HTTP/HTTPS及CDN 原理

HTTP 是一個無狀态的協定。無狀态是指客戶機（Web 浏覽器）和伺服器之間不需要建立持久的連接配接，這意味着當一個用戶端向伺服器端送出請求，然後伺服器傳回響應(response)，連接配接就被關閉了，在伺服器端不保留連接配接的有關資訊.HTTP 遵循請求(Request)/應答(Response)模型。客戶機（浏覽器）向伺服器發送請求，伺服器處理請求并傳回适當的應答。所有 HTTP 連接配接都被構造成一套請求和應答。

傳輸流程

1. 位址解析

   如用用戶端浏覽器請求這個頁面：http://localhost.com:8080/index.htm 從中分解出協定名、主機名、

   端口、對象路徑等部分，對于我們的這個位址，解析得到的結果如下：

   協定名：http

   主機名：localhost.com

   端口：8080

   對象路徑：/index.htm

   在這一步，需要域名系統 DNS 解析域名 localhost.com,得主機的 IP 位址。

2. 封裝 HTTP 請求資料包

   把以上部分結合本機自己的資訊，封裝成一個 HTTP 請求資料包

3. 封裝成 TCP 包并建立連接配接

   封裝成 TCP 包，建立 TCP 連接配接（TCP 的三次握手）

4. 客戶機發送請求指令：建立連接配接後，客戶機發送一個請求給伺服器，請求方式的格式為：統一資源辨別符（URL）、協定版本号，後邊是 MIME 資訊包括請求修飾符、客戶機資訊和可内容。

5. 伺服器響應

   伺服器接到請求後，給予相應的響應資訊，其格式為一個狀态行，包括資訊的協定版本号、一個成功或錯誤的代碼，後邊是 MIME 資訊包括伺服器資訊、實體資訊和可能的内容。

6. 伺服器關閉 TCP 連接配接

   伺服器關閉 TCP 連接配接：一般情況下，一旦 Web 伺服器向浏覽器發送了請求資料，它就要關閉 TCP 連接配接，然後如果浏覽器或者伺服器在其頭資訊加入了這行代碼 Connection:keep-alive，TCP 連接配接在發送後将仍然保持打開狀态，于是，浏覽器可以繼續通過相同的連接配接發送請求。保持連接配接節省了為每個請求建立新連接配接所需的時間，還節約了網絡帶寬。

   

HTTPS

HTTPS（全稱：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全為目标的HTTP 通道，簡單講是 HTTP 的安全版。即 HTTP 下加入 SSL 層，HTTPS 的安全基礎是 SSL。其所用

的端口号是 443。 過程大緻如下：

建立連接配接獲驗證書

1） SSL 用戶端通過 TCP 和伺服器建立連接配接之後（443 端口），并且在一般的 tcp 連接配接協商（握手）過程中請求證書。即用戶端發出一個消息給伺服器，這個消息裡面包含了自己可實作的算法清單和其它一些需要的消息，SSL 的伺服器端會回應一個資料包，這裡面确定了這次通信所需要的算法，然後伺服器向用戶端傳回證書。（證書裡面包含了伺服器資訊：域名。申請證書的公司，公共秘鑰）。

證書驗證

2） Client 在收到伺服器傳回的證書後，判斷簽發這個證書的公共簽發機構，并使用這個機構的公共秘鑰确認簽名是否有效，用戶端還會確定證書中列出的域名就是它正在連接配接的域名。

資料加密和傳輸

3） 如果确認證書有效，那麼生成對稱秘鑰并使用伺服器的公共秘鑰進行加密。然後發送給伺服器，伺服器使用它的私鑰對它進行解密，這樣兩台計算機可以開始進行對稱加密進行通信。

CDN 原理

CND 一般包含分發服務系統、負載均衡系統和管理系統

• 分發服務系統

  其基本的工作單元就是各個 Cache 伺服器。負責直接響應使用者請求，将内容快速分發到使用者；同時還負責内容更新，保證和源站内容的同步。

  根據内容類型和服務種類的不同，分發服務系統分為多個子服務系統，如：網頁加速服務、流媒體加速服務、應用加速服務等。每個子服務系統都是一個分布式的服務叢集，由功能類似、地域接近的分布部署的 Cache 叢集組成。

  在承擔内容同步、更新和響應使用者請求之外，分發服務系統還需要向上層的管理排程系統回報各個Cache 裝置的健康狀況、響應情況、内容緩存狀況等，以便管理排程系統能夠根據設定的政策決定由哪個 Cache 裝置來響應使用者的請求。

• 負載均衡系統

  負載均衡系統是整個 CDN 系統的中樞。負責對所有的使用者請求進行排程，确定提供給使用者的最終通路位址。

  使用分級實作。最基本的兩極排程體系包括全局負載均衡（GSLB）和本地負載均衡（SLB）。

  GSLB 根據使用者位址和使用者請求的内容，主要根據就近性原則，确定向使用者服務的節點。一般通過 DNS解析或者應用層重定向（Http 3XX 重定向）的方式實作。

  SLB 主要負責節點内部的負載均衡。當使用者請求從 GSLB 排程到 SLB 時，SLB 會根據節點内各個Cache 裝置的工作狀況和内容分布情況等對使用者請求重定向。SLB 的實作有四層排程（LVS）、七層排程（Nginx）和鍊路負載排程等。

• 管理系統

  分為營運管理和網絡管理子系統。

  網絡管理系統實作對 CDN 系統的裝置管理、拓撲管理、鍊路監控和故障管理，為管理者提供對全網資源的可視化的集中管理，通常用 web 方式實作。

  營運管理是對 CDN 系統的業務管理，負責處理業務層面的與外界系統互動所必須的一些收集、整理、傳遞工作。包括使用者管理、産品管理、計費管理、統計分析等。