Réseaux et systèmes

Linux - Debugging avancé

5 jour(s) • 35h

Description

Objectif de formation : Maîtriser les techniques avancées de debugging sous Linux, en mettant l'accent sur l'observabilité, l'analyse de performance, et la sécurisation des systèmes. Développer une expertise dans l'utilisation d'outils modernes pour diagnostiquer et résoudre des problèmes complexes à tous les niveaux (système, utilisateur, noyau).

Objectifs pédagogiques

Comprendre et utiliser les outils de debugging avancés sous Linux
Diagnostiquer et résoudre des problèmes systèmes et applicatifs complexes
Analyser et interpréter les traces et logs pour le debugging
Utiliser des techniques de profiling pour optimiser les performances
Appliquer des méthodes de debugging pour les environnements de production
Analyser des mécanismes de synchronisation dans le noyau Linux
Débugger des systèmes post-mortem en analysant des crash dumps avec des outils avancés
Utiliser eBPF pour profiler et tracer des applications et systèmes

Public concerné

Administrateurs systèmes

Développeurs logiciels

Ingénieurs DevOps

Exploitants systèmes ou applicatifs

Prérequis

Bonnes connaissances de l’utilisation de Linux

Déroulé du programme

Introduction au debugging sous Linux (2 heures)

Concepts fondamentaux du debugging
Importance du debugging dans l'administration système et le développement
Présentation des outils de debugging disponibles sous Linux
Concepts d'observabilité et importance dans les environnements modernes

Outils de debugging de base (5 heures)

Utilisation de gdb pour le debugging des applications
Utilisation de strace pour le suivi des appels système
Utilisation de lsof pour la surveillance des fichiers ouverts
Utilisation de dmesg et des logs du noyau pour le debugging système
Utilisation de top, htop et ps pour la surveillance des processus
Présentation de lsof, dmesg et des outils classiques en les reliant aux outils modernes
Illustration des bases avec un cas d’étude utilisant strace et dmesg
Travaux pratiques : Utilisation des outils de base pour diagnostiquer et résoudre des problèmes simples sur des applications et des systèmes

Debugging avec GDB (4 heures)

Techniques avancées de gdb : breakpoints, watchpoints, et conditionnels
Analyse des core dumps pour le post-mortem debugging
Debugging de programmes multi-threadés avec gdb
Scripts et automatisation avec gdb
Mise en œuvre de scripts et d’automatisations pour des scénarios complexes
Travaux pratiques : Debugging avancé d'une application C/C++ multi-threadée avec gdb

Tracing et logging avancé (4 heures)

Utilisation de ltrace pour le suivi des appels de bibliothèque
Utilisation de systemtap pour le tracing des événements noyau et utilisateur
Utilisation de perf pour le profiling et l'analyse des performances
Analyse avancée des logs avec journalctl et rsyslog
Utilisation d’eBPF et de ftrace pour des analyses détaillées
Tracing global du système avec Kernelshark et LTTng
Travaux pratiques : eBPF et perf pour profiler une application critique
Travaux pratiques : Tracing d'une application avec systemtap et analyse des performances avec perf

Debugging des problèmes système (4 heures)

Analyse et résolution des problèmes de mémoire avec valgrind et memcheck
Debugging des problèmes de disque et de fichiers avec iostat, iotop et blktrace
Analyse des pannes système et utilisation des outils de crash dump (kdump, crash)
Debugging des problèmes de démarrage avec bootchart et systemd-analyze
Résolution d’erreurs mémoire avec massif et libefence
Études approfondies des mécanismes de synchronisation du noyau
Travaux pratiques : Résolution des problèmes de mémoire et de disque sur un système Linux

Debugging des problèmes réseau (4 heures)

Utilisation de tcpdump et wireshark pour l'analyse des paquets réseau
Debugging des problèmes de connectivité avec ping, traceroute et netstat
Analyse des performances réseau avec iftop et bmon
Debugging des applications réseau avec nc et telnet
Travaux pratiques : Analyse des paquets réseau avec tcpdump et résolution des problèmes de connectivité

Debugging des applications (4 heures)

Utilisation de strace et ltrace pour le debugging des applications
Analyse des performances des applications avec gprof et perf
Debugging des applications Java avec jstack, jmap et jconsole
Debugging des applications Python avec pdb et py-spy
Debugging d’applications multilingues (C++, Python) en utilisant Valgrind et py-spy
Travaux pratiques : Debugging d'une application Java et Python avec les outils appropriés

Debugging et sécurité (4 heures)

Analyse des attaques et debugging des problèmes de sécurité
Utilisation de auditd pour le suivi des événements de sécurité
Debugging des politiques de sécurité avec SELinux et AppArmor
Utilisation de chkrootkit et rkhunter pour la détection des rootkits
Étude approfondie des politiques SELinux, AppArmor, et leurs implications
Utilisation avancée d’auditd pour suivre les événements critiques
Travaux pratiques : Mise en place et debugging des politiques de sécurité avec SELinux et AppArmor

Méthodologies de debugging (4 heures)

Approche systématique du debugging : identification, reproduction, isolation, résolution et prévention
Utilisation de scripts et d'automatisation pour le debugging
Collaboration et communication efficace dans le processus de debugging
Documentation et partage des connaissances
Travailler sur des cas simulés post-mortem (crash dumps)
Documentation des analyses avec outils adaptés (Kernelshark, perf)
Travaux pratiques : Application des méthodologies de debugging sur des cas pratiques