趣谈网络协议

刘超，毕业于上海交通大学，曾就职于戴尔、CCTV证券资讯频道、惠普、华为，目前就职于网易杭州研究院，担任云计算技术部首席架构师，从事容器、Kubernetes和微服务的架构工作。曾出版图书《Lucene应用开发解密》，在极客时间开设有《趣谈网络协议》《趣谈Linux操作系统》专栏，长期致力于云计算开源技术的分享、布道和落地，不断输出网易内部优秀实践，服务于客户与行业。在个人微信公众号“刘超的通俗云计算”上发表了百余篇有关OpenStack、Kubernetes、微服务的技术文章，其中《终于有人把云计算、大数据、人工智能讲明白了》累计获得了10万+的阅读量。

第1 章 通信协议概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1．1 为什么要学习网络协议 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1
1．2 网络分层的真实含义 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 10
1．3 ifconfig：熟悉又陌生的命令行 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 17
1．4 DHCP 与PXE：IP 地址是怎么来的，又是怎么没的 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 25
第2 章 从二层到三层 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
2．1 从物理层到MAC 层：如何在宿舍里自己组网玩联机游戏 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 36
2．2 交换机与VLAN：办公室太复杂，我要回学校 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 43
2．3 ICMP 与ping：投石问路的侦察兵 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 56
2．4 世界这么大，我想出网关：欧洲十国游与玄奘西行 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 64
2．5 路由协议：“西出网关无故人”“敢问路在何方” ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 74
第3 章 最重要的传输层 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 86
3．1 UDP：虽然简单但是可以定制化 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 86
3．2 TCP（上）：虽然复杂，使用起来却轻松 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 93
3．3 TCP（下）：西行必定多妖孽，恒心智慧消磨难 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 103
3．4 socket：Talk is cheap， show me the code ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 116
第4 章 最常用的应用层 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 127
4．1 HTTP：看个新闻原来这么麻烦 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 127
4．2 HTTPS：点外卖的过程原来这么复杂 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 141
4．3 流媒体协议：如何在直播里看到帅哥美女 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 151
4．4 P2P 协议：下载电影，分布式协议速度快 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 163
第5 章 陌生的数据中心 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 174
5．1 DNS：网络世界的地址簿 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 174
5．2 HTTPDNS：网络世界的地址簿也会指错路 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 181
5．3 CDN：你去小卖部取过快递吗 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 192
5．4 数据中心：我是开发商，自己拿地盖别墅 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 199
5．5 VPN：朝中有人好做官 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 210
5．6 移动网络：去巴塞罗那，手机也上不了“脸书” ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 225
第6 章 云计算中的网络 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 238
6．1 云中网络：自己拿地成本高，购买公寓更灵活 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 238
6．2 软件定义网络：共享基础设施的小区物业管理办法 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 251
6．3 云中网络之安全：虽然不是土豪，也需要基本保障 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 266
6．4 云中网络之QoS：室友疯狂下电影，我该怎么办 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 282
6．5 云中网络之隔离GRE、VXLAN：虽然住一个小区，也要保护隐私 ．．．．．．．．．． 291
第7 章 容器技术中的网络 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 311
7．1 容器网络：来去自由的日子，不买公寓去合租 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 311
7．2 容器网络之Flannel：每人一亩三分地 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 324
7．3 容器网络之Calico：为了高效说出善意的谎言 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 332
7．4 RPC 概述：远在天边，近在眼前 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 346
第8 章 微服务相关协议 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 358
8．1 基于XML 的SOAP：不要说NBA，请说美国职业篮球联赛 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 358
8．2 基于JSON 的RESTful 接口协议：我不关心过程，请给我结果 ．．．．．．．．．．．．．．．．． 364
8．3 二进制类RPC 协议：还是叫NBA 吧，总说全称多费劲 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 370
8．4 跨语言类RPC 协议：交流之前，双方先交换一下专业术语表 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 379
第9 章 网络协议知识串讲 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 390
9．1 知识串讲：用“双11”的故事串起网络协议的碎片知识（上） ．．．．．．．．．．．．．．．． 390
9．2 知识串讲：用“双11”的故事串起网络协议的碎片知识（中） ．．．．．．．．．．．．．．．． 398
9．3 知识串讲：用“双11”的故事串起网络协议的碎片知识（下） ．．．．．．．．．．．．．．．． 406
9．4 搭建一个网络实验环境：授人以鱼不如授人以渔 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 416