国内CDN加速网络技术的基础知识

CDN

CDN（Content?Delivery?Network，内容分发网络）：Delivery，分发，把所有内容快速分发给用户，提升用户访问内容的体验，是CDN的主要任务。

 

肯德基的总部在美国，但作者楼下就有一家肯德基分店，并且出售的汉堡包与总部的也一模一样，这些分店就构成了肯德基汉堡包的CDN，肯德基部署了很多个CDN（肯德基分店）节点在世界各地，用户购买肯德基汉堡包只需要到距离自己最近的节点，这个就叫做就近接入原则。

假设有一天，临近的节点客流量过大，这时，店长通过CDN中控查询到距本地1000米的另一个分店顾客不太多，就可以引导排队在最后的顾客到另一家分店消费，两家店的服务压力得到均衡。

当肯德基总部研发出来了新菜，要把菜谱向全世界分发，短时间内每一个分店都可以卖了，这个类似于内容分发网络的分发功能。

断点传续

 

推送服务已经是各大APP的标配功能，长连接是推送服务的技术核心，推送服务的所有功能都是基于长连接实现的。

一般情况下，我们讨论的长连接都是基于TCP/IP:客户端用TCP/IP从服务器上获取数据时，需要一个联通客户端和服务器端的连接，连接通过”三次握手“建立，通过”四次握手“释放。

如果每次获取数据都创建一个独占的连接，并在数据传输完毕后释放，这种连接就叫做”短连接“，而一个能够供多个请求多次传输数据，并在数据传输后不会立刻释放的连接称为”长连接“。

长连接使用的场景：

如小红去餐馆点菜，如果服务员不耐烦，小红点完一道菜，服务员就走了，小红再点一道菜还需要把服务员叫回来，如此点菜延长了点餐时间，体验非常差。这个场景就如果一个浏览器加载网页，一个网页有很多个元素组成，每个元素都需要一个HTTP连接去拉取，如果每个元素下载完后，都把HTTP对应的TCP连接关闭，那么下载完一个元素又需要建立连接和断开TCP，而连接和关闭TCP都需要大量的资源，有时建立连接比传输数据更消耗资源。

2、实现PUSH功能

 

HTTPS（Hyper?Text?Transfer?Protocol?Secure，超文本传输安全协议）比HTTP多了一个secure。

HTTP将应用程序提供的数据封装后，明文交给运输层TCP，而后发送到网络里，由于是明文传输，发送的信息在传输过程中，可以被任意篡改，甚至被完全替换，安全性低则是HTTP的主要缺点。

为了解决这个问题，HTTPS在HTTP和TCP之间添加了一层SSL协议，SSL是用来保障网络上数据传输安全的一套协议，他在传输层对HTTP进行封装加密，私钥加密的数据需要用公钥解密。

SSL(Secure Sockets Layer?安全套接层)，SSL协议位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。——度娘

SSL协议可分为两层：?SSL握手协议（SSL?Handshake?Protocol）：

1、客户端发起HTTPS请求；

3、客户端生成一个加密密钥，公钥加密后，将密钥传输给服务器，服务器用私钥解密报文，获得客户端密钥。

DNS

如果你在访问某一个网站时，打开网址特别慢，有可能就是触发了跨运营商访问。

DNS（Domain?Name?System，DNS）是互联网的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问互联网。DNS使用TCP和UDP端口53。当前，对于每一级域名长度的限制是63个字符，域名总长度则不能超过253个字符。

 

举例说明，小红想访问www.a.com网站，则浏览器首先发起DNS请求，把www.a.com（域名）转换成一个TCP/IP认识的IP地址，每个IP地址具备地理位置属性，DNS则把离这个IP地址最近的，同一个运营公司的IP地址返回给用户，小红则顺利的访问www.a.com的主页。

就近接入就是利用DNS服务找到离用户最近的机器，从而达到经由最短路径提供服务的目的，DNS服务还能找到公司的所有机房和IP，从而进行流量调度。

 

Socket

Socket是什么？反正我也不懂，只能听作者的，作者说Socket是一套API，封装了TCP/IP，而TCP/IP是一套协议，规定了互联网上的两台计算机通信的标准。但是TCP/IP规定了互联网的通信手段，却没有告诉用户到底怎么去做，于是Socket出现了，封装了TCP/IP并提供了一套标准的API供调用。

 

那么实现的过程呢，是酱紫的：

1、有一个服务端和一个客户端；

2、服务端设置好自己的IP地址和端口号，然后进入阻塞状态；

3、客户端输入服务器端的IP地址和端口号，把服务端从阻塞状态唤醒；

4、配对成功，实现通信。

其中，服务端用的是服务端的Socket，客户端用的是客户端的Socket，两端都是Socket，都具备连接千里之外的计算机的能力。

 

HTTP也是用Socket传输数据的，但有一点需要注意，基于HTTP的连接是短连接，客户端请求一次数据，就主动和服务端断开了，Socket则不是，默认情况下，双方一直保持联系，所以Socket是长连接。

 

另外，Socket可以传输任何内容，不仅限于HTML文本，而且不光在两台计算机之间进行通信，还可以在两个进程间进行通信，比如说你的支付宝和你的微信，都在你的手机上，但是可以用过Socket进行通信。

 

HTTP?302跳转

网络传输中有很多不确定性，会导致传输失败或者其他非常规的情况，网络协议为了识别这些不确定性，定义了一系列状态码，302就是HTTP协议里的一个状态码。

 

302状态码对应的情况可以类比手机的呼叫转移功能，假设电话打进了A手机，均被转移到B手机上接听。

 

302状态码应用的场景就是服务器页面路径的重新规划，假设一个portal页面换了新的域名，但仍有很多用户在使用旧的域名地址，就可以对他进行配置302状态码，用户输出旧的域名，会自动跳转到新域名地址，保证服务的延续。

 

整个流程可以这样说明，用户点击一个页面链接，随即会看到一个新的网页展示在浏览器内，在这个过程中，浏览器其实是在不断接收服务器端的应答（应答是服务器端的状态，所以返回码叫状态码），以此来决定下一步做什么，这个状态码（status?code），在HTTP协议里以三位数标识，共分为5类，分别是1XX、2XX、3XX、4XX，5XX。

 

Hosts文件

如果要访问一个URL，首先要将域名解析对应的IP地址，再通过IP地址访问服务器，域名解析服务器（前文说到的DNS）一般是由用户使用的运营商提供，那么解析了一个连接比较快的IP给用户则罢，如果解析的是比较慢的IP，则用户也只能认了。而hosts给了一个用户指定IP的机会，用户可以在hosts文件中指定某个域名对应的IP地址，系统在发起网络请求时则优先使用hosts文件中的IP地址，这样就自主决定使用哪台服务器的目的。

 

下载速度

想快速下载，选择合适的下载协议很重要，现在常用的有P2P和HTTP。P2P（Peer?to?Peer），常说的BT就是P2P协议中的一种，最大的特点是没有中心服务器，任何人下载的同时也要上传数据供其他人下载，下载的人越多，上传的人也就越多，下载的速度也就越快。所以，如果是BT下载的话，资源的热门程度决定了下载的关键因素之一。

 

HTTP是最早的下载方式，他直接复用了HTTP传输数据，浏览器下载和APP?store中的软件下载都是采用HTTP协议下载。HTTP要求有一个服务器来响应所有请求，因此服务器的响应速度直接影响了用户的下载速度。

 

现在互联网的规模大了，很多公司会在各地部署CDN来减轻下载压力。从客户端角度来说，多线程下载是可以加快下载速度的，但不代表线程越多越好。

 

下载劫持

我想读者都有体会，本来就想下载一个游戏软件，可是手机偏偏让你先下载个手机助手，类似的情况就是下载劫持。

那么一个正常下载微信的流程应该是下图：

 

但是，如果DNS被挟持了，则流程应该是酱紫的：

还有一种是，运营商的主机出了问题，则流程是酱紫的：

总之，总机和骗子服务器就这样一起骗取客户端的下载量。

讲真，三爷为了记笔记，原样抄图也是很累人的。