因為這門課是基礎課程，而且配合音頻的形式發布，所以我多以理論為主來進行講解，在專欄更新的程序中，不斷有同學讓我推薦一些網路方面的書籍，還有同學說能不能配合一些實驗來說明理論，
的確，網路是一門實驗性很強的學科，就像我在開篇詞里面說的一樣：一看覺得懂，一問就打鼓，一用就糊涂， 在寫專欄的程序中，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，
《TCP/IP 詳解》實驗環境搭建
對于網路方面的書籍，我當然首推 Rechard Stevens 的《TCP/IP illustrated》（《TCP/IP 詳解》），這本書把理論講得深入淺出，還配有大量的上手實踐和抓包，看到這些抓包，原來不理解的很多理論，一下子就能懂了，
這本書里有個拓撲圖，書上的很多實驗都是基于這個圖的，但是這個拓撲圖還是挺復雜的，我這里先不說，一會兒詳細講，
Rechard Stevens，因為作業中有這么一個環境，很方便做實驗，最終才寫出了這樣一本書，而我們一般人學習網路，沒有這個環境應該怎么辦呢？
時代不同了，咱們現在有更加強大的工具了，例如，這里這么多的機器，我們可以用 Docker 來實作，多個網路可以用 Open vSwitch 來實作，你甚至不需要一臺物理機，只要一臺 1 核 2G 的虛擬機，就能將這個環境搭建起來，
搭建這個環境的時候，需要一些腳本，我把腳本都放在了Github里面，你可以自己取用，
1. 創建一個 Ubuntu 虛擬機
在你的筆記本電腦上，用 VirtualBox 創建就行，1 核 2G，隨便一臺電腦都能搭建起來，
首先，我們先下載一個 Ubuntu 的鏡像，我是從Ubuntu 官方網站下載的，
然后，在 VirtualBox 里面安裝 Ubuntu，安裝程序網上一大堆教程，你可以自己去看，我這里就不詳細說了，
這里我需要說明的是網路的配置，
對于這個虛擬機，我們創建兩個網卡，一個是 Host-only，只有你的筆記本電腦上能夠登錄進去，這個網卡上的 IP 地址也只有在你的筆記本電腦上管用，這個網卡的配置比較穩定，用于在 SSH 上做操作，這樣你的筆記本電腦就可以搬來搬去，在公司里安裝一半，回家接著安裝另一半都沒問題，
這里有一個虛擬的網橋，這個網路可以在管理 > 主機網路管理里面進行配置，
在這里可以虛擬網橋的的 IP 地址，同時啟用一個 DHCP 服務器，為新創建的虛擬機配置 IP 地址，
另一個網卡配置為 NAT 網路，用于訪問互聯網，配置了 NAT 網路之后，只要你的筆記本電腦能上網，虛擬機就能上網，由于咱們在 Ubuntu 里面要安裝一些東西，因而需要聯網，
你可能會問了，這個配置復雜嗎？一點兒都不復雜，咱們講虛擬機網路的時候，講過這個，
安裝完了 Ubuntu 之后，需要對 Ubuntu 里面的網卡進行配置，對于 Ubuntu 來講，網卡的配置在 /etc/network/interfaces 這個檔案里面，在我的環境里，NAT 的網卡名稱為 enp0s3，Host-only 的網卡的名稱為 enp0s8，都可以配置為自動配置，
auto lo iface lo inet loopback auto enp0s3 iface enp0s3 inet dhcp auto enp0s8 iface enp0s8 inet dhcp
這樣，重啟之后，IP 就配置好了，
2. 安裝 Docker 和 Open vSwitch
接下來，在 Ubuntu 里面，以 root 用戶，安裝 Docker 和 Open vSwitch，
你可以按照 Docker 的官方安裝檔案來做，我這里也貼一下我的安裝程序，
apt-get remove docker docker-engine docker.io apt-get -y update apt-get -y install apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg > gpg apt-key add gpg apt-key fingerprint 0EBFCD88 add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" apt-get -y update apt-cache madison docker-ce apt-get -y install docker-ce=18.06.0~ce~3-0~ubuntu
之后，還需要安裝 Open vSwitch 和 Bridge，
apt-get -y install openvswitch-common openvswitch-dbg openvswitch-switch python-openvswitch openvswitch-ipsec openvswitch-pki openvswitch-vtep apt-get -y install bridge-utils apt-get -y install arping
3. 準備一個 Docker 的鏡像
每個節點都是一個 Docker，對應要有一個 Docker 鏡像，這個鏡像我已經打好了，你可以直接使用，
docker pull hub.c.163.com/liuchao110119163/ubuntu:tcpip
當然你也可以自己打這個鏡像，Dockerfile 就像這樣：
FROM hub.c.163.com/public/ubuntu:14.04 RUN apt-get -y update && apt-get install -y iproute2 iputils-arping net-tools tcpdump curl telnet iputils-tracepath traceroute RUN mv /usr/sbin/tcpdump /usr/bin/tcpdump ENTRYPOINT /usr/sbin/sshd -D
4. 啟動整個環境
啟動這個環境還是比較復雜的，我寫成了一個腳本，在 Git 倉庫里面，有一個檔案 setupenv.sh ，可以執行這個腳本，里面有兩個引數，一個引數是 NAT 網卡的名字，一個是鏡像的名稱，
git clone https://github.com/popsuper1982/tcpipillustrated.git cd tcpipillustrated docker pull hub.c.163.com/liuchao110119163/ubuntu:tcpip chmod +x setupenv.sh ./setupenv.sh enp0s3 hub.c.163.com/liuchao110119163/ubuntu:tcpip
這樣，整個環境就搭建起來了，所有的容器之間都可以 ping 通，而且都可以上網，
不過，我寫的這個腳本對一些人來說可能會有點兒復雜，我這里也解釋一下，
首先每一個節點，都啟動一個容器，使用–privileged=true 方式，網路先不配置–net none，有兩個二層網路，使用 ovs-vsctl 的 add-br 命令，創建兩個網橋，
pipework 是一個很好的命令列工具，可以將容器連接到兩個二層網路上，
但是我們上面那個圖里有兩個比較特殊的網路，一個是從 slip 到 bsdi 的 P2P 網路，需要創建一個 peer 的兩個網卡，然后兩個 Docker 的網路 namespace 里面各塞進去一個，
有關操作 Docker 的網路 namespace 的方式，咱們在容器網路那一節講過 ip netns 命令，
這里需要注意的是，P2P 網路和下面的二層網路不是同一個網路，P2P 網路的 CIDR 是 140.252.13.64/27，而下面的二層網路的 CIDR 是 140.252.13.32/27，如果按照 /24，看起來是一個網路，但是 /27 就不是了，至于CIDR 的計算方法，你可以回去復習一下，
另外需要配置從 sun 到 netb 的點對點網路，方法還是通過 peer 網卡和 ip netns 的方式，
這里有個特殊的地方，對于 netb 來講，不是一個普通的路由器，因為 netb 兩邊是同一個二層網路，所以需要配置 arp proxy，
為了所有的節點之間互通，要配置一下路由策略，這里需要通過 ip route 命令，
- 對于 slip 來講，bsdi 左面 13.66 這個網口是網關，
- 對于 bsdi 和 svr4 來講，如果去外網，sun 下面的網口 13.33 是網關，
- 對于 sun 來講，上面的網口 1.29 屬于上面的二層網路了，它如果去外網，gateway 下面的網口 1.4 就是外網網關，
- 對于 aix，solaris，gemini 來講，如果去外網，網關也是 gateway 下面的網口 1.4，如果去下面的二層網口，網關是 sun 上面的網口 1.29，
配置完了這些，圖中的所有的節點都能相互訪問了，最后還要解決如何訪問外網的問題，
我們還是需要創建一個 peer 網卡對，一個放在 gateway 里面，一個放在 gateway 外面，外面的網卡去外網的網關，
在虛擬機上面，還需要配置一個 iptables 的地址偽裝規則 MASQUERADE，其實就是一個 SNAT，因為容器里面要訪問外網，因為外網是不認的，所以源地址不能用容器的地址，需要 SNAT 成為虛擬機的地址出去，回來的時候再 NAT 回來，
配置這個環境還是挺復雜的，要用到咱們學到的很多知識，如果沒有學習前面那些知識，直接就做這個實驗，你肯定會很暈，但是只學理論也不行，要把理論都學過一遍，再做一遍實驗，這才是一個不斷迭代、更新知識庫的程序，
有了這個環境，《TCP/IP 詳解》里面的所有實驗都能做了，而且我打的這個 Docker 鏡像里面，tcpdump 等網路工具都安裝了，你可以“為所欲為”了，
Open vSwitch 的實驗
做了 TCP/IP 詳解的實驗之后，網路程式設計這部分，你就有了堅實的基礎，但是涉及到資料中心內部的一些網路技術，什么 VLAN、VXLAN、STP 等偏運維方向的，學習還是會比較困難，好在我們有 Open vSwitch，也可以做大量的實驗，
Open vSwitch 門檻比較高，里面的概念也非常多，可謂千頭萬緒，不過，通過我這么多年研究的經驗，可以告訴你，這里面有一個很好的線索，那就是 Open vSwitch 會將自己對于網路的配置保存在一個本地庫里面，這個庫的表結構之間的關系就像這樣：
這個庫其實是一個 JSON，如果把這個 JSON 列印出來，能夠看到更加詳細的特性，按照這些特性一一實驗，可以逐漸把 Open vSwitch 各個特性都掌握，
這里面最重要的概念就是網橋，一個網橋會有流表控制網路包的處理程序，會有控制器下發流表，一個網橋上會有多個埠，可以對埠進行流控，一個埠可以設定 VLAN，一個埠可以包含多個網卡，可以做系結，網卡可以設定成為 GRE 和 VXLAN，
我寫過一個 Open vSwitch 的實驗教程，也放在了 Github 里面，這里面有這么幾個比較重要的實驗，你可以看一看，
- 實驗一：查看 Open vSwitch 的架構，我們在講 Open vSwitch 的時候，提過 Open vSwitch 的架構，在這個實驗中，我們可以查看 Open vSwitch 的各個模塊以及啟動的引數，
- 實驗五：配置使用 OpenFlow Controller，體驗一把作為小區物業在監控室里面管控整個小區道路的樣子，
- 實驗八：測驗 Port 的 VLAN 功能，看一下 VLAN 隔離究竟是什么樣的，
- 實驗十：QoS 功能，體驗一把如果使用 HTB 進行網卡限流，
- 實驗十一：GRE 和 VXLAN 隧道功能，看虛擬網路如何進行租戶隔離，
- 實驗十五：對 Flow Table 的操作，體驗流表對網路包隨心所欲的處理，
好了，關于整個環境的搭建我就講到這里了，
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