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网络协议系列 第1篇--网络分层，TCP/IP五层模型【掘金日新计划】
网络协议系列 第2篇--传输层工作原理【掘金日新计划】
网络协议系列 第3篇--TCP有哪些机制【掘金日新计划】
网络协议系列 第4篇--应用层HTTP发展史【掘金日新计划】
网络协议系列 第5篇--HTTPS原理【掘金日新计划】
网络协议系列 第6篇--网络协议串讲【掘金日新计划】
网络协议系列 第7篇--补充一些底层网络知识【掘金日新计划】
前言：每日革新自我、追求进步。积土而为山，积水而为海。这是系列的最后一篇，本篇将介绍网络协议里面的一些零碎的、但有必要了解的知识点。本系列由7篇文章组成，那也用7个问题来结束本系列吧。
周尛先森
网络协议虽然是大家都应了解的基本知识，但网上很多相关文章总会忽略一些内容，没有阐明完整的逻辑脉络，我当年学习它的时候也废了挺大功夫。
网络分层、TCP协议、HTTPS中对称与非对称加密，除了了解“它是什么”，你是否有想过“为什么是它”？我认为理解了后者才真正理解了网络协议。
HTTP 的 keepalive 模式是什么样？
在没有 keepalive 模式下，每个 HTTP 请求都要建立一个 TCP 连接，并且使用一次之后就断开这个 TCP 连接。使用 keepalive 之后，在一次 TCP 连接中可以持续发送多份数据而不会断开连接，可以减少 TCP 连接建立次数，减少 TIME_WAIT 状态连接。然而，长时间的 TCP 连接容易导致系统资源无效占用，因而需要设置正确的 keepalive timeout 时间。当一个 HTTP 产生的 TCP 连接在传送完最后一个响应后，还需要等待 keepalive timeout 秒后，才能关闭这个连接。如果这个期间又有新的请求过来，可以复用 TCP 连接。
HTTPS 协议比较复杂，可以优化吗？
通过 HTTPS 访问的确复杂，至少经历四个阶段：DNS 查询、TCP 连接建立、TLS 连接建立，最后才是* HTTP 发送数据*。我们可以一项一项来优化这个过程。首先如果使用基于 UDP 的 QUIC，可以省略掉 TCP 的三次握手。至于 TLS 的建立，如果按文章中基于 TLS 1.2 的，双方要交换 key，经过两个来回，也即两个 RTT，才能完成握手。在 TLS 1.3 中，握手过程中移除了 ServerKeyExchange 和 ClientKeyExchange，DH 参数可以通过 key_share 进行传输。这样只要一个来回，就可以搞定 RTT 了。对于 QUIC 来讲，也可以这样做。当客户端首次发起 QUIC 连接时，会发送一个 client hello 消息，服务器会回复一个消息，里面包括 server config，类似于 TLS1.3 中的 key_share 交换。当客户端获取到 server config 以后，就可以直接计算出密钥，发送应用数据了。
如果权威 DNS 连不上，怎么办？
一般情况下，DNS 是基于 UDP 协议的。在应用层设置一个超时器，如果 UDP 发出没有回应，则会进行重试。DNS 服务器一般也是高可用的，很少情况下会挂。即便挂了，也会很快切换，重试一般就会成功。对于客户端来讲，为了 DNS 解析能够成功，也会配置多个 DNS 服务器，当一个不成功的时候，可以选择另一个来尝试。
CDN ？
CDN 和电商系统的分布式仓储系统一样，分为中心节点、区域节点、边缘节点，而数据缓存在离用户最近的位置。CDN 最擅长的是缓存静态数据，除此之外还可以缓存流媒体数据，这时候要注意使用防盗链。它也支持动态数据的缓存，一种是边缘计算的生鲜超市模式，另一种是链路优化的冷链运输模式。
VPN 是如何工作的？
VPN 可以将一个机构的多个数据中心通过隧道的方式连接起来，让机构感觉在一个数据中心里面，就像自驾游通过琼州海峡一样；完全基于软件的 IPsec VPN 可以保证私密性、完整性、真实性、简单便宜，但是性能稍微差一些；MPLS-VPN 综合和 IP 转发模式和 ATM 的标签转发模式的优势，性能较好，但是需要从运营商购买。
P2P 是什么?
资源开始并不集中地存储在某些设备上，而是分散地存储在多台设备上。下载一个文件可以使用 HTTP 或 FTP，这两种都是集中下载的方式，而 P2P 则换了一种思路，采取非中心化下载的方式；P2P 也是有两种，一种是依赖于 tracker 的，也即元数据集中，文件数据分散；另一种是基于分布式的哈希算法，元数据和文件数据全部分散。
粘包出现原因？
简单得说，在流传输中出现，UDP不会出现粘包，因为它有消息边界
粘包情况有两种，一种是粘在一起的包都是完整的数据包，另一种情况是粘在一起的包有不完整的包。
为了避免粘包现象，可采取以下几种措施：
（1）对于发送方引起的粘包现象，用户可通过编程设置来避免，TCP提供了强制数据立即传送的操作指令push，TCP软件收到该操作指令后，就立即将本段数据发送出去，而不必等待发送缓冲区满；
（2）对于接收方引起的粘包，则可通过优化程序设计、精简接收进程工作量、提高接收进程优先级等措施，使其及时接收数据，从而尽量避免出现粘包现象；
（3）由接收方控制，将一包数据按结构字段，人为控制分多次接收，然后合并，通过这种手段来避免粘包。分包多发。
以上提到的三种措施，都有其不足之处。
（1）第一种编程设置方法虽然可以避免发送方引起的粘包，但它关闭了优化算法，降低了网络发送效率，影响应用程序的性能，一般不建议使用。
（2）第二种方法只能减少出现粘包的可能性，但并不能完全避免粘包，当发送频率较高时，或由于网络突发可能使某个时间段数据包到达接收方较快，接收方还是有可能来不及接收，从而导致粘包。
（3）第三种方法虽然避免了粘包，但应用程序的效率较低，对实时应用的场合不适合。
小结
最后，让我们一起加油吧！
都看到这了，不如顺手点个赞再走 ( *ˇωˇ* )
