Linux 网络收发流程
网络包的接收
当一个网络帧到达网卡后，网卡会通过 DMA 方式，把这个网络包放到收包队列中；然后通过硬中断，告诉中断处理程序已经收到了网络包。
网卡中断处理程序会为网络帧分配内核数据结构（sk_buff），并将其拷贝到 sk_buff 缓冲区中；然后再通过软中断，通知内核收到了新的网络帧。
接下来，内核协议栈从缓冲区中取出网络帧，并通过网络协议栈，从下到上逐层处理这个网络帧
- 在链路层检查报文的合法性，找出上层协议的类型（比如 IPv4 还是 IPv6），再去掉帧头、帧尾，然后交给网络层。
- 网络层取出 IP 头，判断网络包下一步的走向，比如是交给上层处理还是转发。当网络层确认这个包是要发送到本机后，就会取出上层协议的类型（比如 TCP 还是 UDP），去掉 IP 头，再交给传输层处理。
- 传输层取出 TCP 头或者 UDP 头后，根据 < 源 IP、源端口、目的 IP、目的端口 > 四元组作为标识，找出对应的 Socket，并把数据拷贝到 Socket 的接收缓存中。
image.png
网络包的发送
应用程序调用 Socket API（比如 sendmsg）发送网络包。由于这是一个系统调用，所以会陷入到内核态的套接字层中。套接字层会把数据包放到 Socket 发送缓冲区中。
网络协议栈从 Socket 发送缓冲区中，取出数据包；再按照 TCP/IP 栈，从上到下逐层处理。比如，传输层和网络层，分别为其增加 TCP 头和 IP 头，执行路由查找确认下一跳的 IP，并按照 MTU 大小进行分片。
分片后的网络包，再送到网络接口层，进行物理地址寻址，以找到下一跳的 MAC 地址。然后添加帧头和帧尾，放到发包队列中。这一切完成后，会有软中断通知驱动程序：发包队列中有新的网络帧需要发送。
最后，驱动程序通过 DMA ，从发包队列中读出网络帧，并通过物理网卡把它发送出去。
性能指标
带宽
吞吐量
延时
PPS
是 Packet Per Second（包 / 秒）的缩写，表示以网络包为单位的传输速率。PPS 通常用来评估网络的转发能力
测量TCP带宽
-
服务端开启监听
nc -l [server_port] -
客户端发送数据
dd if=/dev/zero bs=1MB count=1000 | nc [server_ip] [server_port]
查看网卡速度
ethtool 网卡接口
7304940-023aae37d72611de.png
sar 命令
给 sar 增加 -n 参数就可以查看网络的统计信息，比如网络接口（DEV）、网络接口错误（EDEV）、TCP、UDP、ICMP 等等
sar -n DEV 1 1
image.png
- rxpck/s txpck/s 每秒钟 接收/发送 的数据包
- rxKB/s txkB/s 每秒钟接受/发送的数据包大小，单位为KB
- %ifutil 是网络接口的使用率，即半双工模式下为 (rxkB/s+txkB/s)/Bandwidth，而全双工模式下为 max(rxkB/s, txkB/s)/Bandwidth。
统计socket连接信息
sar -n SOCK 1 1
image.png
- totsck 当前被使用的socket总数
- tcpsck 当前正在被使用的TCP的socket总数
- udpsck 当前正在被使用的UDP的socket总数
- rawsck 当前正在被使用于RAW的skcket总数
- if-frag 当前的IP分片的数目
- tcp-tw TCP套接字中处于TIME-WAIT状态的连接数量
查看套接字发送和接收缓冲区大小
-
发送缓冲区
/proc/sys/net/ipv4/tcp_wmemmin：为TCP socket预留用于发送缓冲的内存最小值。每个tcp socket都可以在建议以后都可以使用它。默认值为4096(4K)。
default：为TCP socket预留用于发送缓冲的内存数量，默认情况下该值会影响其它协议使用的net.core.wmem_default 值，一般要低于net.core.wmem_default的值。默认值为16384(16K)。
max: 用于TCP socket发送缓冲的内存最大值。该值不会影响net.core.wmem_max，"静态"选择参数SO_SNDBUF则不受该值影响。默认值为131072(128K)。（对于服务器而言，增加这个参数的值对于发送数据很有帮助,在我的网络环境中,修改为了51200 131072 204800） -
接收缓冲区
/proc/sys/net/ipv4/tcp_rmem
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