怎么都爱问网络协议！| 极客时间

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2022 年 9 月 18 日 InfoQ

还记得以前我提过的常见面试题么：从浏览器地址栏输入网址，到网页彻底打开，中间都发生了什么？从浏览器输入网址，到网页打开，发生了什么，这题有多经典，很多业内技术大牛说用过这题面试过新人，你说经典不经典。

百度 FEX 前端团队的负责人，T8 前端大佬吴多益写了一篇文章：《从输入 URL 到页面加载完成的过程中都发生了什么事情》。有兴趣的可以翻翻八年前的这位顶尖架构师的旧文，他把整个过程拆成了六个问题：

从输入 URL 到浏览器接收的过程中发生了什么事情？

浏览器如何向网卡发送数据？
数据如何从本机网卡发送到服务器？
服务器接收到数据后会进行哪些处理？
服务器返回数据后浏览器如何处理？
浏览器如何将页面展现出来？

每一个问题，多益都做了深入的讲解，并给出了延伸学习的资料，让人看后受益匪浅，大呼过瘾。有人说他是在炫技，但是没有如此强的技术功底，是没法炫的如此漂亮的。

大部分技术人，可能多多少少都会遇到下面的困惑，比如：

AJAX 跨域访问时总被浏览器的同源策略阻止，其背后的原理及符合其设计思想的解决方案是什么？
缓存可以提升性能，但什么样的 HTTP 消息才会被浏览器或者代理服务器缓存呢？
抓包时收到 4xx 或者 5xx HTTP 响应码，这意味着服务器端发生了什么？
当我们维护 HTTPS 连接时，如果要优化 TLS/SSL 的卸载性能，应该从哪里入手？
定位问题时，发现本地的 TCP 连接状态中出现了 FIN_WAIT、CLOSE_WAIT 或者 TIME_WAIT，都是什么原因引起的？应该如何解决？
想要提升 TCP 连接的传输速度，可服务器上相关的系统参数多达数十个，究竟该怎么调整？
时下逐渐普及的 IPv6 ，在报文上到底与 IPv4 协议有何差别？

你会发现，这些问题其实都和 Web 协议密切相关。我常常听到身边人抱怨“学不动了”，之所以会这样，大多是因为没有掌握好互联网体系中的底层知识。这些知识点相对稳定，而其他时刻变化的知识点是构建在这些知识点之上的。一旦掌握好，就可以长久使用，并且保持快速学习的能力。

Web 协议有多重要，前面关于经典面试题的旧文已经提过，如果不能完整掌握协议的特征和目的，很多优化，故障排查，无从谈起，所幸协议层的进化并不如语言和工具那样频繁和激进，只要我们抓住它设计时背后的指导原则，系统地将 Web 协议转化为我们头脑中的结构体知识，就可以对我们学习前后端开发框架、面向连接的编程语言、各种分布式组件、架构设计、微服务编程等都起到事半功倍的效果。

可以说，无论你是前后端工程师，还是运维测试，如果想面试更高的职位，或者要站在更高的角度去理解技术业务架构，并能在问题出现时快速、高效地解决问题，Web 协议一定是你绕不过去的一道坎。甚至会频繁出现在各个重要岗位的面试中，熟练掌握各种常用 Web 协议，可以帮你在工作中轻松应对各种网络难题。

可是，想要真正掌握 Web 协议，并没有想象中那么容易。我发现大部分人在学习时，都卡在下面这些问题上：

Web 协议的体系庞大，大多概念过于抽象，如果缺乏场景观，很多初学者会很容易从入门到放弃。
很难快速上手，就算勉强弄懂了复杂的概念，工作中一遇到复杂问题，还是一头雾水，不知道如何下手。
网上有很多文章可以参考，但要不就是知识点零散，要不就是解释得蜻蜓点水，无法深入到底层。即便是我前文推荐的顶尖架构师的博客，也需要有一定经验和知识基础，才能掌握其技巧核心。
市面上相关的课程很少，要不就是仅仅讲述某一个协议，要不就是只从理论出发来讲解，实战性不强。

除此之外，很少有人会在文章或课程里通过抓包去把 Web 协议的各个细节呈现出来，然后掰开揉碎了讲给大家。基于此，我推荐你陶辉老师在极客时间开的《Web 协议详解与抓包实战》视频课，完全从实战出发，在关键场景中结合抓包工具进行实战分析，为你深入浅出地讲解常见 Web 协议涉及到的核心知识，并彻底掌握这些协议。

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作者陶辉，现在是智链达 CTO。他曾担任阿里云高级专家，也在华为、腾讯、思科等公司从事过服务器端的研发工作。相信陶辉来讲 Web 协议详解与抓包实战，一定会带给你不一样的收获。为什么这么说？

在华为他负责 iMAP 网管系统的研发，在通过 SNMP 等协议管理众多网络设备的过程中，对路由器交换机如何处理协议栈、选择路由、转发报文等流程有了深入的理解；
在腾讯 QQ 空间，通过使用自定义的、基于 TCP 的 Qzone 协议传递巨量的数据，他对如何设计出高性能、可扩展的应用协议有了丰富的实践经验；
在思科他从事 Nginx 服务的研发，对 Web 服务器如何高效地处理 HTTP 协议有了全面的认识；
在阿里云作为 VPC 软件自定义网络项目中的管理系统架构师，他通过基于 Intel DPDK 自建网关、自定义网络层协议等工作，对 IDC 内部网络系统有了深刻了解。

在《Web 协议详解与抓包实战》视频课中，陶辉老师会把自己十几年积累的第一手经验毫无保留地分享给大家。

你能获得什么？

陶辉老师会跟你一起从应用层到底层，通过具体问题和场景来学习 Web 协议。具体来说，你可以有下面 4 点收获。

1. 深入理解常用 Web 协议

课程将基于应用场景深入介绍 Web 协议栈中最常用的 HTTP/1.1、Websocket、HTTP/2.0、TLS/SSL、TCP、IP 协议，这些协议处在 OSI 网络栈中的不同层级，每一层对上层协议封装、隐藏其下层协议的实现细节，而上层协议必须理解其相邻下层协议解决了什么问题，有哪些约束条件。陶辉老师会带你自上而下的学习这些协议的语法、应用场景，以建立起结构体的知识体系。

2. 快速定位和解决网络疑难杂症

网络问题最为复杂，它涉及到多样化的客户端、技术相对封闭的网络设备、层层可能修改消息的代理服务器、快速迭代中的源服务器等，当客户端与服务器由于编程、配置错误造成系统故障时，相比在某一端使用经验式的排除法查错，从网络层面定位问题更为科学、快速而有效。

3. 掌握常见抓包工具及报文分析方法

陶辉老师会配合抓包实践来带你深入了解协议细节。关于抓包工具的学习，则会遵循“即用即学”的原则，用到什么学什么，让你快速上手。

对于 HTTP 报文的抓包实践，主要使用 Chrome 浏览器提供的开发者工具 Network 面板，同时也将使用到 curl、telnet 命令行来模拟 HTTP 请求的发送。Wireshark 是这门课程的主要抓包工具，包括过滤器、各面板的使用、如何基于统计分析报文等。对于服务器端的抓包我们会使用 tcpdump 工具，并配合 Wireshark 分析报文。

4. 熟悉 Web 协议的架构和设计原则

HTTP 最初用于解决人与机器的通讯，了解指导其设计原则的 REST 架构，就能理解在空间上它如何应对全球性的巨型分布式网络，在时间上如何应对数十年的技术变迁。

在分层架构下各层都有其待解决的核心问题，TLS/SSL 协议面对的是如何使用非对称加密协商密钥及验证身份，TCP 协议面对的则是可控流量下的可靠传输，IP 协议则关注报文在主机间的可达性，带着这些需求及约束，便可从容应对变化。

内容有多干货，看看目录就知道。