精通Linux内核网络 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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具体描述
★专注于各网络协议实现技术的精髓及其遵循的指导方针和原则。
★重点讲解数据包在Linux内核网络栈中的传输过程，阐述其与网络各层及各子系统之间的交互。
★从网络开发者视角，配合清晰图表，深入剖析Linux内核网络子系统的内部细节及核心实现。
本书讨论Linux 内核网络栈的实现及其原理，深入而详尽地分析网络子系统及其架构，主要内容包括：内核网络基础知识、Netlink 套接字、ARP、邻居发现和ICMP 等重要协议的实现、IPv4 和IPv6 的深入探索、Linux 路由选择、Netfilter 和IPsec 的实现、Linux 无线网络、InfiniBand 等。
本书不仅适合从事网络相关项目的专业人员参考，也能为相关研究人员和学生提供极大帮助。
作者简介
Rami Rosen 资深软件工程师，Linux内核网络专家。从业十余年间，参与过多个尖端Linux内核项目，曾就Linux内核网络和虚拟化发表过多篇文章，并做过多次演讲。博客地址：http://ramirose.wix.com/ramirosen。
袁国忠 自由译者；2000年起专事翻译，主译图书，偶译新闻稿、软文；出版译著40余部，其中包括《C++ Prime Plus中文版》《CCNA学习指南》《CCNP ROUTE学习指南》《面向模式的软件架构：模式系统》《Android应用UI设计模式》《风投的选择：谁是下一个十亿美元级公司》等，总计700余万字；专事翻译前，从事过三年化工产品分析和开发，做过两年杂志和图书编辑。
目录信息
1.1 Linux网络栈 2
1.2 网络设备 4
1.2.1 网络设备中的NAPI 5
1.2.2 数据包的收发 5
1.2.3 套接字缓冲区 7
1.3 Linux内核网络开发模型 10
1.4 总结 12
第2章 Netlink套接字 13
2.1 Netlink簇 13
2.1.1 Netlink套接字库 15
2.1.2 结构sockaddr_nl 15
2.1.3 用于控制TCP/IP联网的用户空间包 15
2.1.4 内核Netlink套接字 16
2.1.5 Netlink消息报头 20
2.1.6 NETLINK_ROUTE消息 22
2.1.7 在路由选择表中添加和删除路由选择条目 24
2.2 通用Netlink协议 25
2.2.1 创建和发送通用Netlink消息 29
2.2.2 套接字监视接口 31
2.3 总结 32
2.4 快速参考 32
第3章 Internet控制消息协议（ICMP） 36
3.1 ICMPv4 36
3.1.1 ICMPv4的初始化 37
3.1.2 ICMPv4报头 38
3.1.3 接收ICMPv4 消息 42
3.1.4 发送ICMPv4 消息：目的地不可达 43
3.2 ICMPv6 47
3.2.1 ICMPv6初始化 47
3.2.2 ICMPv6报头 48
3.2.3 接收ICMPv6消息 49
3.2.4 发送ICMPv6消息 52
3.3 ICMP套接字（ping套接字） 55
3.4 总结 56
3.5 快速参考 56
3.5.1 方法 56
3.5.2 表格 57
3.5.3 procfs条目 58
3.5.4 使用iptables创建“目的地不可达”消息 59
第4章 IPv4 61
4.1 IPv4报头 62
4.2 IPv4的初始化 63
4.3 接收IPv4数据包 64
4.4 接收IPv4组播数据包 67
4.5 IP选项 69
4.5.1 时间戳选项 71
4.5.2 记录路由选项 74
4.5.3 IP选项和分段 82
4.5.4 创建IP选项 84
4.6 发送IPv4数据包 85
4.7 分段 89
4.7.1 快速路径 90
4.7.2 慢速路径 93
4.8 重组 94
4.9 转发 99
4.10 总结 101
4.11 快速参考 101
4.11.1 方法 102
4.11.2 宏 104
第5章 IPv4路由选择子系统 105
5.1 转发和FIB 105
5.2 在路由选择子系统中进行查找 107
5.3 FIB表 110
5.3.1 FIB信息 110
5.3.2 缓存 115
5.3.3 下一跳 115
5.3.4 策略路由选择 117
5.3.5 FIB别名 118
5.4 ICMPv4重定向消息 121
5.4.1 生成ICMPv4重定向消息 122
5.4.2 接收ICMPv4重定向消息 123
5.4.3 IPv4路由选择缓存 125
5.5 总结 126
5.6 快速参考 126
5.6.1 方法 127
5.6.2 宏 128
5.6.3 表 128
5.6.4 路由标志 129
第6章 高级路由选择 131
6.1 组播路由选择 131
6.1.1 IGMP 132
6.1.2 组播路由选择表 133
6.1.3 组播转发缓存（MFC） 134
6.1.4 组播路由器 136
6.1.5 vif设备 137
6.1.6 IPv4组播接收路径 138
6.1.7 方法ip_mr_forward() 141
6.1.8 方法ipmr_queue_xmit() 143
6.1.9 方法ipmr_forward_finish() 145
6.1.10 组播流量中的TTL 146
6.2 策略路由选择 146
6.2.1 策略路由选择的管理 147
6.2.2 策略路由选择的实现 147
6.3 多路径路由选择 148
6.4 总结 149
6.5 快速参考 149
6.5.1 方法 149
6.5.2 宏 151
6.5.3 procfs组播条目 152
6.5.4 表 152
第7章 Linux邻接子系统 153
7.1 邻接子系统的核心 153
7.1.1 创建和释放邻居 160
7.1.2 用户空间和邻接子系统之间的交互 161
7.1.3 处理网络事件 163
7.2 ARP协议（IPv4） 163
7.2.1 ARP：发送请求 165
7.2.2 ARP：接收请求和应答 168
7.3 NDISC协议（IPv6） 174
7.3.1 重复地址检测（DAD）. 174
7.3.2 NIDSC：发送请求 176
7.3.3 NDISC：接收邻居请求和通告 179
7.4 总结 185
7.5 快速参考 186
7.5.1 方法 186
7.5.2 宏 189
7.5.3 结构neigh_statistics 190
7.5.4 表 191
第8章 IPv6 192
8.1 IPv6简介 192
8.2 IPv6地址 193
8.2.1 特殊地址 193
8.2.2 组播地址 194
8.3 IPv6报头 195
8.4 扩展报头 197
8.5 IPv6初始化 199
8.6 自动配置 200
8.7 接收IPv6数据包 201
8.7.1 本地投递 204
8.7.2 转发 206
8.8 接收IPv6组播流量 210
8.9 组播侦听者发现（MLD） 211
8.9.1 加入和退出组播组 212
8.9.2 MLDv2组播侦听者报告 215
8.9.3 组播源过滤 215
8.10 发送IPv6 数据包 220
8.11 IPv6 路由选择 221
8.12 总结 221
8.13 快速参考 221
8.13.1 方法 221
8.13.2 宏 224
8.13.3 表 224
8.13.4 特殊地址 225
8.13.5 IPv6路由选择表的管理 226
第9章 Netfilter 227
9.1 Netfilter框架 227
9.2 Netfilter挂接点 228
注册Netfilter钩子回调函数 229
9.3 连接跟踪 230
9.3.1 连接跟踪的初始化 231
9.3.2 连接跟踪条目 234
9.3.3 连接跟踪辅助方法和期望连接 238
9.3.4 iptables 241
9.3.5 投递到当前主机 243
9.3.6 转发数据包 245
9.3.7 网络地址转换（NAT） 245
9.3.8 NAT钩子回调函数和连接跟踪钩子回调函数 247
9.3.9 NAT钩子回调函数 250
9.3.10 连接跟踪扩展 252
9.4 总结 253
9.5 快速参考 253
9.5.1 方法 253
9.5.2 宏 255
9.5.3 表 255
9.5.4 工具和库 256
第10章 IPsec 257
10.1 概述 257
10.2 Internet密钥交换（IKE） 257
10.3 IPsec和加密 259
10.4 XFRM框架 259
10.4.1 XFRM的初始化 260
10.4.2 XFRM策略 260
10.4.3 XFRM状态（安全关联） 263
10.5 IPv4 ESP的实现 266
10.6 接收IPsec数据包（传输模式） 268
10.7 发送IPsec数据包（传输模式） 271
10.8 XFRM查找 272
10.9 IPsec的NAT穿越功能 275
10.10 总结 276
10.11 快速参考 276
10.11.1 方法 276
10.11.2 表 278
第11章 第4层协议 280
11.1 套接字 280
11.2 创建套接字 281
11.3 用户数据包协议（UDP） 285
11.3.1 UDP的初始化 286
11.3.2 发送UDP数据包 287
11.3.3 接收来自网络层（L3）的UDP数据包 290
11.4 传输控制协议（TCP） 293
11.4.1 TCP报头 293
11.4.2 TCP的初始化 295
11.4.3 TCP定时器 296
11.4.4 TCP套接字的初始化 297
11.4.5 TCP连接的建立 297
11.4.6 接收来自网络层（L3）的TCP数据包 298
11.4.7 发送TCP数据包 299
11.5 流控制传输协议（SCTP） 300
11.5.1 SCTP数据包和数据块 301
11.5.2 SCTP块头 302
11.5.3 SCTP块 302
11.5.4 SCTP关联 303
11.5.5 建立SCTP关联 305
11.5.6 接收SCTP数据包 305
11.5.7 发送SCTP数据包 306
11.5.8 SCTP心跳 306
11.5.9 SCTP多流 306
11.5.10 SCTP多宿主 307
11.6 数据报拥塞控制协议（DCCP） 307
11.6.1 DCCP报头 307
11.6.2 DCCP的初始化 309
11.6.3 DCCP套接字的初始化 310
11.6.4 接收来自网络层（L3）的DCCP数据包 311
11.6.5 发送DCCP数据包 311
11.6.6 DCCP和NAT 312
11.7 总结 313
11.8 快速参考 313
11.8.1 方法 313
11.8.2 宏 315
11.8.3 表 315
第12章 无线子系统 317
12.1 mac80211子系统 317
12.2 802.11 MAC帧头 318
12.3 802.11 MAC帧头的其他成员 320
12.4 网络拓扑 321
12.4.1 基础设施BSS 321
12.4.2 IBSS（对等模式） 322
12.5 省电模式 322
12.5.1 进入省电模式 322
12.5.2 退出省电模式 322
12.5.3 处理组播/广播缓冲区 323
12.6 管理层 325
12.6.1 扫描 325
12.6.2 身份验证 325
12.6.3 关联 325
12.6.4 重新关联 325
12.7 mac80211的实现 326
12.7.1 接收路径 328
12.7.2 传输路径 328
12.7.3 分段 329
12.7.4 mac80211 debugfs 330
12.7.5 无线模式 331
12.8 高吞吐量（IEEE 802.11n） 331
12.9 网状网络（802.11s） 334
12.9.1 HWMP 335
12.9.2 组建网状网络 336
12.10 Linux 无线开发流程 337
12.11 总结 337
12.12 快速参考 338
12.12.1 方法 338
12.12.2 表 341
第13章 InfiniBand 343
13.1 RDMA 和InfiniBand概述 343
13.1.1 RDMA栈的组织结构 344
13.1.2 RDMA技术的优点 345
13.1.3 InfiniBand硬件组件 345
13.1.4 InfiniBand中的编址 345
13.1.5 InfiniBand的功能 346
13.1.6 InfiniBand数据包 346
13.1.7 管理实体 347
13.2 RDMA资源 348
13.2.1 RDMA设备 348
13.2.2 PD 350
13.2.3 AH 350
13.2.4 MR 350
13.2.5 FMR池 351
13.2.6 MW 352
13.2.7 CQ 352
13.2.8 XRC 353
13.2.9 SRQ 353
13.2.10 QP 355
13.2.11 工作请求的处理 360
13.2.12 RDMA架构支持的操作 361
13.2.13 组播组 365
13.2.14 用户空间RDMA API和内核级RDMA API的差别 365
13.3 总结 366
13.4 快速参考 366
第14章 高级主题 372
14.1 网络命名空间 372
14.1.1 命名空间的实现 373
14.1.2 UTS命名空间的实现 381
14.1.3 网络命名空间的实现 383
14.1.4 网络命名空间的管理 388
14.2 cgroup 392
14.2.1 cgroup的实现 393
14.2.2 cgroup设备控制器：一个简单示例 395
14.2.3 cgroup内存控制器：一个简单示例 396
14.2.4 net_prio模块 396
14.2.5 分类器cls_cgroup 397
14.2.6 挂载cgroup子系统 398
14.3 频繁轮询套接字 399
14.3.1 全局启用 400
14.3.2 对特定套接字启用 401
14.3.3 调整和配置 401
14.3.4 性能 401
14.4 Linux蓝牙子系统 401
14.4.1 HCI层 404
14.4.2 HCI连接 406
14.4.3 L2CAP 407
14.4.4 BNEP 407
14.4.5 蓝牙数据包接收示意图 408
14.4.6 L2CAP扩展功能 409
14.4.7 蓝牙工具 409
14.5 IEEE 802.15.4和6LoWPAN 410
14.5.1 邻居发现优化 411
14.5.2 Linux内核的6LoWPAN实现 412
14.6 NFC 415
14.6.1 NFC标签 415
14.6.2 NFC设备 416
14.6.3 通信模式和操作模式 416
14.6.4 主机控制器接口 417
14.6.5 Linux对NFC的支持 417
14.6.6 用户空间架构 421
14.6.7 Android NFC 421
14.7 通知链 422
14.8 PCI子系统 425
14.9 组合网络设备 428
14.10 PPPoE协议 428
14.10.1 PPPoE报头 429
14.10.2 PPPoE的初始化 430
14.10.3 PPPoE数据包的收发 432
14.11 Android 435
14.11.1 Android联网技术 436
14.11.2 Android内部原理：资料 437
14.12 总结 438
14.13 快速参考 438
14.13.1 方法 438
14.13.2 宏 443
附录A Linux API 444
附录B 网络管理 520
附录C 术语表 537
· · · · · · (收起)
读后感
评分
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用户评价
这本关于Linux内核网络编程的书籍，简直是为我这种渴望深入底层、理解数据包如何在内核中流转的技术迷量身定制的“武功秘籍”。它没有停留在表面的套接字编程，而是直接把我们带到了内核空间，去剖析那些抽象概念背后真实的C语言实现。我记得我花了大量时间在研究XDP（eXpress Data Path）的处理流程上，作者用清晰的图示和代码片段，一步步拆解了数据包从网卡驱动层到内核协议栈的路径。那种拨开云雾见青天的感觉，真是让人欲罢不能。尤其是在讲解TCP/IP协议栈的各个层级时，它不像很多教材那样只是罗列RFC标准，而是结合Linux内核的实际数据结构（比如`sk_buff`的结构和操作）进行阐述。当你亲眼看到数据包的元数据是如何被封装、修改和传递时，你会对网络性能的优化有了更直观、更深刻的理解。对于想要构建高性能网络应用或者排查复杂网络问题的工程师来说，这本书提供的视角是无价的，它教会的不仅仅是“如何做”，更是“为什么是这样做的”。我特别欣赏作者对于内存管理和锁机制在网络并发处理中的应用所花费的笔墨，这部分内容往往是其他书籍一带而过的“硬骨头”，但它却是性能瓶颈的真正所在。
评分说实话，这本书的深度和广度让我对Linux内核的网络处理有了一个颠覆性的认识。它不仅仅是关于TCP/IP，它深入到了数据链路层和物理层与内核驱动的交互细节。我特别关注了其中关于中断处理和软中断（SoftIRQ）在网络数据接收路径上的优先级划分和执行机制的章节。作者清晰地阐述了为什么有些数据包必须在硬中断上下文被快速处理，而另一些可以被延迟到软中断或工作队列中。这种对实时性和吞吐量的底层权衡，是理解高性能网络I/O模型的关键。此外，书中对新引入的网络技术，比如RDMA（Remote Direct Memory Access）在内核中的抽象层和接口描述，也做得相当到位，虽然这部分内容属于尖端领域，但作者的讲解方式依然保持了逻辑的连贯性。对于那些想要从应用层“退役”到内核层参与核心架构设计的工程师来说，这本书无疑提供了坚实的理论基础和实践指导。它迫使你跳出日常的舒适区，去直面那些常常隐藏在操作系统抽象之下的复杂性。
评分我不得不说，这本书在处理网络故障排查这一块的内容，简直是“神来之笔”。它没有简单地罗列ping、traceroute这类工具的使用，而是深入到`/proc`和`/sys`文件系统下那些鲜为人知的网络统计信息和参数的含义。特别是对内核网络栈中各种队列长度、丢包计数器（Drop Counters）的解读，让我对过去那些难以捉摸的“间歇性延迟”有了清晰的解释。书中对于eBPF技术的引入和应用，更是体现了作者的前瞻性视野。它展示了如何利用eBPF在不修改内核源代码的情况下，安全、高效地进行网络观测和动态追踪。我尝试着使用书中提供的骨架代码，搭建了一个简单的eBPF程序来实时监控特定套接字上的发送和接收速率，其精确度和实时性远超传统的netstat或tcpdump，这种“无侵入式”的调试能力，极大地拓宽了我对系统性能监控的思路。这本书的叙述风格非常严谨，数据结构和函数调用的脉络梳理得井井有条，即便是面对复杂的内核结构体，作者也能通过合理的图示和注释，让读者抓住其核心逻辑，避免在细节的海洋中迷失方向。
评分初次翻开这本书时，我最大的感受是它的“硬核”程度远超我的预期，但这绝不是一本枯燥的字典式参考书，反而像是一位经验丰富的老工程师在手把手地带你调试生产环境中的疑难杂症。它对内核模块开发、自定义网络协议的实现路径进行了详尽的论述，尤其在讲解Netfilter框架时，作者没有止步于iptables的配置层面，而是深入到了内核中的hook点和钩子函数的设计哲学。我尝试着根据书中的指导，编写了一个简单的内核模块来拦截和修改特定类型的数据包，整个过程虽然充满挑战，但每成功一步，成就感都无比巨大。这本书的价值在于它提供了一套完整的思维框架，让你能用内核的视角去看待网络问题，而不是仅仅停留在用户态的API层面。例如，书中对于内核态定时器、工作队列（Workqueues）在网络事件处理中的应用对比分析，就非常到位，清晰地揭示了不同调度机制在处理网络中断和延迟敏感任务时的权衡取舍。对于有志于从事系统级网络优化的朋友，这本书无疑是一张通往高阶殿堂的门票，它需要的不仅仅是C语言基础，更需要对并发和系统调用有扎实的理解。
评分这本书的排版和逻辑结构设计得非常出色，即便内容涉及大量底层C代码和复杂的内核数据流，阅读起来依然保持了较高的流畅性。我最欣赏它的一点是，它并非一股脑地堆砌知识点，而是始终围绕着“一个数据包的生命周期”这一主线进行展开和深化。从用户空间调用`sendto()`开始，到系统调用、上下文切换、进入内核协议栈，经过各个子系统的处理，最终到达物理网卡发送出去的全过程，每一步的关键函数、数据结构变化都被细致地描绘出来。这种结构化的学习路径，极大地降低了理解复杂系统所需的心智负担。它更像是提供了一份“地图”，让你在探索内核的巨大森林时，不会迷失方向。阅读过程中，我发现许多过去只停留在概念层面的知识，比如零拷贝（Zero-Copy）的真正内核实现细节，在这里得到了具象化的展示，让我明白了为什么在某些场景下使用`sendfile()`能带来显著的性能提升。这本书是那种你会反复翻阅，每次都能从中获得新洞察力的工具书，它真正做到了对“精通”二字的诠释。
评分不管如何，中文里唯一可读的内核网络了，linux传统下内核不包括网络部分。
评分这书太简略了。。。期待Sameer Seth的新书，哪怕不做三四层
评分这书太简略了。。。期待Sameer Seth的新书，哪怕不做三四层
评分不管如何，中文里唯一可读的内核网络了，linux传统下内核不包括网络部分。
评分这书太简略了。。。期待Sameer Seth的新书，哪怕不做三四层
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