使用域名登錄web服務(wù)器，訪問過程是什么？

時間：2023-02-17 06:12:01 | 來源：建站知識

時間：2023-02-17 06:12:01 來源：建站知識

　眾所周知，打開一個網(wǎng)頁的過程中，瀏覽器會因頁面上的css/js/image等靜態(tài)資源會多次發(fā)起連接請求，所以我們暫且把這個網(wǎng)頁加載過程分成兩部分：

1. html(jsp/php/aspx) 頁面加載(假設(shè)存在簡單的Nginx負載均衡)
2. css/js/image等 網(wǎng)頁靜態(tài)資源加載(假設(shè)使用CDN)

1 頁面加載

　　先上一張圖，直觀明了地讓大家了解下基本流程，然后我們再逐一分析。

　　1 DNS解析

什么是DNS解析？當用戶輸入一個網(wǎng)址并按下回車鍵的時候，瀏覽器得到了一個域名。而在實際通信過程中，我們需要的是一個IP地址。因此我們需要先把域名轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的IP地址，這個過程稱作DNS解析。

1) 瀏覽器首先搜索瀏覽器自身緩存的DNS記錄。

　　或許很多人不知道，瀏覽器自身也帶有一層DNS緩存。Chrome 緩存1000條DNS解析結(jié)果，緩存時間大概在一分鐘左右。

　　（Chrome瀏覽器通過輸入：chrome://net-internals/#dns 打開DNS緩存頁面）

　　2) 如果瀏覽器緩存中沒有找到需要的記錄或記錄已經(jīng)過期，則搜索hosts文件和操作系統(tǒng)緩存。

　　在Windows操作系統(tǒng)中，可以通過 ipconfig /displaydns 命令查看本機當前的緩存。

　　通過hosts文件，你可以手動指定一個域名和其對應(yīng)的IP解析結(jié)果，并且該結(jié)果一旦被使用，同樣會被緩存到操作系統(tǒng)緩存中。

　　Windows系統(tǒng)的hosts文件在%systemroot%/system32/drivers/etc下，linux系統(tǒng)的hosts文件在/etc/hosts下。

　　3) 如果在hosts文件和操作系統(tǒng)緩存中沒有找到需要的記錄或記錄已經(jīng)過期，則向域名解析服務(wù)器發(fā)送解析請求。

　　其實第一臺被訪問的域名解析服務(wù)器就是我們平時在設(shè)置中填寫的DNS服務(wù)器一項，當操作系統(tǒng)緩存中也沒有命中的時候，系統(tǒng)會向DNS服務(wù)器正式發(fā)出解析請求。這里是真正意義上開始解析一個未知的域名。

　　一般一臺域名解析服務(wù)器會被地理位置臨近的大量用戶使用（特別是ISP的DNS），一般常見的網(wǎng)站域名解析都能在這里命中。

　　4) 如果域名解析服務(wù)器也沒有該域名的記錄，則開始遞歸+迭代解析。

　　這里我們舉個例子，如果我們要解析的是http://mail.google.com。

　　首先我們的域名解析服務(wù)器會向根域服務(wù)器（全球只有13臺）發(fā)出請求。顯然，僅憑13臺服務(wù)器不可能把全球所有IP都記錄下來。所以根域服務(wù)器記錄的是com域服務(wù)器的IP、cn域服務(wù)器的IP、org域服務(wù)器的IP……。如果我們要查找.com結(jié)尾的域名，那么我們可以到com域服務(wù)器去進一步解析。所以其實這部分的域名解析過程是一個樹形的搜索過程。




根域服務(wù)器告訴我們com域服務(wù)器的IP。

　　接著我們的域名解析服務(wù)器會向com域服務(wù)器發(fā)出請求。根域服務(wù)器并沒有http://mail.google.com的IP，但是卻有http://google.com域服務(wù)器的IP。

　　接著我們的域名解析服務(wù)器會向http://google.com域服務(wù)器發(fā)出請求。...

　　如此重復(fù)，直到獲得http://mail.google.com的IP地址。

　　為什么是遞歸：問題由一開始的本機要解析http://mail.google.com變成域名解析服務(wù)器要解析http://mail.google.com，這是遞歸。

　　為什么是迭代：問題由向根域服務(wù)器發(fā)出請求變成向com域服務(wù)器發(fā)出請求再變成向http://google.com域發(fā)出請求，這是迭代。

　　5) 獲取域名對應(yīng)的IP后，一步步向上返回，直到返回給瀏覽器。

　　2 發(fā)起TCP請求

　　瀏覽器會選擇一個大于1024的本機端口向目標IP地址的80端口發(fā)起TCP連接請求。經(jīng)過標準的TCP握手流程，建立TCP連接。

　　關(guān)于TCP協(xié)議的細節(jié)，這里就不再闡述。這里只是簡單地用一張圖說明一下TCP的握手過程。如果不了解TCP，可以選擇跳過此段，不影響本文其他部分的瀏覽。

　　3 發(fā)起HTTP請求

　　其本質(zhì)是在建立起的TCP連接中，按照HTTP協(xié)議標準發(fā)送一個索要網(wǎng)頁的請求。

　　4 負載均衡

什么是負載均衡？當一臺服務(wù)器無法支持大量的用戶訪問時，將用戶分攤到兩個或多個服務(wù)器上的方法叫負載均衡。

　　什么是Nginx？Nginx是一款面向性能設(shè)計的HTTP服務(wù)器，相較于Apache、lighttpd具有占有內(nèi)存少，穩(wěn)定性高等優(yōu)勢。

　　負載均衡的方法很多，Nginx負載均衡、LVS-NAT、LVS-DR等。這里，我們以簡單的Nginx負載均衡為例。關(guān)于負載均衡的多種方法詳情大家可以Google一下。

　　Nginx有4種類型的模塊：core、handlers、filters、load-balancers。

　　我們這里討論其中的2種，分別是負責(zé)負載均衡的模塊load-balancers和負責(zé)執(zhí)行一系列過濾操作的filters模塊。

　　1) 一般，如果我們的平臺配備了負載均衡的話，前一步DNS解析獲得的IP地址應(yīng)該是我們Nginx負載均衡服務(wù)器的IP地址。所以，我們的瀏覽器將我們的網(wǎng)頁請求發(fā)送到了Nginx負載均衡服務(wù)器上。

　　2) Nginx根據(jù)我們設(shè)定的分配算法和規(guī)則，選擇一臺后端的真實Web服務(wù)器，與之建立TCP連接、并轉(zhuǎn)發(fā)我們?yōu)g覽器發(fā)出去的網(wǎng)頁請求。

　　　　Nginx默認支持 RR輪轉(zhuǎn)法 和 ip_hash法 這2種分配算法。

　　　　前者會從頭到尾一個個輪詢所有Web服務(wù)器，而后者則對源IP使用hash函數(shù)確定應(yīng)該轉(zhuǎn)發(fā)到哪個Web服務(wù)器上，也能保證同一個IP的請求能發(fā)送到同一個Web服務(wù)器上實現(xiàn)會話粘連。

　　　　也有其他擴展分配算法，如：

　　　　fair：這種算法會選擇相應(yīng)時間最短的Web服務(wù)器

　　　　url_hash：這種算法會使得相同的url發(fā)送到同一個Web服務(wù)器

　　3) Web服務(wù)器收到請求，產(chǎn)生響應(yīng)，并將網(wǎng)頁發(fā)送給Nginx負載均衡服務(wù)器。

　　4) Nginx負載均衡服務(wù)器將網(wǎng)頁傳遞給filters鏈處理，之后發(fā)回給我們的瀏覽器。

　　而Filter的功能可以理解成先把前一步生成的結(jié)果處理一遍，再返回給瀏覽器。比如可以將前面沒有壓縮的網(wǎng)頁用gzip壓縮后再返回給瀏覽器。

　　5 瀏覽器渲染

　　1) 瀏覽器根據(jù)頁面內(nèi)容，生成DOM Tree。根據(jù)CSS內(nèi)容，生成CSS Rule Tree(規(guī)則樹)。調(diào)用JS執(zhí)行引擎執(zhí)行JS代碼。

　　2) 根據(jù)DOM Tree和CSS Rule Tree生成Render Tree(呈現(xiàn)樹)

　　3) 根據(jù)Render Tree渲染網(wǎng)頁

　　　　但是在瀏覽器解析頁面內(nèi)容的時候，會發(fā)現(xiàn)頁面引用了其他未加載的image、css文件、js文件等靜態(tài)內(nèi)容，因此開始了第二部分。

　　6 網(wǎng)頁靜態(tài)資源加載

　　以阿里巴巴的淘寶網(wǎng)首頁的logo為例，其url地址為 http://img.alicdn.com/tps/i2/TB1bNE7LFXXXXaOXFXXwFSA1XXX-292-116.png_145x145.jpg

　　我們清楚地看到了url中有cdn字樣。

什么是CDN？如果我在廣州訪問杭州的淘寶網(wǎng)，跨省的通信必然造成延遲。如果淘寶網(wǎng)能在廣東建立一個服務(wù)器，靜態(tài)資源我可以直接從就近的廣東服務(wù)器獲取，必然能提高整個網(wǎng)站的打開速度，這就是CDN。CDN叫內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，是依靠部署在各地的邊緣服務(wù)器，使用戶就近獲取所需內(nèi)容，降低網(wǎng)絡(luò)擁塞，提高用戶訪問響應(yīng)速度。

接下來的流程就是瀏覽器根據(jù)url加載該url下的圖片內(nèi)容。本質(zhì)上是瀏覽器重新開始第一部分的流程，所以這里不再重復(fù)闡述。區(qū)別只是負責(zé)均衡服務(wù)器后端的服務(wù)器不再是應(yīng)用服務(wù)器，而是提供靜態(tài)資源的服務(wù)器。