Mapping process IDs to NFSv4 I/O metrics between computing and storage nodes through Linux kernel inquiry using eBPF

Abstract

Die Verwaltung komplexer wissenschaftlicher Rechen- und Speicheranlagen, wie die am Forschungsinstitut DESY (Deutsches Elektonen-Synchrotron), stellt Systemadministratoren insbesondere bei der effektiven Diagnose und Lösung von Systemstörungen vor große Herausforderungen. In dieser Arbeit wird die Entwicklung benutzerdefinierter eBPF-Programme (extended Berkeley Packet Filter) untersucht, um den Einblick in den Betrieb des Linux-Kernels zu ermöglichen und den Administratoren Überwachungs- und Diagnosefunktionen zur Verfügung zu stellen. Die vorgeschlagenen Programme zielen darauf ab, die Systemadministration insbesondere im Hinblick auf die Handhabung von Problemen zu vereinfachen und zu beschleunigen. Dabei wird die Fähigkeit von eBPF genutzt, Echtzeiteinblicke in den Kernel mit minimalen Leistungseinbußen zur Verfügung zu stellen.

Managing complex scientific computing and storage facilities such as the ones at the research center DESY (Deutsches Elektonen-Synchrotron), presents significant challenges for system administrators, particularly in diagnosing and resolving issues effectively. This thesis explores the development of custom eBPF (extended Berkeley Packet Filter) programs to enhance visibility into Linux kernel operations and provide monitoring and diagnostic capabilities to administrators. By leveraging eBPF’s ability to enable real-time insights into the kernel with minimal performance costs, the proposed programs in particular aim to simplify and accelerate system administration practices with regard to managing issues.