網路是用物理鏈路將各個孤立的作業站或主機相連在一起，組成資料鏈路，從而達到資源共享和通信的目的，通信是人與人之間通過某種媒體進行的資訊交流與傳遞，網路通信是通過網路將各個孤立的設備進行連接，通過資訊交換實作人與人，人與計算機，計算機與計算機之間的通信，

網路通信中最重要的就是網路通信協議，當今網路協議有很多，局域網中最常用的有三個網路協議：MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協議，應根據需要來選擇合適的網路協議，

• 第一，會從身邊經常見到的事情出發，用講故事的方式來講解各種協議，然后慢慢擴大到不熟悉的領域，例如，每個人都會使用查看I地址的命令，我們就從這個命令開始，展開講解一些相關概念，每個人都在大學宿舍組過簡單的網路來打游戲，我們就從宿舍網路涉及的最簡單的網路概念開始講，然后說到辦公室網路，再說到日常常用的與上網、購物、視頻下載等活動相關的網路協議，最后才說到最陌生的資料中心，說到這里的時候，很多概念已經在前面的“宿舍”和“辦公室”的例子中都出現過，因此更容易接受和理解，
• 第二，講解網路協議時會更加貼近使用場景，將各個層次的關系串連起來，而非孤立地講解某個概念，
• 常見的計算機網路課程往往會按照網路分層，一層一層地講,卻很少講層與層之間的關系，例如，我們在學習路由協議的時候，在真實場景中，這么多的演算法和二層是什么關系呢?和四層又是什么關系呢?再比如，我們在真實的網路通信中訪問一個網站、進行一次支付，那么在TCP三次握手的時候，IP層在干什么? MAC層在干什么?這些內容本書都會逐一講解，
• 第三，在講解完各個層次的協議之后，會講述如何在當前熱門領域（比如云計算、容器和微服務）中使用這些協議，
• 通過學習本書，讀者一方面可以了解這些網路協議的真實應用場景，另一方面也可以通過上手使用云計算、容器、微服務來進一步加深對于網路協議的理解，

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內容章節

第1章通信協議概述.

1.1為什么要學習網路協議

相信大家都聽過通天塔的故事，上帝為了阻止人類聯合起來，讓人類說不同的語言，人類沒法溝通，達不成“協議”，通天塔的計劃就失敗了，

1.2網路分層的真實含義

由于長時間從事計算機網路相關的作業，我發現計算機網路有一個顯著的特點，就是這是一個不僅需要背誦，而且特別需要將原理爛熟于胸的學科，很多問題看起來懂了，但是就怕細問，一問就發現你懂得沒有那么透徹，

1.3ifconfig:熟悉又陌生的命令列

當面試者聽到這個問題的時候，常常會覺得走錯了房間，我面試的是技術崗位啊，怎么問這么簡單的問題?

1.4 DHCP與PXE:IP地址是怎么來的，又是怎么沒的

上一節，我們講了IP地址的一些基本概念，如果需要和其他機器通信，就需要一個通信地址，我們需要給網卡配置一個IP地址，

第2章︰從二層到三層

2.1從物理層到MAC層:如何在宿舍里自己組網玩聯機游戲

上一章我們見證了IP地址的誕生,或者說是整個作業系統的誕生，一旦機器有了I地址，就可以在網路環境里和其他的機器展開溝通了，

2.2交換機與VLAN:辦公室太復雜，我要回學校

上一節，我們在宿舍里組建了一個本地的局域網，大家可以愉快地一起玩游戲了，宿舍是一個非常簡單的場景，本節讓我們切換到一個稍微復雜一點的場景——辦公室，

2.3ICMP與ping:投石問路的偵察兵

無論是在宿舍,還是在辦公室,或者運維一個資料中心，我們常常會遇到網路不通的問題，那臺機器明明就在那里，你甚至都可以通過機器的終端連上去看，它看著好好的，可是就是連不上網，究竟是哪里出了問題呢?

2.4世界這么大，我想出網關:歐洲十國游與玄奘西行

前幾節主要講了宿舍里和辦公室里用到的網路協議，你已經有了一些基礎，是時候去外網逛逛了!

2.5路由協議:“西出網關無故人”“敢問路在何方”

俗話說得好，在家千日好，出門一日難，包一旦出了網關，就像玄奘西行—樣踏上了江湖漂泊的路，

上一節我們描述的是一個相對簡單的情形，跑出了網關之后，只有一條路可以走，但是，網路世界復雜得多，一旦出了網關，會面臨很多路由器，有很多條道路可以選，如何選擇一個最便捷的道路去求取真經呢?這里面還有很多門道可以講，

第3章最重要的傳輸層

3.1UDP:雖然簡單但是可以定制化

講完層以后，接下來我們開始講傳輸層，在1.1節中已經講過，傳輸層里比較重要的兩個協議，一個是TCP，一個是UDP，對不從事底層開發或者應用開發的人來講，最常用的就是這兩個協議，面試時,這兩個協議經常會被放在一起問,因而在本書中也會將兩者結合起來講，

3.2TCP(上):雖然復雜，使用起來卻輕松

3.2Tcp （上）:雖然復雜，使用起來卻輕松

3.1節講了UDP，UDP包中基本上包括了傳輸層必需的埠欄位，就像我們小時候一樣簡單，相信“網”之初，性本善，不丟包，不亂序，

3.3TCP（下):西行必定多妖孽，恒心智慧消磨難

我們前面說到玄奘西行，要出網關，既然出了網關，那就要在公網上傳輸資料，公網往往是不可靠的，因此需要很多機制去保證傳輸的可靠性，這時就需要各種重要的策略來堅定西行的恒心，還需要大量的演算法來作為西行的智慧儲備，

3.4 socket:Talk is cheap, show me the code

前面講完了TCP和UDP，還沒有上手實踐過，這一節就講一講基于TCP和UDP的socket（套接字）編程，

第4章最常用的應用層

4.1HTTP:看個新聞原來這么麻煩

前面講述完傳輸層，接下來開始講應用層的協議，就從最常用的HTTP開始講起，

HTTP幾乎是每個人上網用的第一個協議，同時也是很容易被忽略的協議，

既然本節要講看新聞，咱們就先登錄某新聞網站http://www. 決命.com，

4.2HTTPS:點外賣的程序原來這么復雜

用HTTP看個新聞沒有問題，但是換到更加嚴肅的場景中，就存在很多的安全風險，例如你要下單做一次支付，如果還是使用普通的HTTP，那你很可能就會被黑客盯上，

4.3流媒體協議:如何在直播里看到帥哥美女

最近直播比較火，很多人都喜歡看直播，一個直播系統里面都有哪些組成部分，都使用了什么協議呢?

無論是直播還是點播，其實都是對視頻資料的傳輸，一提到視頻，大家都愛看，但是一提到視頻技術，大家都頭疼，因為名詞實在是太多了，

4.4P2P協議:下載電影，分布式協議速度快

如果你想下載一個電影，一般會通過什么方式呢?

當然，最簡單的方式就是通過HTTP進行下載，但是相信你有過這樣的體驗，通過瀏覽器下載的時候，只要檔案稍微大點，下載的速度就奇慢無比，

第5章陌生的資料中心

5.1 DNS:網路世界的地址簿

前面我們講了平時常見的看新聞、支付、直播、下載等場景，現在網站的數量非常多，常用的網站就有二三十個，如果全部通過I地址進行訪問，恐怕很難記住，因此，我們需要一個地址簿，根據網站名稱就可以查看具體的地址，

例如，“西湖邊的‘外婆家’”就是名稱，通過地址簿，我們可以查看它到底位于哪條路，門牌號是多少號，

5.2HTTPDNS:網路世界的地址簿也會指錯路

上一節我們知道了DNS的兩項功能，第一項功能是根據網站名稱查到具體的IP地址，另一項功能是針對多個地址做負載均衡，而且可以在多個地址中選擇一個距離近的地址訪問，

5.3CDN:你去小賣部取過快遞嗎

5.4資料中心:我是開發商，自己拿地蓋別墅

無論是看新聞、下訂單、看視頻，還是下載檔案，最終的訪問目的地都是資料中心，我們前面學了這么多與網路協議相關的知識，你是不是很好奇資料中心究竟長什么樣呢?

5.5VPN:朝中有人好做官

前面我們講到了資料中心，資料中心里面很復雜，有的公司有多個資料中心，需要將多個資料中心連接起來，或將辦公室和資料中心連接起來，此時該怎么辦呢?

5.6移動網路:去巴塞羅那，手機也上不了“臉書”

前面講的都是電腦上網的場景，那使用手機上網有什么不同呢?

第6章是云計算中的網路

6.1云中網路:自己拿地成本高，購買公寓更靈活

在5.4 節中，我們知道了資料中心里面堆著一大片一大片的機器，相互之間用網路連接，如果機器數量非常多，那么維護起來還是挺麻煩的，有好多不靈活的地方，比如以下幾點，

6.2軟體定義網路:共享基礎設施的小區物業管理辦法

上一節我們了解了使用原生的VLAN和Linux網橋的方式來進行云平臺的管理，但是這種方式在靈活性、隔離性方面都略顯不足，而且整個網路缺少統一的視圖、統一的管理，

6.3云中網路之安全:雖然不是土豪，也需要基本保障

上一節我們看到，做一個小區物業維護一個大家共享的環境，還是挺不容易的，如果大家都是自覺遵守規則的住戶還好，如果遇上不自覺的住戶就會很麻煩，

6.4云中網路之QoS:室友瘋狂下電影，我該怎么辦

6.5云中網路之隔離GRE、VXLAN:雖然住一個小區，也要保護隱私

對于云平臺中的隔離問題，前面用的策略-直都是VLAN，但是我們也說過這種策略的問題:VLAN只有12位，4096個，雖然當時設計時看起來夠用，但是現在已經絕對不夠用了，那么該怎么辦呢?

第7章容器技術中的網路

7.1容器網路:來去自由的日子，不買公寓去合租

7.2容器網路之Flannel:每人一畝三分地

7.3容器網路之Calico:為了高效說出善意的謊言

7.2節我們講了Flannel如何解決容器跨主機互通的問題，這個解決方式其實和虛擬機的網路互通模式是差不多的，都是通過隧道進行的，但是Flannel有一個非常好的模式，就是給不同的物理機設定不同的網段，這一點和虛擬機的Overlay模式完全不一樣，在虛擬機的場景下，整個網段在所有的物理機之間都是可以“飄來飄去”的，網段不同，就給了我們做路由策略的可能，

7.4 RPC概述:遠在天邊，近在眼前

前面我們講了容器網路如何實作跨主機互通，以及微服務之間的相互呼叫，

第8章有微服務相關協議

8.1基于XML的SOAP:不要說NBA，請說美國職業籃球聯賽

7.4節我們講了RPC 的經典模型和設計要點，并以早期的ONC RPC為例，詳述了具體的實作，

8.2基于JSON的RESTful介面協議:我不關心程序，請給我結果

8.1節我們講了基于XML的SOAP，SOAP中S的意思是Simple，但是好像一點兒都不簡單啊!

你會發現，對于SOAP來講，無論XML中呼叫的是什么函式，多是通過HTTP 的POST方法發送的，但是之前學習HTTP時，我們知道HTTP除了POST，還有PUT、DELETE、GET等方法，這些也可以是一個個動作，而且基本滿足增刪查改的需求——增POST、刪DELETE、查GET、改PUT，

8.3二進制類RPC協議:還是叫NBA吧，總說全稱多費勁

前面講了兩個常用文本類的RPC協議,陌生人之間的溝通，用NBA、CBA這樣的縮略語,會使協議約定非常不方便，

8.4跨語言類RPC協議:交流之前，雙方先交換一下專業術語表

到目前為止，我們已經講解了4種RPC協議，分別是ONC RPC、基于XML的SOAP、基于JSON的RESTful和Hessian2，

第9章網路協議知識串講

9.1知識串講:用“雙11”的故事串起網路協議的碎片知識（上）

基本的網路知識都講完了，還記得最初舉的那個“雙11”下單的例子嗎?本章會詳細地講解這個程序，用這個程序將我們講過的網路協議知識連貫起來，

9.2知識串講:用“雙11”的故事串起網路協議的碎片知識（中）

上一節我們講到，手機App經過了一個復雜的程序，終于拿到了電商網站的SLB的IP地址，是不是該下單了?

9.3知識串講:用“雙11”的故事串起網路協議的碎片知識（下)

上—節我們封裝了一個長長的網路包，“大炮”準備完畢，開始發送，

9.4搭建一個網路實驗環境:授人以魚不如授人以漁.

網路是一門實驗性很強的學科，就像我經常說的一樣:一看覺得懂，一問就打鼓，一用就糊涂，在本書寫作程序中，我自己也深深體會到了，這個時候，我常常會拿一個現實的環境上手操作一下，抓個包看看，這樣心里就會有定論，

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