HTTP 原理与CND原理

 1   HTTP 原理

          HTTP是一个无状态的协议。无状态是指客户机（Web浏览器）和服务器之间不需要建立持久的连接，这意味着当一个客户端向服务器端发出请求，然后服务器返回响应(response)，连接就被关闭了，在服务器端不保留连接的有关信息.HTTP 遵循请求(Request)/应答(Response)模型。客户机（浏览器）向服务器发送请求，服务器处理请求并返回适当的应答。所有 HTTP 连接都被构造成一套请求和应答。        

1.1 传输流程

1 ：地址解析
如用客户端浏览器请求这个页面：http://localhost.com:8080/index.htm 从中分解出协议名、主机名、
端口、对象路径等部分，对于我们的这个地址，解析得到的结果如下：
协议名：http
主机名：localhost.com
端口：8080
对象路径：/index.htm

在这一步，需要域名系统 DNS 解析域名 localhost.com,得主机的 IP 地址。
2 ： 封装 HTTP 请求数据包
把以上部分结合本机自己的信息，封装成一个 HTTP 请求数据包
3 ： 封装成 TCP 包并建立连接
封装成 TCP 包，建立 TCP 连接（TCP 的三次握手）
4 ： 客户机发送请求命
4）客户机发送请求命令：建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是 MIME 信息包括请求修饰符、客户机信息和可内容。
5 ： 服务器响应
服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是 MIME 信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。
6 ： 服务器关闭 TCP 连接
服务器关闭 TCP 连接：一般情况下，一旦 Web 服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭 TCP 连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码 Connection:keep-alive，TCP 连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

1.2 HTTP 状态

 

1.3 HTTPS 

        HTTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP 通道，简单讲是 HTTP 的安全版。即 HTTP 下加入 SSL 层，HTTPS 的安全基础是 SSL。其所用的端口号是 443。 过程大致如下：

建立连接获取证书
1） SSL 客户端通过 TCP 和服务器建立连接之后（443 端口），并且在一般的 tcp 连接协商（握
手）过程中请求证书。即客户端发出一个消息给服务器，这个消息里面包含了自己可实现的算
法列表和其它一些需要的消息，SSL 的服务器端会回应一个数据包，这里面确定了这次通信所
需要的算法，然后服务器向客户端返回证书。（证书里面包含了服务器信息：域名。申请证书
的公司，公共秘钥）。
证书验证
2） Client 在收到服务器返回的证书后，判断签发这个证书的公共签发机构，并使用这个机构的公
共秘钥确认签名是否有效，客户端还会确保证书中列出的域名就是它正在连接的域名。
数据加密和传输
3） 如果确认证书有效，那么生成对称秘钥并使用服务器的公共秘钥进行加密。然后发送给服务
器，服务器使用它的私钥对它进行解密，这样两台计算机可以开始进行对称加密进行通信。

2 CDN 原理

        CND 一般包含分发服务系统、负载均衡系统和管理系统

2.1 分发服务系统 

        其基本的工作单元就是各个 Cache 服务器。负责直接响应用户请求，将内容快速分发到用户；同时还负责内容更新，保证和源站内容的同步。

        根据内容类型和服务种类的不同，分发服务系统分为多个子服务系统，如：网页加速服务、流媒体加速服务、应用加速服务等。每个子服务系统都是一个分布式的服务集群，由功能类似、地域接近的分布部署的 Cache 集群组成。
        在承担内容同步、更新和响应用户请求之外，分发服务系统还需要向上层的管理调度系统反馈各个Cache 设备的健康状况、响应情况、内容缓存状况等，以便管理调度系统能够根据设定的策略决定由哪个 Cache 设备来响应用户的请求。

2.2 负载均衡系统：

        负载均衡系统是整个 CDN 系统的中枢。负责对所有的用户请求进行调度，确定提供给用户的最终访问地址。
        使用分级实现。最基本的两极调度体系包括全局负载均衡（GSLB）和本地负载均衡（SLB）。GSLB 根据用户地址和用户请求的内容，主要根据就近性原则，确定向用户服务的节点。一般通过 DNS解析或者应用层重定向（Http 3XX 重定向）的方式实现。
        SLB 主要负责节点内部的负载均衡。当用户请求从 GSLB 调度到 SLB 时，SLB 会根据节点内各个Cache 设备的工作状况和内容分布情况等对用户请求重定向。SLB 的实现有四层调度（LVS）、七层调度（Nginx）和链路负载调度等。

2.3 管理系统：

        分为运营管理和网络管理子系统。
        网络管理系统实现对 CDN 系统的设备管理、拓扑管理、链路监控和故障管理，为管理员提供对全网资源的可视化的集中管理，通常用 web 方式实现。
        运营管理是对 CDN 系统的业务管理，负责处理业务层面的与外界系统交互所必须的一些收集、整理、交付工作。包括用户管理、产品管理、计费管理、统计分析等。

3 日志

3.1  Slf4j

        slf4j 的全称是 Simple Loging Facade For Java，即它仅仅是一个为 Java 程序提供日志输出的统一接口，并不是一个具体的日志实现方案，就比如 JDBC 一样，只是一种规则而已。所以单独的 slf4j 是不能工作的，必须搭配其他具体的日志实现方案，比如 apache 的 org.apache.log4j.Logger，jdk 自带的 java.util.logging.Logger 等。

3.2 Log4j

        Log4j 是 Apache 的一个开源项目，通过使用 Log4j，我们可以控制日志信息输送的目的地是控制台、文件、GUI 组件，甚至是套接口服务器、NT 的事件记录器、UNIX Syslog 守护进程等；我们也可以控制每一条日志的输出格式；通过定义每一条日志信息的级别，我们能够更加细致地控制日志的生成过程。
        Log4j 由三个重要的组成构成：日志记录器(Loggers)，输出端(Appenders)和日志格式化器(Layout)。
1.Logger：控制要启用或禁用哪些日志记录语句，并对日志信息进行级别限制
2.Appenders : 指定了日志将打印到控制台还是文件中
3.Layout : 控制日志信息的显示格式
        Log4j 中将要输出的 Log 信息定义了 5 种级别，依次为 DEBUG、INFO、WARN、ERROR 和 FATAL，当输出时，只有级别高过配置中规定的 级别的信息才能真正的输出，这样就很方便的来配置不同情况下要输出的内容，而不需要更改代码。

3.3 LogBack

        简单地说，Logback 是一个 Java 领域的日志框架。它被认为是 Log4J 的继承人。
        Logback 主要由三个模块组成：logback-core，logback-classic。logback-access
logback-core 是其它模块的基础设施，其它模块基于它构建，显然，logback-core 提供了一些关键的通用机制。
        logback-classic 的地位和作用等同于 Log4J，它也被认为是 Log4J 的一个改进版，并且它实现了简单日志门面 SLF4J；
        logback-access 主要作为一个与 Servlet 容器交互的模块，比如说 tomcat 或者 jetty，提供一些与HTTP 访问相关的功能。

3.3.1 Logback 优点

 同样的代码路径，Logback 执行更快
 更充分的测试
 原生实现了 SLF4J API（Log4J 还需要有一个中间转换层）
 内容更丰富的文档
 支持 XML 或者 Groovy 方式配置
 配置文件自动热加载

 从 IO 错误中优雅恢复
 自动删除日志归档
 自动压缩日志成为归档文件
 支持 Prudent 模式，使多个 JVM 进程能记录同一个日志文件
 支持配置文件中加入条件判断来适应不同的环境
 更强大的过滤器
 支持 SiftingAppender（可筛选 Appender）
 异常栈信息带有包信息

3.4 ELK

        ELK 是软件集合 Elasticsearch、Logstash、Kibana 的简称，由这三个软件及其相关的组件可以打造大规模日志实时处理系统。
 Elasticsearch 是一个基于 Lucene 的、支持全文索引的分布式存储和索引引擎，主要负责将
日志索引并存储起来，方便业务方检索查询。
 Logstash 是一个日志收集、过滤、转发的中间件，主要负责将各条业务线的各类日志统一收
集、过滤后，转发给 Elasticsearch 进行下一步处理。
 Kibana 是一个可视化工具，主要负责查询 Elasticsearch 的数据并以可视化的方式展现给业
务方，比如各类饼图、直方图、区域图等。