网络框架提质 | 青训营

夜雨声烦_
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网络框架怎么给抖音提质

  • 网络提速
  • 网络稳定

网络提速

2.1 网络提速-HTTP2.0
2.2网络提速-怎么理解多路复用/stream

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2.2.1 单个TCP链接传输

使用单个TCP链接传输多个数据，可以避免建立多个独立的TCP连接所需要的建立和维护开销。实现单个TCP连接传输多个数据流的方法有多种，其中一种常见的方法是使用应用层协议或应用层协议扩展来在TCP连接上进行数据分包和重组。以下是一种简单的可能的实现方式：

  1. 数据分包：在发送端，将多个数据流的数据分割成小的数据包，并给每个数据包添加一些标识符，以便接收端能够识别和重组数据流。
  2. 数据重组：在接收端，根据标识符将接收到的数据包重新组合成原始的多个数据流。
  3. 数据流管理：发送端和接收端需要维护一个对应关系表，它记录了每个数据流的标识符和对应的数据包，以确保正确的数据重组和传输顺序。

常见问题：数据包的乱序、丢包等问题。

解决方法：使用一些差错控制和拥塞控制机制或者使用并行连接。

2.2.2 如果TCP丢包了怎么办

如果发生了对头阻塞问题，会由于等待丢失或延迟的数据包，导致整体的传输延迟增加，而且其他的数据包也会因此无法及时传输，从而降低了带宽的有效利用率；

措施：

  1. 使用并行连接：通过创建多个并行的TCP连接，将数据流分散到多个连接上传输，可以减少对头阻塞的影响，提高整体的传输效率。
  2. 使用拥塞控制算法：合适的拥塞控制算法可以根据网络状态进行动态调整，避免对头阻塞引起的过度阻塞。
  3. 使用可靠的传输协议：例如TCP提供丢失重传的机制。
2.3 网络提速-QUIC/HTTP3.0

QUIC是一种基于UDP的传输层协议

TCP和UDP

TCP是面向连接的可靠的数据传输协议；UDP是面向无连接的不可靠的数据传输协议。

Kernel和Userspace

kernel（内核）：是操作系统的核心部分，它负责管理计算机的硬件资源（如处理器、内存、设备等）并提供系统服务和功能。内核是操作系统的第一层，它直接与硬件交互，并提供了一组系统调用接口供用户程序使用。

Userspace（用户空间）：是指操作系统内核之外的部分，它是用户程序运行的环境。用户空间包括应用程序、服务程序和用户库等，用于执行各种任务和提供各种应用功能。

0-RTT（零往返时间）

QUIC采用了0-RTT握手方式，减少了建立连接的时间。

优势：降低建立连接的时延，提高应用程序的性能和响应速度。

缺点：因为服务器在接收到客户端的0-RTT数据时无法验证其真实性，可能会面临重放攻击（replay attack）的风险。因此，安全协议通常会在0-RTT阶段引入额外的安全机制来保证数据的合法性和防止攻击。

弱网优势

QUIC通过减少连接建立时间，抗丢包能力强、继承了加密功能和至此多路复用等特点，在软网传输条件下具有优势。

总结：HTTP3.0主要是对HTTP2.0的多路复用进行了一个优化，解决对头阻塞的问题

2.4 网络提速-数据中心分布

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2.5网络提速-同运营商访问

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2.6网络提速-静态资源（图片视频）路径优化（CDN）

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CDN缓存系统：是一种分布式存储和传输内容的网络架构，用于提供快速、可靠的内容传输和加速用户访问速度。

核心机房（源服务器）：存储静态文件或动态内容的副本

边缘机房：主要任务是缓存并传送静态内容。当用户请求特定内容时，边缘服务器会检查是否有该内容，避免从源服务器拉取的时延。

2.7 网络提速-动态API（播放/评论接口）路径优化（DSA）

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路径优化算法DSA（Dijkstra’s Algorithm）

是一种常用于图论中的路径优化算法，用于找到两个节点之间的最短路径。

网络提质

2.8 网络稳定-容灾概念

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2.8.1 网络容灾的具体案例一

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外网容灾是保障组织网络稳定和服务可用性的重要措施。通过综合考虑业务需求、风险评估和预算等因素，可以制定合适的外网容灾策略并实施相关措施，以确保在网络故障或灾难情况下能够快速恢复和继续运行。

2.8.2 网络容灾的具体案例二

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调度容灾（Disaster Recovery Planning and Scheduling）是指在实施容灾计划时，对恢复步骤和恢复时间进行安排和调度的过程。调度容灾包括确定恢复顺序、时间目标、资源需求，并制定合理的计划和时间表，以确保在灾难发生时能够有效地执行容灾方案。

2.9 网络稳定-故障排查

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2.10 网络稳定-故障明确

出现什么故障？ -> 沟通是前提

  • 什么业务？什么接口故障？
  • 故障体现在哪里？
  • 访问其他目标是否出现异常？
  • 是否是修改导致的异常？
2.11 网络稳定-故障止损

先止损再排查

  • 用户体验第一
  • 对公司收入的影响是按照分钟甚至秒来计算

如何止损

  • 组件没有容灾，但是系统有没有？
  • 降级
2.12 网络稳定-分段排查

客户端排查

  • 客户端访问其他服务没问题吗
  • 其他客户端访问目标服没问题吗

服务端排查

  • 服务端监控/指标都正常吗
  • 手动访问一下正常吗
  • 分组件排查

中间链路排查

  • 服务端跟客户端确保都没有问题
  • 中间网络设备有没有问题？（网络机/路由器/网关LB）
  • 旁路的DNS有没有问题
2.13 网络稳定-网络故障排查常用命令
  • dig查询DNS（域名系统）问题
  • ping/telnet/nmap查询三层（网络层）/四层（传输层）连通性

用法示例：

ping 192.168.0.1
telnet 192.168.0.1 22
nmap -p 80 192.168.0.1
  • Traceroute排查中间链路
  • iptabels
  • tcpdump
2.13.1 网络故障排查案例一

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客户端异常 -> 服务端自测正常 -> 网关转发异常 -> 健康检查异常

总结

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