趣谈网络协议
刘超
网易研究院云计算技术部首席架构师
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开篇词 (1讲)
开篇词 | 想成为技术牛人？先搞定网络协议！
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第一模块 通信协议综述 (4讲)
第1讲 | 为什么要学习网络协议？
第2讲 | 网络分层的真实含义是什么？
第3讲 | ifconfig：最熟悉又陌生的命令行
第4讲 | DHCP与PXE：IP是怎么来的，又是怎么没的？
第二模块 底层网络知识详解：从二层到三层 (5讲)
第5讲 | 从物理层到MAC层：如何在宿舍里自己组网玩联机游戏？
第6讲 | 交换机与VLAN：办公室太复杂，我要回学校
第7讲 | ICMP与ping：投石问路的侦察兵
第8讲 | 世界这么大，我想出网关：欧洲十国游与玄奘西行
第9讲 | 路由协议：西出网关无故人，敢问路在何方
第二模块 底层网络知识详解：最重要的传输层 (4讲)
第10讲 | UDP协议：因性善而简单，难免碰到“城会玩”
第11讲 | TCP协议（上）：因性恶而复杂，先恶后善反轻松
第12讲 | TCP协议（下）：西行必定多妖孽，恒心智慧消磨难
第13讲 | 套接字Socket：Talk is cheap, show me the code
第二模块 底层网络知识详解：最常用的应用层 (4讲)
第14讲 | HTTP协议：看个新闻原来这么麻烦
第15讲 | HTTPS协议：点外卖的过程原来这么复杂
第16讲 | 流媒体协议：如何在直播里看到美女帅哥？
第17讲 | P2P协议：我下小电影，99%急死你
第二模块 底层网络知识详解：陌生的数据中心 (6讲)
第18讲 | DNS协议：网络世界的地址簿
第19讲 | HTTPDNS：网络世界的地址簿也会指错路
第20讲 | CDN：你去小卖部取过快递么？
第21讲 | 数据中心：我是开发商，自己拿地盖别墅
第22讲 | VPN：朝中有人好做官
第23讲 | 移动网络：去巴塞罗那，手机也上不了脸书
第三模块 热门技术中的应用：云计算中的网络 (5讲)
第24讲 | 云中网络：自己拿地成本高，购买公寓更灵活
第25讲 | 软件定义网络：共享基础设施的小区物业管理办法
第26讲 | 云中的网络安全：虽然不是土豪，也需要基本安全和保障
第27讲 | 云中的网络QoS：邻居疯狂下电影，我该怎么办？
第28讲 | 云中网络的隔离GRE、VXLAN：虽然住一个小区，也要保护隐私
第三模块 热门技术中的应用：容器技术中的网络 (3讲)
第29讲 | 容器网络：来去自由的日子，不买公寓去合租
第30讲 | 容器网络之Flannel：每人一亩三分地
第31讲 | 容器网络之Calico：为高效说出善意的谎言
第三模块 热门技术中的应用：微服务相关协议 (5讲)
第32讲 | RPC协议综述：远在天边，近在眼前
第33讲 | 基于XML的SOAP协议：不要说NBA，请说美国职业篮球联赛
第34讲 | 基于JSON的RESTful接口协议：我不关心过程，请给我结果
第35讲 | 二进制类RPC协议：还是叫NBA吧，总说全称多费劲
第36讲 | 跨语言类RPC协议：交流之前，双方先来个专业术语表
第四模块 网络协议知识串讲 (4讲)
第37讲 | 知识串讲：用双十一的故事串起碎片的网络协议（上）
第38讲 | 知识串讲：用双十一的故事串起碎片的网络协议（中）
第39讲 | 知识串讲：用双十一的故事串起碎片的网络协议（下）
第40讲 | 搭建一个网络实验环境：授人以鱼不如授人以渔
答疑与加餐 (9讲)
协议专栏特别福利 | 答疑解惑第一期
协议专栏特别福利 | 答疑解惑第二期
协议专栏特别福利 | 答疑解惑第三期
协议专栏特别福利 | 答疑解惑第四期
协议专栏特别福利 | 答疑解惑第五期
加餐1 | 测一测：这些网络协议你都掌握了吗？
加餐2 | 创作故事：我是如何创作“趣谈网络协议”专栏的？
加餐3 | “趣谈网络协议”专栏食用指南
第2季回归 | 这次我们来“趣谈Linux操作系统”
结束语 (1讲)
结束语 | 放弃完美主义，执行力就是限时限量认真完成
趣谈网络协议
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第13讲 | 套接字Socket：Talk is cheap, show me the code
刘超 2018-06-15
前面讲完了 TCP 和 UDP 协议，还没有上手过，这一节咱们讲讲基于 TCP 和 UDP 协议的 Socket 编程。
在讲 TCP 和 UDP 协议的时候，我们分客户端和服务端，在写程序的时候，我们也同样这样分。
Socket 这个名字很有意思，可以作插口或者插槽讲。虽然我们是写软件程序，但是你可以想象为弄一根网线，一头插在客户端，一头插在服务端，然后进行通信。所以在通信之前，双方都要建立一个 Socket。
在建立 Socket 的时候，应该设置什么参数呢？Socket 编程进行的是端到端的通信，往往意识不到中间经过多少局域网，多少路由器，因而能够设置的参数，也只能是端到端协议之上网络层和传输层的。
在网络层，Socket 函数需要指定到底是 IPv4 还是 IPv6，分别对应设置为 AF_INET 和 AF_INET6。另外，还要指定到底是 TCP 还是 UDP。还记得咱们前面讲过的，TCP 协议是基于数据流的，所以设置为 SOCK_STREAM，而 UDP 是基于数据报的，因而设置为 SOCK_DGRAM。
基于 TCP 协议的 Socket 程序函数调用过程
两端创建了 Socket 之后，接下来的过程中，TCP 和 UDP 稍有不同，我们先来看 TCP。
TCP 的服务端要先监听一个端口，一般是先调用 bind 函数，给这个 Socket 赋予一个 IP 地址和端口。为什么需要端口呢？要知道，你写的是一个应用程序，当一个网络包来的时候，内核要通过 TCP 头里面的这个端口，来找到你这个应用程序，把包给你。为什么要 IP 地址呢？有时候，一台机器会有多个网卡，也就会有多个 IP 地址，你可以选择监听所有的网卡，也可以选择监听一个网卡，这样，只有发给这个网卡的包，才会给你。
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精选留言(89)
- time_qiao刘老师看完这节，觉得您的linux功底实在太深厚了，这个系列做完能不能做个linux系列的2018-06-21 1 150
JealoneEpoll和IOCP还是有本质区别的，IOCP是封装了IO操作的，而epoll只是一个事件通知机制，意味着IOCP的IO操作也可以由内核完成，因此IOCP算异步IO，而基于epoll的仍然是同步IO，于IOCP相对应的不是epoll而是AIO2018-06-15 47
白杨我个人觉得还可以讲的更本质一些。
不论是同步还是异步，阻塞还是非阻塞，都是用某种方法创建了某种结构，而不同的是，是谁在执行内部的方法，是谁写了标志，是谁触发了事件，是谁在操作io，是谁在等待，是谁在返回。
换句话说就是，本来我在做的事情，让你来做吧，本来你在做的事情，让我来做吧。2018-06-27 34
零一第一个问题，windows 上是 iocp，如果想跨平台，要么使用兼容性较好的 select，要么对不同的平台使用不同的调用，kqueue iocp等。
第二个问题，HTTP 是构建在 tcp 协议之上的，用 telnet 可以轻松构造一个 HTTP 请求2018-06-15 28
自然而然这篇写的很棒，很见功底2018-07-21 10
明子这章看的很吃力，可能限于篇幅原因，很多细节都没讲清楚。比如，说需要两个socket（监听socket和已连接socket），但没有说为什么需要两个socket，我去查了《Unix 网络编程》才了解原因；而且需要说明的是，只有服务端需要两个socket。作者回复: 只讲了模式，细节足够一本书了
2019-01-09 1 8
幻想真心写的好。多谢作者。2018-06-15 8- 大光头windows上有一个叫iocp，但是它还是有点不一样，它是proactor，而epoll是reactor。我觉得iocp效率会更高，epoll通知应用去读取数据，处理完之后还要返回内核发送数据，而完成端口直接在内核态进行处理数据，最后告诉应用，数据已经处理完了。2018-06-15 6
caohuan听二遍 才懂了一点，通讯里面 确实 内容丰富、技巧很多、设计巧妙。
本篇所得：1.一台机器有多个网卡，可以选择一个或多个网卡，发送和接受包资源;
TCP连接数量=客户端的IP数*客户端的端口数，客户端的最大ip为2**32，客户端的端口数最大为 2**16
，所以TCP连接总数最大为2**48;
2.Socket可以包括 监听Socket和已连接Socket;
3.TCP的Socket连接 核心为：客户端的connect--服务端的accept---客户端的write---服务端的read---服务端的write----客户端的read;
UDP的Socket连接 内容主要为：客户端send to---服务端recvform---服务端sendto--客户端的recvfrom。
4.一个服务器可以连接有很多客户端进行通讯：（1）多进程，一个进程一个通讯项目;（2）多线程，一个进程对应对个项目，一个线程负责一个通讯项目;（3）多线程，一个线程负责多个通讯项目，使用轮询监听和描述 通讯的记录;（4）多线程，一个线程负责多个通讯项目，使用 注册 主动通知的方法，使用epoll解决C10k问题。
回答老师的问题：问题1 linux有epoll，window有类似IOCP，跨平台就不清楚;问题二 http使用tcp协议，使用talnet规则构建。2019-01-22 5
Hugo老师监听的socket和已连接的socket 是每次连接两个都会创建 。
还是监听的socket只创建一次
每次都创建已连接的socket？2018-06-25 5
灵魂胖子老师，那个UDP 协议的 Socket 程序函数调用过程中的客户端可以不用调用bind（）吧?作者回复: 可以
2018-06-21 5
灰灰老师，对socket这块一直理解比较抽象，什么情况下需要socket编程，我印象中从来没写过。盼复作者回复: 很多地方啊，可能都是框架做好了，但是看框架的源代码，还是能看到的
2018-06-19 5- 星文友select由文件描述fd_set限制
epoll 由文件描述符数量限制
两个差异很大吗作者回复: 大，文件描述符更大，fdset小的多
2018-06-16 5 
咖啡猫口里的咖啡猫🐱看完tcp/ip三卷 结合linux操作，再看一遍文章，刚觉老师 linux内核功力深厚。感觉书第二卷实现跟现在内核版本有些😂区别2019-02-26 4
扬～UDP的socket的调用过程中，为什么没有listen呢，要不应用程序怎么监听此端口？要不怎么把UDP的包发往监听此端口的应用程序呢？基于UDP的方式会不会因为连接数过多，造成服务器处理压力增大从而延迟增高呢？因为他们共用一个端口，而不是像TCP那样会复制一个套接字随机分配一个端口用于数据接受和发送。我不知道我说的对不对，希望老师能够解答一下困惑。作者回复: udp没有状态，所以不存在监听这个状态，内存里没有保存连接的任何信息，不占用资源，所以不存在连接数过多的压力，顶多是把网卡打满
2018-11-02 4
汪木木这就是几种网络io的由来，bio，nio1，nio2。2018-07-20 4
fumeck.com🍋🌴summer sk...每天上班路上阅读，很充实，对于菜鸟的我收益颇多2018-06-15 4
传说中的成大大这篇文章，最突出的一点就是竟然把linux的epoll讲解的这么简单明了，windows下是用iocp完成端口！2019-03-06 3
Observer还的继续啃 Unix 网络编程作者回复: 对的，这是好书
2019-02-13 3
赵强强老师，sk_buffer里面的数据应该是剔除掉链路层和网络层头部信息的吧?作者回复: 没有，内核代码就是这样的
2018-06-15 3
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