Linux 性能优化实战原文链接：https://time.geekbang.org/column/intro/100020901?tab=catalog
- [33 | 关于 Linux 网络，你必须知道这些（上）](#33 | 关于 Linux 网络，你必须知道这些（上）)
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- 设计高并发架构有哪些策略？
- 如何理解云计算？
- [如何理解TCP/IP 四层模型？](#如何理解TCP/IP 四层模型？)
- 如何理解网络接口层MAC寻址？
- 如何理解网络接口层错误侦测？
- 如何理解网络包的封装格式？
- 如何理解MTU？
- [如何理解Linux 内核中的网络栈？](#如何理解Linux 内核中的网络栈？)
- 如何理解应用程序通过系统调用和套接字进行交互？
- 如何理解Linux网络收发数据流程？
- [38 | 案例篇：怎么使用 tcpdump 和 Wireshark 分析网络流量？](#38 | 案例篇：怎么使用 tcpdump 和 Wireshark 分析网络流量？)
33 | 关于 Linux 网络，你必须知道这些（上）
设计高并发架构有哪些策略？
1，负载均衡：Nginx，HAProxy，LVS。
2，微服务：应用程序拆分为小型独立服务。
小型独立服务的特点：
- 实现应用程序特定业务，职责单一。
- 开发、部署和扩展能快速迭代。
- 通过HTTP，REST或消息队列协同实现应用程序功能。 （需要设计高效可靠的服务间通信。）
- 实现技术多样，不同服务可以使用不同的技术栈。
- 有独立的数据库和数据模型，去中心化。（需要考虑数据一致性的问题。）
- 不同服务之间故障隔离，提高系统整体稳定性。（需要管理，监控和运维多个独立服务。）
- 根据需求水平缩扩容，充分利用资源。
- 自动化监控、运维。
- Docker，Kubernetes。
3，异步编程：RabbitMQ，Kafka。
4，服务无状态设计：
- 请求之间不相互依赖。
- 请求和服务数据不相互依赖。
5，缓存：Redis，Memcached。
6，服务内部优化：数据结构和算法的优化，提高请求处理速度。
7，数据库优化：
- 读写分离。
- 使用NoSQL数据库。
- 数据库分片。
- 索引优化。
8，限流和熔断：必要时进行服务降级，保证核心功能的稳定性。
9，API网关：
- 客户端 --- API网关 --- 服务端。
- 简化客户端逻辑，为客户端提供统一的交互接口。
- 屏蔽后端服务的复杂性和细节。
10，CDN：
- 在多个地理位置的服务器上缓存。用户访问时，选择最接近的服务器向用户提供服务。
11， 数据复制和同步：
多数据中心之间复制数据，提高数据可用性和访问速度。
如何理解云计算？
通过互联网提供计算资源与服务（包括硬件和软件）。
IaaS：基础设施即服务。
- 提供虚拟化计算资源，用户租用这些资源，无需购买和维护硬件。
- CPU，内存，磁盘，网络等。
- 例如：Google Compute Engine，Amazon EC2，Microsoft Azure VMs。
PaaS：平台即服务。
- 提供除IaaS之外的软件应用平台。
- 为开发者提供完整的开发和部署环境，能在云端构建，测试，部署，管理和更新应用程序。
- 开发工具集成：提供集成开发环境和环境，代码编辑器，版本控制，编译服务，测试服务等。
- 中间件服务：数据库，消息队列，缓存，邮件服务等，开发者无需单独安装和管理。
- 编程语言和框架的支持：支持多种编程语言和框架。
- 自动化管理：自动化部署、扩展、负载均衡、日志管理、安全更新等。
- 服务集成：容易与其他服务集成，如连接不同的API、数据服务或企业服务。
- 开发者可以使用PaaS提供的服务快速开发新应用程序。
- 提供与生产环境一直的测试平台。
- 部署过程自动化和标准化，快速迭代应用。
- 提供完整的工具用于创建、测试和管理API。
- 例如：Google App Engine，Heroku，Microsoft Azure App Serveices。
SaaS：软件即服务。
- 通过互联网提供应用程序作为服务，用户直接通过浏览器或API直接访问服务，无需任何维护。
- 服务商负责软件的维护、操作和更新。
- 例如：Google Workspace，Microsoft 365。
如何理解TCP/IP 四层模型？
应用层：向用户提供一组应用程序接口，屏蔽底层复杂的网络协议栈。应用程序开发者只关注业务逻辑实现，而不需要处理网络通信的细节。例如：HTTP，FTP，DNS等。
传输层：应用程序（网络层IP + 传输层端口唯一标识）之间的通信。例如：TCP，UDP等。
网络层：主机（网络层IP唯一标识）之间的通信。例如：IP等。
网络接口层：负责网络帧在物理链路上的传输。
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如何理解网络接口层MAC寻址？
如何理解网络接口层错误侦测？
如何理解网络包的封装格式？
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如何理解MTU？
数据链路层限制的最大IP包传输大小。
IP头 + TCP头 + 应用数据 > MTU，则在网络层进行分片。
第一个分片：IP头部 + TCP头部 + 应用数据。
其他分片：IP头部 + 应用数据。
举例：MTU为1500字节。
2000字节IP数据包：IP头 （20字节） +TCP头 （20字节） +应用数据 （1960字节）。
分片1：IP头 （20字节） +TCP头 （20字节） +应用数据 （1460字节）。
分片2：IP头 （20字节） +应用数据（500字节）。
如何理解Linux 内核中的网络栈？
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如何理解应用程序通过系统调用和套接字进行交互？
如何理解Linux网络收发数据流程？
接收流程：
- 网络帧到达网卡。
- 网卡通过DMA将数据帧放在收包队列。
- 硬中断通知中断处理程序收到了网络帧，为网络帧在内核分配数据结构 sk_buff 并拷贝到 sk_buff缓冲区。
- 硬中断结束，通知软中断。
- 软中断从 sk_buff 缓冲区取出网络帧，按照网络协议解析，将应用数据缓存在socket中。
- 应用程序使用socket接口读取数据。
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