淺談域名發(fā)散與域名收斂
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性能優(yōu)化一直是前端工作中十分重要的一環(huán)，都說從 10 到 1 容易，從 1 到 0 很難。而隨著前端技術的飛速發(fā)展，沒有什么技術或者法則是金科玉律一沉不變的。
很佩服那些勇于挑戰(zhàn)權威，推陳出新的勇者，是他們讓我們的技術不斷的變革更加的卓越。好像扯遠了，本文主要想談談兩個名詞，域名發(fā)散和域名收斂。
域名發(fā)散
這個很好理解，前端er都知道，PC 時代為了突破瀏覽器的域名并發(fā)限制，遵循這樣一條定律：
· http 靜態(tài)資源采用多個子域名
嗯，為什么要這樣做呢，目的是充分利用現代瀏覽器的多線程并發(fā)下載能力。 由于瀏覽器的限制，每個瀏覽器，允許對每個域名的連接數一般是有上限的，附圖一枚：
上圖展示了各瀏覽器的并行連接數（同域名），可以看到在一些現代瀏覽器內每個 hostname 的最大連接數基本都是6個，IE 稍顯傲嬌，總體而言并發(fā)數不高。 所以 PC 時代對靜態(tài)資源優(yōu)化時，通常將靜態(tài)資源分布在幾個不同域，保證資源最完美地分域名存儲，以提供最大并行度，讓客戶端加載靜態(tài)資源更為迅速。
另外，為什么瀏覽器要做并發(fā)限制呢？
1、究其根本原因，在以前，服務器的負載能力差，稍微流量大一點服務器就容易就崩潰。 所以為了保護服務器不被強暴到崩潰，瀏覽器要對 max connections（最大并發(fā)數）進行限制。如果每個用戶的最大并發(fā)數不限制的話，服務器的負載能力會大幅下降。
2、另外還有一個方面就是, 防止 DDOS 攻擊。最基本的 DoS 攻擊就是利用合理的服務請求來占用過多的服務資源，從而使合法用戶無法得到服務的響應。如果不限制并發(fā)請求數量，后果，啊哦，你懂的。
域名收斂
本文的重點是想談談域名收斂，顧名思義，域名收斂的意思就是建議將靜態(tài)資源只放在一個域名下面，而非發(fā)散情況下的多個域名下。
上面也說到了，域名發(fā)散可以突破瀏覽器的域名并發(fā)限制，那么為要反其道而行之呢？因為因地制宜，不同情況區(qū)別對待，域名發(fā)散是 PC 時代的產物，而現在進入移動互聯網時代，通過無線設備訪問網站，App的用戶已占據了很大一部分比重，而域名發(fā)散正是在這種情況下提出的。且聽我一步步分析。
http 請求過程
首先要知道，使用一個 http 請求去請求一個資源時，會經歷些什么。簡單而言：
1、DNS 域名解析 -->
2、發(fā)起 TCP 的 3 次握手 -->
3、建立 TCP 連接后發(fā)起 http 請求 -->
4、服務器響應 http 請求
5、......略
在這里第一步，也是關鍵的第一步 DNS 解析，在移動端的 http 請求耗時中，DNS 解析占據了大部分時間。 說 DNS 域名解析過程前，再科普一下域名結構。
域名結構
域名的結構（或者叫命名空間）是一個樹狀結構，有樹就得有根，這個根是一個點‘.’（dot）。
以 www.example.com 為例，完整的形式應該是 www.example.com. ，注意最后一個點，就是根結點 root ，只不過平時是瀏覽器或者系統(tǒng)的解析器自動幫我們補全了。我們要想獲取根域都有那些，可以在終端下直接使用 dig 命令（需要安裝 dig 指令），如下:
可以看到有 13 個，大部分都是在國外，根節(jié)點之后就是頂級域名，就是.cn .com .gov 這些，頂級域劃分為通用頂級域 （com、org、net 等）和國家與地區(qū)頂級域（cn、hk、us、tw 等）。我們可以繼續(xù)使用 dig 查看一下 頂級域名的解析路徑，加上 +trace 參數選項，意思是追蹤 DNS 解析過程，如下：
可以看到是先到根節(jié)點，再查找到 com ，就是根結點會告知下一個結點 com 在哪：就是 com. 172800 IN NS [a-m].gtld-servers.net。 ok，頂級域之后就是我們熟知的一級域名，譬如 www.example.com 中的 example 就是一級域 。有興趣的可以自己試著用 dig 指令再追蹤一下：dig example.com. +trace ，可以看到是從根節(jié)點從右向左逐步查找的。
NS 為何
上面兩張 dig 命令貼圖中間出現了很多次 NS ，NS 即是 NameServer，大部分情況下又叫權威名稱服務器簡稱權威。
什么是權威呢，通俗點講其實是某些域的權威，也就是權威上面有這些域的最新，最全的數據，所有這些域的數據都應該以此為準（只有權威可以增刪改這些域的數據），就像上面 dig com +trace 的結果可以看到，com 的權威是上面的 13 個根域。同理，所有的頂級域（cn、org、net 等等）的權威都是根域。
DNS 解析‘其實上面就是 DNS 解析的一個大致過程，即迭代解析，但是不是很詳盡，一個完整的 DNS 解析過程如下：
Step1: 首先拿到 URL 后，瀏覽器會尋找本地的 DNS 緩存，看看是否有對應的 IP 地址，如果緩存中存在那就好了，如果沒有，那就得向 DNS Server 發(fā)送一個請求，找到你想要的 IP 地址。
Step2: 首先他會向你的 ISP(互聯網服務提供商) 相關的 DNS servers 發(fā)送 DNS query。然后這些 DNS 進行遞歸查詢(recursive)。所謂的遞歸查詢，就是能夠直接返回對應的IP地址，而不是其他的 DNS server 地址。
Step3: 如果上述的 DNS Servers 沒有你要的域名地址，則就會發(fā)送迭代查詢，即會先從 root nameservers 找起。 即是假如你要查詢 www.example.com ，會先從包含根結點的 13 臺最高級域名服務器開始。
Step4: 接著，以從右向左的方式遞進，找到 com. 然后向包含 com 的 TLD(頂級域名) nameservers 發(fā)送 DNS 請求。接著找到包含 example 的 DNS server。
Step5: 現在進入到了example.com 部分，即是現在正在詢問的是權威服務器，該服務器里面包含了你想要的域名信息，也就是拿到了最后的結果 record 。
Step6: 遞歸查詢的 DNS Server 接受到這 record 之后, 會將該record 保存一份到本地。 如果下一次你再請求這個 domain 時，我就可以直接返回給你了。由于每條記錄都會存在 TLL ，所以 server 每隔一段時間都會發(fā)送一次請求，獲取新的 record，
Step7: 最后，再經由最近的 DNS Server 將該條 record 返回。 同樣，你的設備也會存一份該 record 的副本。 之后，就是 TCP 的事了，下面是一張萌萌的簡化圖：
到這里，我們大致就可以梳理一下，迭代查詢的過程如下：
流程: . => com. => .exampl.com. => www.example.com. => IP adress
TTL 為何
TTL 是 Time To Live 的縮寫，該字段指定 IP 包被路由器丟棄之前允許通過的最大網段數量。TTL 是 IPv4 包頭的一個 8 bit 字段。
簡單的說它表示 DNS 記錄在 DNS 服務器上緩存時間。
扯了這么多 http 請求， DNS 解析，回到正題域名收斂上，從上面可以看到，DNS 解析其實是一個很復雜的過程，在 PC 上，我們采用域名發(fā)散策略，是因為在 PC 端上，DNS 解析通常而言只需要幾十 ms ，可以接受。而移動端，2G 網絡，3G網絡，4G網絡/wifi 強網，而且移動 4G 容易在信號不理想的地段降級成 2G ，通過大量的數據采集和真實網絡抓包分析（存在DNS解析的請求），DNS的消耗相當可觀，2G網絡大量5-10s，3G網絡平均也要3-5s（數據來源于淘寶）。 下面附上在 2G，3G，4G， WIFI 情況下 DNS 遞歸解析的時間 （ms）：
因為在增加域的同時，往往會給瀏覽器帶來 DNS 解析的開銷。所以在這種情況下，提出了域名收斂，減少域名數量可以降低 DNS 解析的成本。
下圖是手機端頁面加載數和域名分散數的關系（from Mobify Developer）: 
在 2 個域名分散條件下，網頁的加載速度提升較大，而第 3 個以后就比較慢了。 所以，一般來說，域名分散的數量最好在 3 以下。
SPDY
本來至此，本文應該結束了，談了下域名發(fā)散與域名收斂。
但是，單純的在移動端采用域名收斂并不能很大幅度的提升性能，很重要的一點是，在移動端建連的消耗非常大，而 SPDY 協議可以完成多路復用的加密全雙工通道，顯著提升非wifi環(huán)境下的網絡體驗。
俗話說，好刀配好鞘，好馬配好鞍，當域名收斂配合 SPDY 才能最大程度發(fā)揮他們的效用，達到事半功倍。
那么什么是 SPDY？
SPDY，一種開放的網絡傳輸協議，由Google開發(fā)，用來發(fā)送網頁內容?；趥鬏斂刂茀f議（TCP）的應用層協議 ，是 HTTP/2 的前身。
SPDY 的作用就是，在不增加域名的情況下，解除最大連接數的限制。主要的特點就是多路復用，他的目的就是致力于取消并發(fā)連接上限。
那么相比 http， SPDY 具體的優(yōu)勢在哪里呢：
1. 多路復用 請求優(yōu)化
SPDY 規(guī)定在一個 SPDY 連接內可以有無限個并行請求，即允許多個并發(fā) HTTP 請求共用一個 TCP會話。這樣 SPDY 通過復用在單個 TCP 連接上的多次請求，而非為每個請求單獨開放連接，這樣只需建立一個 TCP 連接就可以傳送網頁上所有資源，不僅可以減少消息交互往返的時間還可以避免創(chuàng)建新連接造成的延遲，使得 TCP 的效率更高。
此外，SPDY 的多路復用可以設置優(yōu)先級，而不像傳統(tǒng) HTTP 那樣嚴格按照先入先出一個一個處理請求，它會選擇性的先傳輸 CSS 這樣更重要的資源，然后再傳輸網站圖標之類不太重要的資源，可以避免讓非關鍵資源占用網絡通道的問題，提升 TCP 的性能。
2. 支持服務器推送技術
服務器可以主動向客戶端發(fā)起通信向客戶端推送數據，這種預加載可以使用戶一直保持一個快速的網絡。
3. SPDY 壓縮了 HTTP 頭
舍棄掉了不必要的頭信息，經過壓縮之后可以節(jié)省多余數據傳輸所帶來的等待時間和帶寬。
4. 強制使用 SSL 傳輸協議
Google 認為 Web 未來的發(fā)展方向必定是安全的網絡連接，全部請求 SSL 加密后，信息傳輸更加安全。
看看 SPDY 的作用圖：
SPDY 協議在性能上對 HTTP 做了很大的優(yōu)化，其核心思想是盡量減少連接個數，而對于 HTTP 的語義并沒有做太大的修改。
具體來說是，SPDY 使用了 HTTP 的方法和頁眉，但是刪除了一些頭并重寫了 HTTP 中管理連接和數據轉移格式的部分，所以基本上是兼容 HTTP 的。
寫到這里，好想繼續(xù)往下寫 HTTP/2 ，因為 HTTP/2 的前身即是 SPDY 協議，但是感覺本文的內容已經很充實了，內容也很多，就不再繼續(xù)往下，內容很多，希望有人能夠耐心讀完，對一些網絡基礎知識很好的鞏固效果。
如果還有什么疑問或者建議，可以多多交流，原創(chuàng)文章，文筆有限，才疏學淺，文中若有不正之處，萬望告知。
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