Linux 网络硬核系列：TCPIP 协议栈

今天给大家介绍Linux网络技术中最核心的部分–TCP/IP协议栈 。

我们先看一下抽象的网络协议栈模型

TCP/IP四层（参考）模型

再按分层思想看Linux内核协议栈实现框架

自顶向下

Socket/ L4 TCP layer

1. socket layer

**socket对象层次结构
**

socket框架

• socket系统调用（socket，bind，listen，accept，send，recv等）
• BSD socket API
• 协议栈sock抽象适配层
• tcp/udp/icmp/raw/packet/netlink/… socket管理
• socket选项

2. tcp/udp layer

• TCP报文收发
• TCP Socket连接管理
• TCP协议状态机，定时器处理
• TCP滑动窗口，拥塞控制框架

L3 IP layer

1. IP handle

• 报文分片和重组
• IP协议字段处理，IP选项，Qos，TTL，校验等*处理*
• 报文接收（*解封装*）和发送(*IP协议封装*，提供给上层接口）
• 组播，ICMP协议处理等

2. netlfilter框架

5个HOOK点：

PREROUTING：数据包进入路由表之前

INPUT：通过路由表后目的地为本机

FORWARD：通过路由表后，目的地不为本机

OUTPUT：由本机产生，向外发送

POSTROUTIONG：发送到网卡接口之前。

每个HOOK点都会执行一些函数，大致分为下面几个表：

NAT表: 用于实现nat功能，端口映射，地址映射等

mangle表: 用来修改报文，例如更改IP标头的TOS / DSCP / ECN位

filter表：用来过滤报文

raw表：用来提前标记报文不走一些流程（比如不需要建会话)

conntrack表：连接跟踪表，跟踪连接会话，用来实现状态防火墙，NAT功能的基础，可扩展更多功能。

核心处理流程

主要功能

• 无状态数据包过滤（IPv4和IPv6）
• 有状态的数据包过滤（IPv4和IPv6）
• 各种网络地址和端口转换，例如NAT / NAPT（IPv4和IPv6）
• 灵活可扩展的基础架构
• 第三方扩展的API

3. 路由系统

协议栈处理位置

路由子系统架构

• FIB（The Forwarding Information Base ）
• 策略路由 Policies
• 路由匹配HASH，LC-tries等

主要功能

• 三层路由转发

4. 邻居系统

• ARP协议(IPV4),NDP协议（IPV6)
• *邻居表新建，更新，老化机制，状态转化等*
• *API接口*

主要功能

• 获取mac地址

L2 link layer(driver)

1. Link layer

Bridge

• FDB(macforwarding database)管理
• port，bridge对象管理和报文接收，转发
• STP，vlan协议相关处理

主要功能

• 实现二层mac转发

链路协议

• IEEE 802协议族（STP，VLAN，以太网，无线*wifi*，令牌环等）

Packt Type

• Protocol handler
• Packet_type list

主要功能

• 链路层报文协议分发

Traffic control

• qdisc ：通过队列将数据包缓存起来，用来控制网络收发的速度
• class ：用来表示控制策略
• filter ：用来将数据包划分到具体的控制策略

主要功能

• 提供的流量限速、整形和策略控制机制（Qos）

2. hardware driver layer

• 网络设备管理

• RPS,RFS,XPS,GRO,GSO,TSO等优化特性

• 网卡软中断收发，NAPI，DMA

• 支持各种网卡驱动实现

协议栈文件系统

Proc FileSystem

• /proc/net

• /proc/sys/net

  ipv4

​ core

Sys FileSystem

• /sys/class/net/ethx

主要功能

• 提供协议栈相关配置查询和设置

最后

整体架构图

黑客/网络安全学习路线

今天只要你给我的文章点赞，我私藏的网安学习资料一样免费共享给你们，来看看有哪些东西。

网络安全学习资源分享:

下面给大家分享一份2025最新版的网络安全学习路线资料，帮助新人小白更系统、更快速的学习黑客技术！

一、2025最新网络安全学习路线

一个明确的学习路线可以帮助新人了解从哪里开始，按照什么顺序学习，以及需要掌握哪些知识点。

对于从来没有接触过网络安全的同学，我们帮你准备了详细的学习成长路线图&学习规划。可以说是最科学最系统的学习路线，大家跟着这个大的方向学习准没问题。

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我们把学习路线分成L1到L4四个阶段，一步步带你从入门到进阶，从理论到实战。

L1级别:网络安全的基础入门

L1阶段：我们会去了解计算机网络的基础知识，以及网络安全在行业的应用和分析；学习理解安全基础的核心原理，关键技术，以及PHP编程基础；通过证书考试，可以获得NISP/CISP。可就业安全运维工程师、等保测评工程师。

L2级别：网络安全的技术进阶

L2阶段我们会去学习渗透测试：包括情报收集、弱口令与口令爆破以及各大类型漏洞，还有漏洞挖掘和安全检查项目，可参加CISP-PTE证书考试。

L3级别：网络安全的高阶提升

L3阶段：我们会去学习反序列漏洞、RCE漏洞，也会学习到内网渗透实战、靶场实战和技术提取技术，系统学习Python编程和实战。参加CISP-PTE考试。

L4级别：网络安全的项目实战

L4阶段：我们会更加深入进行实战训练，包括代码审计、应急响应、红蓝对抗以及SRC的挖掘技术。并学习CTF夺旗赛的要点和刷题

整个网络安全学习路线L1主要是对计算机网络安全的理论基础的一个学习掌握；而L3 L4更多的是通过项目实战来掌握核心技术，针对以上网安的学习路线我们也整理了对应的学习视频教程，和配套的学习资料。

二、技术文档和经典PDF书籍

书籍和学习文档资料是学习网络安全过程中必不可少的，我自己整理技术文档，包括我参加大型网安行动、CTF和挖SRC漏洞的经验和技术要点，电子书也有200多本，（书籍含电子版PDF）

三、网络安全视频教程

对于很多自学或者没有基础的同学来说，书籍这些纯文字类的学习教材会觉得比较晦涩难以理解，因此，我们提供了丰富的网安视频教程，以动态、形象的方式展示技术概念，帮助你更快、更轻松地掌握核心知识。

网上虽然也有很多的学习资源，但基本上都残缺不全的，这是我自己录的网安视频教程，上面路线图的每一个知识点，我都有配套的视频讲解。

四、网络安全护网行动/CTF比赛

学以致用 ，当你的理论知识积累到一定程度，就需要通过项目实战，在实际操作中检验和巩固你所学到的知识，同时为你找工作和职业发展打下坚实的基础。

五、网络安全工具包、面试题和源码

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