第1章　緒論　　　/　1
1.1　我在工作中的困惑　　　/　2
1.1.1　過多的TIME_WAIT　　　/　2
1.1.2　長連接開銷　　　/　2
1.1.3　CPU被消耗光了　　　/　3
1.1.4　為什么不同的語言網絡性能差別巨大　　　/　4
1.1.5　訪問127.0.0.1過網卡嗎　　　/　4
1.1.6　軟中斷和硬中斷　　　/　5
1.1.7　零拷貝到底是怎么回事　　　/　5
1.1.8　DPDK　　　/　5
1.2　本書內容結構　　　/　6
1.3　一些約定　　　/　7
1.4　一些術語　　　/　8

第2章　內核是如何接收網絡包的　　　/　9
2.1　相關實際問題　　　/　10
2.2　數據是如何從網卡到協議棧的　　　/　11
2.2.1　Linux網絡收包總覽　　　/　12
2.2.2　Linux啟動　　　/　13
2.2.3　迎接數據的到來　　　/　23
2.2.4　收包小結　　　/　33
2.3　本章總結　　　/　34

第3章　內核是如何與用戶進程協作的　　　/　41
3.1　相關實際問題　　　/　42
3.2　socket的直接創(chuàng)建　　　/　43
3.3　內核和用戶進程協作之阻塞方式　　　/　46
3.3.1　等待接收消息　　　/　47
3.3.2　軟中斷模塊　　　/　52
3.3.3　同步阻塞總結　　　/　57
3.4　內核和用戶進程協作之epoll　　　/　59
3.4.1　epoll內核對象的創(chuàng)建　　　/　60
3.4.2　為epoll添加socket　　　/　62
3.4.3　epoll_wait之等待接收　　　/　68
3.4.4　數據來了　　　/　71
3.4.5　小結　　　/　79
3.5　本章總結　　　/　80

第4章　內核是如何發(fā)送網絡包的　　　/　84
4.1　相關實際問題　　　/　85
4.2　網絡包發(fā)送過程總覽　　　/　86
4.3　網卡啟動準備　　　/　90
4.4　數據從用戶進程到網卡的詳細過程　　　/　92
4.4.1　send系統(tǒng)調用實現　　　/　92
4.4.2　傳輸層處理　　　/　94
4.4.3　網絡層發(fā)送處理　　　/　99
4.4.4　鄰居子系統(tǒng)　　　/　103
4.4.5　網絡設備子系統(tǒng)　　　/　105
4.4.6　軟中斷調度　　　/　109
4.4.7　igb網卡驅動發(fā)送　　　/　111
4.5　RingBuffer內存回收　　　/　114
4.6　本章總結　　　/　115

第5章　深度理解本機網絡IO　　　/　119
5.1　相關實際問題　　　/　120
5.2　跨機網絡通信過程　　　/　120
5.2.1　跨機數據發(fā)送　　　/　120
5.2.2　跨機數據接收　　　/　125
5.2.3　跨機網絡通信匯總　　　/　127
5.3　本機發(fā)送過程　　　/　127
5.3.1　網絡層路由　　　/　127
5.3.2　本機IP路由　　　/　130
5.3.3　網絡設備子系統(tǒng)　　　/　131
5.3.4　“驅動”程序　　　/　133
5.4　本機接收過程　　　/　135
5.5　本章總結　　　/　137

第6章　深度理解TCP連接建立過程　　　/　139
6.1　相關實際問題　　　/　140
6.2　深入理解listen　　　/　141
6.2.1　listen系統(tǒng)調用　　　/　141
6.2.2　協議棧listen　　　/　142
6.2.3　接收隊列定義　　　/　143
6.2.4　接收隊列申請和初始化　　　/　145
6.2.5　半連接隊列長度計算　　　/　146
6.2.6　listen過程小結　　　/　148
6.3　深入理解connect　　　/　148
6.3.1　connect調用鏈展開　　　/　149
6.3.2　選擇可用端口　　　/　151
6.3.3　端口被使用過怎么辦　　　/　153
6.3.4　發(fā)起syn請求　　　/　155
6.3.5　connect小結　　　/　156
6.4　完整TCP連接建立過程　　　/　157
6.4.1　客戶端connect　　　/　159
6.4.2　服務端響應SYN　　　/　160
6.4.3　客戶端響應SYNACK　　　/　162
6.4.4　服務端響應ACK　　　/　164
6.4.5　服務端accept　　　/　167
6.4.6　連接建立過程總結　　　/　167
6.5　異常TCP連接建立情況　　　/　169
6.5.1　connect系統(tǒng)調用耗時失控　　　/　169
6.5.2　第一次握手丟包　　　/　171
6.5.3　第三次握手丟包　　　/　176
6.5.4　握手異常總結　　　/　178
6.6　如何查看是否有連接隊列溢出發(fā)生　　　/　179
6.6.1　全連接隊列溢出判斷　　　/　179
6.6.2　半連接隊列溢出判斷　　　/　181
6.6.3　小結　　　/　183
6.7　本章總結　　　/　183

第7章　一條TCP連接消耗多大內存　　　/　187
7.1　相關實際問題　　　/　188
7.2　Linux內核如何管理內存　　　/　188
7.2.1　node劃分　　　/　189
7.2.2　zone劃分　　　/　191
7.2.3　基于伙伴系統(tǒng)管理空閑頁面　　　/　192
7.2.4　slab分配器　　　/　194
7.2.5　小結　　　/　197
7.3　TCP連接相關內核對象　　　/　198
7.3.1　socket函數直接創(chuàng)建　　　/　198
7.3.2　服務端socket創(chuàng)建　　　/　206
7.4　實測TCP內核對象開銷　　　/　207
7.4.1　實驗準備　　　/　207
7.4.2　實驗開始　　　/　208
7.4.3　觀察ESTABLISH狀態(tài)開銷　　　/　209
7.4.4　觀察非ESTABLISH狀態(tài)開銷　　　/　211
7.4.5　收發(fā)緩存區(qū)簡單測試　　　/　214
7.4.6　實驗結果小結　　　/　215
7.5　本章總結　　　/　216

第8章　一臺機器最多能支持多少條TCP連接　　　/　218
8.1　相關實際問題　　　/　219
8.2　理解Linux最大文件描述符限制　　　/　219
8.2.1　找到源碼入口　　　/　220
8.2.2　尋找進程級限制nofile和fs.nr_open　　　/　221
8.2.3　尋找系統(tǒng)級限制fs.file-max　　　/　223
8.2.4　小結　　　/　224
8.3　一臺服務端機器最多可以支撐多少條TCP連接　　　/　225
8.3.1　一次關于服務端并發(fā)的聊天　　　/　225
8.3.2　服務器百萬連接達成記　　　/　228
8.3.3　小結　　　/　232
8.4　一臺客戶端機器最多只能發(fā)起65 535條連接嗎　　　/　232
8.4.1　65 535的束縛　　　/　232
8.4.2　多IP增加連接數　　　/　234
8.4.3　端口復用增加連接數　　　/　236
8.4.4　小結　　　/　243
8.5　單機百萬并發(fā)連接的動手實驗　　　/　243
8.5.1　方案一，多IP客戶端發(fā)起百萬連接　　　/　244
8.5.2　方案二，單IP客戶端機器發(fā)起百萬連接　　　/　248
8.5.3　最后多談一點　　　/　250
8.6　本章總結　　　/　251

第9章　網絡性能優(yōu)化建議　　　/　253
9.1　網絡請求優(yōu)化　　　/　254
9.2　接收過程優(yōu)化　　　/　256
9.3　發(fā)送過程優(yōu)化　　　/　262
9.4　內核與進程協作優(yōu)化　　　/　268
9.5　握手揮手過程優(yōu)化　　　/　269

第10章　容器網絡虛擬化　　　/　272
10.1　相關實際問題　　　/　273
10.2　veth設備對　　　/　274
10.2.1　veth如何使用　　　/　274
10.2.2　veth底層創(chuàng)建過程　　　/　276
10.2.3　veth網絡通信過程　　　/　278
10.2.4　小結　　　/　281
10.3　網絡命名空間　　　/　281
10.3.1　如何使用網絡命名空間　　　/　282
10.3.2　命名空間相關的定義　　　/　284
10.3.3　網絡命名空間的創(chuàng)建　　　/　287
10.3.4　網絡收發(fā)如何使用網絡命名空間　　　/　295
10.3.5　結論　　　/　296
10.4　虛擬交換機Bridge　　　/　297
10.4.1　如何使用Bridge　　　/　298
10.4.2　Bridge是如何創(chuàng)建出來的　　　/　301
10.4.3　添加設備　　　/　303
10.4.4　數據包處理過程　　　/　305
10.4.5　小結　　　/　308
10.5　外部網絡通信　　　/　310
10.5.1　路由和NAT　　　/　311
10.5.2　實現外部網絡通信　　　/　313
10.5.3　小結　　　/　318
10.6　本章總結　　　/　319