高可用、高并发-网络协议

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高并发高可用

高并发,负载均衡、高可用

-- 适用于架构课程和大数据课程

网络协议原理

话题:

移动入网数量4亿,固网用户5亿(有重叠部分),人口数据14亿,主力军7个亿。

硅谷在推行亚太研究院

英国、德国地铁在布署4G、5G网络

营销、关键流量转变关注VIP客户,付费会员、卖服务

-- 所以,当前网络一定存在高并发、高可用的事情

用例:

京东、天使投资

日志、访问时间、访问的资源、来自于哪里(百度过来的、微博过来的、微信过来的)

通过日志分析,分析出渠道流量,渠道流量的质量

通过日志分析出,转化率(成单的转换率)

副产品

制造业往服务行业转型(卖服务)

Q : 高并发如何实现?

Q : 什么是网络?

网络的本质:通信,遵循计算机转件工程学,采用分层解耦设计思想

软件工程学强调分层解耦,软件架构也强调分层解耦,如MVC模型

协议 : 参考模型是一个方案,需要具体的协议来实现,协议就是规范和约定

网络通讯模型

  1. 4层 : TCP/IP 四层参考模型
  2. 7层 :OSI 七层参考模型

TCP/IP四层模型和OSI七层模型的区别?

  1. OSI模型引入了服务、接口、协议、分层的概念。TCP/IP借鉴了ISO的概念建立了TCP/IP模型。
  2. OSI模型是先有模型后有协议,先有标准,后有实现;而TCP/IP模型正好相反,先有协议和应用,再提出了模型,而且是参考了OSI模型。
  3. OSI是理论下的模型,但TCP/IP是已经被广泛实用的、成为了网络互连的标准。

应用层协议 : 常见9个协议,

  1. DNS域名系统
  2. FTP文件传输协议
  3. Telnet远程终端协议
  4. HTTP、HTTPS超文本传送协议
  5. SMTP电子邮件协议
  6. POP3邮件读取协议
  7. SNMP简单网络管理协议
  8. TFTP简单文件传送协议
  9. SSH安全外壳协议

传输控制层协议:

  1. TCP协议,面向连接的可靠的
  2. UDP协议,

TCP协议3次握手

1、客户端请求服务端,客户端发送SYN字段,J(SYN+J)

2、服务端给客户端响应。服务端响应给客户端SYN+ACK字段给客户端J+1,K(SYN J+1 K)

3、客户端收到服务端响应,客户端要响应客户端,客户端发送ACK字段,K+1(ACK K+1)

-- 此时客户端和服务端才会建立连接(隐藏概念,客户端第一次请求服务端,收到了响应,默认后续的发送也会收到响应,所以是3次握手)

TCP协议4次挥手

1、客户端请求服务端,要断开连接

2、服务端响应服务端,收到断开连接请求

3、服务端请求客户端,我也要断开连接(很重要,是服务端发送给客户端,也要断开连接)

4、客户端响应服务端,收到断开连接请求

-- 经过上述4个步骤才会断开客户端和服务端的链接(1、经过上述4步骤客户端和服务端经过一定的时间片后才会断开连接;2、断开连接,是双向的,客户单发送断开连接请求服务端响应客户端和服务端断开连接请求客户端给响应,因为TCP是面向连接的可靠的,断开也要可靠,双方一致才能断开;3、客户端和服务端都有长时间没有连接请求,超时断开)。

数据传输

经历3次握手之后才能进行数据传输,3次握手和4次挥手是最小粒度的,不可分割的。

网络层协议:

链路层协议:

物理层协议:

计算机2个空间

  1. 用户空间,用户态
  2. 内核空间,内核态

说明:应用层操作基本是在用户空间上,处于用户态操作;应用层往下操作基本都是在内核空间,处于内核态。

TODO 2022-6-4 待续