## 网络与负载均衡
网络与负载均衡
网络
OSI七层网络模型
- 网络的七层模型从上往下分为,应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,链路层,物理层
- 物理层:作用是传输比特流 链路层:负责在链路上传送数据帧 网络层:负责路由出传输通道,并对ip地址进行封装和解析 传输层:负责传输数据有TCP和UDP 会话层:在传输层的基础上建立连接和管理会话 表示层:对接收的数据进行解释,加密,压缩,解压缩等 应用层:基于网络构建具体应用
TCP/IP四层网络模型
- 网络的四层从上往下分为应用层,传输层,网络层,网络接口层
- 网络接口层:定义了主机间网络连通的协议,具体包括Ethernet、FDDI,ATM
- 网络层:负责服务数据的传输,路由及地址的选择IP,ARP地址解析协议
- 传输层:确认数据传输及错误处理TCP,UDP
- 应用层:服务及应用程序,Telnet,FTP,HTTP,SNMP,DNS
TCP中的三次握手
- TCP是因特网的传输层协议,使用三次握手协议建立连接,在客户端主动发出SYN连接请求后,等待对方回答SYN+ACK,并最终对对方的SYN执行ACK确认,这种建立连接的方式可以防止产生错误的连接,TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议
- 客户端发送SYN(seq = x)报文给服务器端,并进入SYN_SEND状态
- 服务器收到SYN报文,回应一个SYN(seq = y) 和ACK(ack = x+1)报文,进入SYN_SEND状态
- 客户端收到服务器的SYN报文,回应一个ACK(ack = y+1)报文,进入established状态,成功建立连接可以开始传输数据了
TCP中的四次挥手
- TCP在建立连接时要进行三次握手,在断开连接时需要进行四次挥手,这是由于TCP的半关闭造成的,因为TCP是全双工的,所以在进行关闭时,对每个方向都需要单独关闭,这一方完成他的数据传输任务时,就会发送一个FIN来想另一方通行告知将要终止这个方向的连接
- 可由客户端主动断开或者服务器端主动断开
- 客户端应用调用断开连接的请求,向服务器发送一个终止标志位FIN=1,seq = u的消息,表示数据已经发送完毕,请求服务器端确认关闭连接,此时客户端处于FIN-wait-1状态
- 服务器端在收到这个FIN消息后,返回一个ACK=1,ack=u+1,seq=v的消息给客户端,表示接受到客户端断开链路的操作请求,这是TCP服务器通知高层应用进程释放客户端到服务器端的链路,服务器处于CLOSE_WAIT状态,即半关闭状态,客户端在接收到回应后,处于FIN-WAIT2状态
- 服务器端在关闭链路时,需要发送一个终止标志位FIN=1,ACK=1,sep = w,ack = u+1的消息给客户端,表示关闭链路前服务器需要给客户端发送的消息已经发送完毕,请求关闭链路,此时服务器端处于LAST_ACK状态,等待客户端断开链路
- 客户端在接收到这个最终FIN消息后,发送一个ACK=1 ack = w+1,seq = u+1的消息给服务器端,表示收到请求,此时客户端处于TIM_WAIT状态,TCP连接还没有释放,经过等待计时器(2MSL)设置的超时时间后,客户端进入CLOSE状态。
HTTP原理
- http是一个无状态的协议,无状态是指在客户端与服务器之间不需要建立持久的连接,在一个客户端向服务器发送请求且服务器收到该请求并返回响应后,本次通信结束,http连接将被关闭,服务器不保留连接的相关信息,HTTP遵循请求(Request)/应答(Response)模型,客户端向服务器发送请求,服务器处理请求并返回适当的应答。
- 传输流程
- 地址解析:地址解析通过域名系统DNS解析服务器域名从而获得主机的IP地址,
- 封装HTTP数据包:解析协议名,主机,端口,对象路径等并结合本机自己的信息封装成一个HTTP请求数据包。
- 封装TCP包,将http请求数据包进一步封装成TCP数据包
- 建立TCP连接:基于TCP的三次握手机制建立连接
- 客户端发送请求:在建立连接后,客户端发送一个请求给服务器
- 服务器响应:服务器在接收到请求后,结合业务逻辑进行数据处理,然后想客户端返回相应的响应信息,在响应信息中包含状态行,协议版本号,成功或错误的代码,消息体等内容
- 服务器关闭TCP连接,服务器在向浏览器发送请求响应数据后关闭TCP连接,但如果浏览器或者服务器在消息头中加入了Connection:keep-alive则仍然保持连接,在下一次请求中,浏览器可以继续使用相同的连接发送请求。不仅减少了请求响应的时间,还节约了网络带宽和系统资源
- http中的常见状态码:200 ok 400 bad request错误请求 402 payment required需要付款 403 forbidden 禁止访问 404 not found 未找到 408request timeout请求超时 504 gateway timeout网关超时
HTTPS
- https是以安全问目标的http通道,在http中加入ssl层以提高数据传输的安全性,其端口一般为443
- HTTP的加密流程
- 发起请求:客户端在通过TCP和服务器建立连接之后,发出一个请求证书的消息给服务器,在该消息信息中包含自己可实现的算法列表和其他需要的信息
- 证书返回:服务器端在收到消息后,回应客户端并返回证书,在证书中包含服务器信息,域名,申请证书的公司,公钥,数据加密算法等
- 证书验证:客户端在收到证书后,判断证书签发机构是否正确,并使用该签发机构的公钥确认证书是否有效,客户端还会确保证书中列出的域名正是需要访问的域名,如果确认证书有效,则会生成对称秘钥,并使用公钥对对称秘钥加密
- 密钥交换:客户端将加密后的对称秘钥发送给服务器,服务器在收到秘钥后通过公钥解密
- 数据传输,通过上述步骤,客户端和服务器就完成了密钥对的交换,在之后的数据传输过程中,客户端和服务器就可以基于对称加密将数据加密后在网络上传输,保证了网络数据传输的安全性
CDN的原理
- CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)指基于部署在各地的机房服务器,通过中心平台的负载均衡,内容分发,调度的能力,使用户就近获取所需的内容,降低网络延迟,提升用户访问的响应速度和体验度
- 关键技术:内容发布,内容路由,内容交换和性能管理
- 内容发布:借助建立索引,缓存,流分裂,组播等技术,将内容发布到网络上距离用户最近的中心机房
- 内容路由,通过内容路由器中的重定向(DNS)机制,在多个中心机房的服务器上负载均衡用户的请求,是用户从最近的中心机房获取数据
- 内容交换:根据内容的可用性,服务器的可用性及用户的背景,在缓存服务器上利用应用层交换,流分裂,重定向技术,只能地平衡负载流量。
- 性能管理:通过内部和外部监控系统,获取网络部件的信息,测量内容发布的端到端性能(丢包,延时,平均带宽,启动时间,帧数率等),保证网络处于最佳运行状态。
- CDN的主要特点:本地缓存加速,镜像服务,远程加速,带宽优化,集群抗攻击
- 内容分发系统:将用户请求的数据分发到就近的各个中心机房,以保障为用户提供快速、高效的内容服务,
- 负载均衡系统是整个CDN系统的核心,根据当前网络的流量分布,各中心机房服务器的负载和用户请求的特点将用户的请求负载到不同的中心机房或不同的服务器上,以保障用户内容的流畅性,负载均衡技术包括全局负载均衡和本地负载均衡,
- 全局负载均衡:主要指跨机房的负载均衡,通过DNS解析或者应用层重定向技术将用户的请求负载到就近的中心机房上
- 本地负载均衡:主要指机房内部的负载均衡,一般通过缓存服务器,基于LVS,Nginx,服务网关等技术实现用户访问的负载
负载均衡
四层负载均衡
- 四层负载均衡主要修改报文中的目标地址和端口来实现报文的分发和负载均衡,常用软硬件:F5,LVS+keepalive ,nginx 同时实现四层和七层负载均衡,带缓存功能,可基于正则表达式灵活转发
七层负载均衡
- 七层负载均衡又称为内容负载均衡,主要通过解析报文中真正有意义的应用层内容,并根据负载均衡配置和负载均衡策略选择一个最佳的服务器响应用户的请求,更加智能化。常用软件:HAproxy,Nginx,Apache
负载均衡算法
- 轮训均衡:指将客户端请求轮流分配到1到N台服务器上,每台服务器被均等的分配一定数量的请求,适用于集群中所有服务器都拥有相同的软硬件配置和服务能力的情况下
- 权重轮询均衡,根绝每台服务器的不同配置及服务能力,为每台服务器都设置不同的权重值,然后根据权重值为服务器分配请求,适合服务器配置不均等的环境下
- 随机均衡:不考虑配置和负载,随机分配
- 权重随机均衡,分配权重,但是随机分配请求
- 响应速度均衡:根据服务器响应速度的不同把请求分配给响应速度最快的服务器上,因为探测到的响应速度是负载服务器到服务器的,所以会有一定误差
- 最少连接数均衡,指在负载均衡器内部记录当前每台服务器正在处理的连接数量,在有新请求时,分配给连接数最少的服务器,适用于网络连接和带宽有限,cpu处理任务简单的请求服务时,例如FTP
- 处理能力均能:将服务请求分配给内部符合最轻的服务器,尤其适合七层负载均衡模型
- DNS响应均衡,客户端向第一个域名解析后的服务器发请求方服务,而忽略其他负载均衡的响应,适合全局负载的场景
- 散列算法均衡:通过一致性散列算法和虚拟节点技术,将相同参数的请求总是发送到同一台服务器,该服务器长期,稳定为某些客户端服务
- IP地址散列,将来自同一客户端的请求统一转发给相同的服务器,能以会话为单位,保证同一客户端的请求能够一直在同一台服务器上处理,主要适用于客户端与服务器需要保持长时间的连接的场景,比如基于TCP长连接的应用
- URL散列,通过管理客户端请求的URL信息散列表,主要使用与七层负载均衡,根据用户请求类型不同将其转发给不同类型的应用服务器
Nginx反向代理和负载均衡
- 一般的负载均衡软件如LVS实现的功能只是对请求数据包的转发和传递,从负载均衡下的节点服务器来看,接收到的请求还是来自访问负载均衡器的客户端的真实用户:而反向代理服务器在接收到用户的访问请求后,会代理用户重新向节点服务器,如web服务器,文件服务器,视频服务器)发起请求,反向代理服务器与节点服务器进行具体的数据交互,最后吧数据返回给客户端用户,在节点服务器看来,访问点节点服务器的客户端就是反向代理服务器,而非真实的网站访问用户。
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2022/11/19 21:17:14 - win7 正在配置 请勿关闭计算机,怎么办Win7开机显示正在配置Windows Update请勿关机...
置信有很多用户都跟小编一样遇到过这样的问题,电脑时发现开机屏幕显现“正在配置Windows Update,请勿关机”(如下图所示),而且还需求等大约5分钟才干进入系统。这是怎样回事呢?一切都是正常操作的,为什么开时机呈现“正…...
2022/11/19 21:17:13 - 准备配置windows 请勿关闭计算机 蓝屏,Win7开机总是出现提示“配置Windows请勿关机”...
Win7系统开机启动时总是出现“配置Windows请勿关机”的提示,没过几秒后电脑自动重启,每次开机都这样无法进入系统,此时碰到这种现象的用户就可以使用以下5种方法解决问题。方法一:开机按下F8,在出现的Windows高级启动选…...
2022/11/19 21:17:12 - 准备windows请勿关闭计算机要多久,windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机怎么办...
有不少windows10系统用户反映说碰到这样一个情况,就是电脑提示正在准备windows请勿关闭计算机,碰到这样的问题该怎么解决呢,现在小编就给大家分享一下windows10系统提示正在准备windows请勿关闭计算机的具体第一种方法:1、2、依次…...
2022/11/19 21:17:11 - 配置 已完成 请勿关闭计算机,win7系统关机提示“配置Windows Update已完成30%请勿关闭计算机”的解决方法...
今天和大家分享一下win7系统重装了Win7旗舰版系统后,每次关机的时候桌面上都会显示一个“配置Windows Update的界面,提示请勿关闭计算机”,每次停留好几分钟才能正常关机,导致什么情况引起的呢?出现配置Windows Update…...
2022/11/19 21:17:10 - 电脑桌面一直是清理请关闭计算机,windows7一直卡在清理 请勿关闭计算机-win7清理请勿关机,win7配置更新35%不动...
只能是等着,别无他法。说是卡着如果你看硬盘灯应该在读写。如果从 Win 10 无法正常回滚,只能是考虑备份数据后重装系统了。解决来方案一:管理员运行cmd:net stop WuAuServcd %windir%ren SoftwareDistribution SDoldnet start WuA…...
2022/11/19 21:17:09 - 计算机配置更新不起,电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?
原标题:电脑提示“配置Windows Update请勿关闭计算机”怎么办?win7系统中在开机与关闭的时候总是显示“配置windows update请勿关闭计算机”相信有不少朋友都曾遇到过一次两次还能忍但经常遇到就叫人感到心烦了遇到这种问题怎么办呢?一般的方…...
2022/11/19 21:17:08 - 计算机正在配置无法关机,关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机...
关机提示 windows7 正在配置windows 请勿关闭计算机 ,然后等了一晚上也没有关掉。现在电脑无法正常关机以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!关机提示 windows7 正在配…...
2022/11/19 21:17:05 - 钉钉提示请勿通过开发者调试模式_钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用...
钉钉请勿通过开发者调试模式是真的吗好不好用 更新时间:2020-04-20 22:24:19 浏览次数:729次 区域: 南阳 > 卧龙 列举网提醒您:为保障您的权益,请不要提前支付任何费用! 虚拟位置外设器!!轨迹模拟&虚拟位置外设神器 专业用于:钉钉,外勤365,红圈通,企业微信和…...
2022/11/19 21:17:05 - 配置失败还原请勿关闭计算机怎么办,win7系统出现“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”,长时间没反应,无法进入系统的解决方案...
前几天班里有位学生电脑(windows 7系统)出问题了,具体表现是开机时一直停留在“配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机”这个界面,长时间没反应,无法进入系统。这个问题原来帮其他同学也解决过,网上搜了不少资料&#x…...
2022/11/19 21:17:04 - 一个电脑无法关闭计算机你应该怎么办,电脑显示“清理请勿关闭计算机”怎么办?...
本文为你提供了3个有效解决电脑显示“清理请勿关闭计算机”问题的方法,并在最后教给你1种保护系统安全的好方法,一起来看看!电脑出现“清理请勿关闭计算机”在Windows 7(SP1)和Windows Server 2008 R2 SP1中,添加了1个新功能在“磁…...
2022/11/19 21:17:03 - 请勿关闭计算机还原更改要多久,电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机怎么办...
许多用户在长期不使用电脑的时候,开启电脑发现电脑显示:配置windows更新失败,正在还原更改,请勿关闭计算机。。.这要怎么办呢?下面小编就带着大家一起看看吧!如果能够正常进入系统,建议您暂时移…...
2022/11/19 21:17:02 - 还原更改请勿关闭计算机 要多久,配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以...
配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机,电脑开机后一直显示以以下文字资料是由(历史新知网www.lishixinzhi.com)小编为大家搜集整理后发布的内容,让我们赶快一起来看一下吧!配置windows update失败 还原更改 请勿关闭计算机&#x…...
2022/11/19 21:17:01 - 电脑配置中请勿关闭计算机怎么办,准备配置windows请勿关闭计算机一直显示怎么办【图解】...
不知道大家有没有遇到过这样的一个问题,就是我们的win7系统在关机的时候,总是喜欢显示“准备配置windows,请勿关机”这样的一个页面,没有什么大碍,但是如果一直等着的话就要两个小时甚至更久都关不了机,非常…...
2022/11/19 21:17:00 - 正在准备配置请勿关闭计算机,正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了解决教程...
当电脑出现正在准备配置windows请勿关闭计算机时,一般是您正对windows进行升级,但是这个要是长时间没有反应,我们不能再傻等下去了。可能是电脑出了别的问题了,来看看教程的说法。正在准备配置windows请勿关闭计算机时间长了方法一…...
2022/11/19 21:16:59 - 配置失败还原请勿关闭计算机,配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机...
我们使用电脑的过程中有时会遇到这种情况,当我们打开电脑之后,发现一直停留在一个界面:“配置Windows Update失败,还原更改请勿关闭计算机”,等了许久还是无法进入系统。如果我们遇到此类问题应该如何解决呢࿰…...
2022/11/19 21:16:58 - 如何在iPhone上关闭“请勿打扰”
Apple’s “Do Not Disturb While Driving” is a potentially lifesaving iPhone feature, but it doesn’t always turn on automatically at the appropriate time. For example, you might be a passenger in a moving car, but your iPhone may think you’re the one dri…...
2022/11/19 21:16:57