1 物理層
物理層工作會將收到的每一個字節(jié)，都復(fù)制到其他端口上去。這就是第一層物理層聯(lián)通方案。
物理層主要是最原始的數(shù)據(jù)比特流傳輸。
2 第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）
數(shù)據(jù)鏈路層（約定俗成說的是MAC層僚楞，Medium Access Control媒體訪問控制）要解決以下三個問題：
1、 這個包是發(fā)給誰的枉层？誰應(yīng)該接收泉褐？（ARP尋址協(xié)議）
2、大家都在發(fā)包鸟蜡，誰先發(fā)膜赃、誰后發(fā)？會不會發(fā)生混亂揉忘？（多路訪問規(guī)則跳座，以太網(wǎng)使用的是隨機(jī)接入?yún)f(xié)議）
3、 發(fā)送時出現(xiàn)了錯誤泣矛，怎么辦疲眷？（CRC循環(huán)冗余檢測或者XOR異或算法）
數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)送的數(shù)據(jù)叫幀，網(wǎng)絡(luò)層叫包您朽，傳輸層叫段
2.1 ARP
在一個局域網(wǎng)里面狂丝，當(dāng)知道了 IP 地址，不知道 MAC 怎么哗总。廣而告之几颜，發(fā)送一個廣播包，誰是這個 IP 誰來回答讯屈。
為了避免每次都用 ARP 請求蛋哭，機(jī)器本地也會進(jìn)行 ARP 緩存，當(dāng)然機(jī)器會不斷地上線下線涮母，IP 也可能會變谆趾，所以 ARP 的 MAC 地址緩存過一段時間就會過期。
2.2 沖突域叛本、廣播域
- 沖突域
沖突域就是連接在同一導(dǎo)線上的所有工作站的集合沪蓬，或者說是同一物理網(wǎng)段上所有節(jié)點(diǎn)的集合，或以太網(wǎng)上競爭同一帶寬的節(jié)點(diǎn)集合炮赦。 - 廣播域
廣播是一種信息的傳播方式，指網(wǎng)絡(luò)中的某一設(shè)備同時向網(wǎng)絡(luò)中所有的其它設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)样勃，這個數(shù)據(jù)所能廣播到的范圍即為廣播域(Broadcast Domain)吠勘。即網(wǎng)絡(luò)中能接收任一設(shè)備發(fā)出的廣播幀的所有設(shè)備的集合性芬。
2.3 集線器、二層交換機(jī)
- 集線器
1.一個廣播域剧防，一個沖突域植锉。
2.傳輸數(shù)據(jù)的過程中易產(chǎn)生沖突，帶寬利用率不高峭拘。 - 交換機(jī)
1.在劃分vlan的前提下可以實(shí)現(xiàn)多個廣播域俊庇，每個接口都是一個單獨(dú)的沖突域
2.通過自我學(xué)習(xí)的方法可以構(gòu)建出CAM表，并基于CAM進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)鸡挠。
3.支持生成樹算法辉饱。可以構(gòu)建出物理有環(huán)拣展，邏輯無環(huán)的網(wǎng)絡(luò)彭沼，網(wǎng)絡(luò)冗余和數(shù)據(jù)傳輸效率都甩Hub好幾條街。SW是目前組網(wǎng)的基本設(shè)備之一备埃。 - CAM表
所謂“cam表”就是指二層交換機(jī)上運(yùn)行的Cisco IOS在內(nèi)存中維護(hù)的一張表姓惑，CAM表是交換機(jī)在二層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)要查找的表，表中有MAC地址按脚，對應(yīng)的端口號于毙，端口所屬的VLAN。交換機(jī)的每一個二層端口都有MAC地址自動學(xué)習(xí)的功能辅搬，當(dāng)交換機(jī)收到PC發(fā)來的一個幀唯沮，就會查看幀中的源MAC地址，并查找CAM表伞辛，如果有就什么也不做烂翰，開始轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。如果沒有就存入CAM表蚤氏，以便當(dāng)其他人向這個MAC地址上發(fā)送數(shù)據(jù)時甘耿，可以決定向哪個端口轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。
3 第三層（網(wǎng)絡(luò)層）
IP竿滨、ICMP
3.1 IP
按照傳統(tǒng)的將IP地址分為5類佳恬，每個類別下網(wǎng)絡(luò)號和主機(jī)號如下表所示。此時我們會發(fā)現(xiàn)A類于游、B類一個網(wǎng)段下主機(jī)數(shù)太多了毁葱，而C類又太少了。
3.1.1 無類型域間選路（CIDR）
于是有了一個折中的方式叫做無類型域間選路（classless Inter-Domain Routing）贰剥。它將32位IP地址一分為2倾剿，前面是網(wǎng)絡(luò)號，后面是主機(jī)號。比如10.100.122.2/24前痘，表示前24位表示網(wǎng)絡(luò)號凛捏，后8位表示主機(jī)號。
IP地址除了分類芹缔，還有幾個常用的概念需要理解：
- 廣播地址：廣播地址(Broadcast Address)是專門用于同時向網(wǎng)絡(luò)中所有工作站進(jìn)行發(fā)送的一個地址坯癣。在使用TCP/IP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，主機(jī)標(biāo)識段host ID 為全1 的IP 地址為廣播地址最欠，廣播的分組傳送給host ID段所涉及的所有計算機(jī)示罗。
- 子網(wǎng)掩碼：用來指明一個IP地址的哪些位標(biāo)識的是主機(jī)所在的子網(wǎng)击吱，以及哪些位標(biāo)識的是主機(jī)的位掩碼呀忧。將子網(wǎng)掩碼和 IP 地址按位計算 AND，就可得到網(wǎng)絡(luò)號先誉。
3.2 ICMP（互聯(lián)網(wǎng)控制報文協(xié)議）
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)不通時吵取，有哪些辦法來調(diào)試禽额？（ping、traceroute）
ICMP是（Internet Control Message Protocol）Internet控制報文協(xié)議皮官。它是TCP/IP協(xié)議簇的一個子協(xié)議脯倒，用于在IP主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息捺氢≡宥控制消息是指網(wǎng)絡(luò)通不通、主機(jī)是否可達(dá)摄乒、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息悠反。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用馍佑。
ICMP是IP協(xié)議的一個附屬協(xié)議斋否，一般認(rèn)為屬于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。ICMP報文是封裝在IP包里面的拭荤，因?yàn)樗鹬鴤刹榈淖饔靡鸪簦瑐鬏斨噶畹臅r候肯定也得有源地址和目標(biāo)地址等信息。但它只是偵查兵舅世，所以不能攜帶大量信息旦委，只能輕裝上陣。
- ICMP報文類型
ICMP報文類型有很多種雏亚，最常用的主動請求類型為8缨硝，主動請求的應(yīng)答為0，具體如下表所示：
| 類型代碼 | 類型描述 |
|---|---|
| 0 | 響應(yīng)應(yīng)答（ECHO-REPLY） |
| 3 | 不可到達(dá) |
| 4 | 源抑制 |
| 5 | 重定向 |
| 8 | 響應(yīng)請求（ECHO-REQUEST） |
| 11 | 超時 |
| 12 | 參數(shù)失靈 |
| 13 | 時間戳請求 |
| 14 | 時間戳應(yīng)答 |
一般分兩個大類罢低，查詢報文類型和差錯報文類型查辩。
3.2.1 查詢報文
常用的ping就是查詢報文，是一種主動請求并且獲得主動應(yīng)答的ICMP協(xié)議。ping發(fā)的包也是符合ICMP協(xié)議格式的宜岛，只不過在后面又增加了自己的格式匀钧。
對于ping的主動請求，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)抓包谬返，稱為ICMP ECHO REQUEST。同理主動請求的回復(fù)日杈，稱為ICMP ECHO REPLY遣铝。比起原生的ICMP，多了兩個字段：
- 標(biāo)識符
不同的偵查兵派出去作用不同莉擒，需要有標(biāo)識符才能區(qū)分 - 序號
派出去的偵查兵酿炸，都需要編號，看能回來幾個
ping還會存儲發(fā)送請求的時間值來計算往返時間涨冀。
3.2.2 差錯報文
常用的偵查兵除了出去探路的(查詢)填硕，還有回來報錯的。常用的幾個差錯報文類型有：終點(diǎn)不可達(dá)3鹿鳖，源抑制4扁眯，超時11，重定向?yàn)?翅帜。
終點(diǎn)不可達(dá)分為：
- 0 網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)
- 1 主機(jī)不可達(dá)
- 2 協(xié)議不可達(dá)
- 3 端口不可達(dá)
- 4需要分片但設(shè)置了不分片位
traceroute可以使用ICMP規(guī)則姻檀，故意制造一些產(chǎn)生錯誤的場景。traceroute常用的兩招是：
- 設(shè)置TTL（time to live）涝滴，來追蹤去往目的地時沿途經(jīng)過的路由器绣版。如果設(shè)置成1，如果去往目的地的中間路由器不止一個歼疮，那么碰到第一個路由器就會犧牲返回一個ICMP包杂抽，內(nèi)容是時間超時。接下來設(shè)置成2韩脏，那么就知道第二個路由器有多遠(yuǎn)缩麸，如此反復(fù)直到到達(dá)目的主機(jī)。（怎么知道UDP有沒有到達(dá)目的主機(jī)呢骤素，traceroute會故意發(fā)送一份UDP數(shù)據(jù)報給目的主機(jī)匙睹，但會選擇一個不可能的UDP端口號比如大于30000，當(dāng)數(shù)據(jù)報到達(dá)時济竹，目的主機(jī)的UDP模塊會產(chǎn)生一份端口不可達(dá)錯誤的ICMP報文返回痕檬，如果數(shù)據(jù)報沒有到達(dá)，則可能還是超時）
- 確定MTU（最大傳輸單元）送浊，故意設(shè)置不分片梦谜，當(dāng)每次收到ICMP不能分片差錯時就減小分組的長度，直到到達(dá)目的主機(jī)。
3.3 NAT（網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換）
NAT(Network Address Translation)唁桩，當(dāng)在專用網(wǎng)內(nèi)部的一些主機(jī)本來已經(jīng)分配到了本地IP地址（即僅在本專用網(wǎng)內(nèi)使用的專用地址）闭树，但現(xiàn)在又想和因特網(wǎng)上的主機(jī)通信（并不需要加密）時，可使用NAT方法荒澡。
這種方法需要在專用網(wǎng)連接到Internet的路由器上安裝NAT軟件报辱。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球IP地址单山。這樣碍现，所有使用本地地址的主機(jī)在和外界通信時，都要在NAT路由器上將其本地地址轉(zhuǎn)換成全球IP地址米奸，才能和Internet連接昼接。
NAT時不光會替換ip地址，也會替換端口號悴晰；每個網(wǎng)關(guān)應(yīng)該都維護(hù)了一張端口主機(jī)映射表慢睡，這樣便能準(zhǔn)確尋址私網(wǎng)主機(jī)。
4 傳輸層
TCP铡溪、UDP首先不同的特異性就是前者面向連接漂辐，后者無連接。所謂的建立連接棕硫，是為了在客戶端和服務(wù)端維護(hù)連接者吁，而建立一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來維護(hù)雙方交互的狀態(tài)，用這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保證所謂的面向連接特性饲帅。
4.1 UDP
三大使用場景：
- 需要資源少复凳，網(wǎng)絡(luò)情況好的內(nèi)網(wǎng)，對于丟包不敏感
- 不需要一對一溝通灶泵，建立連接育八，而是可以廣播的應(yīng)用。 比如DHCP就是基于UDP協(xié)議的赦邻，DHCP就是一種廣播的形式髓棋。
- 需要處理速度快，時延低惶洲，可以容忍少數(shù)丟包按声，但是要求即便網(wǎng)絡(luò)擁塞，也必須毫不退縮一往無前的發(fā)送恬吕。比如流媒體協(xié)議签则、實(shí)時游戲等。一般采用自定義的可靠的UDP協(xié)議铐料。
4.2 TCP
- TCP提供可靠交付渐裂。通過TCP連接傳輸?shù)臄?shù)據(jù)豺旬，無差錯】不丟失、不重復(fù)柒凉、按序到達(dá)族阅。
- TCP是面向字節(jié)流。發(fā)送的時候是發(fā)一個流膝捞，沒頭沒尾坦刀。IP包則是一個個的IP包，之所以變成流是TCP狀態(tài)維護(hù)做的事情蔬咬。UDP則繼承IP的特性求泰，基于數(shù)據(jù)報，一個一個的發(fā)计盒，一個一個的收。
- TCP擁有擁塞控制芽丹。通過滑動窗口來控制自己的行為北启。而UDP則是應(yīng)用讓發(fā)就發(fā)。
- TCP是有狀態(tài)的服務(wù)拔第。精確記著發(fā)送了沒有咕村，接收到?jīng)]有，發(fā)送到哪個了蚊俺，應(yīng)該接收哪個了懈涛。
5 應(yīng)用層
5.1 HTTP
Accept-Charset：客戶端可以接受的字符集
Content-Type：正文格式
If-Modified-Since：只有當(dāng)所請求的內(nèi)容在指定的日期之后又經(jīng)過修改才返回
Retry-After：客戶端應(yīng)該多久后再次嘗試
Content-Type：返回格式
5.2 HTTP協(xié)議的演變
HTTP1.1在應(yīng)用層以純文本的形式進(jìn)行通信。每次通信都要帶完整的HTTP頭泳猬，而且不考慮pipeline模式的話批钠，每次的過程總是一去一回。因此實(shí)時性得封、并發(fā)性都存在問題埋心。具體描述如下：
http1.0的隊(duì)首阻塞
對于同一個tcp連接，所有的HTTP1.0請求放入隊(duì)列中忙上，只有前一個請求的響應(yīng)收到了拷呆，才能處理發(fā)送下一個請求。http1.0隊(duì)首阻塞主要發(fā)生在客戶端疫粥。
http1.1的隊(duì)首阻塞
對于同一個tcp連接茬斧，http1.1允許一次發(fā)送多個http1.1請求，也就是說梗逮，不必等前一個響應(yīng)收到项秉，就可以發(fā)送下一個請求。但http1.1規(guī)定慷彤，服務(wù)器端的響應(yīng)的發(fā)送要根據(jù)請求被接收的順序排隊(duì)伙狐。也就是說先收到的請求的響應(yīng)也要先發(fā)送涮毫。這樣造成的問題是，如果最先收到的請求處理時間長的話贷屎，響應(yīng)生成也慢罢防，就會阻塞已經(jīng)生成的響應(yīng)的發(fā)送。也會造成隊(duì)首阻塞唉侄。http1.1的隊(duì)首阻塞發(fā)生在服務(wù)器端咒吐。
為解決隊(duì)首阻塞問題，HTTP2.0會對HTTP的頭進(jìn)行一定的壓縮属划，將原來每次都要攜帶的大量key value在兩端建立一個索引表恬叹，對相同的頭只發(fā)送索引表中的索引。
另外同眯，HTTP2.0協(xié)議將一個TCP連接中绽昼，切分為多個流，每個流都有自己的ID须蜗，而且流可以是客戶端發(fā)送往服務(wù)端硅确，也可以是服務(wù)端發(fā)往客戶端。它其實(shí)只是一個虛擬的通道明肮。流還可以賦予不同的優(yōu)先級菱农。
HTTP2.0協(xié)議還將所有的傳輸信息分割為更小的消息和幀，并對它們采用二進(jìn)制格式編碼柿估。常見的幀有Header幀循未，用于傳輸Header內(nèi)容并開啟一個新的流。再就是Data幀秫舌，用來傳輸正文實(shí)體的妖。多個Data幀屬于同一個流。
通過這兩種機(jī)制足陨，HTTP2.0的客戶端可以將多個請求分到不同的流中羔味，然后將請求內(nèi)容拆成幀，進(jìn)行二進(jìn)制傳輸钠右。這些幀可以打散亂序發(fā)送赋元，然后根據(jù)每個幀首部的流標(biāo)識符重新組裝，并且可以根據(jù)優(yōu)先級飒房，決定優(yōu)先處理哪個流的數(shù)據(jù)搁凸。
總結(jié)：http2解決隊(duì)首阻塞
http2無論客戶端還是服務(wù)器端都不需要排隊(duì)，在同一個tcp連接上狠毯，有多個stream护糖，由各個stream發(fā)送和接收http請求，各個stream相互獨(dú)立嚼松，互不阻塞嫡良。
只要tcp沒有人在用锰扶，那么就可以發(fā)送已經(jīng)生成的request或者response的數(shù)據(jù)，在兩端都不用等寝受，從而徹底解決了http協(xié)議層面的隊(duì)首阻塞問題坷牛。
5.3 QUIC（Quick UDP Internet Connection）
HTTP2.0大大增加了并發(fā)性，但因?yàn)槭腔赥CP協(xié)議很澄，TCP協(xié)議在處理包時時有嚴(yán)格順序的京闰。當(dāng)其中一個數(shù)據(jù)包遇到問題，TCP連接需要等待這個包完成重傳之后才能繼續(xù)進(jìn)行甩苛。雖通過多個stream蹂楣，使得邏輯上一個TCP連接上的并行內(nèi)容，進(jìn)行多路數(shù)據(jù)的傳輸讯蒲，然而這中間并沒有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)痊土。一前一后，前面stream2的幀沒有到墨林，那么stream1的幀也會因此阻塞赁酝。
Google提出的QUIC協(xié)議很好的解決了這個問題。
5.3.1 自定義連接機(jī)制
一條TCP連接是四元組標(biāo)識的萌丈，分別是源IP、源端口雷则、目的IP辆雾、目的端口。一旦某個元素發(fā)生變化月劈，就需要斷開重連度迂。當(dāng)手機(jī)信號不穩(wěn)定、wifi信號發(fā)生改變猜揪、移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)生切換惭墓，都會導(dǎo)致再次的三次握手的重連。
但基于UDP而姐，QUIC在自己的邏輯里面維護(hù)連接的機(jī)制腊凶，不再以四元組標(biāo)識，而是以一個64位的隨機(jī)數(shù)作為ID來標(biāo)識拴念，而且UDP是無連接的钧萍，所以當(dāng)IP或者端口變化時，只要ID不變則無需重連
5.3.2 自定義重傳機(jī)制
TCP為了保證可靠性政鼠，通過使用序號和應(yīng)答機(jī)制风瘦，來解決順序問題和丟包問題。任何一個包發(fā)送出去公般，都得在一定的時間得到應(yīng)答否則視為超時万搔。TCP的超時是通過采樣往返時間RTT（round-trip time）不斷調(diào)整的胡桨。
其實(shí)在TCP里面超時的采樣存在不準(zhǔn)確的問題，比如發(fā)送一個序號為100的包瞬雹，無返回昧谊。過一陣再發(fā)一個100，返回得到ACK101.往返時間就是ACK到達(dá)減去一個序號100的包的發(fā)送時間挖炬，減去第一個100序號的包揽浙，超時時間算長了，減去后一個100序號的包意敛，時間就算短了馅巷。
QUIC里也有序列號但是是遞增的，一個序列號的包只發(fā)一次草姻，比如發(fā)一個包钓猬，序號為100，無返回再發(fā)送時序號就是101.如果返回的ACK是100撩独，就是對第一個包的響應(yīng)敞曹。ACK101就是對第二個包的響應(yīng)。RTT計算相對準(zhǔn)確综膀。
但QUIC里怎么知道序號包100和包101是同樣的內(nèi)容呢澳迫，QUIC定義了一個offset的概念，QUIC既然也是面向連接的剧劝，那也就像TCP一樣橄登，是個數(shù)據(jù)流。發(fā)送的數(shù)據(jù)在這個數(shù)據(jù)流里面有個偏移量offset讥此，可以通過offset查看數(shù)據(jù)發(fā)送到了哪里拢锹。這樣只要這個offset寶沒有來就得重發(fā)。如果來了就進(jìn)行拼接萄喳，還是能拼成一個流卒稳。
5.3.3 無阻塞的多路復(fù)用
一個QUIC連接可以創(chuàng)建多個stream，因?yàn)镼UIC是 基于UDP的他巨，一個連接的多個stream之間沒有依賴充坑。假如stream2丟失了一個UDP包，后面跟著stream3的一個udp包染突，雖然stream2的包需要重傳匪傍，但stream3的包無需等待。
5.3.4 自定義流量控制
TCP流量控制是通過滑動窗口協(xié)議觉痛。在TCP協(xié)議中役衡，接收端的窗口起始點(diǎn)是下一個要接收并且ACK的包，即便后來的包都到了薪棒，放在緩存里手蝎，窗口也不能右移榕莺，因?yàn)門CP的ACK機(jī)制是基于序列號的累計應(yīng)答，一旦ACK了一個序列號棵介，就說明前面的都到了钉鸯，所以只要前面的沒到，后面到了的也不能ACK邮辽。因此導(dǎo)致后面的到了唠雕，也可能超時重傳浪費(fèi)帶寬。
QUIC的ACK是基于offset的吨述，每個offset的包來了岩睁，進(jìn)了緩存，就可以應(yīng)答揣云，應(yīng)答后不會重發(fā)捕儒。中間的空檔會等待到來或者重發(fā)，窗口的起始位置為當(dāng)前收到的最大offset邓夕，從這個offset到當(dāng)前stream所能容納的最大緩存刘莹，是真正的窗口大小。因此這樣更加準(zhǔn)確焚刚。
5.4 HTTPS
其中SSL/TLS是一種介與于傳輸層（比如TCP/IP）和應(yīng)用層（比如HTTP）的協(xié)議点弯。它通過"握手協(xié)議(Handshake Protocol)"和"傳輸協(xié)議(Record Protocol)"來解決傳輸安全的問題。SSL/TLS是一個可選層矿咕，沒有它抢肛，使用HTTP也可以通信，它存在的目的就是為了解決安全問題痴腌，這也就是HTTPS相對于HTTP的精髓所在雌团。
5.4.1 對稱加密和非對稱加密優(yōu)缺點(diǎn)
對稱加密燃领，秘鑰相同士聪，那么秘鑰傳輸時風(fēng)險比較大。非對稱加密各自擁有對方的公鑰猛蔽，然后用自己的私鑰解密剥悟，但性能存在問題。
5.4.2 CA
每個人都可以創(chuàng)建自己的私鑰曼库，然后根據(jù)私鑰創(chuàng)建公鑰区岗。但怎么才能證明這個公鑰是有效的呢？此時需要權(quán)威機(jī)構(gòu)CA的介入毁枯。CA的做法是將公鑰進(jìn)行哈希摘要算法慈缔，然后用CA私鑰對其進(jìn)行加密伴隨公鑰一起發(fā)出去（統(tǒng)稱為證書）≈致辏客戶端收到后藐鹤，用CA公鑰（各大CA機(jī)構(gòu)的公鑰是默認(rèn)安裝在操作系統(tǒng)里的）進(jìn)行解密瓤檐，然后對公鑰進(jìn)行哈希，比對哈希值是否一致娱节。
CA的公鑰則需要更牛的CA簽名挠蛉，層層往上遞推，直到全球皆知的著名root CA肄满。通過層層授信背書的方式谴古，保證非對稱加密模式的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
5.4.3 HTTPS工作模式
由于非對稱性能不如對稱加密稠歉，那么可以考慮將兩者結(jié)合起來掰担。比如公鑰私鑰用于傳輸對稱加密的秘鑰，而真正雙方大量數(shù)據(jù)通信都是通過對稱加密進(jìn)行的轧抗。
5.5 DNS
DNS(Domain Name System)將域名和IP地址相互映射的一個分布式數(shù)據(jù)庫恩敌。DNS服務(wù)器必須設(shè)置成高可用、高并發(fā)和分布式横媚。
- 根DNS：返回頂級域DNS服務(wù)器的IP地址
- 頂級域DNS服務(wù)器：返回權(quán)威DNS服務(wù)器的IP地址
- 權(quán)威DNS服務(wù)器：返回相應(yīng)主機(jī)的IP地址
5.5.1 DNS解析流程
注意每次都會先讀緩存DNS纠炮，一般為etc/hosts文件
5.5.2 負(fù)載均衡
DNS除了映射為IP地址，還可以做另外一件事就是負(fù)載均衡灯蝴。
- 內(nèi)部負(fù)載均衡：域名解析時恢口，通過配置策略，這次返回第一個IP穷躁，下次返回第二個IP
- 全局負(fù)載均衡： 為保證應(yīng)用高可用耕肩，服務(wù)器會部署在多個機(jī)房有多個IP，當(dāng)某個服務(wù)器掛掉问潭，那么從DNS地址簿里刪掉這個IP猿诸，就可以實(shí)現(xiàn)高可用。然后DNS還可以控制每次返回離用戶最近的服務(wù)器IP狡忙，這樣訪問速度就會超快梳虽。
5.5.3 GSLB全局負(fù)載均衡器（Global Server Load Balance）
對于復(fù)雜的應(yīng)用，尤其是跨運(yùn)營商灾茁、跨地域的大型應(yīng)用窜觉，則需要更復(fù)雜的全局負(fù)載均衡機(jī)制，因此需要專門的設(shè)備或者服務(wù)器來做這件事北专，這就是全局負(fù)載均衡器禀挫。
在yourcompany.com的DNS服務(wù)器中，一般是通過配置CNAME的方式拓颓，給object.yourcompany.com起一個別名语婴，例如object.vip.yourcompany.com，然后告訴本地DNS服務(wù)器，讓其請求GSLB來解析域名砰左，然后GSLB再解析域名的過程中画拾，通過自己的策略實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。
以上圖為例菜职，畫了兩層GSLB青抛，是因?yàn)榉诌\(yùn)營商和地域。希望不同運(yùn)營商的用戶酬核，可以訪問相同運(yùn)營商機(jī)房中的資源蜜另，這樣可以不跨運(yùn)營商訪問，有利于提高吞吐量嫡意，減少時延举瑰。
- 第一層GSLB，通過查看請求它的本地DNS服務(wù)器所在的運(yùn)營商蔬螟，就知道用戶所在運(yùn)營商是移動此迅。通過CNAME方式，通過另一個別名object.yd.yourcompany.com旧巾，告訴本地DNS請求第二層的GSLB耸序。
- 第二層GSLB，通過查看請求它本地DNS服務(wù)器所在地址鲁猩，就知道用戶的地理位置坎怪，然后將距離用戶位置比較近的Region里面，六個內(nèi)部負(fù)載均衡（SLB廓握，Server Load Balance）地址搅窿，返回給本地的DNS服務(wù)器。
- 本地DNS服務(wù)器將結(jié)果返回給本地的DNS解析器
- 本地DNS解析器將結(jié)果緩存隙券，返回給客戶端
- 客戶端開始訪問屬于相同運(yùn)營商距離最近的Region1的對象存儲男应，當(dāng)然客戶端得到了6個IP地址，它可以通過負(fù)載均衡的方式娱仔，隨機(jī)或者輪詢一個訪問沐飘。對象存儲一般會有三個備份，從而可以實(shí)現(xiàn)對存儲讀寫的負(fù)載均衡拟枚。
5.5.4 HTTPDNS
由于DNS緩存失效薪铜、運(yùn)營商自定義緩存众弓、出口NAT轉(zhuǎn)換導(dǎo)致無法識別運(yùn)營商恩溅、域名更新等問題會導(dǎo)致DNS失效。這里引入了HTTPDNS谓娃，不走傳統(tǒng)的DNS解析脚乡，自己搭建基于HTTP協(xié)議的DNS服務(wù)器集群，分布在多個地點(diǎn)和運(yùn)營商，當(dāng)客戶端需要DNS解析時奶稠，直接通過HTTP協(xié)議進(jìn)行請求這個服務(wù)器集群俯艰，得到就近的地址。
（HTTPDNS暫時不做過多的篇幅锌订，后續(xù)有空再補(bǔ)充）
