《深入理解Linux网络》第四章读书笔记

网络发包具体流程啥样？

为什么查看/proc/softirqs，NET_RX比NET_TX大的多？

首先要将NET_RX、NET_TX与UART等协议中的TX、RX区别开来，在Linux中，RX并不只接收数据、TX并不只发送数据，所以原因有二：

• 一是：当数据发送完毕时，通过硬中断的方式来通知驱动发送完毕。但是硬中断无论是数据接收，还是发送完毕，触发的软中断都是NET_RX_SOFTIRQ，并不是NET_TX_SOFTIRQ。
• 二是：对于读来说，都是要经过NET_RX软中断的，都走ksoftirqd内核线程。而对于发送来说，绝大部分工作都是在用户进程内核态处理了，只有系统态配额用尽才会发送NET_TX，让软中断上。

综上，导致了NET_RX比NET_TX大的多。

发送网络数据的时候涉及的内存拷贝操作（此处内存拷贝，只指待发送数据的内存拷贝）

• 第一次：在内核申请完skb后，会将用户传递进来的buffer里的数据内容都拷贝到skb。（如果发送数据比较大，此次拷贝开销也会较大）
• 第二次：从传输层进入网络层的时候，每一个skb都会被克隆出来一个新的副本。目的是保存原始的skb，当网络对方没有回应ack时，还可以重新发送，以实现可靠传输。此处拷贝为浅拷贝，所指向的数据还是复用的。
• 第三次（非必需）：当IP层发现skb大于MTU时才需进行。此时会再申请额外的skb，并将原来的skb拷贝为多个小的skb。

啥是零拷贝？

• 假设数据之前从来没有读取过，那么read硬盘上的数据需要经过两次拷贝才能到用户进程的内存。第一次是从硬盘DMA到Page Cache。第二次是从Page Cache拷贝到用户内存。
• 此时，前面提到的sendfile就派上用场了，再sendfile系统调用中，数据不需要拷贝到用户空间，在内核态就可以完成发送处理，显著减少了需要拷贝的次数。

题外话：为什么Kafka网络性能突出？