Linux内核网络是操作系统核心功能之一，它涉及数据包的发送和接收、网络层的路由选择、网络设备的管理、网络协议栈的实现等多个方面。Linux网络子系统的设计与实现细节繁多，且理论背景深厚，因此文档化的资料通常分散于互联网的各个角落，有时还可能出现信息不完整或已过时的情况。
为了深入理解Linux内核网络，Rami Rosen撰写了一份全面的文档，这份文档以178页的篇幅为读者提供了Linux内核网络的广泛概述。该文档基于Linux内核网络的最新git树“net-next”，并根据该树中的最新更改每周进行更新。文档不仅涵盖了内核网络的实现细节和理论基础，还针对网络层的层次结构、数据结构、NAPI、路由子系统、接收和发送数据包的过程、多路径路由、Netfilter、流量控制、ICMP重定向消息、邻居子系统、虚拟网络设备、IPv6、VLAN、网络设备绑定、网络设备团队、PPP、TUN/TAP、蓝牙、VXLAN、TCP、IPSec、无线子系统等众多主题进行了详细介绍。
在内核网络的层级中，网络数据包经过的层次结构非常清晰，从物理设备驱动、数据链路层、网络层到传输层，最终到达应用层，每一层都有其特定的职责和功能。网络数据结构在内核网络中扮演着重要角色，其中最为关键的数据结构之一是sk_buff，它是Linux内核中用于表示网络数据包的数据结构。sk_buff结构体对内核网络性能至关重要，因为它负责在内核网络各层之间传递数据包，管理着数据包的缓冲区、头部指针、长度等关键信息。net_device结构体则是表示物理网络设备的内核数据结构，负责网络设备的配置、发送、接收数据包等核心功能。
路由子系统作为网络通信的关键一环，涉及路由表的管理，以及路由缓存的创建和管理。文档中提到了策略路由（policy routing），这是一种允许管理员定义多个路由表并根据特定策略进行路由选择的高级特性。路由表查找算法的选择和实现对于网络性能有着重大影响，它决定了数据包如何在复杂的网络拓扑中选择最合适的路径。
Netfilter是Linux内核中的一个框架，它提供了包过滤、网络地址转换（NAT）以及端口地址转换（PAT）的功能。Netfilter允许用户插入自定义的处理函数到内核的网络栈中，用于修改、记录、丢弃或接受经过的数据包。流量控制是内核网络的另一个重要组成部分，它通过队列管理算法对网络流量进行调控，以优化带宽使用和延迟。
此外，文档还提到了多种网络技术，例如PPP协议用于点对点连接、TUN/TAP设备用于隧道通信、VLAN和Bonding用于虚拟化和网络冗余、VXLAN和IPSec为虚拟化和安全性提供了协议支持。还涉及了无线子系统、蓝牙等无线通信技术以及TCP/IP协议栈的详细介绍。
通过这份文档，开发者、管理员以及研究人员可以获得关于Linux内核网络的宝贵信息和实用指导，尽管文档主要面向开发者，但由于其内容的深度和广度，它也为网络管理员和研究者提供了宝贵的资源和参考。
文档还强调了理解Linux内核中数据包流程的重要性，因为这是深入理解Netfilter和IPSec等内核网络特性的关键。文档的作者Rami Rosen提供了反馈和问题解答的邮箱地址，承诺会尽力回答每一个问题，尽管有时需要花费一些时间。文档的最后更新时间为2013年1月，虽然时间较早，但所提供的信息对于学习和理解Linux内核网络仍然具有非常高的价值。
