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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已完结 72 讲
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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 | Socket通信:遇上特大项目,要学会和其他公司合作

刘超 2019-07-05
上一篇预习文章说了这么多,现在我们终于可以来看一下,在应用层,我们应该如何使用 socket 的接口来进行通信。
如果你对 socket 相关的网络协议原理不是非常了解,建议你先去看一看上一篇的预习文章,再来看这一篇的内容,就会比较轻松。
按照前一篇文章说的分层机制,我们可以想到,socket 接口大多数情况下操作的是传输层,更底层的协议不用它来操心,这就是分层的好处。
在传输层有两个主流的协议 TCP 和 UDP,所以我们的 socket 程序设计也是主要操作这两个协议。这两个协议的区别是什么呢?通常的答案是下面这样的。
TCP 是面向连接的,UDP 是面向无连接的。
TCP 提供可靠交付,无差错、不丢失、不重复、并且按序到达;UDP 不提供可靠交付,不保证不丢失,不保证按顺序到达。
TCP 是面向字节流的,发送时发的是一个流,没头没尾;UDP 是面向数据报的,一个一个的发送。
TCP 是可以提供流量控制和拥塞控制的,既防止对端被压垮,也防止网络被压垮。
这些答案没有问题,但是没有到达本质,也经常让人产生错觉。例如,下面这些问题,你看看你是否了解?
所谓的连接,容易让人误以为,使用 TCP 会使得两端之间的通路和使用 UDP 不一样,那我们会在沿途建立一条线表示这个连接吗?
我从中国访问美国网站,中间这么多环节,我怎么保证连接不断呢?
中间有个网络管理员拔了一根网线不就断了吗?我不能控制它,它也不会通知我,我一个个人电脑怎么能够保持连接呢?
还让我做流量控制和拥塞控制,我既管不了中间的链路,也管不了对端的服务器呀,我怎么能够做到?
按照网络分层,TCP 和 UDP 都是基于 IP 协议的,IP 都不能保证可靠,说丢就丢,TCP 怎么能够保证呢?
IP 层都是一个包一个包的发送,TCP 怎么就变成流了?
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精选留言(14)

  • 安排
    老师,可不可以在答疑篇,增加一个select,poll,epoll的内核机制分析?
    2019-07-05
    3
    28
  • 莫名
    『连接功夫在两端,而不在通路。通过两端的底层sock结构体维持状态信息。』老师这句话总结很到位结合socket系统调用的源码分析会更加容易理解。

    作者回复: 是的

    2019-08-29
    3
  • kdb_reboot
    老师厉害了, 依然在更新;
    最近我有时间学习这个专栏了, 但是目前只跟到第十课, 把专栏作为引子,每天的阅读量还是很大的
    然后, 我有个问题: 专栏更新完老师还会答疑吗?因为进度原因,可能还没学到最后面,专栏已经更新完了

    作者回复: 这个专栏比较硬核

    2019-07-05
    3
  • 程序水果宝
    为什么要两个socket?

    作者回复: 需要两个数据结构保存不同的状态

    2019-07-11
    2
  • 宋桓公
    原来0000,是指监听一个服务器的全部网卡,soga
    2019-10-14
    1
  • 风向北吹
    在编写java socket发现一个问题,客户端通过socket发送数据到通过socket接收数据的过程中,必须调用socket. shutdownOutput()才可以收到,而服务端发送到接收或者接收到发送中间转换却不需要一个关流的操作,这是为什么呀
    2019-10-13
  • 老师,UDP不需要listen和connect,那是不是UDP从头到尾就一个socket就够了,不像TCP区分监听socket和已连接socket?
    2019-10-11
  • 天使也有爱
    看了趣谈网络协议专栏,在结合这里看,感觉对网络通信知识有了更深的理解
    2019-09-22
  • 靠人品去赢
    TCP面向连接,HTTP无状态总是搞混,问一下基于TCP的HTTP为什么不设置一个状态依赖的东西,要靠cookie和session来帮忙呢?
    这个UDP上学的时候知道实时通话视频会用到,丢包丢多了是不是就是我们感觉“卡卡的”掉帧的情况。
    2019-09-10
  • 潇是潇洒的洒
    老师我有一个疑问,服务端和客户端都调用 socket,得到文件描述符。这里是服务端和客户端分别打开了不同的文件,然后各自写对方的文件,读自己的文件,还是说打开是同一个文件,读和写。

    作者回复: 不同的文件

    2019-09-02
  • oldman
    老师,有个问题,一直没有想明白,希望老师看到之后给解答一下,我知道服务端会维护一个连接的队列,比如这个队列里面是a,b,c,d,e,f,g这个样的多个连接,那当客户端有请求过来,比如说某一个请求过来,服务端是怎么区分他是a还是b或者c对应的连接呢?谢谢。

    作者回复: 每个连接都是不同的端口号

    2019-08-08
  • 咖啡猫口里的咖啡猫🐱
    其实我对tcp和udp的理解就是tcp协议栈由分段maxsegment(握手阶段的附加),自己尽量来处理最大MTU问题,尽量防止ip分片,对端网络层组包,从而导致的tcp应用使用协议需要考虑处理分包,粘包。

    作者回复: 可以offload给硬件

    2019-07-18
  • Geek_92c4e9
    超级棒
    2019-07-08
  • bo
    老师好!udp中的connect背后做了什么工作?
    2019-07-05
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