超低延迟网络架构优化全流程
📚 共计 30 章节
01
延迟的本质：从物理极限到软件开销
传播、传输、处理、排队延迟，理解网络延迟的构成
物理
排队论
02
硬件选型：网卡/交换机/CPU
SmartNIC/DPU · Cut-Through vs Store-and-Forward · 频率与核心数权衡
硬件
转发
03
内核旁路技术：DPDK原理与核心API
rte_eal_init, rte_mbuf, rte_eth_rx_burst 零拷贝收发包
DPDK
用户态
04
用户态协议栈：MTCP与F-Stack
架构对比，如何绕过内核协议栈实现微秒级传输
协议栈
零拷贝
05
RDMA与InfiniBand
RC/UC/UD服务类型，RoCEv2配置与DCQCN流控
RDMA
InfiniBand
06
XDP与eBPF：网卡驱动层过滤
毫秒级丢包与转发，内核可编程数据平面
eBPF
XDP
07
CPU隔离与亲和性
isolcpus、taskset、irqbalance调优，避免上下文切换
隔离
亲和性
08
内存大页与NUMA感知
2MB/1GB大页配置，内存绑定到近端NUMA节点
大页
NUMA
09
零拷贝技术
splice、sendfile、DPDK零拷贝收发包，减少内存拷贝
零拷贝
性能
10
中断优化：MSI-X / RSS / Coalescing
多队列、接收端缩放、中断合并降低延迟
中断
RSS
11
TCP调优：BBR vs Cubic
tcp_rmem/wmem, 拥塞控制, tcp_notsent_lowat
TCP
BBR
12
UDP与QUIC优化
UDP缓冲区调优、GRO/GSO卸载、QUIC 0-RTT握手
UDP
QUIC
13
应用层协议序列化对比
Protobuf vs FlatBuffers vs Cap'n Proto 性能
序列化
编码
14
异步编程模型：io_uring vs epoll
Reactor vs Proactor，io_uring与epoll性能对比
异步
io_uring
15
无锁数据结构与RCU
MPMC队列、RCU、内存屏障，避免锁竞争
无锁
RCU
16
时间同步：PTP硬件时间戳
PTP vs NTP精度对比，纳秒级同步
PTP
同步
17
负载均衡：DPVS / Katran / Envoy
L4/L7负载均衡器性能对比
负载均衡
DPVS
18
网络拓扑优化：Spine-Leaf
Clos拓扑、减少跳数（Hop Count）设计
拓扑
Spine-Leaf
19
光互联与DAC延迟对比
光纤 vs 直连铜缆，光模块选型
光模块
DAC
20
数据中心网络：RoCEv2 vs TCP
AI训练场景下的延迟对比
RoCEv2
AI
21
边缘计算网络：MEC与5G URLLC
本地分流、5G超可靠低延迟切片
MEC
5G
22
卫星网络：星链激光链路
低轨卫星网络延迟优化，激光通信
卫星
Starlink
23
金融交易网络：FPGA与微波
FPGA加速、微波通信、Co-location托管
FPGA
微波
24
游戏网络：帧同步与延迟补偿
帧同步 vs 状态同步、UDP vs TCP、补偿算法
游戏
同步
25
实时音视频：WebRTC与FEC
前向纠错、Jitter Buffer优化
WebRTC
FEC
26
物联网网络：MQTT vs CoAP
LoRaWAN延迟、NB-IoT低功耗设计
IoT
MQTT
27
网络测量：ping/traceroute/OWAMP
mtr、OWAMP、TWAMP 延迟测量方法论
测量
OWAMP
28
延迟监控：eBPF与火焰图
bpftrace、perf、延迟追踪与可视化
eBPF
火焰图
29
混沌工程：Chaos Mesh / Litmus
模拟网络延迟与丢包，韧性测试
混沌
Chaos
30
全流程案例：端到端微秒级系统
从硬件选型到应用优化，构建极低延迟架构
实战
端到端