本文介绍一次web请求到结果返回到浏览器的过程。

1 B/S网络架构概述

B/S技术兴起后逐渐取代了C/S技术，B/S的优点是：使用统一的浏览器提供服务，用户不用额外进行配置、网络连接等，可以屏蔽服务商提供的使用服务的差异***商也不用考虑服务器等，可以直接使用基于http协议的服务器，只需关注应用逻辑。

B/S应用程序采用短连接的交互模式：一次请求就完成了一次数据交互，连接就断开，这样可以使B/S同时服务更多的用户。目前B/S网络架构大多采用如下图所示的设计。下面将具体分析这个过程。
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2 Http解析

一个http连接实质上就是建立一个socket连接的过程，我们可以通过浏览器来输入一个URL发起http请求，也可以通过其它程序来处理http请求，甚至可以自己动手写一个简单的浏览器。在linux上可以通过curl命令发起http请求。要想理解Http，先要熟悉Http Header：Http请求头和响应头可以通过浏览器的插件查看（如：FireFox中有Firebug和HttpFox，Chrome中可以通过快捷键F12打开自带插件）
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常见的http状态码参考下表，可以观察到，数字越小越接近请求成功。

状态码 说明
200 请求成功
302 临时跳转，跳转的地址通过Location指定
400 客户端的请求有语法错误，不能够被服务端识别
403 服务器收到请求，但拒绝为其提供服务
404 请求的资源不存在
500 服务器发生不可预期的错误

Http请求头中有一些常用的配置项用于控制浏览器资源的缓存，值得特别关注，Cache-Control/Pragma用于指定整个请求/响应链中的必须服从的缓存指令，expires用于指定缓存的失效时间、Last-Modified/Etag用于表示服务器上资源的最后修改时间，便于判断服务器是否应该传输最新的数据。

3 DNS域名解析

DNS对域名的解析过程参考下图。解析过程大致描述如下：

1）查找浏览器缓存中是否缓存了域名对应的IP，有则返回。缓存的大小、时间都有限制(后面环节的缓存都如此)，一般为几分钟到几个小时，如果缓存时间过短则用户每次访问网站都要重新解析域名，缓存时间过长则当域名解析到的IP有变化，客户端将无法解析到变化后的IP。

2)查找操作系统缓存是否缓存了域名对应的IP，有则返回。在windows中，可以通过C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件来设置操作系统的域名解析，将任意域名解析到任意IP地址，在Linux这一配置文件是/etc/hosts。

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3）将解析请求发送到DNS服务器地址，windows下可以通过ipconfig来查询，Linux下可以通过cat /etc/resolv.conf来查询DNS Server。这个LDNS解析性能很好，大约80%的域名解析到这里就完成了。LDNS也会对解析的域名进行缓存。

4）-9）由Root Server的域名服务器请求解析，Root Server返回给本地服务器一个所查询域gTLD地址，这个地址是国际顶级域名地址，比如.com,.org，本地域名服务器向gtLD服务器发送域名请求，gTLD服务器回返回给本地服务器一个查找域名服务器对应的Name Server域名服务器。Name Server域名服务器就是你注册域名的服务供应商的域名服务器。最后由Name Sever查询并返回你查询的域名服务器对应的IP地址。
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在linux和windows下都可以用nslookup来查询域名的解析结果。

Linux下还可以用dig命令来查询DNS的解析过程，可以通过增加参数+trace详细跟踪这个域名的解析过程。

dig www.taobao.com +trace

在DNS对域名解析的过程中，主要会在两个地方进行解析结果的缓存：本机和Local DNS，Local DNS的域名缓存由TTL控制，很难人工介入，但是本机的缓存可以进行修改。在windows系统可以通过执行ipconfig/flushdns命令来刷新缓存，在linux中可以通过 /etc/init.d/nscd restart来清除缓存。当然，重启仍然是很多问题的第一选择。

在Java应用中JVM也会缓存DNS的解析结果，这个缓存是由InetAddress类动态完成的，它有两种缓存策略：一种是正确解析的结果缓存，一种是失败的解析结果缓存。着两个缓存时间由%JAVA_HOME%\lib\security\java.sercurity文件中两个配置项控制，它们分别是networkadress.cache.ttl(默认值为-1,永不失效)和networkaddress.cache.negtive.ttl(默认值为10，缓存10s)。我们可以通过修改sercurity文件的默认值，在java启动参数中增加-Dsun.net.inetaddr.ttl=xxx来修改，或者通过InetAddress类动态修改。如果需要用InetAdress来解析域名，必须为单例模式，否则将非常耗时。

域名解析得到的记录有以下几种：

A记录：A代表Adress，将域名指定到对应的IP地址。可以将多个域名指定到同一个ip地址，但是不可以将一个域名解析到多个ip地址。

MX记录：MX代表Mail Exchange，可以将某个域名下的邮件服务器指向其的Mail Server，DNS会将邮件发送到MX记录设置的域名。

CNAME记录：全称是Canonical Name(别名解析)，即可以为域名设置一个或者多个别名，解析其别名。

NS记录:为某个域名指定DNS解析服务器，即这个域名由指定ip地址的DNS解析器去解析。

TXT记录：为某个主机名或者域名设置说明。

4 CDN工作机制

（1） CDN架构

CDN即内容分布网络，是一种先进的流量分配网络，可以显著提高信息流动效率，从而提高用户访问网站的速度。可以这么比喻：CDN=镜像(Mirror)+缓存(Cache)+整体负载均衡(GSLB)。目前CDN都以缓存网站中的静态数据为主，比如CSS、JS、图片和静态页面等数据。CDN通常要达到以下几个目标：Scablilty(应对大量新增的用户、数据、事务的扩展能力)，Security(减少恶意攻击行为造成的商业网站的业务中断)，Realiabilty、Responsiveness和Performance(能处理可能的故障，通过负载均衡来实现网络的容错机制)。CDN架构如图。

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这个过程可以简述如下：某个用户访问要访问某个静态文件，首先向Local DNS解析器发送请求，其域名经过解析后会返回给Local DNS一个Name Server地址，由这个域名注册的公司的解析服务器去解析，这个解析器一般会CNAME解析到另外一个域名，这个域名访问CDN网络，由其中的GTM来最终分配一个离用户最近的CDN结点给用户，用户就可以去这个CDN结点访问静态文件了。如果这个CDN结点没有请求的文件，就会去源站获取该文件再返回给该用户。

（2） 负载均衡

负载均衡是指将工作任务分摊到多个操作单元进行。负载均衡有三种类型：

链路负载均衡(比如上述过程中通过DNS解析成不同的ip地址，然后用户根据这个ip访问不同的目标服务器)，链路负载均衡会直接去访问目标服务器，而不需要经过代理，速度快，但是一旦Server挂掉，就无法访问该域名。

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集群负载均衡分为软件负载均衡和硬件负载均衡。硬件负载均衡通过转发请求来实现负载均衡，但是转发设备价格昂贵，且不能动态扩容。
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软件负载均衡成本便宜，但一般需要多次经过代理服务器，会增加网络延时。

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最后一种是操作系统负载均衡，利用操作系统的软中断或者硬中断来实现负载均衡，比如可以设置多队列网卡等。

（3） CDN动态加速

CDN动态加速时当前比较流行一种优化技术，它是再DNS解析时通过链路探测来寻找一条最好的回源路径，从而加速用户访问的效率。

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5 总结

一个请求的全过程可以简述如下：当用户在浏览器输入一个URL时，由DNS对其进行域名解析，找到请求域名对应的服务器，向该服务器发送一个get请求来获取资源。在服务端，由CDN来选择合适的服务器响应请求，实现负载均衡来平衡用户的请求，选择合适的回源链路实现动态加速。