趣谈Linux操作系统
刘超
网易杭州研究院云计算技术部首席架构师
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入门准备篇 (3讲)
开篇词 | 为什么要学习Linux操作系统?
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01 | 入学测验:你究竟对Linux操作系统了解多少?
02 | 学习路径:爬过这六个陡坡,你就能对Linux了如指掌
核心原理篇:第一部分 Linux操作系统综述 (3讲)
03 | 你可以把Linux内核当成一家软件外包公司的老板
04 | 快速上手几个Linux命令:每家公司都有自己的黑话
05 | 学会几个系统调用:咱们公司能接哪些类型的项目?
核心原理篇:第二部分 系统初始化 (4讲)
06 | x86架构:有了开放的架构,才能打造开放的营商环境
07 | 从BIOS到bootloader:创业伊始,有活儿老板自己上
08 | 内核初始化:生意做大了就得成立公司
09 | 系统调用:公司成立好了就要开始接项目
核心原理篇:第三部分 进程管理 (10讲)
10 | 进程:公司接这么多项目,如何管?
11 | 线程:如何让复杂的项目并行执行?
12 | 进程数据结构(上):项目多了就需要项目管理系统
13 | 进程数据结构(中):项目多了就需要项目管理系统
14 | 进程数据结构(下):项目多了就需要项目管理系统
15 | 调度(上):如何制定项目管理流程?
16 | 调度(中):主动调度是如何发生的?
17 | 调度(下):抢占式调度是如何发生的?
18 | 进程的创建:如何发起一个新项目?
19 | 线程的创建:如何执行一个新子项目?
核心原理篇:第四部分 内存管理 (7讲)
20 | 内存管理(上):为客户保密,规划进程内存空间布局
21 | 内存管理(下):为客户保密,项目组独享会议室封闭开发
22 | 进程空间管理:项目组还可以自行布置会议室
23 | 物理内存管理(上):会议室管理员如何分配会议室?
24 | 物理内存管理(下):会议室管理员如何分配会议室?
25 | 用户态内存映射:如何找到正确的会议室?
26 | 内核态内存映射:如何找到正确的会议室?
核心原理篇:第五部分 文件系统 (4讲)
27 | 文件系统:项目成果要归档,我们就需要档案库
28 | 硬盘文件系统:如何最合理地组织档案库的文档?
29 | 虚拟文件系统:文件多了就需要档案管理系统
30 | 文件缓存:常用文档应该放在触手可得的地方
核心原理篇:第六部分 输入输出系统 (5讲)
31 | 输入与输出:如何建立售前售后生态体系?
32 | 字符设备(上):如何建立直销模式?
33 | 字符设备(下):如何建立直销模式?
34 | 块设备(上):如何建立代理商销售模式?
35 | 块设备(下):如何建立代理商销售模式?
核心原理篇:第七部分 进程间通信 (7讲)
36 | 进程间通信:遇到大项目需要项目组之间的合作才行
37 | 信号(上):项目组A完成了,如何及时通知项目组B?
38 | 信号(下):项目组A完成了,如何及时通知项目组B?
39 | 管道:项目组A完成了,如何交接给项目组B?
40 | IPC(上):不同项目组之间抢资源,如何协调?
41 | IPC(中):不同项目组之间抢资源,如何协调?
42 | IPC(下):不同项目组之间抢资源,如何协调?
核心原理篇:第八部分 网络系统 (7讲)
43 预习 | Socket通信之网络协议基本原理
43 | Socket通信:遇上特大项目,要学会和其他公司合作
44 | Socket内核数据结构:如何成立特大项目合作部?
45 | 发送网络包(上):如何表达我们想让合作伙伴做什么?
46 | 发送网络包(下):如何表达我们想让合作伙伴做什么?
47 | 接收网络包(上):如何搞明白合作伙伴让我们做什么?
48 | 接收网络包(下):如何搞明白合作伙伴让我们做什么?
核心原理篇:第九部分 虚拟化 (7讲)
49 | 虚拟机:如何成立子公司,让公司变集团?
50 | 计算虚拟化之CPU(上):如何复用集团的人力资源?
51 | 计算虚拟化之CPU(下):如何复用集团的人力资源?
52 | 计算虚拟化之内存:如何建立独立的办公室?
53 | 存储虚拟化(上):如何建立自己保管的单独档案库?
54 | 存储虚拟化(下):如何建立自己保管的单独档案库?
55 | 网络虚拟化:如何成立独立的合作部?
核心原理篇:第十部分 容器化 (4讲)
56 | 容器:大公司为保持创新,鼓励内部创业
57 | Namespace技术:内部创业公司应该独立运营
58 | CGroup技术:内部创业公司应该独立核算成本
59 | 数据中心操作系统:上市敲钟
实战串讲篇 (9讲)
60 | 搭建操作系统实验环境(上):授人以鱼不如授人以渔
61 | 搭建操作系统实验环境(下):授人以鱼不如授人以渔
62 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(一)
63 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(二)
64 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(三)
65 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(四)
66 | 知识串讲:用一个创业故事串起操作系统原理(五)
67 | 期末测试:这些操作系统问题,你真的掌握了吗?
结束语 | 永远别轻视任何技术,也永远别轻视自己
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专栏加餐 (2讲)
学习攻略(一):学好操作系统,需要掌握哪些前置知识?
“趣谈Linux操作系统”食用指南
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43 预习 | Socket通信之网络协议基本原理

刘超 2019-07-05
上一节我们讲的进程间通信,其实是通过内核的数据结构完成的,主要用于在一台 Linux 上两个进程之间的通信。但是,一旦超出一台机器的范畴,我们就需要一种跨机器的通信机制。
一台机器将自己想要表达的内容,按照某种约定好的格式发送出去,当另外一台机器收到这些信息后,也能够按照约定好的格式解析出来,从而准确、可靠地获得发送方想要表达的内容。这种约定好的格式就是网络协议(Networking Protocol)。
我们将要讲的 Socket 通信以及相关的系统调用、内核机制,都是基于网络协议的,如果不了解网络协议的机制,解析 Socket 的过程中,你就会迷失方向,因此这一节,我们有必要做一个预习,先来大致讲一下网络协议的基本原理。

网络为什么要分层?

我们这里先构建一个相对简单的场景,之后几节内容,我们都要基于这个场景进行讲解。
我们假设这里就涉及三台机器。Linux 服务器 A 和 Linux 服务器 B 处于不同的网段,通过中间的 Linux 服务器作为路由器进行转发。
说到网络协议,我们还需要简要介绍一下两种网络协议模型,一种是 OSI 的标准七层模型,一种是业界标准的 TCP/IP 模型。它们的对应关系如下图所示:
为什么网络要分层呢?因为网络环境过于复杂,不是一个能够集中控制的体系。全球数以亿记的服务器和设备各有各的体系,但是都可以通过同一套网络协议栈通过切分成多个层次和组合,来满足不同服务器和设备的通信需求。
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精选留言(9)

  • 无为
    ICMP协议应该是在网络层。并不是传输层
    2019-11-19
  • 宋桓公
    一个数据包里是有两个mac吗,一个是网关的,一个是局域网中pc的吗?
    2019-10-14
    1
  • 石将从
    这个一下子二层,一下子四层的,我都不知道是指哪一层了,也不知道从上往下数,还是从下往上数,对照了半天,尴尬
    2019-09-24
    1
  • Regina
    为什么握手使用的socket与链接的socket不一样,有什么原因吗

    作者回复: 需要不同的数据结构,保存不同的状态

    2019-07-22
  • 勤劳的小胖子-libo
    ”将一个网络包从一个网络转发到另一个网络的设备称为路由器“。
    这里面的网络不仅包括eth0/1之类的interface,也包括自定义的interface,比如docker自动生成的docker0.就算一台机器只有一个物理网卡,也能当作路由器,是吧。

    作者回复: 只要一个网卡,没法路由呀。从一个网络转发到另一个网络的意思是从192.168.1.100/24网络到192.168.2.100/24网络,类似这种

    2019-07-10
  • LDxy
    为什么称为协议栈呢?这和栈这种数据结构有何关系?

    作者回复: 全栈工程师

    2019-07-06
  • 许童童
    老师:问个问题。我们家庭办理的宽带,都是运营商在哪一层把带宽给限制的呢?

    作者回复: 估计刚出你们家的入口就限制了

    2019-07-05
  • W.jyao
    看到留言的问题了,这不就是arp干的事

    作者回复: 是的

    2019-07-05
  • WL
    老师我想问一下在发送数据包的时候, Linux服务A是怎么拿到linux服务器B的mac地址的, Linux服务器B的mac地址是一开始就加上去的吗?

    作者回复: A不需要知道B的mac地址。只需要得到网关的mac地址

    2019-07-05
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