计算机网络基本概念和实际应用
这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第2篇笔记
网络接入协议
路由
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同网段发包？
逻辑交换机改MAC就行
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不同网段发包
to 10.0.1.1/24 via 10.0.0.254 提供中间路由路径 default via 10.0.0.254（网关）
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不一定是对称的
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不一定是网络层的，也可能涉及到传输层
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路由是改MAC，找到发包口
ARP
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逻辑同网段才能发ARP，广播不能跨网段
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ARP请求广播，ARP应答单播
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免费ARP
- 设备新加入网段时主动发送ARP
- 新增IP时，提前判断IP冲突
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ARP代理
- 劫持ARP请求发向其他地方
IP
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MAC为什么不能代替IP
向下兼容二层除了MAC之外的协议
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IPv4不够用的解决方法
- NAT
NAT
- 解决IP不够用
- 用端口号识别不同主机
网络传输协议
DNS
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UDP
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分片
- 因为MTU传输有限制
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丢包
- IP层没有提供可靠传输，丢了一份就要重传
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TCP
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拔了网线已经建立的TCP会断吗
- 保活，心跳包
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Option
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很多都是在三次握手时进行交互
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时间戳
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分片参数
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MSS
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三次握手确认的
MTU： Maximum Transmit Unit，最大传输单元，即物理接口（数据链路层）提供给其上层最大一次传输数据的大小，比如IP层、MPLS层等等，因为目前应用最多的接口是以太网，所以谈谈以太网口的MTU，假定其上层协议是IP，缺省MTU=1500，意思是：整个IP包最大从这个接口发送出去的是1500个字节。可以通过配置修改成更大或更小的值，只要在系统的边界值以内即可，但是切记要在链路的两端都要修改，而且要大小一样，如果不一样，会造成大侧的数据被小侧丢弃！
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MSS：Maximum Segment Size ，最大TCP分段大小，不包含TCP头和 option，只包含TCP Payload ，TCP用来限制自己每次发送的最大分段尺寸。
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ACK
- 传输时seq不会+1
- 子主题 2
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seq
- 当前packet在整个数据流里的位置
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ack
- 期望接收到的下一次的seq
- ACK的seq不会+1，SYN和FIN会+1
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TIME_WAIT
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参数
- reuse
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HTTP
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为什么要HTTP
- 已经规定好交互原则，可以专注于代码
- TCP的内容已经很多了
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HTTP1
- 长连接
- 缓存
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2.0
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多路复用
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多个stream，stream本身是串行的
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但是丢包的时候可能造成队头阻塞
- SACK解决
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网络稳定
容灾
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概念
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故障发生
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故障感知
- 监控或者上报
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自动切换
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服务恢复
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案例
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机房之间，能走专线走专线，不能也可以走外网
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子主题 2
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云控
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SDK里添加容灾功能
- 所以Web页面是使用不了的
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云到端 -> 主动降级/容灾，服务器挂掉的时候可以自动切换
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静态资源降级
- bug导致全crash，使用兜底逻辑/cache文件
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排查
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故障明确
- 是否是上下游的问题
- 是否是自身修改导致的问题
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故障止损
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先止损再排查
- 容灾/降级
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故障排查
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分段排查
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客户端
- 客户端访问其他服务
- 其他客户端访问服务
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服务端
- 监控/指标正常吗
- 手动访问正常吗
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中间链路
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网络排查常用命令
- dig查DNS问题
- ping/telnet/nmap查三层/四层连通性
- traceroute查中间链路
- iptabels
- tcpdump
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案例
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客户端个例
- 防火墙问题
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安徽电信报障某APP无法使用-＞检测后端服务正常，安徽电信流量突降-＞安徽电信客户端ping不通目标服务- ＞ 电缆被挖断
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预防
- 监控报警
- 故障演练/预案
- 故障降级/止损
网络优化
协议优化
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QUIC/HTTP3.0
- 为什么在用户态
- 对2.0的多路复用优化，解决队头阻塞
- 优势是弱网传输
- HTTPs加密
数据中心分布
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核心机房
- 负责生产，上传的会传到这里
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边缘机房
- 小运营商
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POP接入
- 运营商
同运营商访问
- 跨网的访问质量差
- 通过IP解析来实现
cdn
- 静态资源（图片视频）路径优化
DSA
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动态API（播放/评论接口）路径优化
- 在网络拓扑里找延迟最低路径，算法实现
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