所有网络通信的本质目标就是进程间通信

协议

即进程通信需要遵循的规则、协议，可靠性（不能容忍数据在传输过程中被破坏）、可校验。

  • TCP：具备可靠性（利用滑动窗口、快速重传等算法，保证数据顺序），校验（三次握手四次挥手）

  • UDP：不具备可靠性（封包顺序仅为Datagram标注序号）

    分层

  • 应用层：程序需要通信时调用传输层进行通信

  • 传输层：提供通信能力、数据分块、多路复用等服务，让多个信号共用一个信道（如一个TCP连接），优势在于两点：
    • 提升吞吐量，不容易出现网络空载的情况
    • 多个信号间隔离传输
  • 网络层：负责传输，做服务、寻址
  • 数据链路层：为网络层提供链路级别传输的支持
  • 物理层：将光电信号、设备差异封装起来，为数据链路层提供二进制传输的服务（如电线、电缆、光纤、卫星、无线）

    HTTP & 123

    从网卡到操作系统

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    若请求量级超过阈值，操作系统会拒绝服务，实际上是一种保护策略，避免并发量太大而雪崩

当高并发发生时， 一般推断是线程阻塞了，试想一个所有资源都跑满了的服务器，并不会因为异步或者非阻塞模型就获得更高的吞吐量，而要使用处理 I / O多路复用，如select / poll / epoll

  • select / poll 模型是一种阻塞模型，内部使用线性结构存储进程关注的Socket集合
  • epoll 是非阻塞模型 ，内部使用二叉搜索树（红黑树），用Socket编号作为索引

举例用epoll 模型架构一个Web服务器：（优化 Web 服务器底层是在优化 I/O 的模型；中间层是在优化处理数据、远程调用等的模型）
每一个客户端连接进来之后都是一个 Socket 文件。接下来，对于 Web 服务器而言，要处理的是文件的 I/O，以及在 I/O 结束之后进行数据、业务逻辑的处理：

  • I/O：这部分的主要开销在于从 Socket 文件中读出数据到用户空间。比如说读取出 HTTP 请求的数据并把它们存储到一个缓冲区当中

  • 处理部分（Processing)：这部分的开销有很多个部分。比如说，需要将 HTTP 请求从字节的表示转化为字符串的表示，然后再解析。还需要将 HTTP 请求的字符串，分成各个部分。头部（Header）是一个 Key-Value 的映射（Map）。Body 部分，可能是 QueryString，JSON,XML 等。完成这些处理之后，可能还会进行读写数据库、业务逻辑计算、远程调用等

    • 为每一次处理创建一个线程（线程之间的相互影响最小）
    • 通过线程池管理线程（拥有反向压力，当系统资源不足的时候可以阻塞生产者）
    • 利用协程
      • 单线程读取所有文件描述符的数据
      • 多线程同步 I/O
      • 零拷贝技术

        公私钥体系

        类似签合同的方式，将将两份合同都存到一个双方可以信任的第三方机构，只要这个机构不监守自盗，那么合同就是相对安全的。第三方机构保管后，合同的双方，都没有办法篡改这份合同的内容。而且双方随时可以去机构取出合同的原文，进行对比

  • 摘要算法，将合同原文和摘要一起存储，产生一个唯一的散列值（如消息摘要算法MD5和安全散列算法SHA）

  • 数字签名和证书，公钥加密的数据，只有私钥才可以解密；私钥加密的数据，只有公钥才可以解密

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  • 信任链，环环相扣，降低某一环的欺诈风险