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容器网络性能瓶颈：内核参数调优与eBPF观测

共计 30 章节
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01
容器网络基础
容器网络模型（CNI · Overlay · Underlay）
容器网络基础CNI
02
容器网络性能瓶颈概述
常见性能问题（延迟 · 吞吐量 · 丢包）
容器网络性能瓶颈…常见性能问题
03
Linux内核网络协议栈
数据包接收流程（NAPI · 软中断） · 数据包发送流程
Linux内核网络协议栈
04
内核参数调优基础
sysctl与/proc文件系统 · 网络相关内核参数分类（TCP/IP · socket
内核参数调优基础sysctl
05
TCP/IP协议栈参数调优
tcp_tw_reuse · tcp_tw_recycle · tcp_fin_timeout
TCP/IP协议栈参数调优
06
Socket缓冲区调优
tcp_rmem · tcp_wmem · net.core.rmem_max
Socket缓冲区调优
07
网络队列与拥塞控制调优
netdev_max_backlog · txqueuelen · tcp_congestion_con…
网络队列拥塞控制调优
08
连接跟踪与Netfilter调优
nf_conntrack_max · nf_conntrack_tcp_t… · conntrack表满导致丢包问题
Netfilter连接跟踪
09
ARP与邻居子系统调优
neigh/default/gc_t… · arp_ignore · arp_announce
ARP邻居子系统调优
10
路由与转发调优
net.ipv4.ip_forwar… · net.ipv4.conf.all.… · 路由缓存
路由转发调优
11
容器网络接口（CNI）性能对比
Flannel（VXLAN） · Calico（BGP · IPIP）
CNI容器网络接口
12
Overlay网络性能开销
VXLAN/Geneve封装解封装开… · MTU问题 · 隧道头开销对吞吐量的影响
Overlay网络性能开销
13
eBPF技术基础
eBPF架构（内核验证器 · JIT编译器 · BPF maps）
eBPF技术基础
14
eBPF观测网络性能
使用bpftrace跟踪网络事件（k… · tcp_drop · napi_poll）
eBPF观测网络性能
15
XDP（eXpress Data Path）加速
XDP程序架构 · XDP动作（ABORTED/DROP… · XDP与DPDK对比
XDPeXpress
16
TC（Traffic Control）与eBPF
TC eBPF程序类型（clsact · ingress/egress） · 替代iptables实现网络策略
TCTraffic
17
Cilium与eBPF容器网络
Cilium架构（Agent · Operator · CNI）
CiliumeBPF
18
容器网络延迟分析
使用eBPF测量网络延迟（tcpco… · tcplife） · 内核函数延迟分布（kprobe on…
容器网络延迟分析eBPF
19
容器网络吞吐量优化
调整Ring Buffer大小（et… · RSS（Receive Side S… · XPS（Transmit Packe…
容器网络吞吐量优…Ring
20
CPU亲和性与中断绑定
irqbalance配置 · 手动绑定网卡中断到特定CPU核心 · isolcpus与taskset
CPU断绑定
21
内存与网络性能
页面回收对网络的影响（kswapd） · 大页（HugePages）与网络 · 内存带宽与NUMA架构
内存网络性能
22
容器网络安全与性能权衡
iptables规则数量对性能的影响 · eBPF安全策略的性能优势 · NetworkPolicy实现方式对…
容器网络安全性能权衡
23
网络性能监控与告警
使用Prometheus + Gra… · eBPF导出自定义指标 · 基于eBPF的持续性能分析（Pixi…
网络性能监控告警
24
常见性能问题案例
TCP重传率过高分析 · 连接超时与SYN Flood · 容器间通信延迟突增
常见性能问题案例TCP
25
性能调优实战
基于netperf/iperf3的基… · 逐步调整内核参数并观察效果 · 使用eBPF验证调优效果
性能调优实战netperf/iper…
26
多租户网络隔离性能
VLAN/VXLAN/Geneve隔… · 每个租户独立网络命名空间 · eBPF实现租户级网络策略
多租户网络隔离性…VLAN/VXLAN/G…
27
硬件卸载与智能网卡
TCP卸载引擎（TOE） · RDMA（InfiniBand/Ro… · SmartNIC与DPU
硬件卸载智能网卡
28
云原生网络发展趋势
eBPF取代iptables · 服务网格（Istio + eBPF） · 可观测性驱动网络优化
云原生网络发展趋…eBPF
29
综合实验
搭建Kubernetes集群 · 部署Cilium · 配置网络策略
综合实验Kubernetes
30
课程总结与最佳实践
容器网络性能调优检查清单 · 内核参数推荐配置 · eBPF观测工具推荐
课程总结最佳实践