Stanford University CS144 1.1 总结

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本节主要介绍的是生活中网络的应用。

概要

基础的通讯模型，服务器A和服务器B相互之间的通讯不公用一条通道，分别用两条通道来进行单边通讯。进一步升级后，两个服务器可以共用同一条通道来进行字节流的读写，其中一方断开连接后，另一方也会收到 connection reset by pee 断开链接的消息，然后讲了几个应用场景。

万维网

万维网中应用最广泛的是 HTTP 协议，客户端向服务端建立链接后，向服务端发送 GET 、 POST 等命令，服务端收到请求后，对请求进行处理，并返回给客户端响应。

BitTorrent

BitTorrent 是一个允许用户进行分享和交换大文本的程序，多个 Clint 向 Tracker 来请求获取 Clint 列表，这些列表统称为 Swarm ， 然后通过 Clint 列表来和各个客户端建立连接，获取自己没有的 piece ，通过请求 pieces 来进行数据下载，下载成功后，这个客户端会告诉其他的客户端自己已经拥有这个 piece 了。他的机制和万维网是一样的可靠双全工数据流，但是它的实现要稍微复杂一些。Clint和Tracker之间通过HTTP来进行通讯，Tracker维护着torrent文件记录着你想要下载的数据文件的一些描述信息。客户端和服务端存在着多个链接，而且各个客户端之间也会存在链接来动态的交换数据。

Skype

Skype 是国外的一款通讯软件，类似与国内微信，这里应该讲的是它开源的相关网络协议的知识，主要的知识点是NAT网关后方的节点可以主动链接没有NAT网关节点，而其他节点无法直接链接到NAT网关后方的节点，这里引入了两个 Rendezvous Servers 和 Relays Servers ， Rendezvous Servers 帮组两端来建立链接， Relays Servers 来进行数据的中转。

课后习题解题思路

记录下 1-1A 的解题思路， 1-1B 和 1-1C 比较简单，不记录了。

读题

有一家游戏公司，要给用户分发更新包，然后说明了一些参数：

• 更新包大小约1GB

• 更新服务器的带宽约1GB/s

• 假设每个用户的下载速度为 1M/s

• 有100,000个玩家

提供了两种方案：

• 第一种：使用普通的网络协议下载，用户按顺序一轮一轮的下载，通过计算需要100轮，每轮1000个用户下载完成，大约需要耗时100,000秒（~28H）。

• 第二种：使用 peer-to-peer （称点对点、对等网络）来进行分发下载，第一轮1000个用户下载，第二轮1000个用户通过服务器下载，1000个用户通过其他用户来下载，第三轮1000个用户通过服务器下载，2000个用户通过其他用户来下载，以此类推。。。

问：直到最后一个用户更新完毕第二种方式耗是多少？第一个方式比第二种方式快多少倍？

解题

已知第一种方式耗时100,000秒。然后计算第二种方式的耗时：

1
2
3
4

单轮下载用户： 1000    1000    1000    1000    1000    1000    1000
          1000    3000    7000    15000   31000   630000

累计下载量：  1000    3000    7000    15000   31000   63000   127000

看到需要7轮全部用户即可更新完毕，耗时 7 * 1000 = 7000 秒。 第二种比第一种快了约 100000 / 7000 ≈ 14 倍。

思考总结

• 这节总得来说讲的都是一些介绍性知识，没有很大的难度也没有深入的一些讲解，相对来说通俗易懂。

• 疑问点：NAT网关后方的节点为何其他节点不能直接建立链接？现在大多数设备接入互联网都需要经过NAT网关吧，后续的学习可以注意思考通这个问题。