在网络抓包系列的最后,再来说一下网络学习的一些经验。毕竟,能通过抓包来解决问题的前提是具备网络协议的知识,不然的话 Wireshark 和 tcpdump 用得再熟练也看不懂抓到的包。
以下是我觉得一些比较好的学习方法,我从中获益良多。
和朋友讨论学到的东西
学到了一个新的知识点或者新的协议,可以尝试解释给朋友或者同事听。比如在吃饭的时候,「嘿,你知道吗?TCP 三次握手的第三个包实际上是可以携带数据的!」然后他们会想这个问题,问你「要是有些 Server 不能处理带数据的第三个包怎么办?」这样,你就要重新思考你学的知识,看它是否考虑周全。教是最好的学习方法。如果没有朋友的话,可以考虑写一个博客(像我一样?呵呵)。
认识实际的网络,也可以从公司的网络结构开始。平时总结一下自己的问题,多阅读一些内部的文档。在内部 traceroute 跑一下,看看每一个 hop 都是什么。找时间请网络团队的同事吃饭,然后问他们你的问题。
举一反三
要学会提问。网络协议的目的一部分是传输数据,更重要的,它需要处理各种异常情况,保证即使出现各种意外,也能尽最大努力工作。所以,我们在学习的时候可以经常问题自己:如果这时候出现 xx 会怎么样呢?
问自己问题,然后思考,尝试给自己解答。在思考的过程中,会产生很多解决方案,大部分可能都是有问题的,然后找到其中的问题,推翻自己的方案。比如,网络为什么要分开三层和二层?这个世界上只有 IP 层,没有链路层行不行?或者只有链路层,不要 IP 层了行不行,整个世界都是一个「大二层」,会有什么问题?
网络相关的知识常常是零碎散乱。我的经验是,不要一开始就跳到兔子洞里面去。面对一个新的概念的时候,可以这样来入门。举个例子说,比如 SOCKS5 协议:
- 第一步是问:「这个东西是来解决什么问题的?」这个问题必须始终记在心里的,如果搞不清楚,后面会有更多的困惑。
- 第二步,可以自己想出来一种方案来解决这个问题。方案一开始不必完美,只要解决问题即可。很多方案就是这样设计出来的,现有一个简单的方法,再想想有没有什么缺陷,然后试图优化方案来解决缺陷。
- 如果觉得自己的方案应该没有问题了,就可以进行第三步了,去深入理解 SOCKS5 协议。可以直接去读 RFC1,不要害怕,RFC 读起来没有那么难!阅读 RFC,可以和自己的方案做对比,看看有哪些问题是还没有想到的。
其实我觉得,网络协议的设计在最开始的时候考虑并没有很周全,比如 TCP 的一些问题,HOL Blocking;比如 OSPF 协议的奇怪名字 NSSA 之类的。感觉是设计出来之后,然后发现在现实中会有问题,就会在给原来的东西打上补丁。
研究网络协议
很多网络协议设计的是很美的,我喜欢那些简单又能解决问题的协议。比如 VRRP,只有一种数据格式包。像 TCP,DHCP 这种就复杂许多,它们的魅力在于解决了复杂的问题,适应各种复杂的环境。
了解网络协议除了按照上面的方法自己来挑战设计,还可以格物致知,看协议的每一个字段,搞清楚这些字段都在解决什么问题。一般每一个字段都是为了解决某种问题或需求而存在的。
面对复杂的协议的时候,把它拆成一个一个小的部分,单独攻破。比如 BGP,状态,选路之类的太复杂了。方法就是 break down,一个一个来。
光学习 Wireshark 这种工具是不行的,工具是围绕网络协议设计出来的,网络协议设计出来是为了解决真实的问题的。所以学习网络协议,它们解决问题的方法,才是主要的。另外,只有懂网络协议才能用好工具。比如,精通 ICMP 和 IP 的 TTL 设计,才能精通 traceroute 的使用。
多读书
像 TCP 的书从协议设计到实现,有数不清的书来介绍。读一本是不够的,因为对于网络协议,不同的作者有不同的理解,有不同的比喻。读书就像和作者聊天一样,和不同的人探讨自己对一个东西的认识,有助于加深理解。
上面通过自己设计协议来理解协议的方式,就是 Computer Networking: A Top-Down Approach2 这本书作者用的,作者用从零开始设计 TCP 的方式来教授为什么 TCP 是今天这个样子的。
同一本书也可以读第二遍,所谓书读百遍,其义自见。
PS:不要看国内的大学讲课视频
如果一个视频明显是那种中国大学的讲课录屏,基本就没有必要看了。这些视频通常知识和现实脱节,讲的内容很多也在现实中见不到,照本宣科,避重就轻。除了磨灭读者的兴趣,把有趣变成枯燥,就没什么价值了。没有兴趣和热情,就学不好。
说到最后,兴趣是最好的老师,对我来说,根据自己的知识和工具拨开迷雾,解决一个一个的问题,是再有意思不过的了。每个人会在人生的一个时间,发现这个世界不是公平的。但是在计算机的世界里,是很公平的,多花一点时间,多思考一些,就会多一分收获,它与天分无关。技术会过时,自己辛苦习得的技能也可能被 AI 轻而易举取代,但是曾经在学习和进步中体会到的乐趣是真实存在的,那些经验运用到新的技术中也多少是有所帮助的。祝愿读者在自己的领域体会到平静和乐趣。
==抓包破案录==
这篇文章是抓包破案录系列文章(之前叫做《计算机网络实用技术》,后来改名了)中的一篇,这个系列正在连载中,我计划用这个系列的文章来分享一些网络抓包分析的实用技术。这些文章都是总结了我的工作经历中遇到的问题,经过精心构造和编写,每个文件附带抓包文件,通过实战来学习网络抓包与分析。
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没有链接的目录还没有写完,敬请期待……
- 序章
- 抓包技术以及技巧
- 理解网络的分层模型
- 数据是如何路由的
- 网络问题排查的思路和技巧
- 不可以用路由器?(答案和解析)
- 网工闯了什么祸?(答案和解析,阅读加餐!)
- 网络断断续续…… (答案和解析)
- 延迟增加了多少?(答案和解析)
- 压测的时候 QPS 为什么上不去?(答案和解析)
- 重新认识 TCP 的握手和挥手(答案和解析)
- TCP 下载速度为什么这么慢?(答案和解析)
- 请求为什么超时了?(答案和解析)
- 0.01% 的概率超时问题 (答案和解析)
- 后记:学习网络的一点经验分享
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- 如果你感兴趣的话,socks5 的 RFC 是 https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc1928 ↩︎
- https://www.amazon.sg/Computer-Networking-Top-Down-James-Kurose/dp/0133594149 ↩︎