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Linux TCP通信性能优化与网络瓶颈诊断

共计 30 章节
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01
TCP/IP协议栈概述
OSI模型与TCP/IP模型对比 · TCP协议核心机制（三次握手 · 四次挥手
TCP/IP协议栈概述
02
网络接口驱动基础
网卡(NIC)工作原理 · DMA与中断机制 · Ring Buffer（环形缓冲区）…
网络接口驱动基础NIC
03
性能指标与度量
吞吐量(Throughput) · 延迟(Latency) · CPU占用率
性能指标度量
04
性能测试工具
iperf3 · netperf · wrk
性能测试工具iperf3
05
Linux内核TCP参数调优（上）
tcp_tw_reuse · tcp_tw_recycle · tcp_fin_timeout
LinuxTCP
06
Linux内核TCP参数调优（下）
tcp_rmem · tcp_wmem · tcp_mem
LinuxTCP
07
Socket编程优化
非阻塞I/O · select/poll/epoll机… · Reactor与Proactor模式
Socket编程优化
08
零拷贝技术
mmap · sendfile · splice
零拷贝技术mmap
09
用户态协议栈（DPDK基础）
DPDK架构 · UIO/VFIO驱动 · 大页内存
DPDK用户态协议栈
10
用户态协议栈（DPDK实战）
DPDK l2fwd/l3fwd示例 · DPDK与TCP协议栈结合（如mTC… · F-Stack）
DPDK用户态协议栈
11
内核旁路技术
XDP（eXpress Data P… · BPF与eBPF程序编写 · XDP与DPDK对比
内核旁路技术XDP
12
多队列网卡与RSS
RSS（Receive Side S… · RPS（Receive Packet… · RFS（Receive Flow S…
RSS多队列网卡
13
中断优化
中断合并（Interrupt Coa… · 自适应中断节流 · 中断亲缘性设置（smp_affini…
断优化Interrupt
14
TCP拥塞控制算法
CUBIC · BBR · BIC
TCP拥塞控制算法
15
应用层协议优化
HTTP/1.1 vs HTTP/2… · 连接池 · Keep-Alive
应用层协议优化HTTP/1.1
16
序列化与编码优化
Protocol Buffers · FlatBuffers · Cap'n Proto
序列化编码优化
17
异步编程模型
Python asyncio · C++ Boost.Asio · libuv
异步编程模型Python
18
内存管理优化
内存池（Memory Pool） · 对象池 · Slab分配器
内存管理优化Memory
19
锁优化
自旋锁 · 读写锁 · RCU（Read-Copy-Upda…
锁优化自旋锁
20
网络栈监控与诊断
netstat · ss · sar
网络栈监控诊断
21
性能瓶颈定位
使用perf top · perf record · FlameGraph生成火焰图
性能瓶颈定位perf
22
案例一
高并发Web服务器调优（Nginx/… · worker_connections · epoll多路复用
案例一Web
23
案例二
数据库网络层调优（MySQL/Pos… · skip_name_resolve · tcp_keepalive
案例二MySQL/Pos
24
案例三
微服务间RPC调优（gRPC/Thr… · 连接复用 · 负载均衡策略
案例三RPC
25
案例四
实时音视频传输调优（WebRTC） · FEC（前向纠错） · Jitter Buffer
案例四WebRTC
26
案例五
金融交易系统低延迟调优 · 时钟同步（PTP） · 线程绑定
案例五金融交易系统低延…
27
容器化环境网络性能
Docker网络模式（bridge/… · CNI插件（Calico/Flann… · eBPF加速（Cilium）
容器化环境网络性…Docker
28
云原生网络性能
Service Mesh（Istio… · eBPF替代方案（Cilium Se… · Kubernetes网络策略
云原生网络性能Service
29
性能调优方法论
定义SLO/SLA · 建立基准线 · 单一变量原则
性能调优方法论SLO/SLA
30
总结与展望
TCP性能调优全景图 · 未来趋势（QUIC/HTTP3普及 · eBPF全面应用
TCP性能调优全景图