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Linux内核网络协议栈面试高频问题与工程实战

共计 30 章节
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01
网络协议栈总览
Linux网络协议栈架构 · OSI与TCP/IP模型对应关系 · 数据包在内核中的旅程概览
网络协议栈总览Linux
02
网络设备驱动基础
struct net_device结… · NAPI轮询机制 · 中断与轮询的权衡
网络设备驱动基础struct
03
套接字缓冲区(sk_buff)
sk_buff结构体核心字段 · 数据指针操作(clone/copy/… · 头部预留与对齐
skbuff
04
套接字层实现
struct socket与stru… · socket系统调用流程 · 协议族注册与查找
套接字层实现struct
05
TCP协议实现
TCP控制块(tcp_sock) · 三次握手内核实现 · 序列号与确认号管理
TCP协议实现
06
UDP协议实现
UDP控制块(udp_sock) · UDP数据报发送与接收路径 · UDP校验和计算
UDP协议实现
07
IP层路由子系统
路由表结构(FIB) · 路由查找算法(LPM/trie) · 策略路由与多路径路由
IP层路由子系统
08
邻居子系统(ARP/ND)
邻居表结构(neigh_table) · ARP请求与响应流程 · 邻居状态机与垃圾回收
ARP/ND邻居子系统
09
Netfilter框架
钩子点注册与优先级 · iptables/nftables内… · 连接跟踪(conntrack)机制
Netfilter框架
10
网络命名空间
struct net结构体 · 网络设备虚拟化 · 独立协议栈与路由表隔离
网络命名空间struct
11
epoll与IO多路复用
epoll_create/epoll… · 红黑树与就绪链表 · LT与ET模式区别
epollIO
12
零拷贝技术
sendfile/splice系统调… · DMA与页缓存 · Kafka/nginx中的零拷贝实践
零拷贝技术sendfile/spl…
13
TCP拥塞控制
Reno/NewReno/CUBIC… · 内核拥塞控制框架 · sysctl参数调优
TCP拥塞控制
14
TCP内存管理
tcp_mem/tcp_rmem/t… · 内存压力机制 · sk_rmem_alloc与sk_w…
TCP内存管理
15
套接字选项(SO_*)
SO_REUSEADDR/SO_RE… · TCP_NODELAY与Nagle算… · SO_RCVBUF动态调整
SO套接字选项
16
网络协议栈锁机制
RCU在路由查找中的应用 · per-CPU变量与软中断 · 锁竞争优化实战
网络协议栈锁机制RCU
17
GRO/GSO/TSO硬件卸载
通用接收卸载 · 通用分段卸载 · TCP分段卸载
GRO/GSO/TSO硬件卸载
18
XDP与eBPF
XDP程序挂载点 · eBPF map与helper函数 · XDP_TX/XDP_DROP/XD…
XDPeBPF
19
内核网络调试工具
ftrace/tracepoint/… · kprobe与kretprobe · systemtap脚本编写
内核网络调试工具ftrace/trace…
20
网络性能优化
中断亲和性(IRQ affinity… · RPS/RFS/XPS多队列分发 · 网卡多队列配置
网络性能优化IRQ
21
IPv6协议栈
IPv6邻居发现(NDP) · IPv6路由与地址配置 · IPv4/IPv6双栈实现
IPv6协议栈
22
多播与IGMP/MLD
多播路由表 · IGMP snooping内核实现 · 多播组管理
IGMP/MLD多播
23
网络QoS与流量控制
TC(traffic control… · HTB/CBQ/prio队列规则 · cgroup网络带宽限制
QoS网络
24
内核网络模块编程
编写内核网络模块 · 注册协议处理函数 · hook点拦截与修改数据包
内核网络模块编程编写内核网络模块
25
TCP TIME_WAIT优化
TIME_WAIT状态必要性 · tcp_tw_reuse/tcp_t… · 时间戳选项
TCPTIME
26
内核网络内存分配
slab分配器与sk_buff缓存 · 内存碎片化问题 · 原子分配与GFP标志
内核网络内存分配slab
27
网络中断与软中断
硬中断处理(网卡中断) · 软中断(ksoftirqd) · NET_RX_SOFTIRQ与NET…
网络断处理
28
内核网络测试框架
selftests/net测试用例 · pktgen发包工具 · netperf/iperf内核视角分…
内核网络测试框架selftests/ne…
29
容器网络实现
veth pair · bridge · overlay网络(VXLAN/Ge…
容器网络实现veth
30
面试高频问题汇总
TCP粘包/拆包 · 惊群效应 · C10K/C100K问题
面试高频问题汇总TCP