01
低延迟网络协议栈概述
什么是低延迟协议栈 · 高频交易/5G/工业控制 · 与传统协议栈对比
概念场景
02
硬件平台选型与评估
FPGA/SmartNIC/DPU · PCIe带宽延迟 · BSP准备
硬件选型
03
Linux内核协议栈裁剪基础
Kconfig/Makefile · 裁剪网络子系统 · 移除不必要协议族
内核裁剪
04
网络设备驱动移植
NETDEV框架 · DMA环缓冲区 · 中断/轮询切换
驱动DMA
05
内存管理优化
大页HugePages · 内存池Mempool · 零拷贝技术
内存零拷贝
06
数据路径加速
内核旁路 · DPDK基础 · AF_XDP套接字
DPDKXDP
07
TCP/IP协议栈精简
移除重传/拥塞控制 · 精简IP分片 · UDP多播优化
TCP精简
08
用户态协议栈设计
MTCP/F-Stack · 共享内存通信
用户态架构
09
时间同步与调度
PTP精确时间 · CPU亲和性 · IRQ Affinity
时钟调度
10
性能测试与基准
Netperf/Pktgen · 吞吐量 · 抖动分析
测试基准
11
RDMA技术入门
InfiniBand vs RoCEv2 · Read/Write/Send · 内存注册
RDMA高速
12
FPGA卸载引擎
TSO分段卸载 · RSS · 校验和卸载
FPGA卸载
13
多队列与流分类
多队列网卡 · RSS哈希 · Flow Director
队列分流
14
无锁数据结构
无锁队列 · RCU · 原子操作与内存屏障
无锁并发
15
中断优化
NAPI轮询 · 中断合并 · 自适应节流
中断NAPI
16
协议栈上下文切换
用户态/内核态切换 · 系统调用优化 · io_uring
上下文异步
17
缓存友好设计
Cache Line对齐 · 预取指令 · 数据局部性
缓存优化
18
网络虚拟化加速
SR-IOV · virtio-user · Vhost-user
虚拟化加速
19
容器网络优化
Calico/Flannel · eBPF加速 · Cilium CNI
容器CNI
20
eBPF与XDP
BPF程序加载 · XDP Action · BPF Map
eBPFXDP
21
协议栈安全裁剪
移除加密套件 · 精简防火墙 · 禁用IPv6
安全精简
22
实时操作系统网络栈
FreeRTOS+TCP · Zephyr · 与Linux对比
RTOS嵌入式
23
跨平台移植策略
ARM vs x86 · 大小端 · 编译器内置函数
移植架构
24
固件与微码更新
网卡固件升级 · FPGA比特流 · 热升级
固件升级
25
功耗与散热管理
动态频率调整 · 低功耗模式 · 散热对延迟影响
功耗散热
26
调试与追踪工具
perf/ftrace/SystemTap · Wireshark离线分析
调试追踪
27
案例：高频交易系统
从网卡到应用的纳秒级路径
实战高频
28
案例：5G UPF加速
N3/N6接口优化 · 用户面功能
5GUPF
29
案例：工业以太网移植
EtherCAT · PROFINET实时性改造
工业实时
30
综合项目：最小化协议栈
从零集成DPDK+用户态TCP栈
项目综合