title: 网络交互
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1.网络是怎么交互的

1.2 路由

通过路由来接入服务器,通过配置默认路由或匹配详细路由确定路径\

路由不一定是对称的,来回的路由路径不一定是相同的
路由工作在传输层协议
路由不更改IP地址,而是更改MAC地址来确定下一跳,找到发包口
发包需要指定网卡

1.3ARP协议

通过ARP协议来找到下一跳的MAC

通过广播并接受响应来确定下一跳的MAC地址,注意只有逻辑同网段才能发送ARP
ARP请求广播,ARP应答单播
添加设备时发送一个免费ARP,防止IP冲突

1.4 IP协议

IP地址是唯一表示,互联网通用,客户端一个,服务端也只有一个
IPv4不够用则通过IPv6解决

1.5 NAT

内部使用NAT服务器,在内网中再分配地址,客户端通过NAT接入外部网络
NAT改变 IP地址和端口地址,避免多个内网客户端访问同一个目标地址和端口,而源端口一致导致冲突

2. 网络传输

2.1数据包

填充完数据包后需要进行封装,按层次封装,解包顺序和封装顺序相反

2.2 请求DNS

客户端发送网址的解析请求
DNS服务器通过递归迭代来解析网址,有根域服务器,顶级域服务器和权威服务器

2.3 UDP

UDP本身相对简单
通过UDP自己实现一个协议较为困难,从根本上来讲要解决怎么保证协议可靠的问题
- 发包每次发多少?怎么避免分片
- 怎么知道是否丢包
- 怎么权衡传输效率和质量

2.4 TCP

TCP通过三次握手建立连接,三次握手的目标是确定会话双方都可以正确发送和接受信息
TCP传输:包括sequence number表示发送方发送的序列号,acknowledge number:是发送方期望接受方下一次发送的sequence number
SYN/FIN传输不携带数据,但会使packet seq会加1,但ACK传输不会增加packet seq
通过seq num和ack num来确定消息被成功接收
滑动窗口,流量控制

2.5 HTTP1.1

相对于HTTP/1.0使用长连接和管道传输和缓存

2.6 HTTPS

HTTPS在HTTP基础上发展而来,通过在HTTP和TCP网络层之间加入SSL/TLS安全协议,解决了HTTP的三大风险

信息加密:将信息加密,解决窃听风险;
校验机制:验证报文是否被篡改,解决篡改风险
身份证书:验证通信双方身份,解决伪装风险

3.网络架构如何为抖音提速

3.1HTTP2.0

通过HTTP2.0来为服务提速,HTTP2.0使用多路复用来提高效率

在同一个TCP连接通道中存在多个stream,以串行的形式复用,从外表来看是并发请求资源
存在TCP队头阻塞问题

3.2 QUIC/HTTP3.0

HTTP/3.0将HTTP下层协议从TCP协议改为UDP协议,通过基于UDP的QUIC协议也可以实现类似TCP的可靠性传输

解决了TCP队头阻塞的问题
具有弱网优势,因为弱网环境丢包率高

3.3数据中心分布

数据分布在核心机房和边缘机房中

3.4 动态API

通过动态API进行路径优化(DSA)

4.网络架构如何为抖音提质

4.1 容灾

容灾包括故障发生,故障感知,自动切换和服务恢复

专线容灾,在两个机房之间通过专线连接进行容灾
外网容灾,通过互联网连接两个机房
全局容灾,在解析时若发现某个机房不可用,就自动排除该机房,感知故障后,在确定另一个机房可以承担负载后,将请求自动解析到另一个机房中
主动降级容灾,预装SDK,若发生故障实现降级容灾,避免客户端访问故障机房.若场景无法嵌入SDK,就无法使用这种容灾

4.2故障排查

出现了容灾系统无法解决的故障,就要排查故障并处理,步骤分为:故障明确,故障止损和分段排查

4.2.1 故障明确

出现什么故障,什么业务故障,什么接口故障等
故障体现在哪里
是否是修改导致的故障

4.2.2 故障止损

先止损再排查
有容灾就通过容灾止损,没有容灾就进行降级

4.2.3 分段排除

客户端排查
服务端排查
中间链路排查

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