linux内核源码：网络通信简介——网络拥塞控制之BBR算法

       从网络诞生至十年前，络源TCP拥塞控制采用的源码经典算法如reno、new-reno、分析bic、网网络cubic等，络源ssrs源码在低带宽有线网络中运行了几十年。源码然而，分析随着网络带宽的网网络增加以及无线网络通信的普及，这些传统算法开始难以适应新的络源环境。

       根本原因是源码，传统拥塞控制算法将丢包/错包等同于网络拥塞。分析这一认知上的网网络缺陷导致了算法在面对新环境时的不适应性。BBR算法的络源出现，旨在解决这一问题。源码BBR通过以下方式控制拥塞：

       1. 确保源端发送数据的速率不超过瓶颈链路的带宽，避免长时间排队造成拥塞。

       2. 设定BDP（往返延迟带宽积）的上限，即源端发送的待确认在途数据包（inflight）不超过BDP，换句话说，双向链路中数据包总和不超过RTT（往返延迟）与BtlBW（瓶颈带宽）的乘积。

       BBR算法需要两个关键变量：RTT（RTprop：往返传播延迟时间）和BtlBW（瓶颈带宽），并需要精确测量这两个变量的值。

       1. RTT的定义为源端从发送数据到收到ACK的耗时，即数据包一来一回的时间总和。在应用受限阶段测量是最合适的。

       2. BtlBW的测量则在带宽受限阶段进行，通过多次测量交付速率，将近期的最大交付速率作为BtlBW。测量的时间窗口通常在6-个RTT之间，确保测量结果的准确性。

       在上述概念基础上，mybatis源码jar包BBR算法实现了从初始启动、排水、探测带宽到探测RTT的四个阶段，以实现更高效、更稳定的网络通信。

       通信双方在节点中，通过发送和接收数据进行交互。BBR算法通过接收ACK包时更新RTT、部分包更新BtlBW，以及发送数据包时判断inflight数据量是否超过BDP，通过一系列动作实现数据的有效传输。

       在具体的实现上，BBR算法的源码位于net\ipv4\tcp_bbr.c文件中（以Linux 4.9源码为例）。关键函数包括估算带宽的bbr_update_bw、设置pacing_rate来控制发送速度的bbr_set_pacing_rate以及更新最小的RTT的bbr_update_min_rtt等。

       总的来说，BBR算法不再依赖丢包判断，也不采用传统的AIMD线性增乘性减策略维护拥塞窗口。而是通过采样估计网络链路拓扑情况，极大带宽和极小延时，以及使用发送窗口来优化数据传输效率。同时，引入Pacing Rate限制数据发送速率，与cwnd配合使用，有效降低数据冲击。

分析LinuxUDP源码实现原理linuxudp源码

       Linux UDP源码实现原理分析

       本文将重点介绍Linux UDP（用户数据报协议）的源码实现原理。UDP是面向无连接的协议。 它为应用程序在IP网络之间提供端到端的通信，而不需要维护连接状态。

       从源码来看，Linux UDP实现分为两个主要部分，ubuntu内核源码路径分别为系统调用和套接字框架。 系统调用主要处理一些针对特定功能层的系统调用，例如socket、bind、listen等，它们对socket进行配置，为应用程序创建监听地址或连接到指定的IP地址。

       而套接字框架（socket framework），则主要处理系统调用之后的各种功能，如创建路由表、根据报文的地址信息创建路由条目，以及把报文发给目标主机，并处理接收到的报文等。

       其中，send()系统调用主要是向指定的UDP端口发送数据包，它会检查socket缓存中是否有数据要发送，如果有，则将该socket中的数据封装成报文，然后向本地链路层发送报文。

       接收数据的recv()系统调用主要是侦听和接收数据报文，首先它根据接口上接收到的数据报文的地址找到socket表，如果有对应的socket，则将数据报文的数据存入socket缓存，否则将数据报文丢弃。

       最后，还有一些主要函数，用于管理UDP 端口，如udp_bind()函数,该函数主要是将指定socket绑定到指定UDP端口；udp_recvmsg()函数用于接收UDP端口上的数据；udp_sendmsg()函数用于发送UDP数据报。

       以上就是Linux UDP源码实现原理的分析，由上面可以看出，Linux实现UDP协议需要几层构架，猫眼电影app源码 从应用层的系统调用到网络子系统的实现，都在这些框架的支持下实现。这些框架统一了子系统的接口，使得UDP实现在Linux上更加规范化。

从Linux源码看Socket(TCP)的listen及连接队列

       了解Linux内核中Socket (TCP)的"listen"及连接队列机制是深入理解网络编程的关键。本文将基于Linux 3.内核版本，从源码角度解析Server端Socket在进行"listen"时的具体实现。

       建立Server端Socket需要经历socket、bind、listen、accept四个步骤。本文聚焦于"listen"步骤，深入探讨其内部机理。

       通过socket系统调用，我们可以创建一个基于TCP的Socket。这里直接展示了与TCP Socket相关联的操作函数。

       接着，我们深入到"listen"系统调用。注意，glibc的INLINE_SYSCALL对返回值进行了封装，仅保留0和-1两种结果，并将错误码的绝对值记录在errno中。其中，backlog参数至关重要，设置不当会引入隐蔽的陷阱。对于Java开发者而言，框架默认backlog值较小（默认），这可能导致微妙的行为差异。

       进入内核源码栈，我们发现内核对backlog值进行了调整，限制其不超过内核参数设置的java 雷电2 源码somaxconn值。

       核心调用程序为inet_listen。其中，除了fastopen外的逻辑（fastopen将在单独章节深入讨论）最终调用inet_csk_listen_start，将sock链入全局的listen hash表，实现对SYN包的高效处理。

       值得注意的是，SO_REUSEPORT特性允许不同Socket监听同一端口，实现内核级的负载均衡。Nginx 1.9.1版本启用此功能后，性能提升3倍。

       半连接队列与全连接队列是连接处理中的关键组件。通常提及的sync_queue与accept_queue并非全貌，sync_queue实际上是syn_table，而全连接队列为icsk_accept_queue。在三次握手过程中，这两个队列分别承担着不同角色。

       在连接处理中，除了qlen与sk_ack_backlog计数器外，qlen_young计数器用于特定场景下的统计。SYN_ACK的重传定时器在内核中以ms为间隔运行，确保连接建立过程的稳定。

       半连接队列的存在是为抵御半连接攻击，避免消耗大量内存资源。通过syn_cookie机制，内核能有效防御此类攻击。

       全连接队列的最大长度受到限制，超过somaxconn值的连接会被内核丢弃。若未启用tcp_abort_on_overflow特性，客户端可能在调用时才会察觉到连接被丢弃。启用此特性或增大backlog值是应对这一问题的策略。

       backlog参数对半连接队列容量产生影响，导致内核发送cookie校验时出现常见的内存溢出警告。

       总结而言，TCP协议在数十年的演进中变得复杂，深入阅读源码成为分析问题的重要途径。本文深入解析了Linux内核中Socket (TCP)的"listen"及连接队列机制，旨在帮助开发者更深入地理解网络编程。

Linux源代码有多庞大一探究竟linux源码有多大

       Linux是当今最流行的操作系统之一，它使用着许多计算机系统，包括网络设备、服务器、个人电脑等等。有一件事众所周知，Linux的源代码非常庞大。因此，有人认为Linux不适合编译和开发，因为它的庞大体系结构使得人们无法理解和控制。

       实际上，Linux的源代码比其他操作系统要庞大的多，尤其是比Windows等操作系统更加庞大。根据不同的发行版本，Linux的源代码的大小可以达到数百万行甚至数千万行。其中，Linux内核的源代码大小为万行，涉及到大量、非常复杂的数据结构和算法。

       另外，Linux还涉及到大量的库和应用程序，这些库和应用程序的源代码数量也非常庞大，比如GCC工具链涉及到大约万行的源代码，火狐浏览器涉及到约万行源代码，LibreOffice涉及到约万行源代码，GNOME桌面环境拥有数百万行源代码。而X Window系统的源代码更是达到了1.7亿行！

       可以看出，Linux的源代码非常庞大，即便不考虑整个系统，仅考虑Linux内核本身，其源代码也会占据大量空间。然而，Linux的优势在于它拥有非常强大的可移植性和灵活性，可以使用同一套代码编译使用在各种平台上，极大地提高了开发的效率和稳定性。因此，Linux的源代码虽然庞大，但它的高灵活性、可移植性和稳定性就能让它充分发挥价值，令管理员和开发者们无需过多的操心即可完成工作。

解析LinuxSS源码探索一探究竟linuxss源码

       被誉为“全球最复杂开源项目”的Linux SS（Secure Socket）是一款轻量级的网络代理工具，它在Linux系统上非常受欢迎，也成为了大多数网络应用的首选。Linux SS的源码的代码量相当庞大，也备受广大开发者的关注，潜心钻研Linux SS源码对于网络研究者和黑客们来说是非常有必要的。

       我们以Linux 3. 内核的SS源码为例来分析，Linux SS的源码目录位于linux/net/ipv4/netfilter/目录下，在该目录下包含了Linux SS的主要代码，我们可以先查看其中的主要头文件，比如说：

       include/linux/netfilter/ipset/ip_set.h

       include/linux/netfilter_ipv4/ip_tables.h

       include/linux/netfilter/x_tables.h

       这三个头文件是Linux SS系统的核心结构之一。

       接下来，我们还要解析两个核心函数：iptables_init函数和iptables_register_table函数，这两个函数的主要作用是初始化网络过滤框架和注册网络过滤表。iptables_init函数主要用于初始化网络过滤框架，主要完成如下功能：

       1. 调用xtables_init函数，初始化Xtables模型；

       2. 调用ip_tables_init函数，初始化IPTables模型；

       3. 调用nftables_init函数，初始化Nftables模型；

       4. 调用ipset_init函数，初始化IPset模型。

       而iptables_register_table函数主要用于注册网络过滤表，主要完成如下功能：

       1. 根据提供的参数检查表的有效性；

       2. 创建一个新的数据结构xt_table；

       3. 将该表注册到ipt_tables数据结构中；

       4. 将表名及对应的表结构存放到xt_tableshash数据结构中；

       5. 更新表的索引号。

       到这里，我们就大致可以了解Linux SS的源码，但Learning Linux SS源码只是静态分析，细节的分析还需要真正的运行环境，观察每个函数的实际执行，而真正运行起来的Linux SS，是与系统内核非常紧密结合的，比如：

       1. 调用内核函数IPv6_build_route_tables_sockopt，构建SS的路由表；

       2. 调用内核内存管理系统，比如kmalloc、vmalloc等，分配SS所需的内存；

       3. 初始化Linux SS的配置参数；

       4. 调用内核模块管理机制，加载Linux SS相关的内核模块；

       5. 调用内核功能接口，比如netfilter, nf_conntrack, nf_hook等，通过它们来执行对应的网络功能。

       通过上述深入了解Linux SS源码，我们可以迅速把握Linux SS的构架和实现，也能熟悉Linux SS的具体运行流程。Linux SS的深层原理揭示出它未来的发展趋势，我们也可以根据Linux SS的现有架构改善Linux的网络安全机制，进一步开发出与Linux SS和系统内核更加融合的高级网络功能。

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从 Linux源码 看 Socket(TCP)的accept

       从 Linux 源码角度探究 Server 端 Socket 的 Accept 过程（基于 Linux 3. 内核），以下是一系列关键步骤的解析。

       创建 Server 端 Socket 需依次执行 socket、bind、listen 和 accept 四个步骤。其中，socket 系统调用创建了一个 SOCK_STREAM 类型的 TCP Socket，其操作函数为 TCP Socket 所对应的 ops。在进行 Accept 时，关键在于理解 Accept 的功能，即创建一个新的 Socket 与对端的 connect Socket 进行连接。

       在具体实现中，核心函数 sock->ops->accept 被调用。关注 TCP 实现即 inet_stream_ops->accept，其进一步调用 inet_accept。核心逻辑在于 inet_csk_wait_for_connect，用于管理 Accept 的超时逻辑，避免在超时时惊群现象的发生。

       EPOLL 的实现中，"惊群"现象是由水平触发模式下 epoll_wait 重新塞回 ready_list 并唤醒多个等待进程导致的。虽然 epoll_wait 自身在有中断事件触发时不惊群，但水平触发机制仍会造成类似惊群的效应。解决此问题，通常采用单线程专门处理 accept，如 Reactor 模式。

       针对"惊群"问题，Linux 提供了 so_reuseport 参数，允许多个 fd 监听同一端口号，内核中进行负载均衡（Sharding），将 accept 任务分散到不同 Socket 上。这样，可以有效利用多核能力，提升 Socket 分发能力，且线程模型可改为多线程 accept。

       在 accept 过程中，accept_queue 是关键成员，用于填充添加待处理的连接。用户线程通过 accept 系统调用从队列中获取对应的 fd。值得注意的是，当用户线程未能及时处理时，内核可能会丢弃三次握手成功的连接，导致某些意外现象。

       综上所述，理解 Linux Socket 的 Accept 过程需要深入源码，关注核心函数与机制，以便优化 Server 端性能，并有效解决"惊群"等问题，提升系统处理能力。