这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第7篇笔记

基础协议

网络交互

跨网段传输过程中
每次经过一个路由，只会更换MAC地址


ARP协议寻找下一个MAC地址，逻辑上就是向同网段中发一个广播包，寻找IP地址为XXX的主机，如果IP地址为XXX，该主机则会回应自己的MAC地址
免费ARP，如果在同网段中新增了一个机器，就会向所有机器发送请求，告知自己的存在
ARP代理，发送ARP请求时，有一个代理机器会将这个ARP请求主动解析，返回一个下一跳的MAC地址


MAC地址本身是二层的网络协议，为了保持旧设备的兼容性，又向上封装了一层三层的网络协议也就是IP协议，IP协议可以抹除二层网络协议的差异，保证了兼容性

为了解决IPv4的局限性，引入了NET。在NET外为外网，具有唯一的IPv4标识，在NET内为内网，具有全新的IP网络管理口。内网中想要访问外网时，外网获取到的为NET的IP号和端口号，这个端口号对应着内网中的一个IP和端口


数据包的发送与接收


DNS：
	首先客户端发出的是一个递归请求，然后递归DNS解析器会接收这个递归请求，然后再依次进行迭代请求

UDP发送视频的可靠通讯实现：
	丢包、分片
	重发机制
	权衡传输效率和质量

TCP的探活
TCP的MSS协商
SEQ，发送方发送数据包的第一个位置
ACK，收到数据包的下一个位置

HTTP1.1

TCP相当于一个协议，应用层才是适用于应用适用的场景

HTTP1.1长连接

HTTPS加密
对称加密与非对称加密
非对称加密适用的场景就是将服务器端的公钥加密，公钥是使用的CA的私钥加密并保存到服务器端，当客户收到加密的公钥，使用CA的公钥解密出服务器端的公钥

网络

网络提速

多路复用
	当刷一个作品的时候，会同时请求多个视频列表，同时加载
	在一个TCP连接上，跑多个HTTP，真正意义上的TCP复用
	同一个TCP上有多个stream通道


TCP的队头阻塞
	当有一个包有丢包，就会一直重传


QUIC协议/HTTP3.0
基于UDP实现，由于TCP本身不是特别完善，要是基于TCP进行修改，创建一个新的协议的话，用户生态不够完善。所以不如基于UDP来实现，创建一个新的应用层协议
基于Kernel实现，后续更新复杂，不如使用Userspace实现
优化SSL
最重要的优化在于HTTP2.0的多路复用的优化，解决了队头阻塞的问题

网络提速网络路径

网络路径优化算法：
CDN、P2P、DSA（互联网选路优化）


CDN（静态缓存）多级缓存：当能从边缘机房可以找到该资源，就直接从边缘机房中获取，从而减轻核心机房的网络负担
DSA（动态API）：基于连接时延的动态路径选择

网络稳定

通过各种手段，比如自动化的手段或者是客户上报感知各种故障

自动切换坏掉的节点

容灾的各种手段：
外网容灾，如果专线不可用的时候，可以使用外网容灾
调度容灾，自动将不可用的机房IP从DNS中去除。GTM主动探测不可用的机房，并自动故障转移
云调度SDK，如果某些域名不可用的时候，自动切换到可用的域名
通过降级，如果客户端出现bug，某些资源无法访问的时候，可以通过查缓存将已经缓存过的数据返回回去

网络故障排查

明确故障，找到故障发生的地点

明确故障之后先止损再排查
比如推荐的接口不可使用的话，可以使用降级，也就是不使用推荐的接口，直接随机推荐视频


故障排查：可以通过4层网络模型对故障排查
客户端排查、组件排查、中间链路排查
如果都查不到的时候才去debug


案例：
哨兵等故障检测中间设备的误判断，将正常服务器摘掉
个别用户的故障，客户端配置故障
个别区域用户故障，可能是电缆故障
APP故障，网络路由不对称导致的网络设备转发异常，根本原因是在于包转发过程中，在回包的过程中，默认会将源MAC和目标MAC做一个对换导致的问题