网络基础

这一课你将能做到

1. 画出一次 HTTPS 请求的完整链路：DNS → TCP 三次握手 → TLS 握手 → HTTP 请求 → 响应
2. 用 curl、ping、telnet、dig 四个命令定位「网站打不开」的故障层
3. 配置本站的 Nginx 反向代理：负载均衡、TLS 终止、超时与缓冲

为什么要学

线上问题里至少一半是网络问题，而网络问题的排查完全依赖分层思维。「接口超时」可能是 DNS 解析慢、TCP 握手失败、TLS 证书过期、网关超时、后端真的慢——不懂网络分层，你只能重启碰运气。

人话：网络分层像快递系统。你寄一个包裹（HTTP 请求），快递单写的是收件人域名（DNS 查地址），卡车运输要保证不丢件（TCP），贵重物品要保险箱（TLS 加密），最后驿站代收分发（反向代理）。

先建立图像

OSI 七层与实际协议对照：

OSI 七层          TCP/IP 四层      本站实际组件
─────────────────────────────────────────────
7 应用层    ┐
6 表示层    ├─→ 应用层         HTTP / DNS / TLS
5 会话层    ┘
4 传输层    ──→ 传输层          TCP / UDP（端口在这里）
3 网络层    ──→ 网络层          IP / ICMP（ping 在这层）
2 数据链路层 ┐
1 物理层    ┴─→ 链路层          网卡 / 交换机

一次请求的封装过程：
[HTTP 数据] → +TCP头(端口) → +IP头(地址) → +MAC头(网卡) → 网线

跟着做

步骤 1：逐层排查「本站打不开」

# 第一层：DNS 解析是否正常？
dig coderoadmap.cn
# 期望看到 A 记录指向正确 IP。失败 → DNS 配置/本地 hosts 问题

# 第二层：网络可达吗？
ping 47.x.x.x
# 不通 → 网络链路/防火墙/安全组问题

# 第三层：端口通吗？
telnet 47.x.x.x 443
# 不通 → 服务没监听/防火墙拦截/安全组没放行 443

# 第四层：HTTP 层面什么响应？
curl -v https://coderoadmap.cn/api/health
# -v 显示完整握手过程，能看到 TLS 版本、证书、响应头、耗时分布

curl -v 输出里藏着金矿：Connected to 前是 TCP 耗时，SSL handshake 是 TLS 耗时，> 开头是发出的请求，< 开头是收到的响应。

步骤 2：理解 TCP 三次握手（面试必考）

客户端                          服务端
  │ ──── SYN(seq=x) ────────────→ │   「我想连接，序号从 x 开始」
  │ ←── SYN+ACK(seq=y,ack=x+1) ── │   「好的，我的序号 y，期待你的 x+1」
  │ ──── ACK(ack=y+1) ──────────→ │   「确认，开始传数据」

为什么是三次不是两次？
两次无法防止「历史失效连接」：客户端发的第一个 SYN 在网络里迷路，
客户端超时重发并完成了通信；之后迷路的 SYN 又到达服务端——
如果两次握手，服务端会为这个失效 SYN 白白建立连接浪费资源。

步骤 3：配置本站 Nginx 反向代理

upstream backend {
    least_conn;                          # 最少连接数算法
    server 10.0.1.11:8080 max_fails=3;   # 失败 3 次摘除
    server 10.0.1.12:8080 max_fails=3;
    keepalive 32;                        # 到后端的长连接池
}

server {
    listen 443 ssl;
    server_name coderoadmap.cn;
    
    ssl_certificate     /etc/nginx/cert.pem;
    ssl_certificate_key /etc/nginx/key.pem;
    ssl_protocols       TLSv1.2 TLSv1.3;   # 禁用过时协议

    location /api/ {
        proxy_pass http://backend;
        proxy_connect_timeout 3s;          # 连接后端超时
        proxy_read_timeout    30s;         # 等后端响应超时
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}