域名发散和域名收敛

关于域名

百度百科关于域名的概念是：

域名（英语：Domain Name），又称网域，是由一串用点分隔的名字组成的Internet上某一台计算机或计算机组的名称，用于在数据传输时对计算机的定位标识（有时也指地理位置）。由于IP地址具有不方便记忆并且不能显示地址组织的名称和性质等缺点，人们设计出了域名，并通过网域名称系统（DNS，Domain Name System）来将域名和IP地址相互映射，使人更方便地访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP地址数串。

全球13组根域名服务器以英文字母A到M依序命名，域名格式为“字母.root-servers.net”。根域名服务器（英语：root name server）是互联网域名解析系统（DNS）中最高级别的域名服务器，负责返回顶级域的权威域名服务器地址。全部已以任播技术在全球多个地点设立镜像站。

域名结构

域名的结构（或者叫命名空间）是一个树状结构，有树就得有根，这个根是一个点‘.’（dot）。
以 www.example.com 为例，完整的形式应该是 www.example.com. ，注意最后一个点，就是根结点root ，只不过平时是浏览器或者系统的解析器自动帮我们补全了。根节点之后就是顶级域名，就是 .cn .com .gov 这些，顶级域划分为通用顶级域（com、org、net 等）和国家与地区顶级域（cn、hk、us、tw 等）。我们可以用dig命令查看一下顶级域名的解析路径，加上 +trace 参数选项，意思是追踪 DNS 解析过程，如下：
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另外，上面两张 dig 命令贴图中间出现了很多次 NS ，NS 即是 NameServer，大部分情况下又叫权威名称服务器简称权威。
什么是权威呢，通俗点讲其实是某些域的权威，也就是权威上面有这些域的最新，最全的数据，所有这些域的数据都应该以此为准（只有权威可以增删改这些域的数据），就像上面 dig com +trace 的结果可以看到，com 的权威是上面的 13 个根域。同理，所有的顶级域（cn、org、net 等等）的权威都是根域。

域名又有顶级域名、二级域名、子域名和父域名的概念。

顶级域名

顶级域（或顶级域名），英语：Top-level domains，first-level domains（TLDs），也翻译为国际顶级域名。是互联网DNS等级之中的最高级的域，它保存于DNS根域的名字空间中。顶级域名是域名的最后一个部分，即是域名最后一点之后的字母，例如在http:\/\/example.com这个域名中，顶级域是 .com（或 .COM），大小写视为相同。

二级域名

除了顶级域名，还有二级域名（SLD，second-level domain），就是最靠近顶级域名左侧的字段。如：http:\/\/zh.wikipedia.org中，wikipedia就是二级域名(有资料认为, 在顶级域名后面, 还存在一级域名, 那么zh就是二级域名)。

父域名和子域名

一个相对概念，很好理解。如 “www.sina.com.cn” 和 “news.sina.com.cn” 都是 sina.com.cn 的子域名（或称为二级域名），sina.com.cn 就是父域名。
同样，sina.com.cn 其实又可以看作是 .com.cn 的子域名；而 .com.cn 又是 .cn 的一个子域名。

这个图把域名结构展示的比较清晰：

域名发散

这个很好理解，PC时代为了突破浏览器的域名并发限制，遵循这样一条定律：http静态资源采用多个子域名，目的是充分利用现代浏览器的多进程并发下载能力。由于浏览器的限制，每个浏览器允许对每个域名的连接数一般是有限的，附图一枚：

上图展示了各浏览器的并行连接数（同域名），可以看到在一些现代浏览器内每个 hostname 的最大连接数基本都是6个，IE 稍显傲娇，总体而言并发数不高。所以 PC 时代对静态资源优化时，通常将静态资源分布在几个不同域，保证资源最完美地分域名存储，以提供最大并行度，让客户端加载静态资源更为迅速。

另外，为什么浏览器要做并发限制呢？

究其根本原因，在以前，服务器的负载能力差，稍微流量大一点服务器就容易就崩溃。所以为了保护服务器不被强暴到崩溃，浏览器要对 max connections（最大并发数）进行限制。如果每个用户的最大并发数不限制的话，服务器的负载能力会大幅下降。
另外还有一个方面就是, 防止 DDOS 攻击。最基本的 DoS 攻击就是利用合理的服务请求来占用过多的服务资源，从而使合法用户无法得到服务的响应。

域名收敛

顾名思义，域名收敛的意思就是建议将静态资源只放在一个域名下面，而非域名发散情况下的多个域名下。上面也说到了，域名发散可以突破浏览器的域名并发限制，那么为要反其道而行之呢？因为因地制宜，不同情况区别对待，域名发散是PC时代的产物，而现在进入移动互联网时代，通过无线设备访问网站，App的用户已占据了很大一部分比重，而域名发散正是在这种情况下提出的。

http请求过程

DNS域名解析
发起TCP的3次握手
建立TCP连接后发起http请求
服务器响应http请求
…

在这里第一步，也是关键的第一步DNS解析，在移动端的http请求耗时中，DNS解析占据了大部分时间。

DNS解析

一个完整的DNS解析过程如下：

首先拿到URL后，浏览器会寻找本地的DNS缓存，看看是否有对应的IP的地址，如果缓存中存在那就好啦；如果不存在，那就要想DNS server发送一个请求，找到你想要的IP地址。
首先他会向你的ISP（互联网服务提供商）相关的DNS server发送DNS query。然后这些DNS进行递归查询（recursive）。所谓的递归查询就是说能够直接返回对应的IP地址，而不是其他的DNS server地址。
如果上述的DNS server没有你要的域名地址，则会发送迭代查询，即会先从root nameserver找起。即假如你要查询 www.example.com.,会先从包含根节点的13台最高级域名服务器开始。
接着，以从右向左的方式递进，找到com.，然后向包含com的TLD（顶级域名）nameserver发送DNS请求。接着找到包含example的DNS server。
现在进入到了example.com部分，即现在正在查询的是权威服务器，该服务器里面包含了你想要的域名信息，也就是拿到了最后的结果record。
递归查询的DNS server接收到这record之后，会将record保存一份到本地。如果下一次再请求这个domain时，就可以直接返回这个record。由于每条记录都会存在TLL，所以Server每隔一段时间都会发送一次请求，获取新的record。
最后，再经由最近的DNS server将该条record返回。同样，你的设备也会存一份该record的副本。之后，就是TCP的事情了。下面是一张简化图：

大致流程是：.=>com.=>example.com.=>www.example.com.=>IP adress

TTL 为何

TTL是Time to Live的缩写，也就是生存时间值，表示DNS记录在DNS服务器上缓存的时间。

引用一个百度百科的例子：

假设，有这样一个域名myhost.baiwan-han.com（其实，这就是一条DNS记录，通常表示在baiwan-han.com域中有一台名为myhost的主机）对应IP地址为1.1.1.1，它的TTL为10分钟。这个域名或称这条记录存储在一台名为-ns.baiwan-han.com的DNS服务器上。此时如果有一个用户在浏览器中输入以下地址（又称URL）：myhost.baiwan-han.com 那么会发生些什么呢？

该访问者指定的DNS服务器（或是他的ISP，互联网服务商，动态分配给他的)8.8.\8.8就会试图为他解释myhost.baiwan-han.com，当然8.8.8.8这台DNS服务器由于没有包含myhost.baiwan-han.com这条信息，因此无法立即解析，但是通过全球DNS的递归查询后，最终定位到-ns.baiwan-han.com这台DNS服务器，-ns.baiwan-han.com这台DNS服务器将myhost.baiwan-han.com对应的IP地址1.1.1.1告诉8.8.8.8这台DNS服务器，然有再由8.8.8.8告诉用户结果。8.8.8.8为了以后加快对myhost.baiwan-han.com这条记录的解析，就将刚才的1.1.1.1结果保留一段时间，这就是TTL时间，在这段时间内如果用户又有对myhost.baiwan-han.com这条记录的解析请求，它就直接告诉用户1.1.1.1，当TTL到期则又会重复上面的过程。

扯了这么多http请求，DNS解析,回到正题域名收敛上，从上面可以看到，DNS解析其实是一个很复杂的过程，在PC上，我们采用域名发散策略，是因为在PC端上，DNS解析通常而言只需要几十ms，可以接受。而移动端，2G网络，3G网络，4G网络/wifi强网，而且移动4G容易在信号不理想的地段降级成2G，通过大量的数据采集和真实网络抓包分析（存在DNS解析的请求），DNS的消耗相当可观，2G网络大量5-10s，3G网络平均也要3-5s（数据来源于淘宝）。下面附上在 2G，3G，4G， WIFI 情况下 DNS 递归解析的时间（ms）：