分布式系统网络通信与协议详解
📚 30章 · 从入门到实战
01
分布式系统概述
定义、特征与挑战,CAP/BASE理论,发展历程与典型应用场景
02
网络通信基础
OSI七层与TCP/IP四层模型,数据封装与解封装,关键指标(延迟、吞吐量、带宽)
03
TCP协议详解
报文段结构,三次握手与四次挥手,滑动窗口与流量控制,拥塞控制算法
04
UDP协议详解
报文段结构,特点与应用场景,TCP对比,实时通信优势
05
Socket编程基础
Socket概念与类型,TCP/UDP编程模型,常见问题与优化
06
HTTP协议详解
HTTP/1.0~3.0演进,请求方法与状态码,头部缓存,HTTPS/TLS
07
RPC框架原理
核心概念与调用流程,序列化(Protobuf/Thrift/JSON),服务发现与负载均衡,框架对比
08
gRPC深入实践
架构与核心概念,Protobuf语法,四种通信模式,拦截器与认证
09
消息队列与通信
核心概念(生产者/消费者/主题/分区),通信模式,可靠性保证(ACK/重试/死信)
10
Kafka深度解析
架构与核心组件,分区与副本机制,消息存储索引,可靠性配置与调优
11
RabbitMQ与AMQP协议
AMQP模型,Exchange/Queue/Binding,交换机类型,消息确认与事务
12
分布式协调服务
ZooKeeper数据模型,ZAB协议与Leader选举,典型应用,与Etcd对比
13
分布式锁实现
数据库/Redis(RedLock)/ZooKeeper锁,对比与选型建议
14
分布式事务
核心挑战,2PC/3PC,TCC与Saga模型,Seata框架实践
15
一致性协议(上)
Paxos核心思想,Basic/Multi Paxos,工业应用(Chubby/ZooKeeper)
16
一致性协议(下)
Raft设计思路(Leader选举/日志复制/安全性),与Paxos对比,开源应用
17
Gossip协议
原理与通信方式(推送/拉取/推拉),一致性保证,应用(Cassandra/Redis Cluster)
18
分布式哈希表(DHT)
Chord协议与路由,Kademlia原理,P2P应用(BitTorrent/IPFS)
19
分布式存储系统
块/文件/对象存储,数据分片策略(范围/哈希/一致性哈希),复制与一致性模型
20
分布式缓存
缓存设计模式,Redis Cluster架构与分片,穿透/击穿/雪崩解决方案
21
CDN与边缘计算
CDN核心原理与架构,内容路由与负载均衡,边缘计算场景与融合趋势
22
分布式计算框架
MapReduce模型,Spark(RDD/DAG/Stage),Flink流处理与Exactly-Once
23
分布式调度系统
核心挑战,YARN架构,Kubernetes调度与Pod策略,任务调度算法
24
服务网格与Istio
核心概念与Sidecar代理,Istio组件(Pilot/Mixer/Citadel),流量管理与安全
25
分布式链路追踪
Trace/Span/SpanContext,OpenTracing与OpenTelemetry,Jaeger与Zipkin
26
分布式监控与告警
USE/RED方法,Prometheus架构与数据模型,告警规则与Alertmanager,Grafana
27
分布式配置管理
核心挑战,Spring Cloud Config,Apollo架构与特性,Nacos实践
28
分布式网关
路由/限流/熔断/鉴权,Zuul与Gateway对比,Kong与Nginx/OpenResty
29
分布式系统安全
加密/认证/授权,零信任架构,OAuth2.0/JWT,mTLS/SSH隧道
30
分布式系统实战案例
高并发秒杀、分布式日志收集、实时推荐系统,性能调优与故障排查方法论