Ultra Low Latency 网络调优实战

📚 共计 30 章节
01
低延迟网络概述
什么是Ultra Low Latency · 延迟构成 · 微秒级需求 · 金融/5G/HPC场景
概念行业
02
网络延迟的物理极限
光速限制 · 传播延迟 · 介质影响 · 理论最小延迟计算
物理理论
03
硬件选型基础
NIC选择标准 · Intel/Mellanox/Solarflare · PCIe通道与延迟
硬件网卡
04
网卡高级特性
硬件卸载 · RSS/RPS · 多队列 · 中断调节
卸载中断
05
DPDK入门
架构概览 · 用户态驱动 · 大页内存 · UIO/VFIO
DPDK用户态
06
DPDK核心编程
EAL初始化 · Mempool · Ring Buffer · 无锁队列
编程无锁
07
DPDK数据包处理
轮询PMD · 收发流程 · 零拷贝 · 批量优化
PMD零拷贝
08
RDMA技术基础
RDMA概念 · InfiniBand/RoCE/iWARP · 内核旁路
RDMA内核旁路
09
RDMA编程实践
Verbs API · QP管理 · MR注册 · Send/Recv/Write/Read
编程Verbs
10
TCP/IP协议栈优化
内核参数调优 · Nagle/延迟确认 · SO_REUSEPORT
TCP内核
11
内核网络栈旁路
XDP原理 · BPF/eBPF基础 · XDP程序编写
XDPeBPF
12
eBPF深度应用
eBPF Map · 包过滤/重定向 · XDP低延迟转发
eBPF转发
13
Solarflare网卡与OpenOnload
OpenOnload架构 · TCP绕过内核 · 用户态协议栈
SolarflareOpenOnload
14
用户态协议栈对比
mTCP · F-Stack · Seastar · Netmap · 优缺点
协议栈对比
15
时钟同步与时间戳
PTP原理 · 硬件时间戳 · NTP vs PTP · 延迟测量
PTP同步
16
CPU隔离与亲和性
isolcpus · taskset/cpuset · IRQ亲和性 · 避免上下文切换
CPU隔离
17
内存优化
NUMA延迟 · 分配策略 · 避免Swap · 大页持久化
内存NUMA
18
PCIe与DMA优化
PCIe带宽延迟 · DMA引擎 · 写合并 · MMIO/PMIO
PCIeDMA
19
网络拓扑设计
Spine-Leaf · 物理层优化 · 光纤vs铜缆 · 交换机Buffer
拓扑布线
20
多路径与负载均衡
ECMP · MPTCP · LACP · 避免哈希冲突
多路径负载均衡
21
应用层优化
epoll/io_uring · Reactor vs Proactor · 线程模型
事件驱动io_uring
22
io_uring深度解析
架构 · SQ/CQ · Poll模式 · 与epoll对比
io_uring异步
23
序列化与编码优化
Protobuf vs FlatBuffers vs Cap'n Proto · 零拷贝序列化
序列化零拷贝
24
垃圾回收与延迟
Java GC · ZGC/Shenandoah · C++内存池 · Rust所有权
GC内存管理
25
性能测量与基准测试
perf/bpftrace · 微基准陷阱 · P50/P99/P999
测量统计
26
网络抓包与分析
tcpdump/tshark · Wireshark延迟分析 · 硬件抓包
抓包Wireshark
27
常见延迟问题排查
中断风暴 · 缓存未命中 · 锁竞争 · NUMA跨节点 · Buffer溢出
排查实战
28
案例:金融交易低延迟网络
硬件选型到应用部署 · 全链路优化
金融全链路
29
案例:5G核心网用户面优化
UPF加速 · SR-IOV + DPDK
5GUPF
30
未来趋势
CXL/内存语义网络 · P4可编程交换机 · 光子计算 · AI调优
前沿CXL