从输入URL到找性能优化点

有很多面试官都会问从输入URL到页面展示出来的过程是怎么样的?

过程本身没有太大意义

意义在于 我们能不能从这个过程里找到性能优化点

全局过程

-> DNS

-> TCP

-> SSL/TLS

-> HTTP 请求

-> 浏览器渲染DOM TREE CSS RULE TREE 和最后的RENDER TREE

DNS

假设现在要解析http://www.xunlei.com

-> 发起http://www.xunlei.com请求

-> 查找浏览器DNS缓存 (可 chrome://net-internals/#dns或chrome://dns/ 查看 DNS缓存情况)

-> hosts文件查找

-> DNS服务器缓存查找( DNS的服务器可能是 ISP(Internet Service Provider 中国电信、联通等) 或 系统设置的DNS服务器中 (例如8.8.8.8) 或路由器设置的DNS服务器 或本机(例如使用dig命令时))

-> DNS服务器 分级查询域名

浏览器的DNS缓存

拿chrome来说

chrome://net-internals/#dns

dns缓存

这里主要记录域名的IP 和过期时间 TTL这里显示以毫秒为单位 (async DNS configuration 和 最后列的network changes 未研究透彻)

另外还有 chrome://dns/ (用隐身模式打开会显示 DNS pre-resolution and TCP pre-connection is disabled.)

主要根据 域名访问的次数 来选取下次启动chrome时 prefetch的NDS

Future startups will prefetch DNS records for 10 hostnames

代表这次启动chrome的时候 预DNS解析的10个域名(根据上次关闭chrome前 访问量最大的10个域名)

prefetch dns

DNS 服务器 分级查询域名

可以通过dig命令来查询 例如解析www.baidu.com

-> 查找.下一级的域名查找服务器

-> 查看com.下一级的域名查找服务器

-> 查找baidu.com.下一级的域名查找服务器

-> 查找到www.baidu.com.的域名服务器

dig +trace www.baidu.com

; <<>> DiG 9.8.3-P1 <<>> +trace www.baidu.com
;; global options: +cmd
.            88586    IN    NS    c.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    k.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    i.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    g.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    j.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    d.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    h.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    b.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    a.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    l.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    f.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    m.root-servers.net.
.            88586    IN    NS    e.root-servers.net.
;; Received 508 bytes from 192.168.8.24#53(192.168.8.24) in 32 ms

com.            172800    IN    NS    a.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    b.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    c.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    d.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    e.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    f.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    g.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    h.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    i.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    j.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    k.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    l.gtld-servers.net.
com.            172800    IN    NS    m.gtld-servers.net.
;; Received 494 bytes from 192.5.5.241#53(192.5.5.241) in 42 ms

baidu.com.        172800    IN    NS    dns.baidu.com.
baidu.com.        172800    IN    NS    ns2.baidu.com.
baidu.com.        172800    IN    NS    ns3.baidu.com.
baidu.com.        172800    IN    NS    ns4.baidu.com.
baidu.com.        172800    IN    NS    ns7.baidu.com.
;; Received 201 bytes from 192.43.172.30#53(192.43.172.30) in 326 ms

www.baidu.com.        1200    IN    CNAME    www.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns4.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns1.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns2.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns3.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns5.a.shifen.com.
;; Received 228 bytes from 220.181.38.10#53(220.181.38.10) in 40 ms

这里可能会有几个疑问

设置CNAME的作用

一般普通点的解析可能是这样的

dig +trace www.404mzk.com
...
...
;; Received 492 bytes from 193.0.14.129#53(193.0.14.129) in 216 ms

404mzk.com.        172800    IN    NS    dns9.hichina.com.
404mzk.com.        172800    IN    NS    dns10.hichina.com.
;; Received 335 bytes from 192.35.51.30#53(192.35.51.30) in 275 ms

www.404mzk.com.        600    IN    A    120.24.37.206
;; Received 48 bytes from 140.205.41.25#53(140.205.41.25) in 32 ms

直接拿到IP. 但是为了更好配置比较灵活都会做个CNAME 例如

dig +trace www.baidu.com
...
...
www.baidu.com.        1200    IN    CNAME    www.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns4.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns1.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns2.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns3.a.shifen.com.
a.shifen.com.        1200    IN    NS    ns5.a.shifen.com.
;; Received 228 bytes from 220.181.38.10#53(220.181.38.10) in 40 ms

好处

*. 批量更改IP方便: 同一IP同时指向一个域名, 例如 A->1.1.1.1 B->1.1.1.1 如果此时1.1.1.1的机器发生变了变化, 那么A和B的解析都要变, 如果A CNAME C , B CNAME C 的话 只要改C的IP即可

*. 设置CDN厂商IP: 做CDN 一般域名上CDN 会把自己的域名配置成CDN商的分配的域名 方便CDN做智能DNS

为什么www.baidu.com最后查询还返回了a.shifen.com.的NS?

因为方便CNAME www.a.shi.fen.com去取IP

如何拿到根域名服务器的查询地址

例如上面的

. 175147 IN NS f.root-servers.net.

DNS服务器要怎么去找f.root-servers.net.的IP呢

这些根域的IP 是直接写在DNS服务器中

可以通过dig ns . 查看部分根服务器的IP

> dig ns .

; <<>> DiG 9.8.3-P1 <<>> ns .
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 64857
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 13, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 4

;; QUESTION SECTION:
;.                IN    NS

;; ANSWER SECTION:
.            105234    IN    NS    l.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    a.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    h.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    b.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    g.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    i.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    e.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    d.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    c.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    k.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    j.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    m.root-servers.net.
.            105234    IN    NS    f.root-servers.net.

;; ADDITIONAL SECTION:
a.root-servers.net.    604595    IN    A    198.41.0.4
h.root-servers.net.    604712    IN    A    198.97.190.53
k.root-servers.net.    604712    IN    A    193.0.14.129
f.root-servers.net.    604619    IN    A    192.5.5.241

;; Query time: 27 msec
;; SERVER: 202.96.128.86#53(202.96.128.86)
;; WHEN: Tue Jul 17 00:22:58 2018
;; MSG SIZE  rcvd: 292

为什么根服务器只有13个IP?

受限于UDP包大小(512) 只能容下13组响应地址

在 Internet 数据传输中，UDP 数据长度控制在 576 字节（Internet 标准 MTU 值），

而在许多 UDP 应用程序设计中数据包被限制成 512 字节或更小。这样可以防止数据包的丢失。

具体的计算细节后面再研究

为什么有些CDN厂商最后返回了多余的NS?

例如

dig +trace nxnop015.flxdns.com.

...
;; Received 497 bytes from 192.203.230.10#53(192.203.230.10) in 258 ms

flxdns.com.        172800    IN    NS    dns1.flxdns.com.
flxdns.com.        172800    IN    NS    dns2.flxdns.com.
flxdns.com.        172800    IN    NS    dns4.flxdns.com.
flxdns.com.        172800    IN    NS    dns5.flxdns.com.
flxdns.com.        172800    IN    NS    dns6.flxdns.com.
flxdns.com.        172800    IN    NS    h102.dlgslb.cn.
;; Received 240 bytes from 192.12.94.30#53(192.12.94.30) in 303 ms

nxnop015.flxdns.com.    120    IN    A    183.232.201.64
nxnop015.flxdns.com.    120    IN    A    183.232.201.65
nxnop015.flxdns.com.    120    IN    A    183.232.201.88
nxnop015.flxdns.com.    120    IN    A    183.232.201.89
nxnop015.flxdns.com.    120    IN    A    183.240.6.94
nxnop015.flxdns.com.    120    IN    A    183.240.6.95
flxdns.com.        43200    IN    NS    dns1.flxdns.com.
flxdns.com.        43200    IN    NS    dns2.flxdns.com.
flxdns.com.        43200    IN    NS    dns4.flxdns.com.
flxdns.com.        43200    IN    NS    dns5.flxdns.com.
flxdns.com.        43200    IN    NS    dns6.flxdns.com.
flxdns.com.        43200    IN    NS    h102.dlgslb.cn.
;; Received 400 bytes from 122.11.50.214#53(122.11.50.214) in 39 ms

在查flxdns.com.的时候已经得到了NS

为什么最后查nxnop015.flxdns.com.的时候还返回了flxdns.com.的ns?

后续再研究.暂时推测是加热DNS服务器缓存?

CDN 跟 DNS的关联

其实从dig表名看来 就是多设了一层CNAME

CNAME到 解析到 CDN的DNS服务器 然后 CDN的NDS服务器进行就近IP选择

dig +trace g.alicdn.com
...
alicdn.com.        172800    IN    NS    nsp.alibabaonline.com.
alicdn.com.        172800    IN    NS    ns8.alibabaonline.com.
alicdn.com.        172800    IN    NS    nshz.alibabaonline.com.
alicdn.com.        172800    IN    NS    nsp2.alibabaonline.com.
;; Received 246 bytes from 192.54.112.30#53(192.54.112.30) in 421 ms

g.alicdn.com.        86400    IN    CNAME    g.alicdn.com.danuoyi.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns2.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns1.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns3.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns4.gds.alicdn.com.

然后对 CNAME到CDN的域名上

dig +trace g.alicdn.com.danuoyi.alicdn.com.

...
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns4.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns3.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns2.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns1.gds.alicdn.com.
;; Received 165 bytes from 140.205.71.243#53(140.205.71.243) in 1240 ms

g.alicdn.com.danuoyi.alicdn.com. 180 IN    A    113.96.109.122
g.alicdn.com.danuoyi.alicdn.com. 180 IN    A    183.57.82.243
g.alicdn.com.danuoyi.alicdn.com. 180 IN    A    113.96.109.123
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns1.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns2.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns3.gds.alicdn.com.
danuoyi.alicdn.com.    86400    IN    NS    danuoyinewns4.gds.alicdn.com.

这里还可以看到一个优化点

查到CNAME时 同时把CNAME的上一级NS找出来 方便CNAME时查找IP

优化点

DNS方便可以着手的点

  1. CDN: 多了一层CNAME 牺牲DNS时间 但加快内容传输
  2. edns: 加入用户原始IP 找到最合适用户的IP 包括在ISP层面和 地域层面

浏览器加载资源的顺序

chrome devtools 的network

https://developers.google.com/web/tools/chrome-devtools/network-performance/reference

参考链接

  1. DNS解析: https://blog.csdn.net/crazw/article/details/8986504
  2. DNS解析: http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/06/dns.html
  3. 为何只有13个根服务器IP: https://jaminzhang.github.io/dns/The-Reason-of-There-Is-Only-13-DNS-Root-Servers/
  4. 为何只有13个根服务器IP: https://www.zhihu.com/question/22587247
  5. edns: https://www.v2ex.com/t/46596
© 404mzk all right reserved，powered by Gitbookhttp://blog.404mzk.com 该文件修订时间： 2018-08-03 12:25:58

results matching ""

    No results matching ""