CDN架构
CDN公司在整个互联网中部署了数以百计的节点（Cache服务器集群）。这些Cache服务器都分布在各个网络运营商的IDC机房中，位置尽量靠近用户网络。CDN系统将内容从源站复制到各个节点，在内容提供者更新内容时，CDN系统将更新后的内容重新分发到各个节点。当用户请求内容时，CDN系统将选择一个最优的节点向用户提供内容。这个挑选最优节点的过程，就是负载均衡。而这个最优节点，可能最接近用户，或者有一条与用户之间条件最好的路径。
一、功能架构
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、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。
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。
4、小结：
- CDN系统中，分发服务器系统、调度控制系统和运营管理系统都是分级分布式部署的。CDN系统本身就是一个具有中央控制能力的分布式服务系统。
二、部署架构
1、层级划分：
- CDN系统中，直接面向用户，负责给用户提供内容服务的的Cache设备都部署在整个CDN网络的边缘位置，所以将这一层称为边缘层。
- CDN系统中，中心层负责全局的管理和控制，同时也保存了最多的内容Cache。在边缘层设备未能命中Cache时，需要向中心层设备请求；而中心层未能命中时，则需要向源站请求。不同的CDN系统设计存在差异，中心层可能具备用户服务的能力，也可能只会向下一层提供服务。
- 如果CDN系统比较庞大，边缘层向中心层请求内容太多，会造成中心层负载压力太大。此时，需要在中心层和边缘层之间部署一个区域层，负责一个区域的管理和控制，也可以提供一些内容Cache供边缘层访问。
2、边缘节点的负载均衡：
- Cache设备和负载均衡设备的连接方式有如上两种：穿越方式和旁路方式。
- 穿越方式下，SLB一般使用L4-7层的交换机实现，SLB对外提供可访问的公网IP，而各个Cache设备只分配私网IP。一个SLB下挂载的所有Cache设备构成一个服务集群。所有的用户请求都要先经过SLB，再由SLB将请求向Cache设备转发。SLB对外部用户屏蔽了Cache地址，具有较好的安全性和可靠性；但是在节点负载较大时，SLB设备容易成为性能瓶颈。另外，可以通过软件方式实现穿越方式：LVS（四层）和Nginx（七层）。
- 旁路模式下，SLB和Cache设备都分配有外网IP，使用并联方式连接。用户请求先到达SLB，SLB再将请求重定向到Cache设备。此种方式部署灵活，扩展性好。但是SLB和Cache设备都直接面向用户，并且需要应用层重定向，安全性较差。
第一步：客户端用户从浏览器输入www.baidu.com网站网址后回车，系统会查询本地hosts文件及DNS缓存信息，查找是否存在网址对应的IP解析记录。
如果有就直接获取到IP地址，然后访问网站，一般第一次请求时，DNS缓存是没有解析记录的；
第二步：如果客户端没有DNS缓存或hosts没有对应www.baidu.com网站网址的域名解析记录，那么，系统会把浏览器的解析请求，交给客户端本地设置的DNS服务器地址解析（此DNS为 LDNS，即Local DNS），如果LDNS服务器的本地缓存有对应的解析记录，就会直接返回IP地址；如果没有，LDNS会负责继续请求其它的DNS服务器；
第三步：LDNS会从DNS系统的“.”根开始请求www.baidu.com域名的解析，经过一系列的查找各个层次DNS服务器，最终会查找到www.baidu.com域名对应的授权DNS服务器，而这个授 权DNS服务器，正是该企业购买域名时用于管理域名解析的服务器。这个服务器有www.baidu.com对应的IP解析记录，如果此时都没有，就表示企业的运维人员么有给 www.baidu.com域名做解析；
第四步：baidu.com域名对应的授权DNS服务器会把www.baidu.com对应的最终IP解析记录发给LDNS；
第五步：LDNS把收到来自授权DNS服务器关于www.baidu.com对应的IP解析记录发给客户端浏览器，并且在LDNS本地把域名和IP的对应解析缓存起来，以便下一次更快的返回相同的解析 请求的记录；
第六步：客户端浏览器获取到了www.baidu.com的对应IP地址，接下来浏览器会请求获得的IP地址对应的Web服务器，Web服务器接收到客户的请求并响应处理，将客户请求的内容返回给 客户端浏览器；
至此，一次访问浏览网页的完整过程就完成了。
DNS解析原理
dns解析的流程:计算机之间只能通过ip相互通信，因为ip不好记，于是才使用dns服务器把域名解析为相应的ip，这里以解析www.baidu.com为例，当我们输入这个网址回车的时候，浏览器会首先查询浏览器的缓存，这个缓存存活时间可能只有1分钟，如果没找到，则去查询本地的dns缓存和hosts文件，如果有www.baidu.com这个域名对应的ip，则直接通过这个ip访问网站服务器。如果本地的dns缓存和hosts文件没找到，这时候就会把请求发送给，网卡配置信息里的dns服务器，默认有两个，只有当dns1不能访问时，才会使用dns2。
我们也称网卡配置信息里的dns为local dns，这时候local dns会先查询它的缓存，有没有www.baidu.com相应的记录，如果有，则返回给用户，如果没有，就会访问根域名服务器，世界一共有13台根域名服务器，根域名服务器一看，是找.com的，于是会把.com的顶级域名服务器的ip发送给local dns，这时local dns再次访问.com的顶级域名服务器，.com的顶级域名服务器一看，是找一级域名baidu.com的，于是再将baidu.com的ip发送给local dns，然后继续往下找，直到找到www.baidu.com的权威dns的A记录或者cname,这时候local dns会把找到的www.baidu.com的ip发送给客户端，并记录在缓存中，这样的话，下次如果有其他的用户访问www.baidu.com这个域名时，local dns的缓存中就有记录了。客户端收到local dns发送过来的ip就会通过ip去访问服务器，并将这个ip记录在dns缓存中。
tcp/ip三次握手
通过dns解析之后，拿到了ip，就可以通过ip向服务器发送http请求了，因为http是工作在第七层应用层，tcp是工作在第四层传输层，所以发生http请求之前，还会进行tcp的三次握手。
tcp的三次握手是：客户端首先向服务器发送一个带有SYN标识和一个seq的随机数，服务端收到后，需要给客户端回应一个ack，ack的值就是刚才的seq随机数的值+1，在回应包里，还包含一个SYN的标识和一个seq随机数。客户端收到服务端发过来的回应包之后，再给服务端发送一个ack,ack的值就是刚才服务端发过来的seq的值+1。上面三步完成之后，三次握手就完成了，下面就可以开始传数据了
osi参考模型
TCP/IP模型处理过程
以太网的数据链路大致流程
路由解析:
静态路由
路由算法
http协议原理(www服务请求过程)请求细节,报文细节
这里就是开始发送http请求报文了
http的请求报文，主要包括，请求行，请求头部，空行，请求主体
而请求行又包括，请求方法，url，协议版本，请求方法主要有GET、HEAD、POST、PUT、DELETE、MOVE，url就是统一资源定位符，通过这个能在服务器上找到唯一的网页资源，协议版本，目前主流的是http1.1,开始流行的协议版本是http1.0，相对应http1.0，http1.1主要从可扩展性、缓存处理、带宽优化、持久连接、host头、错误通知、消息传递、内容协商等多方面做了一些优化，以上是请求行的内容
再来说一些，请求头部，请求头部主要有媒体类型，语言类型、支持压缩、客户端类型、主机名等，媒体类型主要有文本文件，图片文件，视频文件等，语言类型就是告诉服务器客户端的接受的语言，支持压缩的话，可以节省带宽，客户端类型，会显示客户端浏览器的版本信息，操作系统信息等
空行，代表请求头部的结束，也代表着请求主体的开始
请求报文主体，只有使用POST提交表单的时候才有
大规模网站集群架构细节
常见的网页资源有三种，分别是静态网页，动态网页，伪静态
静态网页就是没有后台数据库，不含php，jsp，asp等程序，不可交互的，开发者编写的是啥，显示的就是啥，不会有任何改变
动态网页，有后台数据库，支持更多的功能，如用户注册，登录，发帖，订单，博客等，动态网页并不独立存在于服务器上的网页文件，而是当用户请求服务器上的动态程序时，服务器解析这些程序，并调用数据库来返回一个完整的网页内容，它跟静态网页的url不同，它的url中包含？、&等特殊符号，搜索引擎收录的时候存在一定的问题。动态网页为了方便收录，常常会利用rewrite技术，把动态网页的URL伪装成静态网页URL，这就是伪静态。
不同的网页资源，打开的流程不一样，下面假设我们访问的是一个静态网站：
客户端会通过http协议，下载服务器上的html文件，然后去读这个html文件，根据html页面中的链接，自上而下的请求，每一个请求是一个链接，如果是图片的话，会下载边渲染，遇到js，就会加载js，当js比较内容较复杂时，浏览器就会等待，鼠标在转圈，我们称这个为js阻塞，当js下载完毕并执行完成之后，才会显示我们看到的网页。
当我们访问的是一个动态网页时，首先用户发出一个请求，服务器收到这个请求之后，这里假设服务器使用的是nginx，nginx会把这个请求转给php，php就会去查询数据库，根据数据库返回的值，生成一个完整的网页内容，发送给用户，用户收到之后，也是边下载边渲染，加载js，执行完毕之后，才会显示我们看到的网页
当服务器的访问量达到亿级PV时，这个访问的过程就更复杂了，用户的请求会先访问全国的CDN节点，通过CDN挡住全国80%的请求，当CDN上没有时，在访问服务器集群，这个集群一般都有一个4层的代理，这个4层的代理，使用软件来完成的话，就是LVS，使用硬件就是F5，4层的代理，后面才是7层的负载均衡，常用的是haproxy,nginx，然后才是多台web服务器，web服务器比较多的时候，就有两个问题，一个是用户数据的一致性，不能因为不同的web服务器提供服务，而导致数据不同步，这时候，我们就需要使用NFS共享存储，第二个问题是session，不能因为不同的web服务器提供服务，session找不到了，这时候，我们就需要使用memcached来存放并共享session。由于用户访问量太大，这时候的瓶颈就是数据库的压力，我们一般都是使用分布式缓存memcache,redis等，另外数据库还需要做读写分离等优化，后面的过程与访问动态网页类似
http协议原理(www服务响应过程)响应细节,报文细节
对应的，服务器收到请求报文之后，就会给出响应报文
响应报文主要包含起始行、响应头部、空行、响应报文主体
起始行一般包含http版本号，数字状态码，状态情况
而数字状态码，常见有以下几种
200 代表ok
301 永久跳转
403 没权限
404 没有这个文件
500 未知的错误
502 网关错误
503 服务器超载，停机维护
504 网关超时
响应头部，主要包括，服务器的web软件版本，服务器时间，长连接还是短连接，设置字符集等等
这里的空行和请求报文空行一样
HTTP报文结构
（1）HTTP报文大致可以分为报文首部和报文主体两块
（2）请求报文和响应报文的结构实例
（1）通用首部字段
（2）请求首部字段
（3）响应首部字段
（4）实体首部字段
tcp/ip四次挥手过程
当浏览器加载一个完整的页面时，还需要与服务器断开连接，这个过程就是tcp的四次挥手
首先客户端会发送一个带有FIN标识和一个seq随机数，服务端收到之后，会回应一个ack，ack的值等于刚才的seq的值+1，发送之后，服务器会再发一个包，
这个包里面也带有FIN标识和一个seq随机数，客户端收到之后，回应一个ack，ack的值等于刚才的seq值+1，以上完成之后，服务器和客户端的4次挥手就完成了！
持久连接
在HTTP协议的初始版本中，每进行一次HTTP通信就要断开一次TCP连接。因此，每次的请求都会造成无谓的TCP连接建立与断开，增加通信量的开销。
为了解决这个问题，HTTP/1.1想出了持久连接（也称为HTTP keep-alive），
其特点是：只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态。
针对Web应用的攻击模式
（1）主动攻击：
攻击者通过直接访问Web应用，把攻击代码传入的攻击模式。最具典型的攻击就是 SQL注入攻击和OS命令注入攻击。
（2）被动攻击：
利用圈套策略执行攻击代码地攻击模式，在被动攻击过程中，攻击者不直接对目标Web应用访问发起攻击。
跨站脚本攻击（XSS）
跨站脚本攻击（Cross-Site Scripting,XSS）是指通过存在安全漏洞的Web网站注册用户的浏览器内运行非法的HTML标签或者JavaScript脚本进行攻击的一种攻击。
跨站脚本攻击可以造成以下影响：
（1）利用虚假输入表单骗取用户个人信息。
（2）利用脚本窃取用户的Cookie值，被害者在不知情的情况下，帮助攻击者发送恶意请求。
（3）显示伪造的文章或者图片。
SQL注入攻击
SQL注入（SQL Injection）是指针对Web应用使用的数据库，通过运行非法的SQL而产生的攻击。该安全隐患有可能引起极大地威胁，有时会直接导致个人信息及机密信息的泄露。
SQL注入攻击有可能造成以下影响：
（1）非法查看或篡改数据库内的数据。
（2）规避认证。
（3）执行和数据库服务器业务关联的程序等。
OS命令注入攻击
OS命令注入攻击是指通过Web应用，执行非法的操作系统命令达到攻击的目的。只要在能调用Shell函数的地方就有存在被攻击的风险。
HTTP首部注入攻击
HTTP首部注入攻击是指攻击者通过在响应首部字段内插入换行，添加任意响应首部或主题的一种攻击。属于被动攻击模式。
因会话管理疏忽引发的安全漏洞
（1）会话劫持：攻击者通过某种手段拿到了用户的会话ID，并非法使用此会话ID伪装成用户，达到攻击的目的。
（2）会话固定攻击：强制用户使用攻击者指定的会话ID，属于被动攻击。
（3）跨站点请求伪造（Cross-Site Request Forgeries，CSRF）：攻击者通过设置好的陷阱，强制对已完成认证的用户进行非预期的个人信息或设定信息等某些状态更新，属于被动攻击。
CSRF有可能造成以下影响：
1、利用已通过认证的用户权限更新设定信息等；
2、利用已通过认证的用户权限购买商品；
3、利用已通过认证的用户权限在留言板上发表言论等；
DoS攻击
DoS攻击（Denial of Service attack）是一种让运行中的服务呈停止状态的攻击。有时也叫作服务停止或拒绝服务攻击。主要有以下两种DoS攻击方式：
（1）集中利用访问请求造成资源过载，资源用尽的同时，实际上也就呈停止状态。
单纯来讲，就是发送大量的合法请求，服务器很难分辨何为正常请求，何为攻击请求，因此很难防止DoS攻击。多台计算机发起的DoS攻击成为DDoS攻击（Distributed Denial of Service attack），DDoS攻击通常利用那些感染病毒的计算机作为攻击者的攻击跳板。
（2）通过攻击安全漏洞使服务停止。
