计算机网络（专业）

这里的内容比起大学授课 - 计算机网络，会更加偏向于技术细节。

HTTP

历史：HTTP/0.9, HTTP/1.0, HTTP/1.1, HTTP/2, HTTP/3 (QUIC).

• HTTP/1.0：添加状态码、header、content-type。
• HTTP/1.1：复用同一个 tcp 连接，chunked encoding，Pipelining。
• HTTP/2：多路复用，帧和流，二进制传输，Server Push。

公司内部一般使用 HTTP/1.1。之后的 section 若未指明，默认为 HTTP/1.1。

HTTP/1.0

• 每个请求都必须新建一个 tcp 连接。

HTTP 1.1

建议阅读 RFC 9113 HTTP/1.1。主要内容在 RFC 里都有，这里随便做点笔记。

• HTTP/1.1 可以在同一个 TCP 连接（连接复用）上连续发送多个请求，不用等待前一个请求的响应返回（Pipelining）。
• 响应的返回顺序必须与请求的发送顺序严格一致。只要发送顺序一致，tcp 协议层会保证接收顺序也一致。
• Host header 是必须有的，如果没有，server 必须返回 400。
• Header 是一个 map，其中 key 不分大小写，不能有下划线。
• chunked:
  • Transfer-Encoding: chunked 时，Content-Length 将被忽略。
  • chunked 是 HTTP/1.1 唯一的应用层分块机制，除此之外就只能靠 tcp 分包了。chunked 对每个块的大小没有限制。

HTTP/2

HTTP/2（2015）是 HTTP 1.1（1997）以来的一个重大更新。

• 所有 header 都必须被 HPACK 算法压缩。Body (DATA) 不强制压缩，一般由应用自行实现。

TCP

• 简记：三次握手：SYN，SYN-ACK，ACK；四次挥手：FIN，ACK （进入半连接），FIN，ACK。
• MTU：Maximum Transmission Unit，单数据包的可传输最大数据量，受到现实网络设备限制，一般为 1500。
• MSS：Maximum Segment Size，TCP segment 的最大长度，一般为 MTU - 40（20 IP header, 20 TCP header）。
• 固定头部 20B；还有 40B 的 tcp options 可以传一些业务需要用的东西。

内核参数

• net.ipv4.tcp_syn_retries：建连阶段 SYN 包的重传最大次数，默认为 6。重传有指数退避，走到 timeout 的耗时为 127s。
• net.ipv4.tcp_retries2：在已建连的 TCP 连接上重传的次数参考，默认为 15。实际重传耗时取决于 RTO，默认为大约 15 分钟。
• TCP_RTO_MIN 超时重传的配置之一，linux 内核默认为 200ms（大致为半个地球的包延时）。
  • 重传时间通过 TCP_RTO_MIN 和 TCP_RTO_MAX 计算，是一个动态值，会随 RTT 变更。
  • Linux 内核 6.11 之前可以通过 iptables 或 ebpf 修改；6.11 之后可以通过 net.ipv4.tcp_rto_min_us 修改。
  • 对于公网服务与应用，没必要调整此值；对于数据中心内网等场景，将 RTO 调低可以大幅降低重传超时时间。（需要同时调低 delay_ack）

IP

• Happy Eyeballs 是一个目前被广泛使用的双栈机制。RFC 规定，对于同时有 ipv4 和 ipv6 解析的请求，优先发起 ipv6 请求，在一个较短的 timeout（RFC 8305 推荐为 250ms）后如果没有成功建立连接就回退到 ipv4。
  • curl 的实现是 200ms timeout；如果超时，会并行发起 ipv4 请求尝试建立连接，此时 v4 和 v6 并行，哪个先响应就用哪个。