2573 字

13 分钟

【随笔】一次域名访问到底经历了什么？

2026-06-11

随笔&思辩

CDN

/

DNS

/

TLS

从 DNS 到 CDN#

或许你有过这样的疑问：

DNS 的作用不就是把域名解析成 IP 地址吗？

既然最终都会得到一个 IP 地址，那为什么还需要 CDN？

DNS 直接返回服务器 IP 不就行了吗？

这个问题实际上问到了 CDN 存在的根本原因。

要彻底理解 CDN，首先要理解：

DNS 解决的是“找到服务器”的问题，而 CDN 解决的是“找到最合适服务器”的问题。

一次普通的网站访问流程#

假设我们在浏览器输入：

1
https://www.baidu.com

浏览器并不知道这个域名对应哪个服务器，因此首先需要进行 DNS 查询。

可以看到浏览器本地缓存的百度dns信息和实际访问的百度远程IPv6是一致的。

DNS 的作用#

DNS（Domain Name System，域名系统）本质上就是互联网的电话簿。

例如：

1
www.baidu.com
2
        ↓
3
240e:ff:e020:99b:0:ff:b099:cff1

DNS 的任务很简单：

把人类容易记忆的域名转换成计算机能够通信的 IP 地址（IPv4或IPv6）。

DNS 查询过程#

浏览器会经历以下步骤：

1
浏览器
2
    ↓
3
本地缓存
4
    ↓
5
操作系统缓存
6
    ↓
7
hosts文件
8
    ↓
9
Local DNS（运营商DNS）
10
    ↓
11
根DNS
12
    ↓
13
顶级域DNS（.com）
14
    ↓
15
权威DNS
16
    ↓
17
获得IP地址

例如：

1
www.baidu.com
2
        ↓
3
240e:ff:e020:99b:0:ff:b099:cff1

然后浏览器拿着这个 IP：

1
240e:ff:e020:99b:0:ff:b099:cff1

建立TCP连接、TLS 握手，最终获取网页内容。

整个流程如下：

1
用户输入域名
2
       ↓
3
DNS解析
4
       ↓
5
获得IP
6
       ↓
7
建立连接
8
       ↓
9
请求网页
10
       ↓
11
服务器返回数据

扩展#

^3c486e

浏览器dns缓存查看：edge://net-internals/#dns、chrome://net-internals/#dns

Windows系统缓存查看：ipconfig /displaydns

参数说明

参数	含义
Record Name	查询的域名名称
Record Type	DNS记录类型（5=CNAME，28=AAAA，1=A记录）
Time To Live	生存时间（秒），表示缓存还有多久过期
Data Length	记录数据的长度（字节）
Section	DNS响应部分（Answer=答案部分）
CNAME Record	规范名称记录（域名别名）
AAAA Record	IPv6地址记录

建立可靠连接-TCP 三次握手#

^c8a987

拿到 IP 地址后，浏览器还不能直接发数据。因为互联网传输是不可靠的，数据包可能会丢失。

浏览器需要和服务器进行 TCP 三次握手，确认双方都能正常收发数据：

1
1.第一次握手
2
客户端：喂，你能听到我说话吗？（SYN）

解释：客户端发送 SYN（同步）包，携带自己的初始序列号（Seq=x）；

SYN = Synchronize（同步序列号）
含义：“我想和你建立连接，我的初始序列号是 x”

1
2.第二次握手
2
服务器：能听到，你能听到我吗？（SYN+ACK）

解释：服务器回复 SYN-ACK 包；

ACK = Acknowledgment（确认）
含义：“我收到你的连接请求了（ACK=x+1），我也想和你建立连接，我的初始序列号是 y”

1
3.第三次握手
2
客户端：我也能听到你！（ACK）

解释：客户端发送 ACK 包；

含义：“我收到你的响应了（ACK=y+1），连接建立成功”

建立安全通道-HTTPS 与 TLS 握手#

^37b649

如果你访问的是 http://，到这一步就可以直接发送明文数据了。但现代网站都是 https://，这个 s 代表安全（Secure）。

在 TCP 通道建立后，还需要进行 TLS（传输层安全性协议，Transport Layer Security）握手，目的是验证服务器身份并协商加密密钥。

TLS 握手的过程如下：

索要证书（验证身份）#

1
客户端：你好，我是来访问的，请出示你的身份证（数字证书）。
2
服务器：好的，这是我的证书（包含我的公钥）。

客户端会检查这个证书是不是由权威机构（CA）颁发的，有没有过期，域名对不对。如果没问题，说明对方真的是 www.baidu.com，不是钓鱼网站。

协商“会话密钥”（非对称加密）#

接下来，双方需要约定一个用来加密聊天内容的 “会话密钥”（Session Key）。为了防止黑客偷窥，这里使用了非对称加密（公钥加密，私钥解密）：

1
1. 客户端自己生成一个随机数（预主密钥 Pre-Master Secret）。
2
2. 客户端用服务器证书里的【公钥】，把这个随机数加密，发给服务器。
3
   （公钥 = 锁头，任何人都能用它锁东西）
4
3. 服务器收到密文后，用自己的【私钥】解密，得到了这个随机数（这里使用客户端公钥进行加密的，只有服务器的私钥才能解密，所以叫非对称加密）。
5
   （私钥 = 钥匙，只有服务器自己有，能打开锁）

生成最终的“会话密钥”#

现在，客户端和服务器都拥有了那个“随机数”。双方根据这个随机数，各自在本地计算出完全相同的会话密钥（Session Key）。

开始加密通信#

1
客户端：以后我们的聊天内容，都用这个“会话密钥”加密！
2
服务器：同意！

总结一下 TLS 的精髓：用非对称加密（公钥/私钥）来安全地传递“钥匙”，然后用这把“钥匙”（会话密钥）进行对称加密来传输实际数据。这样既保证了安全，又保证了加密速度。

4. 发送 HTTP 请求#

安全通道建立后，浏览器开始发送真正的业务请求：

1
GET /index.html HTTP/1.1
2
Host: www.baidu.com
3
Cookie: ...

服务器收到请求，返回网页数据。整个流程如下：

1
用户输入域名
2
       ↓
3
DNS解析（拿到 IP）
4
       ↓
5
TCP 三次握手（建立可靠通道）
6
       ↓
7
TLS 握手（验证身份，协商会话密钥）
8
       ↓
9
发送 HTTP 请求（数据被会话密钥加密）
10
       ↓
11
服务器返回加密数据
12
       ↓
13
浏览器解密并渲染网页

如果没有 CDN，会发生什么？#

假设某视频网站只有一个源站服务器：

1
北京机房
2
IP：1.1.1.1

全国用户访问时：

1
广州用户
2
    ↓
3
北京服务器
4

5
上海用户
6
    ↓
7
北京服务器
8

9
新疆用户
10
    ↓
11
北京服务器

所有请求全部打到北京。

问题1：距离太远#

互联网虽然快，但依然受物理距离影响。

例如：

1
广州 → 北京
2
约2000公里
3

4
新疆 → 北京
5
约3000公里

数据需要经过大量路由节点。

结果：

1
延迟增加
2
页面打开变慢
3
视频缓冲增多

问题2：跨运营商访问#

国内存在多个运营商：

1
电信
2
联通
3
移动
4
广电

如果：

1
用户：
2
广州联通
3

4
服务器：
5
北京电信

数据需要经过运营商之间的互联节点。

结果：

1
速度下降
2
丢包增加
3
体验变差

问题3：源站压力过大#

假设：

1
1000万用户同时观看视频

所有流量都访问：

1
1.1.1.1

那么：

1
CPU爆满
2
带宽打满
3
服务器崩溃

整个网站可能直接瘫痪。

CDN 到底解决了什么问题？#

CDN（Content Delivery Network）

中文：

1
内容分发网络

其核心思想非常简单：

不让所有用户都访问源站，而是在全国各地部署大量缓存节点。

例如：

1
北京（源站）
2

3
广州CDN节点
4
上海CDN节点
5
深圳CDN节点
6
成都CDN节点
7
西安CDN节点
8
杭州CDN节点
9
...

提前把热门资源同步到这些节点上。

这样用户访问时：

1
广州用户
2
    ↓
3
广州CDN
4

5
上海用户
6
    ↓
7
上海CDN
8

9
成都用户
10
    ↓
11
成都CDN

而不是全部访问北京源站。

误解：CDN 不是独立于 DNS 存在的#

很多初学者认为：

1
DNS负责解析IP
2

3
CDN负责加速

似乎是两套系统。

实际上：

CDN 的加速能力恰恰是通过 DNS 实现的。

换句话说：

1
CDN = DNS + 调度系统 + 缓存节点

其中最关键的部分就是：

1
智能DNS调度

CDN 是如何接管 DNS 的？#

假设：

1
img.example.com

启用了 CDN。

此时权威 DNS 不再直接返回真实服务器 IP。

而是返回一个 CNAME

CNAME 到底配置在哪里？

谁在配置它？ 比如 B站（bilibili）的运维工程师。他们购买了 hdslb.com 这个域名后，登录阿里云或腾讯云的“域名解析控制台”，在里面手动添加了一条 CNAME 记录，把 i1.hdslb.com 指向了腾讯 CDN 的调度域名。
它存在哪里？ 它存在于远程的 DNS 服务器上（比如腾讯云的 DNS 服务器 dnsv1.com），它不存在于你的个人电脑硬盘里。

例如：

1
img.example.com
2
        ↓
3
img.example.com.cdn.provider.com

这个过程叫：

1
CNAME（别名记录）

没有 CDN 时#

DNS 返回：

1
img.example.com
2
       ↓
3
1.1.1.1

所有用户都访问：

1
1.1.1.1

有 CDN 时#

DNS 返回：

1
img.example.com
2
        ↓
3
img.example.com.cdn.provider.com

然后继续解析：

1
CDN调度DNS

CDN 调度系统会判断：

1
用户来自哪里？
2

3
使用什么运营商？
4

5
哪个节点负载最低？
6

7
哪个节点当前健康？

最终返回不同 IP。

广州电信用户#

返回：

1
14.215.x.x

广州 CDN 节点。

上海联通用户#

返回：

1
101.226.x.x

上海 CDN 节点。

成都移动用户#

返回：

1
183.232.x.x

成都 CDN 节点。

最终效果：

1
同一个域名
2

3
不同用户
4

5
获得不同IP

这正是 CDN 的核心能力。

CDN 节点里没有资源怎么办？#

很多人还有一个疑问：

用户访问 CDN 节点时，如果资源不存在怎么办？

答案是：

1
回源（Origin Pull）

例如：

用户请求：

1
video.mp4

广州 CDN 节点发现：

1
缓存未命中
2
(Cache Miss)

于是：

1
广州CDN
2
      ↓
3
北京源站

获取文件。

然后：

1
缓存到本地

再返回给用户。

后续用户访问：

1
Cache Hit

直接从广州 CDN 返回。

无需再访问北京源站。

整个访问流程图#

无 CDN#

1
用户
2
 ↓
3
DNS解析
4
 ↓
5
获得源站IP
6
 ↓
7
北京服务器
8
 ↓
9
返回内容

所有流量：

1
用户
2
 ↓
3
北京

有 CDN#

1
用户
2
 ↓
3
DNS解析
4
 ↓
5
CDN调度DNS
6
 ↓
7
获得最近CDN节点IP
8
 ↓
9
CDN节点
10
 ↓
11
返回内容

缓存未命中：

1
用户
2
 ↓
3
CDN节点
4
 ↓
5
源站
6
 ↓
7
CDN缓存
8
 ↓
9
用户

缓存命中：

1
用户
2
 ↓
3
CDN节点
4
 ↓
5
用户

记忆点#

技术	解决的问题
DNS	域名如何找到服务器
CDN	如何找到最合适的服务器
源站	数据真正存储在哪里
CDN节点	数据就近分发到哪里