D2 网络基础 · TCP/IP

标准（必讲）。为理解"请求怎么在网络上跑"打地基；D3 讲 HTTP 时直接用到。

教学目标（学完能做什么）

• 能说出 TCP/IP 四层模型每一层的职责，举一个真实例子
• 能解释 TCP 三次握手 / 四次挥手的过程与作用
• 能说出公司常见服务用的端口（443/22/5432/80）
• 会用 curl、tcpdump、ping、nc 做基础网络排查
• 能解释 NAT 与公网/私网 IP 的区别

前置要求

• D1（业务全景，知道公司域名与"请求要经过网络"这件事）

本模块在业务中的位置

• 公司是典型的"服务器对外提供服务"：客户请求（HTTPS/443）→ 云服务器/公网 → 集群 → 服务。TCP/IP 是这条路上最底层的地基；后续 D3 HTTP、D4 DNS 都建立在这层之上。

内容分段

1. 网络分层模型

• TCP/IP 四层（从上到下）：
  1. 应用层：HTTP、HTTPS、DNS、SMTP……（D3/D4 讲）
  2. 传输层：TCP（可靠、面向连接）、UDP（快、无连接）
  3. 网络层：IP（寻址、路由）
  4. 链路层：以太网、Wi-Fi（物理传输）
• 对照记忆：OSI 七层太理论，公司日常用四层就够。
• 一句话：每一层只管自己的事，向下封装、向上服务。

2. IP 地址与端口

• IPv4：43.132.237.162（公司 prod master 公网 IP，见 CLAUDE.md）。
• 公网 IP vs 私网 IP：公网全球唯一；私网（192.168.x / 10.x / 172.16-31.x）只在局域网内，如公司 dev 集群 192.168.1.240。
• 端口：进程的"门牌号"。常见端口：
  • 22 SSH（远程登录）
  • 80 HTTP / 443 HTTPS（Web 服务，公司服务大多走 443）
  • 5432 PostgreSQL（公司数据库）
  • 6443 K8s API server（集群管理）
• 记法：访问一个服务 = 目标 IP + 目标端口，如 43.132.237.162:6443。

3. TCP 三次握手与四次挥手

• 三次握手（建立连接）：
  1. 客户端发 SYN
  2. 服务端回 SYN + ACK
  3. 客户端回 ACK → 连接建立
• 四次挥手（断开连接）：FIN → ACK → FIN → ACK。
• 为什么是三次？—— 确保双方都确认"能发能收"。
• 抓包实操：下面第 6 节会实际看到这三条包。

4. UDP 与 TCP 对比

• 记忆：文件、请求要可靠用 TCP；实时快传用 UDP。DNS 默认走 UDP/53，查不到会转 TCP。

5. NAT（网络地址转换）

• 公司多台内网机器共用一个公网 IP 出去上网，就是 NAT 在做"地址翻译"。
• 反向场景：公网客户访问公司服务器，靠端口转发/负载均衡把公网 443 转发到内部服务。
• 理解即可，D8 讲 K8s 的 Service/Ingress 时会再见到这种"转发"思想。

6. 动手排查工具

# 域名/IP 连通性
ping -c 3 kuma.akria.net

# 看端口是否开放（TCP 连不连得上）
nc -vz kuma.akria.net 443
nc -vz 43.132.237.162 22   # 公司 master 的 SSH

# 抓包看三次握手（需要权限，讲师演示）
sudo tcpdump -i any host kuma.akria.net and tcp port 443 -n

# 另一个终端同时 curl，观察 SYN/ACK
curl -sI https://kuma.akria.net

• 讲师现场跑一遍 tcpdump，指给学员看 SYN / SYN+ACK / ACK 三条包。
• 常见误区：ping 通 ≠ 服务正常（ping 是 ICMP，不是业务端口）；要用 nc -vz 端口 或 curl 验证业务。

讲解节奏建议（约 90 分钟）

常见误区汇总