DNS解析过程和域名收敛、域名发散、SPDY应用
前段时间项目要做域名收敛,糊里糊涂的完成了,好多原理不清晰,现在整理搜集下知识点。
域名收敛的目的是什么?简单来说就是域名解析慢。那为什么解析慢?且听下文慢慢道来。
什么是DNS?
DNS( Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写,是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统,它用于TCP/IP网络,它所提供的服务是用来将主机名和域名转换为IP地址的工作。
DNS就是这样的一位“翻译官”,它的基本工作原理可用下图来表示。
DNS域名称
域名系统作为一个层次结构和分布式数据库,包含各种类型的数据,包括主机名和域名。DNS数据库中的名称形成一个分层树状结构称为域命名空间。域名包含单个标签分隔点,例如:im.qq.com。
完全限定的域名 (FQDN) 唯一地标识在 DNS 分层树中的主机的位置,通过指定的路径中点分隔从根引用的主机的名称列表。 下图显示与主机称为 im 内 qq.com DNS 树的示例。 主机的 FQDN 是 im.qq.com。
DNS 域的名称层次结构
DNS域名称空间的组织方式
按其功能命名空间中用来描述 DNS 域名称的五个类别的介绍详见下表中,以及与每个名称类型的示例。
DNS 和 Internet 域
互联网域名系统由名称注册机构负责维护分配由组织和国家/地区的顶级域在 Internet 上进行管理。 这些域名按照国际标准 3166。 一些很多现有缩写,保留以供组织中,以及两个字母和三个字母的国家/地区使用的缩写使用下表所示。一些常见的DNS域名称如下图:
DNS服务的工作过程
当 DNS 客户机需要查询程序中使用的名称时,它会查询本地DNS 服务器来解析该名称。客户机发送的每条查询消息都包括3条信息,以指定服务器应回答的问题。
● 指定的 DNS 域名,表示为完全合格的域名 (FQDN) 。
● 指定的查询类型,它可根据类型指定资源记录,或作为查询操作的专门类型。
● DNS域名的指定类别。
对于DNS 服务器,它始终应指定为 Internet 类别。例如,指定的名称可以是计算机的完全合格的域名,如im.qq.com,并且指定的查询类型用于通过该名称搜索地址资源记录。
DNS 查询以各种不同的方式进行解析。客户机有时也可通过使用从以前查询获得的缓存信息就地应答查询。DNS 服务器可使用其自身的资源记录信息缓存来应答查询,也可代表请求客户机来查询或联系其他 DNS 服务器,以完全解析该名称,并随后将应答返回至客户机。这个过程称为递归。
另外,客户机自己也可尝试联系其他的 DNS 服务器来解析名称。如果客户机这么做,它会使用基于服务器应答的独立和附加的查询,该过程称作迭代,即DNS服务器之间的交互查询就是迭代查询。
DNS 查询的过程如下图所示。
1、在浏览器中输入www.qq.com域名,操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系,如果有,就先调用这个IP地址映射,完成域名解析。
2、如果hosts里没有这个域名的映射,则查找本地DNS解析器缓存,是否有这个网址映射关系,如果有,直接返回,完成域名解析。
3、如果hosts与本地DNS解析器缓存都没有相应的网址映射关系,首先会找TCP/ip参数中设置的首选DNS服务器,在此我们叫它本地DNS服务器,此服务器收到查询时,如果要查询的域名,包含在本地配置区域资源中,则返回解析结果给客户机,完成域名解析,此解析具有权威性。
4、如果要查询的域名,不由本地DNS服务器区域解析,但该服务器已缓存了此网址映射关系,则调用这个IP地址映射,完成域名解析,此解析不具有权威性。
5、如果本地DNS服务器本地区域文件与缓存解析都失效,则根据本地DNS服务器的设置(是否设置转发器)进行查询,如果未用转发模式,本地DNS就把请求发至13台根DNS,根DNS服务器收到请求后会判断这个域名(.com)是谁来授权管理,并会返回一个负责该顶级域名服务器的一个IP。本地DNS服务器收到IP信息后,将会联系负责.com域的这台服务器。这台负责.com域的服务器收到请求后,如果自己无法解析,它就会找一个管理.com域的下一级DNS服务器地址(qq.com)给本地DNS服务器。当本地DNS服务器收到这个地址后,就会找qq.com域服务器,重复上面的动作,进行查询,直至找到www.qq.com主机。
6、如果用的是转发模式,此DNS服务器就会把请求转发至上一级DNS服务器,由上一级服务器进行解析,上一级服务器如果不能解析,或找根DNS或把转请求转至上上级,以此循环。不管是本地DNS服务器用是是转发,还是根提示,最后都是把结果返回给本地DNS服务器,由此DNS服务器再返回给客户机。
举个栗子,从客户端到本地 DNS 服务器(又称 Local DNS ,就是你电脑里面配置的或者 DHCP 分配的)是属于递归查询,而 DNS 服务器之间就是的交互查询就是迭代查询。
可以看到,如果 LocalDNS 本地没有缓存,是费了老鼻子劲了,几乎绕了地球一大圈(稍微夸张)。下面附上在 2G,3G,4G, WIFI 情况下 DNS 递归解析的时间 (ms):
网络\域 | com | taobao.com | www.taobao.com | 总耗时 | |
---|---|---|---|---|---|
2G | 1421 | 2732 | 8166 | 7997 | 20316 |
3G | 748 | 680 | 549 | 58 | 2035 |
4G | 649 | 575 | 454 | 55 | 1733 |
WIFI | 91 | 65 | 201 | 48 | 405 |
由此可见,减少非必要 DNS 请求,将相关域名收敛成一个,可以尝到缓存的红利,进而可以减少打开页面时间。
域名发散的目的和作用
域名发散出现的原因其实真得浏览器. md~ 以前网速慢,设备差,稍微流量大一点 Server 就崩溃了。 所以, 为了保护你的服务器不被强暴到崩溃,浏览器要对max connections 有限制.如果每个用户的max connections 不限制的话, 结果就是, 服务器的负载能力会低至冰点~另外还有一个方面就是, 识别用户不是DDOS attacker. 原因我就不多说了。 如果有大神的话,可以DDOS一下,试一试,表示,我的电脑扛不住.
由于浏览器的限制,每个浏览器,允许对每个域名的连接数一般是有上限的.
这是 browserscrope 生成的结果.通过这样图,我们就可以知道在一些现代浏览器内每个hostname的最大连接数基本都是6个,但是IE这个傻逼,不知道抽风了么? 当然,如果 进行了DS之后 增加连接,也还是有最大的连接数的(比如17)。
这里,为了讲解清晰,我举个例子吧. 假设现在浏览器对每个域名连接数为1. 那么现实情况是.
浏览器解析完我们的文档之后开始发起请求,对文件进行加载. 然后一个一个文件 在max connections 下进行排队下载.
但如果我们使用了域名分散之后,使用多个domain进行资源的下载,就有.
这样完全可以省略掉排队的时间.提升网页加载的速度.
服务器对于每个域名的限制只是针对于hostname而已, 就算你的IP地址一样,也是没有太大关系的。所以,这里就可以使用CNAME来创建,不同域名相同IP的映射.
CNAME全称就是Canonical Name。 他是DNS服务商提供的一项服务,用来给你的网站设置别名。
比如,你现在的网站是abc.example.com. 但是,你也想使用def.example.com 来访问相同的网站, 那么这就需要你使用CNAME 来对你的域名设置alias. 通常不同的服务商有着不同的设置方法. 比如: 国外的 maxCDN 。
这样,就能很方便的设置另外的域名来增加你文件的connections number.
另外,还可以在DNS服务商下申请子域。这些都是可行的.
SPDY应用
对于PC端上,几十ms的解析速度来说还好,但是,在手机端上,DNS 解析的效果我就呵呵了. 少则几百毫秒,多则1s+.
这里我们用数据说话.
手机端页面加载数和域名分散数的关系. from Mobify Developer
现在,各大浏览器都已经提升了资源的下载数,所以,域名分散的必要性也就没这么大了. 可以从上表看出,在2个域名分散条件下,网页的加载速度提升较大,而第三个以后就比较慢了。 所以, 一般来说,域名分散的数量最好在3以下.
那有没有其他办法能够代替DS呢? 事实上有的, 最出名的应该算CDN 和 SPDY.
CDN跟域名收敛没有关系,而是取决于服务器的分布缓存和负载均衡,故本文不做探讨。
SPDY
SPDY可以说是DS杀手. SPDY 的作用就是,在不增加域名的情况下,解除最大连接数的限制. 卧槽~ 怎么听起来就像一个 sliver bullet. 没错,可以说SPDY 就是 HTTP2的前身.
SPDY是google主导的一种新型通信方式.主要的特点就是多路复用. 他的目的就是致力于取消max connections 上限. 不过由于推广时间短,全世界使用的网页数都比较少. 但,据chromium统计,使用了SPDY网页速率 差不多提升了 28%~64% 左右. 所以,说SPDY的出现,可以让DS的存在变的毫无价值.
那SPDY具体的优势在哪里.
解决了HTTP只能 One request per connection. 当连接完成后,可以实现并行下载多个资源文件
服务器推的技术, 和SSE的理念类似,不过更靠底层。直接可以实现无需用户等待,直接后台发资源(感觉就像写APP了,有木有)
请求头的复用. 当你前几次的请求头内容没多大变化的时候,就会省去几个相同的,实现Header Compression
数据压缩: 在HTTP1.1 有 Content-Encoding: gzip, Transfer-Encoding: chunked. 来显式表明开启文本压缩。但在SPDY里,所有的文本数据默认都会被压缩.SPDY目前的兼容性是IE11+.(所以说还是任重而道远)
那如何开启SPDY呢? 很简单,使用nginx的用户,可以下载一个ngx_http_spdy_module 的模块. 使用apache的用户,可以下载一个 mod_spdy module 的模块.
最后总结
域名发散是因为浏览器对同一域名做了最大连接数限制,所以为了让浏览器并发加载而做发散,缺点是域名过多会引起DNS解析耗时。
域名收敛可以解决DNS解析耗时问题,缺点是浏览器的最大连接数限制,需排队加载,影响效率。
SPDY的出现解决了上面的问题,兼容了两者的优势,它能解除浏览器的最大连接数的限制,使用一个域名并发加载,所以SPDY+域名收敛是最优的解决方案。
资料参考:
http://www.tuicool.com/articles/YfyIVjv
http://www.chinaz.com/web/2016/0408/520211.shtml
http://369369.blog.51cto.com/319630/812889/
http://www.tuicool.com/articles/emqYFj3
DNS解析过程和域名收敛、域名发散、SPDY应用的更多相关文章
- DNS解析过程
参考: http://www.maixj.net/ict/dns-chaxun-9208 http://blog.it985.com/8389.html DNS(Domain Name System) ...
- DNS解析过程和DNS挟持
1.DNS解析过程详解 1).在浏览器中输入一个域名,例如www.tmall.com,操作系统会先检查自己本地的hosts文件是否有这个网址映射关系,如果有,就先调用这个IP地址映射,完成域名解析, ...
- (转)DNS解析过程详解
DNS解析过程详解 原文:http://blog.csdn.net/crazw/article/details/8986504 先说一下DNS的几个基本概念: 一. 根域 就是所谓的“.”,其实我们的 ...
- DNS解析过程详解(转载)
DNS解析过程详解(转载) DNS Domain Name System 域名系统,它就是根据域名查出IP地址. 先说一下DNS的几个基本概念: 一. 根域 就是所谓的“.”,其实我们的网址ww ...
- 浏览器与DNS解析过程
浏览器解析 1.地址栏输入地址后,浏览器检查自身DNS缓存 地址栏输入chrome://net-internals/#dns 查看. 2.浏览器缓存中未找到,那么Chrome会搜索操作系统自身的DNS ...
- DNS解析过程详解
先说一下DNS的几个基本概念: 一. 根域 就是所谓的“.”,其实我们的网址www.baidu.com在配置当中应该是www.baidu.com.(最后有一点),一般我们在浏览器里输入时会省略后面的点 ...
- 转载:DNS解析过程详解
2015-09-20 此好文是转载,如有侵权联系我,立马删掉 DNS的几个基本概念: 一. 根域 就是所谓的“.”,其实我们的网址www.baidu.com在配置当中应该是www.baidu.com. ...
- DNS解析过程详解【转】
转自:http://blog.chinaunix.net/uid-28216282-id-3757849.html 先说一下DNS的几个基本概念: 一. 根域 就是所谓的“.”,其实我们的网址www. ...
- DNS 解析过程
DNS 是应用层协议,用于将域名转换成 IP 地址. 1. 解析过程 DNS 的核心系统是一个三层的树状.分布式服务,基本对应域名的结构. 根域名服务器:管理顶级域名服务器,返回 com.net.cn ...
随机推荐
- Mersenne twister 随机数算法实现 in Scheme
这个实现基本上是从 Wiki 上的 Python 版翻译过来的,大量使用了赋值. ;; Mersenne twister algorithm from Wikipedia ;; returns a c ...
- C#进阶系列——MEF实现设计上的“松耦合”(终结篇:面向接口编程)
序:忙碌多事的八月带着些许的倦意早已步入尾声,金秋九月承载着抗战胜利70周年的喜庆扑面而来.没来得及任何准备,似乎也不需要任何准备,因为生活不需要太多将来时.每天忙着上班.加班.白加班,忘了去愤,忘了 ...
- java certificate 工具 portecle.sourceforge.net
https://sourceforge.net/projects/portecle/?source=directory 当需要处理java证书的时候这个是个好工具.省得敲命令了.
- 51Nod-1136 欧拉函数
51Nod: http://www.51nod.com/onlineJudge/questionCode.html#!problemId=1136 1136 欧拉函数 基准时间限制:1 秒 空间限制: ...
- MFC 文件遍历
对文件的操作MFC提供了CFileFind 类,运用此类,我们可以轻松的多文件进行操作 假设我们删除当前目录下所有jpg格式的图片: CFileFind finder; CFile fp; bool ...
- DevExpress.chartContro控件保存图片和打印图片
private void pictureBox1_Click(object sender, EventArgs e) { ////实例化打印对象 PrintDocument print = new P ...
- [Think In Java]基础拾遗3 - 容器、I/O、NIO、序列化
目录 第十一章 持有对象第十七章 容器深入研究第十八章 Java I/O系统 第十一章 持有对象 1. java容器概览 java容器的两种主要类型(它们之间的主要区别在于容器中每个“槽”保存的元素个 ...
- BZOJ2818 Gcd
本文版权归ljh2000和博客园共有,欢迎转载,但须保留此声明,并给出原文链接,谢谢合作. 本文作者:ljh2000作者博客:http://www.cnblogs.com/ljh2000-jump/转 ...
- Zabbix监控disk performance
概述 zabbix获取/sys里面的磁盘信息并分析来监控disk performance sysfs是Linux内核中设计较新的一种虚拟的基于内存的文件系统,它的作用与 proc 有些类似(默认挂载在 ...
- pthread_cond_signal惊群现象
1.如下代码所示: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include < ...