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tun tap虚拟网络设备原理与内核编程实现

共计 30 章节
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01
虚拟网络设备概述
什么是虚拟网络设备 · TUN与TAP的区别 · 应用场景（VPN
虚拟网络设备概述什么是虚拟网络设…
02
Linux网络协议栈基础
网络设备驱动模型 · sk_buff结构体 · NAPI与中断收包
Linux网络协议栈基础
03
TUN/TAP设备驱动架构
字符设备与网络设备的结合 · tun驱动源码结构（drivers/…
TUN/TAP设备驱动架构
04
TUN/TAP设备创建与销毁
ioctl接口（TUNSETIFF） · 设备命名规则 · tun_net_init与tun_n…
TUN/TAP设备创建
05
TUN/TAP数据包收发流程
用户态读写（read/write）与… · tun_net_rcv）
TUN/TAP数据包收发流程
06
TUN/TAP与Bridge的联动
将TAP设备加入Linux Brid… · 桥接模式下的数据流转发
TUN/TAPBridge
07
TUN/TAP与路由的联动
配置TUN设备IP地址 · 路由表策略 · 点对点隧道模式
TUN/TAP路由的联动
08
TUN/TAP的IFF_NO_PI标志
Protocol Informati… · 何时需要去除PI头
TUN/TAPIFF
09
TUN/TAP的多队列支持
多队列原理 · TUNSETIFF与IFF_MULT… · 多队列收包调度
TUN/TAP的多队列支持
10
TUN/TAP的持久化与权限控制
persist模式 · tun设备文件权限 · capability（CAP_NET…
TUN/TAP的持久化
11
TUN/TAP的ioctl命令详解
TUNSETIFF · TUNSETPERSIST · TUNSETOWNER
TUN/TAPioctl
12
TUN/TAP的sysfs与procfs接口
/sys/class/net/tun… · /proc/net/dev · /proc/net/tun统计信息
TUN/TAPsysfs
13
TUN/TAP的MTU与GSO/TSO
MTU设置 · GSO/TSO offload对TU… · tun_features
TUN/TAPMTU
14
TUN/TAP的filter与ebpf
通过ioctl设置BPF过滤器 · 使用ebpf进行高级包过滤
TUN/TAPfilter
15
TUN/TAP的vnet header
vhost_net与virtio-n… · 用于跨主机通信
TUN/TAPvnet
16
TUN/TAP的调试与监控
使用tcpdump抓取tun/tap… · ftrace跟踪tun驱动函数 · printk调试
TUN/TAP的调试
17
用户态程序基础
使用C语言打开/dev/net/tu… · 调用ioctl创建设备 · 设置IP地址
用户态程序基础dev/net/tu
18
用户态程序进阶
多线程读写TUN/TAP · epoll事件驱动模型 · 非阻塞I/O
用户态程序进阶TUN/TAP
19
用户态程序实战
基于TUN的简易VPN实现（点对点隧… · 加密传输）
用户态程序实战TUN
20
用户态程序实战
基于TAP的虚拟交换机实现（二层转发 · MAC地址学习）
用户态程序实战TAP
21
内核模块编程基础
Linux内核模块框架 · module_init/module… · printk与日志级别
内核模块编程基础Linux
22
内核模块中创建TUN/TAP设备
使用tun_get_by_name · tun_net_init · 注册网络设备
TUN/TAP内核模块
23
内核模块中收发数据包
构造sk_buff · 调用netif_rx/dev_que… · 处理TUN/TAP数据
内核模块收发数据包
24
内核模块中实现自定义协议
在TUN设备上封装自定义L3协议 · 与用户态交互
内核模块实现自定义协议
25
TUN/TAP与Netfilter
在TUN/TAP路径上注册Netfi… · 实现包过滤与NAT
TUN/TAPNetfilter
26
TUN/TAP与XDP
XDP程序挂载到TUN设备 · XDP_TX/XDP_PASS/XD…
TUN/TAPXDP
27
TUN/TAP的性能优化
零拷贝（splice/sendfil… · 多队列与RPS/RFS · 大页内存
TUN/TAP的性能优化
28
TUN/TAP在容器网络中的应用
Docker/Containerd的… · CNI插件
TUN/TAP容器网络
29
TUN/TAP在云原生网络中的应用
Calico/Flannel/Wea… · Overlay网络
TUN/TAP云原生网络
30
TUN/TAP的未来发展
eBPF替代TUN的趋势 · AF_XDP与io_uring · 用户态协议栈（DPDK）
TUN/TAP的未来发展