网络--01远程通信协议

一个http请求的整个流程

负责域名解析的DNS服务

首先，用户访问一个域名，会经过DNS解析

DNS(Domain Name System)，它和HTTP协议一样是位于应用层的协议，主要提供域名到IP的解析服务。我们其实不用域名也可以访问目标主机的服务，但是IP本身不是那么容易记，所以使用域名进行替换使得用户更容易记住。

加速静态内容访问速度的CDN

CDN（Content Delivery Network）内容分发网络。

CDN其实就是一种网络缓存技术，能够把一些相对稳定的资源放到距离最终用户较近的地方，一方面可以节省整个广域网的带宽消耗，另外一方面可以提升用户的访问速度，改进用户体验。我们一般会把静态的文件（图片、脚本、静态页面）放到CDN中。

HTTP协议通信原理

域名被成功解析以后，客户端和服务端之间，是怎么建立连接并且如何通信的呢？

http协议的通信是基于tcp/ip协议之上的一个应用层协议，应用层协议除了http还有FTP、DNS、SMTP、Telnet等。

分层模型

 

请求发起过程，在tcp/ip四层网络模型中所做的事情？

当应用程序用T C P传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息（有时还要增加尾部信息）

客户端如何找到目标服务？

在客户端发起请求的时候，我们会在数据链路层去组装目标机器的MAC地址，目标机器的mac地址怎么得到呢？这里就涉及到一个ARP协议，这个协议简单来说就是已知目标机器的ip，需要获得目标机器的mac地址。(发送一个广播消息，这个ip是谁的，请来认领。认领ip的机器会发送一个mac地址的响应)

有了这个目标MAC 地址，数据包在链路上广播，MAC 的网卡才能发现，这个包是给它的。MAC 的网卡把包收进来，然后打开IP 包，发现IP 地址也是自己的，再打开TCP 包，发现端口是自己，也就是80端口，而这个时候这台机器上有一个nginx是监听80端口。于是将请求提交给nginx，nginx 返回一个网页。然后将网页需要发回请求的机器。然后层层封装，最后到MAC 层。因为来的时候有源MAC 地址，返回的时候，源MAC 就变成了目标MAC，再返给请求的机器。

为了避免每次都用ARP 请求，机器本地也会进行ARP 缓存。当然机器会不断地上线下线，IP 也可能会变，所以ARP 的MAC 地址缓存过一段时间就会过期。

接收端收到数据包以后的处理过程

当目的主机收到一个以太网数据帧时，数据就开始从协议栈中由底向上升，同时去掉各层协议加上的报文首部。每层协议都要去检查报文首部中的协议标识，以确定接收数据的上层协议。

为什么有了MAC层还要走IP层呢？

之前我们提到，mac地址是唯一的，那理论上，在任何两个设备之间，我应该都可以通过mac地址发送数据，为什么还需要ip地址？

mac地址就好像个人的身份证号，人的身份证号和人户口所在的城市，出生的日期有关，但是和人所在的位置没有关系，人是会移动的，知道一个人的身份证号，并不能找到它这个人，mac地址类似，它是和设备的生产者，批次，日期之类的关联起来，知道一个设备的mac，并不能在网络中将数据发送给它，除非它和发送方的在同一个网络内。

所以要实现机器之间的通信，我们还需要有ip地址的概念，ip地址表达的是当前机器在网络中的位置，类似于城市名+道路号+门牌号的概念。通过ip层的寻址，我们能知道按何种路径在全世界任意两台Internet上的的机器间传输数据。

TCP/IP的分层管理

TCP/IP协议按照层次分为4层：应用层、传输层、网络层、数据链路层。

复杂的程序都需要分层，这个是软件设计的要求，每一层专注于当前领域的事情。如果某些地方需要修改，我们只需要把变动的层替换掉就行，一方面改动影响较少，另一方面整个架构的灵活性也更高。最后，在分层之后，整个架构的设计也变得相对简单了。

分层负载

了解了分层的概念以后，我们再去理解所谓的二层负载、三层负载、四层负载、七层负载就容易多了。可以有下层没上层，绝对不可能有上层没下层。

二层负载

针对MAC，负载均衡服务器对外依然提供一个VIP（虚IP），集群中不同的机器采用相同IP地址，但是机器的MAC地址不一样。当负载均衡服务器接受到请求之后通过改写报文的目标MAC地址的方式将请求转发到目标机器实现负载均衡。

二层负载均衡会通过一个虚拟MAC 地址接收请求，然后再分配到真实的MAC 地址

三层负载均衡

三层负载是针对IP，和二层负载均衡类似，负载均衡服务器对外依然提供一个VIP（虚IP），但是集群中不同的机器采用不同的IP地址。当负载均衡服务器接受到请求之后，根据不同的负载均衡算法，通过IP将请求转发至不同的真实服务器

三层负载均衡会通过一个虚拟IP 地址接收请求，然后再分配到真实的IP 地址

四层负载均衡

四层负载均衡工作在OSI模型的传输层，由于在传输层，只有TCP/UDP协议，这两种协议中除了包含源IP、目标IP以外，还包含源端口号及目的端口号。四层负载均衡服务器在接受到客户端请求后，以后通过修改数据包的地址信息（IP+端口号）将流量转发到应用服务器。

四层通过虚拟IP + 端口接收请求，然后再分配到真实的服务器

七层负载均衡

七层负载均衡工作在OSI模型的应用层，应用层协议较多，常用http、radius、dns等。七层负载就可以基于这些协议来负载。这些应用层协议中会包含很多有意义的内容。比如同一个Web服务器的负载均衡，除了根据IP加端口进行负载外，还可根据七层的URL、浏览器类别来决定是否要进行负载均衡。

七层通过虚拟的URL 或主机名接收请求，然后再分配到真实的服务器。