02｜架构设计思考：网络架构设计要考虑哪些要素？
谢友鹏
你好，我是谢友鹏。
在上节课，我们通过一个数据包的网络之旅，了解了从客户端到服务器之间发生的各种网络行为，初步掌握了网络的基本运作方式。
然而，现实中的网络传输要比理论描述复杂得多。那么，网络架构设计到底需要考虑哪些关键要素呢？今天这节课，我们将深入分析“网络”的核心职责以及“架构”设计时需要权衡的因素，帮助你更全面地理解网络架构的构建原则，也为接下来的学习提供一个全局视角。
网络的职责
首先我们先聊一聊“网络”的职责，从用户的角度出发，网络有三大基本职责：稳定、高效和安全。这些职责不仅决定了用户对网络服务的直观感受，更深刻影响着网络产品的口碑和生存空间。
首先，稳定是网络服务的立命之本。想象一下，如果你正在打游戏，刚准备击败对手，却突然掉线了，你的心情会如何？又或者，你在超市排队付款，掏出手机准备扫码，却发现网络卡住，付款失败，身后的人都在催促，你是否会感到焦躁甚至恼火？
其次，高效是网络的核心竞争力。在今天这个追求“秒开”的时代，网络体验的好坏直接影响用户的选择。想一想，如果有两个会议软件，一个运行流畅、语音清晰，另一个却经常卡顿、声音断断续续，选择哪一个不言自明。
最后，安全是网络服务的底线。安全追求是让用户“用得放心”。试想，如果你的网盘在存储文件时被黑客攻击，私密文件被泄露，你还会继续使用这个网盘吗？或者，如果家里的智能摄像头被入侵，家庭生活变成了网上的现场直播，你是否会感到恐惧和不安？
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1. 网络架构设计需要权衡稳定、高效、安全和无感四个职责，以确保网络的正常运行和用户体验。 2. 高性能架构设计需要解决代码层面的低效率问题，包括利用率、饱和度和错误的观测，以及网络层面和架构层面的效率问题。 3. 高安全架构设计需要从公网安全传输、接入安全和应用安全三个维度进行安全防护，包括使用TLS、VPN、DDoS高防设备和WAF等手段。 4. 可拓展架构设计中常用的方法是“加一层网络”，划分网络为underlay和overlay两个平面，以支持网络的弹性扩展和灵活管理。 5. SDN（Software-Defined Networking）提出将网络的控制面与数据面分离，实现网络的动态配置、优化和自动化管理。 6. NFV（Network Functions Virtualisation）将传统的网络功能从专用硬件中解耦，转移到通用的硬件平台上，支持多厂商互通，推动了网络资源的异构化和灵活配置。 7. 云计算通过“弹性”模型，按需提供资源，降低了中小企业搭建网络服务的门槛，提升了效率并降低了成本。
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