⑴ linux网络 - 数据包在内核中接收和发送的过程（转）
本文将介绍在Linux系统中， 数据包是如何一步一步从网卡传到进程手中的 以及 数据包是如何一步一步从应用程序到网卡并最终发送出去的 。
如果英文没有问题，强烈建议阅读后面参考里的文章，里面介绍的更详细。
本文只讨论以太网的物理网卡，不涉及虚拟设备，并且以一个UDP包的接收过程作为示例.
网卡需要有驱动才能工作，驱动是加载到内核中的模块，负责衔接网卡和内核的网络模块，驱动在加载的时候将自己注册进网络模块，当相应的网卡收到数据包时，网络模块会调用相应的驱动程序处理数据。
下图展示了数据包（packet）如何进入内存，并被内核的网络模块开始处理：
软中断会触发内核网络模块中的软中断处理函数，后续流程如下
由于是UDP包，所以第一步会进入IP层，然后一级一级的函数往下调：
应用层一般有两种方式接收数据，一种是recvfrom函数阻塞在那里等着数据来，这种情况下当socket收到通知后，recvfrom就会被唤醒，然后读取接收队列的数据；另一种是通过epoll或者select监听相应的socket，当收到通知后，再调用recvfrom函数去读取接收队列的数据。两种情况都能正常的接收到相应的数据包。
了解数据包的接收流程有助于帮助我们搞清楚我们可以在哪些地方监控和修改数据包，哪些情况下数据包可能被丢弃，为我们处理网络问题提供了一些参考，同时了解netfilter中相应钩子的位置，对于了解iptables的用法有一定的帮助，同时也会帮助我们后续更好的理解Linux下的网络虚拟设备。
ndo_start_xmit会绑定到具体网卡驱动的相应函数，到这步之后，就归网卡驱动管了，不同的网卡驱动有不同的处理方式，这里不做详细介绍，其大概流程如下：
在网卡驱动发送数据包过程中，会有一些地方需要和netdevice子系统打交道，比如网卡的队列满了，需要告诉上层不要再发了，等队列有空闲的时候，再通知上层接着发数据。
⑵ Linux网络协议栈7--ipsec收发包流程
流程路径：ip_rcv() --> ip_rcv_finish() --> ip_local_deliver() --> ip_local_deliver_finish()
解封侧一定是ip报文的目的端，ip_rcv_finish中查到的路由肯定是本机路由（RTCF_LOCAL），调用 ip_local_deliver 处理。
下面是贴的网上的一张图片。
ip_local_deliver_finish中 根据上次协议类型，调用对应的处理函数。inet_protos 中挂载了各类协议的操作集，对于AH或者ESP来说，是xfrm4_rcv，对于ipsec nat-t情况下，是udp协议的处理函数udp_rcv，内部才是封装的ipsec报文（AH或者ESP）。
xfrm4_rcv --> xfrm4_rcv_spi --> xfrm4_rcv_encap --> xfrm_input
最终调用 xfrm_input 做收包解封装流程。
1、创建SKB的安全路径；
2、解析报文，获取daddr、spi，加上协议类型（esp、ah等），就可以查询到SA了，这些是SA的key，下面列出了一组linux ipsec的state（sa）和policy，方便一眼就能看到关键信息；
3、调用SA对应协议类型的input函数，解包，并返回更上层的协议类型，type可为esp,ah,ipcomp等。对应的处理函数esp_input、ah_input等；
4、解码完成后，再根据ipsec的模式做解封处理，常用的有隧道模式和传输模式。对应xfrm4_mode_tunnel_input 和 xfrm4_transport_inout，处理都比较简单，隧道模式去掉外层头，传输模式只是设置一些skb的数据。
5、协议类型可以多层封装，如ESP+AH，所以需要再次解析内存协议，如果还是AH、ESP、COMP，则解析新的spi，返回2，查询新的SA处理报文。
6、经过上面流程处理，漏出了用户数据报文（IP报文），根据ipsec模式：
流程路径如下图，这里以转发流程为例，本机发送的包主要流程类似。
转发流程：
ip_forward 函数中调用xfrm4_route_forward，这个函数：
1、解析用户报文，查找对应的Ipsec policy（__xfrm_policy_lookup）；
2、再根据policy的模版tmpl查找对应最优的SA（xfrm_tmpl_resolve），模版的内容以及和SA的对应关系见上面贴出的ip xfrm命令显示；
3、最后根据SA生成安全路由，挂载再skb的dst上； 一条用户流可以声明多个安全策略（policy），所以会对应多个SA，每个SA处理会生成一个安全路由项struct dst_entry结构（xfrm_resolve_and_create_bundle），这些安全路由项通过 child 指针链接为一个链表，其成员 output挂载了不同安全协议的处理函数，这样就可以对数据包进行连续的处理，比如先压缩，再ESP封装，再AH封装。
安全路由链的最后一个路由项一定是普通IP路由项，因为最终报文都得走普通路由转发出去，如果是隧道模式，在tunnel output封装完完成ip头后还会再查一次路由挂载到安全路由链的最后一个。
注： SA安全联盟是IPsec的基础，也是IPsec的本质。 SA是通信对等体间对某些要素的约定，例如使用哪种协议、协议的操作模式、加密算法、特定流中保护数据的共享密钥以及SA的生存周期等。
然后，经过FORWARD点后，调用ip_forward_finish()-->dst_output，最终调用skb_dst(skb)->output(skb)，此时挂载的xfrm4_output
本机发送流程简单记录一下，和转发流程殊途同归：
查询安全路由： ip_queue_xmit --> ip_route_output_flow --> __xfrm_lookup
封装发送： ip_queue_xmit --> ip_local_out --> dst_output --> xfrm4_output
注：
1). 无论转发还是本地发送，在查询安全路由之前都会查一次普通路由，如果查不到，报文丢弃，但这条路由不一定需要指向真实的下一跳的出接口，只要能匹配到报文DIP即可，如配置一跳其它接口的defualt。
2). strongswan是一款用的比较多的ipsec开源软件，协商完成后可以看到其创建了220 table，经常有人问里面的路由有啥用、为什么有时有有时无。这里做个测试记录： 1、220中貌似只有在tunnel模式且感兴趣流是本机发起（本机配置感兴趣流IP地址）的时候才会配置感兴趣流相关的路由，路由指定了source；2、不配置也没有关系，如1）中所说，只要存在感兴趣流的路由即可，只不过ping的时候需要指定source，否者可能匹配不到感兴趣流。所以感觉220这个表一是为了保证
ipsec封装发送流程：
xfrm4_output-->xfrm4_output_finish-->xfrm_output-->xfrm_output2-->xfrm_output_resume-->xfrm_output_one
xfrm4_output 函数先过POSTROUTING点，在封装之前可以先做SNAT。后面则调用xfrm_output_resume-->xfrm_output_one 做IPSEC封装最终走普通路由走IP发送。
贴一些网上的几张数据结构图
1、安全路由
2、策略相关协议处理结构
3、状态相关协议处理结构
⑶ Linux网络设备驱动完成数据包发送的流程
从网络设备驱动程序的结构分析可知，Linux网络子系统在发送数据包时，会调用驱动程序提供的hard_start_transmit()函数，该函数用于启动数据包的发送。在设备初始化的时候，这个函数指针需被初始化以指向设备的xxx_tx (）函数。网络设备驱动完成数据包发送的流程如下：1）网络设备驱动程序从上层协议传递过来的sk_buff参数获得数据包的有效数据和长度，将有效数据放入临时缓冲区。2）对于以太网，如果有效数据的长度小于以太网冲突检测所要求数据帧的最小长度ETH ZLEN，则给临时缓冲区的末尾填充0。3）设置硬件的寄存器，驱使网络设备进行数据发送操作。特别要强调对netif_ stop_queue()的调用，当发送队列为满或因其他原因来不及发送当前上层传下来的数据包时，则调用此函数阻止上层继续向网络设备驱动传递数据包。当忙于发送的数据包被发送完成后，在以TX结束的中断处理中，应该调用netif_wake_queue (）唤醒被阻塞的上层，以启动它继续向网络设备驱动传送数据包。当数据传输超时时，意味着当前的发送操作失败或硬件已陷入未知状态，此时，数据包发送超时处理函数xxx _tx _timeout ()将被调用。这个函数也需要调用由Linux内核提供的netif_wake _queue()函数以重新启动设备发送队列。
⑷ 1、Linux系统基本网络
1.1、服务器注意事项：
远程服务器不允许关机，只能重启
重启时应该先关闭服务
不要在服务器访问高峰运行高负载命令
远程配置防火墙时不要把自己踢出服务器
指定合理的密码规范并定期更新
合理分配权限
定期备份重要的数据和日志
1.2、设置高段网络桥接命令和（ANT模式）：
systemctl restart network------重启网卡service network restart---------重启网络服务
systemctl stop NetworkManager 临时暂停网络管理器systemctl disable NetworkManager 永久关闭网络管理器
systemctl start NetworkManager 拥有root用户的可执行权限
systemctl stop NetworkManager 停止并禁用虚拟机 NetworkManager 服务
systemctl disable NetworkManager
注意：修改网络配置文件后，需要重新加载网络连接，如果是通过network.service则使用命令：systemctl restart network；如果是通慎扮过NetworkManager.service则使用nmcli命令：nmcli connection reload。
设置网络主要操作（桥接模式和）
[root@localhost network-scripts]# cd etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# vi ifcfg-ens33
systemctl restart network------重启网卡
service network restart---------重启网络服务
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static 设置静态
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=yes
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33
UUID=10c17057-e9c9-4831-a8ff-0757ea0abc0b
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes #开机重启
#IPADDR=192.168.43.168 #ip地址（需要跟主机同一个网段，不同一个IP）
IPADDR=10.63.73.20
#NETMASK=255.255.255.0 #子网掩码（下面三个都跟主机一样）
NETMASK=255.255.0.0
#GATEWAY=192.168.43.1 #网关
GATEWAK=10.63.255.254
#GATEWAK=10.200.0.3
#DNS1=192.168.43.1 #DNS服务
设置网络主要步骤（Nat模式）
1.打开Vm,点击编辑->虚拟网络编辑
2.选择VMnet8,将VMnet信息改为NAT模式，比如我的本机IP是192.168.138.1,子网掩码为255.255.255.0
所以我戚孝誉将下面的IP配置成192.168.138.0 子网掩码配置成255.255.255
3.再点击NAT设置将网管配置成192.168.138.2(ps:网关不要配置成和自己IP地址一样)
然后再应用确定
4.右键点击虚拟机设置，网络适配器改为自定义（选择Vmnet8 Nat模式）
5.接下来开启虚拟机
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
vim ifcfg-eno16777736
然后再执行命令:/etc/init.d/network restart
1.3、设置防火墙
1.3.1、防火墙命令
停止防火墙：
systemctl stop firewalld.service #停止firewall 防火墙
service iptables stop #(centos7版本之前)
永久关闭防火墙：
systemctl disable firewalld.service #禁止firewall开机启动 （ 永久关闭防火墙 ）
chkconfig iptables off #永久关闭防火墙
开始防火墙：
systemctl start firewalld #启动防火墙
systemctl restart iptables.service #重启防火墙使配置生效
systemctl enable iptables.service #设置防火墙开机启动（重启）
查看防火墙状态：
systemctl status firewalld
service iptables status # (7版本之前)
1.3.2、Linux chkconfig 命令
Linux chkconfig 命令用于检查，设置系统的各种服务。
这是Red Hat公司遵循GPL规则所开发的程序，它可查询操作系统在每一个执行等级中会执行哪些系统服务，其中包括各类常驻服务。
语法
chkconfig [--add][--del][--list][系统服务] 或 chkconfig [--level <等级代号>][系统服务][on/off/reset]
参数 ：
--add 增加所指定的系统服务，让 chkconfig 指令得以管理它，并同时在系统启动的叙述文件内增加相关数据。
--del 删除所指定的系统服务，不再由 chkconfig 指令管理，并同时在系统启动的叙述文件内删除相关数据。
--level<等级代号> 指定读系统服务要在哪一个执行等级中开启或关毕。
实例
列出chkconfig 所知道的所有命令，可以用chkconfig –list查看所有的服务及其在每个级别的开启状态。
# chkconfig --list
开启服务
# chkconfig telnet on //开启 Telnet 服务
# chkconfig --list //列出 chkconfig 所知道的所有的服务的情况
关闭服务
# chkconfig telnet off // 关闭 Telnet 服务
# chkconfig --list // 列出 chkconfig 所知道的所有的服务的情况
[root@cent01 sbin]# chkconfig --level 3 network off //关闭3级别的network服务
[root@cent01 sbin]# chkconfig --list //3级别已关闭
network 0:关 1:关 2:开 3:关 4:开 5:开 6:关
[root@cent01 sbin]# chkconfig network on //不输入级别，默认打开2,3,4，5级别
[root@cent01 sbin]# chkconfig --list
network 0:关 1:关 2:开 3:开 4:开 5:开 6:关
[root@cent01 sbin]# chkconfig --del network //删除network
[root@cent01 sbin]# chkconfig --list //network已消失
mysqld 0:关 1:关 2:开 3:开 4:开 5:开 6:关
netconsole 0:关 1:关 2:关 3:关 4:关 5:关 6:关
[root@cent01 sbin]# chkconfig --add network //增加network服务
[root@cent01 sbin]# chkconfig --list //network服务又恢复了
mysqld 0:关 1:关 2:开 3:开 4:开 5:开 6:关
netconsole 0:关 1:关 2:关 3:关 4:关 5:关 6:关
network 0:关 1:关 2:开 3:开 4:开 5:开 6:关
[root@cent01 sbin]# chkconfig --list
注：该输出结果只显示 SysV 服务，并不包含
原生 systemd 服务。SysV 配置数据
可能被原生 systemd 配置覆盖。
要列出 systemd 服务，请执行 'systemctl list-unit-files'。
查看在具体 target 启用的服务请执行
'systemctl list-dependencies [target]'。
mysqld 0:关 1:关 2:开 3:开 4:开 5:开 6:关
netconsole 0:关 1:关 2:关 3:关 4:关 5:关 6:关
注意： 但是这里只显示了SysV管理的服务，centos6及之前都是这个管理工具，但是在centos7用的是systemd管理，所以systemd管理的服务在这里没有显示出来。
运行级别为系统启动级别，具体含义如下：
0 shutdown关机
1 单用户模式
2 无NFS支持的多用户模式
3 完全多用户模式，常用的命令行模式
4 保留给用户自定义
5 图形界面登录，比3多了一个图形界面
6 重启
1.3.2、Linux systemd命令
systemd是管理开机启动程序的工具(SysV启动开机进程时一次只能启动一个，而systemd则一次可以启动多个服务，这样就导致systemd的开机速度会更快。)
[root@localhost ~]# systemctl list-units --all --type=service
UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCRIPTION
abrt-ccpp.service loaded active exited Install ABRT coremp hook
abrt-oops.service loaded active running ABRT kernel log watcher
UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCRIPTION
[root@cent01 sbin]# ls /usr/lib/systemd/system //启动的脚本文件目录
[root@cent01 ~]# systemctl list-units //列出正在运行的unit
[root@cent01 ~]# systemctl list-units --all //列出所有的unit，包括active和inactive
[root@cent01 ~]# systemctl list-units --all --state=inactive //列出inactive的unit
[root@cent01 ~]# systemctl list-units --all --type=service //列出所有状态的service
[root@cent01 ~]# systemctl list-units --type=service //列出active的service
[root@cent01 ~]# systemctl is-active crond.service //查看某个unit是否active
systemctl enable crond.service //开机启动 .service可以省略
systemctl disable crond.service //禁止开机启动
systemctl status crond.service //查看服务状态
systemctl start crond.service //启动服务
systemctl stop crond.service //停止服务
systemctl restart crond.service //重启服务
systemctl is-enabled crond.service //查看某个服务是否开机启动
unit /usr/lib/systemd/system 此目录下列出了很多文件，这些文件都是unit。类别如下：
service 系统服务target 多个unit组成的组device 硬件设备mount 文件系统挂载点automount 自动挂载点path 文件或路径scope 不是由systemd启动的外部进程slice 进程组snapshot systemd快照socket 进程间通信的套接字swap swap文件timer 定时器
target target类似于centos6的启动级别，target内又包含多个unit的组合，当然target内也可以包含target。启动target就是启动多个unit，用target来管理这些unit。
[root@cent01 ~]# systemctl list-units --all --type=target //查看当前所有的target
UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCRIPTION
basic.target loaded active active Basic System
bluetooth.target loaded active active Bluetooth
[root@localhost ~]# systemctl list-dependencies multi-user.target
multi-user.target
● ├─abrt-ccpp.service
● ├─abrt-oops.service
● ├─abrt-vmcore.service
● ├─abrt-xorg.service
[root@localhost ~]# systemctl get-default //查看系统默认的target
multi-user.target
systemctl set-default multi-user.target //设置默认的target
multi-user.target等同于centos6的运行级别3。他们的对应关系如下：
SysV运行级别systemd target备注
0poweroff.target关闭系统
1rescure.target单用户模式
2multiuser.target用户自定义级别，通常识别为3
3multiuser.target多用户命令行模式
4multiuser.target用户自定义级别，通常识别为3
5graphical.target多用户图形界面，比级别3只多一个GUI
6reboot.target重启
所以总结起来，一个service属于一种unit，多个unit组成一个target，当然target里面也可以包含target。
1.4、ifconfig命令配置IP网络参数
格式：
[root@localhost /]#ifconfig [网络设备] [ip地址] [MAC地址] [netmask掩码地址] [broadcast广播地址（NDC）] [up/down]
[root@localhost /]#ifconfig eth0 192.168.74.130 netmask 255.255.255.0 up
用ifconfig命令配置eth0别名设备，为eth0绑定多个IP地址。
[root@localhost /]#ifconfig eth0:1 192.168.74.130
[root@localhost /]#ifconfig eth0:2 192.168.73.130
1.5、使用routedel命令添加路由
格式：
[root@localhost /]#routedel [-net|host] [网域或主机] netmask [mask] [gw]
[root@localhost /]#route #查看路由信息
功能：添加路由
-net : 表示后面接的路由为一个网络。
-host : 表示后面接的为连接到单部主机的路由。
netmask : 与网络有关，可以设定netmask决定网路的大小。
gw : gateway (网关)的简写，后面接的是ip地址。
1.6、使用hostname命令修改主机名称
[root@localhost /]#hostname service.jw.com
hostnamectl set-hostname nod1
⑸ 关于 Linux 网络，你必须知道这些
我们一起学习了文件系统和磁盘 I/O 的工作原理，以及相应的性能分析和优化方法。接下来，我们将进入下一个重要模块—— Linux 的网络子系统。
由于网络处理的流程最复杂，跟我们前面讲到的进程调度、中断处理、内存管理以及 I/O 等都密不可分，所以，我把网络模块作为最后一个资源模块来讲解。
同 CPU、内存以及 I/O 一样，网络也是 Linux 系统最核心的功能。网络是一种把不同计算机或网络设备连接到一起的技术，它本质上是一种进程间通信方式，特别是跨系统的进程间通信，必须要通过网络才能进行。随着高并发、分布式、云计算、微服务等技术的普及，网络的性能也变得越来越重要。
说到网络，我想你肯定经常提起七层负载均衡、四层负载均衡，或者三层设备、二层设备等等。那么，这里说的二层、三层、四层、七层又都是什么意思呢？
实际上，这些层都来自国际标准化组织制定的开放式系统互联通信参考模型（Open System Interconnection Reference Model），简称为 OSI 网络模型。
但是 OSI 模型还是太复杂了，也没能提供一个可实现的方法。所以，在 Linux 中，我们实际上使用的是另一个更实用的四层模型，即 TCP/IP 网络模型。
TCP/IP 模型，把网络互联的框架分为应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层，其中，
为了帮你更形象理解 TCP/IP 与 OSI 模型的关系，我画了一张图，如下所示：
当然了，虽说 Linux 实际按照 TCP/IP 模型，实现了网络协议栈，但在平时的学习交流中，我们习惯上还是用 OSI 七层模型来描述。比如，说到七层和四层负载均衡，对应的分别是 OSI 模型中的应用层和传输层（而它们对应到 TCP/IP 模型中，实际上是四层和三层）。
OSI引入了服务、接口、协议、分层的概念，TCP/IP借鉴了OSI的这些概念建立TCP/IP模型。
OSI先有模型，后有协议，先有标准，后进行实践；而TCP/IP则相反，先有协议和应用再提出了模型，且是参照的OSI模型。
OSI是一种理论下的模型，而TCP/IP已被广泛使用，成为网络互联事实上的标准。
有了 TCP/IP 模型后，在进行网络传输时，数据包就会按照协议栈，对上一层发来的数据进行逐层处理；然后封装上该层的协议头，再发送给下一层。
当然，网络包在每一层的处理逻辑，都取决于各层采用的网络协议。比如在应用层，一个提供 REST API 的应用，可以使用 HTTP 协议，把它需要传输的 JSON 数据封装到 HTTP 协议中，然后向下传递给 TCP 层。
而封装做的事情就很简单了，只是在原来的负载前后，增加固定格式的元数据，原始的负载数据并不会被修改。
比如，以通过 TCP 协议通信的网络包为例，通过下面这张图，我们可以看到，应用程序数据在每个层的封装格式。
这些新增的头部和尾部，增加了网络包的大小，但我们都知道，物理链路中并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），就规定了最大的 IP 包大小。在我们最常用的以太网中，MTU 默认值是 1500（这也是 Linux 的默认值）。
一旦网络包超过 MTU 的大小，就会在网络层分片，以保证分片后的 IP 包不大于 MTU 值。显然，MTU 越大，需要的分包也就越少，自然，网络吞吐能力就越好。
理解了 TCP/IP 网络模型和网络包的封装原理后，你很容易能想到，Linux 内核中的网络栈，其实也类似于 TCP/IP 的四层结构。如下图所示，就是 Linux 通用 IP 网络栈的示意图：
我们从上到下来看这个网络栈，你可以发现，
这里我简单说一下网卡。网卡是发送和接收网络包的基本设备。在系统启动过程中，网卡通过内核中的网卡驱动程序注册到系统中。而在网络收发过程中，内核通过中断跟网卡进行交互。
再结合前面提到的 Linux 网络栈，可以看出，网络包的处理非常复杂。所以，网卡硬中断只处理最核心的网卡数据读取或发送，而协议栈中的大部分逻辑，都会放到软中断中处理。
我们先来看网络包的接收流程。
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。
接着，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。比如，
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。
为了更清晰表示这个流程，我画了一张图，这张图的左半部分表示接收流程，而图中的粉色箭头则表示网络包的处理路径。
了解网络包的接收流程后，就很容易理解网络包的发送流程。网络包的发送流程就是上图的右半部分，很容易发现，网络包的发送方向，正好跟接收方向相反。
首先，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。
接下来，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。
多台服务器通过网卡、交换机、路由器等网络设备连接到一起，构成了相互连接的网络。由于网络设备的异构性和网络协议的复杂性，国际标准化组织定义了一个七层的 OSI 网络模型，但是这个模型过于复杂，实际工作中的事实标准，是更为实用的 TCP/IP 模型。
TCP/IP 模型，把网络互联的框架，分为应用层、传输层、网络层、网络接口层等四层，这也是 Linux 网络栈最核心的构成部分。
我结合网络上查阅的资料和文章中的内容，总结了下网卡收发报文的过程，不知道是否正确：
当发送数据包时，与上述相反。链路层将数据包封装完毕后，放入网卡的DMA缓冲区，并调用系统硬中断，通知网卡从缓冲区读取并发送数据。
了解 Linux 网络的基本原理和收发流程后，你肯定迫不及待想知道，如何去观察网络的性能情况。具体而言，哪些指标可以用来衡量 Linux 的网络性能呢？
实际上，我们通常用带宽、吞吐量、延时、PPS（Packet Per Second）等指标衡量网络的性能。
除了这些指标，网络的可用性（网络能否正常通信）、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）等也是常用的性能指标。
分析网络问题的第一步，通常是查看网络接口的配置和状态。你可以使用 ifconfig 或者 ip 命令，来查看网络的配置。我个人更推荐使用 ip 工具，因为它提供了更丰富的功能和更易用的接口。
以网络接口 eth0 为例，你可以运行下面的两个命令，查看它的配置和状态：
你可以看到，ifconfig 和 ip 命令输出的指标基本相同，只是显示格式略微不同。比如，它们都包括了网络接口的状态标志、MTU 大小、IP、子网、MAC 地址以及网络包收发的统计信息。
第一，网络接口的状态标志。ifconfig 输出中的 RUNNING ，或 ip 输出中的 LOWER_UP ，都表示物理网络是连通的，即网卡已经连接到了交换机或者路由器中。如果你看不到它们，通常表示网线被拔掉了。
第二，MTU 的大小。MTU 默认大小是 1500，根据网络架构的不同（比如是否使用了 VXLAN 等叠加网络），你可能需要调大或者调小 MTU 的数值。
第三，网络接口的 IP 地址、子网以及 MAC 地址。这些都是保障网络功能正常工作所必需的，你需要确保配置正确。
第四，网络收发的字节数、包数、错误数以及丢包情况，特别是 TX 和 RX 部分的 errors、dropped、overruns、carrier 以及 collisions 等指标不为 0 时，通常表示出现了网络 I/O 问题。其中：
ifconfig 和 ip 只显示了网络接口收发数据包的统计信息，但在实际的性能问题中，网络协议栈中的统计信息，我们也必须关注。你可以用 netstat 或者 ss ，来查看套接字、网络栈、网络接口以及路由表的信息。
我个人更推荐，使用 ss 来查询网络的连接信息，因为它比 netstat 提供了更好的性能（速度更快）。
比如，你可以执行下面的命令，查询套接字信息：
netstat 和 ss 的输出也是类似的，都展示了套接字的状态、接收队列、发送队列、本地地址、远端地址、进程 PID 和进程名称等。
其中，接收队列（Recv-Q）和发送队列（Send-Q）需要你特别关注，它们通常应该是 0。当你发现它们不是 0 时，说明有网络包的堆积发生。当然还要注意，在不同套接字状态下，它们的含义不同。
当套接字处于连接状态（Established）时，
当套接字处于监听状态（Listening）时，
所谓全连接，是指服务器收到了客户端的 ACK，完成了 TCP 三次握手，然后就会把这个连接挪到全连接队列中。这些全连接中的套接字，还需要被 accept() 系统调用取走，服务器才可以开始真正处理客户端的请求。
与全连接队列相对应的，还有一个半连接队列。所谓半连接是指还没有完成 TCP 三次握手的连接，连接只进行了一半。服务器收到了客户端的 SYN 包后，就会把这个连接放到半连接队列中，然后再向客户端发送 SYN+ACK 包。
类似的，使用 netstat 或 ss ，也可以查看协议栈的信息：
这些协议栈的统计信息都很直观。ss 只显示已经连接、关闭、孤儿套接字等简要统计，而 netstat 则提供的是更详细的网络协议栈信息。
比如，上面 netstat 的输出示例，就展示了 TCP 协议的主动连接、被动连接、失败重试、发送和接收的分段数量等各种信息。
接下来，我们再来看看，如何查看系统当前的网络吞吐量和 PPS。在这里，我推荐使用我们的老朋友 sar，在前面的 CPU、内存和 I/O 模块中，我们已经多次用到它。
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。执行下面的命令，你就可以得到网络接口统计信息：
这儿输出的指标比较多，我来简单解释下它们的含义。
其中，Bandwidth 可以用 ethtool 来查询，它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s，不过注意这里小写字母 b ，表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等，单位也都是比特。如下你可以看到，我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡：
其中，Bandwidth 可以用 ethtool 来查询，它的单位通常是 Gb/s 或者 Mb/s，不过注意这里小写字母 b ，表示比特而不是字节。我们通常提到的千兆网卡、万兆网卡等，单位也都是比特。如下你可以看到，我的 eth0 网卡就是一个千兆网卡：
我们通常使用带宽、吞吐量、延时等指标，来衡量网络的性能；相应的，你可以用 ifconfig、netstat、ss、sar、ping 等工具，来查看这些网络的性能指标。
小狗同学问到： 老师，您好 ss —lntp 这个 当session处于listening中 rec-q 确定是 syn的backlog吗？
A: Recv-Q为全连接队列当前使用了多少。 中文资料里这个问题讲得最明白的文章： https://mp.weixin.qq.com/s/yH3PzGEFopbpA-jw4MythQ
看了源码发现，这个地方讲的有问题.关于ss输出中listen状态套接字的Recv-Q表示全连接队列当前使用了多少,也就是全连接队列的当前长度,而Send-Q表示全连接队列的最大长度