OSI和TCP/IP

  • OSI网络模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
  • TCP/IP网络模型：应用层、传输层、网络层、网络接口层

    网络包接收流程

  1. 内核分配一个主内存地址段（DMA缓冲区），网卡设备可以在DMA读写数据。
  2. 当一个网络包到达网卡后，网卡通过DMA的方式，将网络包放到收包队列中；然后通过硬中断，通知中断处理程序已经收到网络包。
  3. 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。
  4. 内核协议栈从缓冲区取出网络帧，并通过网络协议栈，从下到上逐层处理这个网络帧。
  5. 最后，应用程序就可以使用 Socket 接口，读取到新接收到的数据了。

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网络性能指标

  • 带宽：表示链路的最大传输速率，单位通常为 b/s （比特 / 秒）
  • 吞吐量：表示单位时间内成功传输的数据量，单位通常为 b/s（比特 / 秒）或者 B/s（字节 / 秒）。吞吐量受带宽限制，而吞吐量 / 带宽，也就是该网络的使用率。
  • 延时：表示从网络请求发出后，一直到收到远端响应，所需要的时间延迟。在不同场景中，这一指标可能会有不同含义。比如，它可以表示，建立连接需要的时间（比如 TCP 握手延时），或一个数据包往返所需的时间（比如 RTT）。
  • 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，比如硬件交换机，通常可以达到线性转发（即 PPS 可以达到或者接近理论最大值）。而基于 Linux 服务器的转发，则容易受网络包大小的影响。
  • 可用性：网络是否能正常通信
  • 并发连接数：TCP连接数量
  • 丢包率：丢包百分比

  • 重传率：重新传输的网络包比例

    TMP

  • 物理链路中不能传输任意大小的数据包，网络接口配置的最大传输单元（MTU），就规定了单个IP数据包的大小，常用以太网中，MTU的默认值是1500，也是linux的默认值。一旦网络数据包大于1500，就会在网络层分片。