一.网站基本概念-服务器

1.什么是服务器?

1.1定义

服务器（server）,也称伺服器，是提供计算服务的设备。

供计算服务的设备” 这里的“设备”不仅指物理机器（如一台配有 CPU、内存、硬盘的计算机），也可以指虚拟机或者云服务器（在云端提供计算能力）。
- 个人电脑
  - 本地搭建的 Node.js、PHP、Python Flask 服务
  - 仅供自己或局域网使用
  特点：通常性能有限，适合开发、测试或学习使用。
- 本地公司机房的物理服务器
  - 高性能，支持更多并发请求
  - 局域网访问快，安全性较好
  - 可长期运行 24/7
- 云服务器：例如阿里云，腾讯云
  - 在云平台上租用的虚拟服务器
    
    特点：
    - 弹性扩展，随时可以增加 CPU/内存
    - 可以公网访问，适合部署 Web 服务或 API
    - 省去了自建机房的成本和维护麻烦
“提供计算服务” 意思是它能处理请求、执行程序、返回结果。比如：
- 处理 Web 请求 → 返回网页或 API 数据
- 运行数据库查询 → 返回查询结果
- 执行计算任务 → 返回计算结果

1.2.服务器有什么用？

由于服务器需要相应服务请求，并进行处理，因此一般来说服务器应具备承担服务并保障服务的能力、

需要响应服务请求，并进行处理
- 服务器的核心工作就是接收客户端请求 → 执行处理 → 返回结果
  
  例如：
  - 浏览器访问网站 → 服务器返回网页
  - 手机 App 请求接口 → 服务器返回 JSON 数据
  - 数据库查询请求 → 服务器执行 SQL 并返回结果
承担服务的能力
- 能够胜任这些请求的处理包括
  - 处理并发请求能力（能够同时响应多个客户端）
  - 执行业务逻辑能力（cpu，内存够用）
  - 储存和读写数据能力（硬盘，数据库链接）
- 如果能力不足
  - 响应慢，超时
  - 请求失败
  - 系统崩溃
保障服务的能力
- 除了能处理请求，还需要保证服务的稳定性和可用性
  - 长期运行：服务器要 24/7 在线（24小时每周7天全天在线）
  - 故障恢复：出现问题能够快速恢复
  - 安全性：防止攻击或数据泄露
  - 负载均衡：高流量时能分配请求到多台服务器

1.3服务器由什么构成?

1.3.1 组成部分

服务器的构成包括处理器，硬盘，内存，系统总线等，和通用的计算机架构类似。

处理器 CPU central processing unit
- 作用：执行计算指令和逻辑处理，决定服务器处理请求和业务逻辑的速度。
  
  特点：
  - 核心数（Core）：影响并行处理能力，服务器通常 8-64 核，甚至更多。
  - 线程数（Thread）：核心的并行能力增强。
  - 主频（GHz）：决定每秒执行指令速度。
  常见品牌和型号：
  - Intel Xeon 系列：主流企业服务器处理器，适合多任务并发处理。
  - AMD EPYC 系列：多核心高并发，价格和性能比高。
  示例：
  - Intel Xeon Silver 4310: 12 核 24 线程
  - AMD EPYC 7302P: 16 核 32 线程
硬盘 storage HDD/SSD
- 作用：永久存储数据、程序、日志等。
  
  特点：
  - 类型：
    - HDD（机械硬盘）：容量大、便宜，但速度慢。
    - SSD（固态硬盘）：速度快，适合数据库或频繁访问数据。
    - NVMe SSD：比普通 SSD 更快，直接插在 PCIe 总线上。
  - RAID 配置：多块硬盘组合，提高性能和容错能力。
  示例：
  - 1TB SATA SSD（网站程序）
  - 4TB HDD x4 RAID10（数据存储备份）
  - 2TB NVMe SSD（数据库高性能存储）
内存（RAM, Random Access Memory）
- 作用：临时存储正在处理的数据和程序，速度快但断电会丢失数据。
- 特点：
  - 容量（GB 或 TB）：服务器通常 32GB–1TB，取决于应用需求。
  - 速度（MHz）：影响数据读写速度。
  - ECC 内存（Error-Correcting Code）：服务器常用，可自动纠错，保证数据可靠性。
- 示例：
  - 128GB DDR4 ECC 3200MHz
  - 256GB DDR5 ECC 4800MHz
系统总线 Bus
- 作用：连接 CPU、内存、硬盘等组件，负责数据传输。
  
  常见类型：
  - 前端总线（FSB）/ QPI / UPI：CPU 与内存、北桥之间通信。
  - PCIe 总线：硬盘、显卡、网卡的高速数据通道。
  - 内存总线：CPU 与 RAM 之间的数据通路。
  特点：
  - 带宽越大，数据传输越快。
  - 现代服务器多用高速总线（如 PCIe 4.0/5.0）支持 NVMe SSD 和高速网络。

特性	个人电脑 CPU	服务器 CPU
核心数	4~16 核	16~64 核，甚至更多
ECC 内存支持	很少	必须
长期高负载	一般	可以 24/7 高负载运行
多路 CPU 支持	不支持	支持 2~4 CPU 同时工作
功耗	较低	较高，散热强

1.3.2 服务器和通用的计算机架构的相似性

服务器本质上也是计算机，只是用途和设计优化不同

基本架构和通用计算机类似，包括：

处理器（CPU）：执行程序指令和逻辑计算
内存（RAM）：临时存储程序和数据，加快处理速度
硬盘/存储（HDD/SSD/NVMe）：长期保存数据和程序
系统总线/主板：连接 CPU、内存、存储和其他设备，保证数据流通
网络接口：收发网络请求，支持客户端访问

1.3.3 服务器和通用的计算机架构的不同之处

虽然构成类似，但服务器在设计上更强调：

处理能力：能够承载大量并发请求，快速执行业务逻辑

稳定性：支持 24/7 持续运行（24/7 是指的全天候24小时一周7天都稳定在线）
可靠性：ECC 内存、冗余电源、热插拔硬盘
安全性：防火墙、权限控制、数据冗余和自动纠错，保障数据和服务安全
扩展性：多 CPU、多内存、多硬盘、支持 RAID 或虚拟化
管理性：远程管理接口、集中监控软件、热插拔设计，方便运维和维护
性能：多核处理器、高速存储、万兆网卡

1.4 服务器有哪些类型？

14.1 按照服务器提供的服务类型分类

硬件 + 软件 + 网络 = 服务器服务

服务器：能够提供服务的机器，取决于机器上所安装的软件（服务软件）

类型	功能	示例
Web 服务器	提供网页或 API 服务	Nginx、Apache、IIS
应用服务器	执行业务逻辑，处理后台请求	Tomcat、Spring Boot、Node.js
数据库服务器	存储和管理数据，提供查询接口	MySQL、PostgreSQL、Oracle
缓存服务器	高速存取临时数据	Redis、Memcached
文件/存储服务器	提供文件存储和下载	NAS、对象存储（OSS/S3）
邮件服务器	发送、接收和存储邮件	Microsoft Exchange、Postfix
游戏/多媒体服务器	提供实时游戏或音视频服务	Minecraft 服务器、流媒体服务器
虚拟化/云服务器	承载虚拟机或容器	VMware ESXi、KVM、Docker 主机

以下属于 运维/架构/数据中心管理的范畴，不是前后端开发直接操作的内容。

1.4.2按照部署规模和方式

类型	特点	典型实例
塔式服务器（Tower Server）	外形像普通电脑，适合小企业或办公室，扩展性有限	Dell PowerEdge T40、联想 ThinkSystem ST550
机架式服务器（Rack Server）	安装在机柜中，1U、2U、4U 等高度单位，适合机房，高密度部署	HPE ProLiant DL380 Gen10（2U 机架式）
刀片服务器（Blade Server）	多个“刀片”共享电源和散热，体积小、扩展性高，适合大型数据中心	HPE BladeSystem c7000、Cisco UCS B200
云服务器（Cloud Server / VPS）	虚拟化服务器，由云厂商提供，按需租用，弹性扩展	阿里云 ECS、腾讯云 CVM、AWS EC2，、百度智能云，Google Cloud

1.4.2.1 实例云服务器

云服务器：厂商（阿里云、腾讯云、百度云等）帮你买好多物理服务器，然后用 虚拟化/容器技术（KVM、Xen、VMware、Docker）把它们分成一台台“虚拟服务器”，再出租给你。

举个例子：

你在 阿里云买一台 ECS（Elastic Compute Service），其实只是 云厂商物理机上的一个虚拟机。
你可以自己装操作系统、部署网站，和买一台实体服务器几乎没区别，但不需要操心硬件和机房。

1.4.2.2 传统服务器&云服务器

对比维度	传统服务器（物理机）	云服务器（VPS/虚拟机）
硬件归属	企业/个人自己买，属于你自己	云厂商买硬件，你租用他们的算力和存储
部署位置	放在机房/办公室，需要自己搭建机柜、供电、散热	云厂商的数据中心（全球分布），你远程管理
运维管理	需要自己维护（硬件坏了要修，硬盘扩容要换）	云厂商负责硬件运维，你只管软件和业务
扩展性	扩展很慢，要买新机器、部署上架	弹性伸缩，几分钟就能开/关新服务器
费用模式	一次性购买（几万～几十万/台），后续维护成本也很高	按需付费（小时/天/月），可随时释放，成本更灵活
可靠性	单点风险大，机房停电/硬盘坏了可能业务中断	云厂商有多副本容灾，宕机可自动迁移到其他物理机
使用场景	金融/政府等对安全和硬件完全可控性要求极高的场景	互联网业务、创业公司、个人建站，适合快速上线、低成本维护
代表厂商/产品	Dell、HPE、联想、浪潮的物理机	阿里云 ECS、腾讯云 CVM、百度云 BCC、AWS EC2、Google Cloud VM 等

1.4.3 按照功能特性分类

类型	特点	典型实例
高性能计算服务器（HPC）	主要用于科学计算、AI、仿真模拟，CPU/GPU 高性能，内存大	“天河二号”超级计算机（中国），或 NVIDIA DGX A100（AI 训练服务器）
存储服务器	强调硬盘容量和读写速度，支持 RAID、分布式存储	NetApp FAS 系列存储服务器，或华为 OceanStor，数据为主（企业文件、数据库、云盘），百度网盘 / 阿里云 OSS 是存储服务的产品
边缘服务器	部署在离用户近的网络边缘，提高响应速度和稳定性	Akamai CDN 节点服务器，或 Cloudflare 边缘节点，速度为主（CDN、5G MEC）
混合服务器	同时兼顾计算和存储需求	Dell PowerEdge R740xd（企业常用的一体化服务器，既有算力又有存储），平衡算力和存储（中小企业私有云）

例如 DNS 根服务器

2.什么是IP？

特殊ip:127.0.0.1 代表本机

2.1 为什么叫ip？

IP：internet protocol 互联网协议

网络之间互连的协议，就是为计算网络互相连接进行通信而设计的协议。在inter网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现互相通信的一套规则，规定了计算器在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互联互通。ip地址具有唯一性

理解：不同的计算机网络要互相“说话”，需要一套共同的规则，这套规则就是网络互连协议

2.1.1 什么是因特网 interenet？

定义：因特网就是一个由全世界成千上万计算机网络互相连接组成的超大网络

它不是单一的“一个网络”，而是由很多 局域网（LAN）、广域网（WAN） 通过统一的规则（TCP/IP 协议族）互联起来的。

2.1.2 为什么叫因特网？

英文：Internet，来源于 Inter-networking，意思就是“网络之间的互联”。

翻译成中文就是 因特网，也有人直接叫 互联网。

强调的就是：它不是一个单一的网络，而是无数网络互相连接形成的。

2.1.3 谁发明的因特网？

因特网不是某一个人一下子发明的，而是逐步演化出来的：

1969 年：美国国防部高级研究计划局（ARPA，后来的 DARPA）启动了 ARPANET，这是世界上第一个分组交换计算机网络，可以看作互联网的前身。
1970s 年代：Vinton Cerf（温特·瑟夫）和 Robert Kahn 提出了 TCP/IP 协议，解决了不同网络之间如何通信的问题。
1983 年：ARPANET 正式采用 TCP/IP 协议，这一天（1983年1月1日）被认为是 现代因特网的诞生日。
1990 年：ARPANET 正式关闭，取而代之的是一个更大规模的 TCP/IP 网络，这就是现在的互联网雏形。
后来：Tim Berners-Lee 在 1991 年提出了 WWW（万维网），让互联网真正普及到普通用户（能浏览网页、超链接）。

所以：

“互联网之父” → Vinton Cerf 和 Robert Kahn（发明 TCP/IP）
“万维网之父” → Tim Berners-Lee（发明了 WWW 和 HTML、HTTP 等）

2.1.4 什么是流量？

1. WFi 流量到底是什么？

WiFi 本身不产生流量，它只是一个无线传输方式（相当于电缆的无线替代品）。
你通过 WiFi 连接的背后，其实是 运营商（电信、移动、联通）提供的宽带线路。
运营商把你家光纤/宽带接到他们的网络（骨干网），再通过 WiFi 路由器分发给你的手机、电脑使用。
所以你花钱买的不是“WiFi”，而是 宽带接入服务。

2.流量和钱是怎么挂钩的？

移动流量（手机卡里的）：运营商要建设基站、买频谱（无线电频率）、铺设传输线路，所以会按 流量计费（比如 1GB、10GB）。
家庭宽带/WiFi：很多国家已经是 包月不限流量，但费用其实是你租用运营商的网络资源（线路、带宽）。

3. 为什么都是“公家”/运营商在收费？

因为 网络基础设施（光纤、电缆、基站、卫星）需要巨额投入和长期维护：
- 铺设海底光缆（几十亿美金一根）；
- 基站建设、维护、租地；
- 骨干网路由器、电力成本。
这些投资不是个人能承担的，所以通常由 政府授权的电信运营商来建设。
你交的宽带费/流量费，本质上是 分摊建设和维护成本，以及给运营商的利润。

4. 为什么叫“流量”？

“流量”= 数据在网络中传输的量（MB/GB），就像水管里的水流。
运营商卖的就是：给你多大水管（带宽）+ 能用多少水（流量）。
- 宽带包月不限量 = 大水池，随便放水。
- 手机流量套餐 = 按水桶卖水，用多少算多少。

理解：公家搭建互联网物理路线，个人出路费，发数据就是交去程路费，收数据就是交回程路费

2.2 互联网协议的作用是什么？

为每台连接到网络的设备分配一个唯一的地址，用来标识设备并进通信

2.3 什么是域名？

特殊域名：localhost 代表本机

2.3.1 为什么叫域名？

Domain Name ，Domain就是领域翻译过来域名，

2.3.2 域名是什么？

是由一串用观点分隔的名称组成(www.baidu.coom) 的internet 上某台计算机或计算机组的名称。

就像每个人有自己的唯一身份证号和名字

身份证号就像ip（纯数字性质例如220.181.57.216)不方便记忆

名字就像域名，域名本身不能重复，但它可以对应多个 IP

2.3.2.1 域名由什么构成的？

以 www.baidu.com 为例，从右到左拆分：

部分	示例	类型/作用
顶级域名（TLD）	`.com`	最右边，表示域名类型或地区（如 `.com` 商业，`.org` 组织，`.cn` 中国）
二级域名	`baidu`	核心域名，通常代表公司、品牌或组织名称
子域名	`www`	可选部分，用于划分不同服务器或服务（如 `mail.baidu.com`）

总结：子域名.二级域名.顶级域名 构成完整域名。

2.3.3 域名的作用是什么？

2.3.3.1网络通信原理角度

作用：标识和定位计算机
- 在互联网中，每台设备都有唯一的 IP 地址（IPv4/IPv6），就像电子身份证号。
- 由于 IP 是数字形式，不易记忆，所以域名作为“易记名字”方便人类使用。
原理：寻址与路由
- 当你访问域名（如 www.baidu.com）时，网络通过 IP 地址找到目标服务器。
- 域名提供的是逻辑名称，而 IP 是物理地址，二者结合实现通信。
优势
- 方便用户记忆和访问
- 支持计算机之间的数据传输
- 与底层 IP 协议无关，实现设备互联

2.3.3.2 DNS 系统规范角度（RFC 1034/1035）

作用：域名解析
- 域名不是直接通信地址，而是通过 DNS（Domain Name System） 转换为 IP 地址。
- DNS 是分布式数据库，保证域名到 IP 的映射可靠、快速。
- 全球有13个DNS根服务器
原理：层级结构与映射
- 域名按层级（顶级域 → 二级域 → 子域）组织，便于分权管理。
- 一个域名可以对应多个 IP（负载均衡），一个 IP 也可以对应多个域名（虚拟主机）。
优势
- 解决域名与 IP 的可扩展性问题
- 支持全球范围内统一命名
- 支持缓存，加快访问速度
- 提供灵活的多 IP 映射，增强可靠性与冗余

2.3.3.3互联网工程实践角度（企业与应用）

作用：用户访问体验和业务运维
- 域名是品牌和业务的门面（如 baidu.com、alibaba.com）。
- 企业可以灵活管理域名和背后的服务器 IP，不必因 IP 改动而影响用户访问。
实践应用
- CDN 分发：同一个域名分发到全球多个 IP 节点，实现快速访问。
- 负载均衡：多个 IP 共享一个域名，分担流量。
- 安全与防护：通过 DNS 配置防护（如 DNSSEC）避免劫持和攻击。
优势
- 提升访问速度和可靠性
- 简化运维，后台 IP 可随时调整
- 形成企业品牌识别

2.3.3.4 总结

域名 = “人类易记名字”，IP = “计算机电子身份证号”
域名通过 DNS 系统解析为 IP，实现互联网通信
实践中，域名还承担品牌、流量调度、安全等工程功能

2.4 什么是DNS？

2.4.1 为什么叫DNS？

DNS 的全称是 Domain Name System，中文叫 域名系统。名字的含义可以拆开理解：

Domain（域名）
- 指互联网中用来标识计算机或计算机组的一串可读名称，例如 www.baidu.com。
- 类似于人的名字或地址，让人容易记忆。
Name（名字）
- 强调这是一个“命名系统”，核心作用是将人类可读的名字映射到机器可识别的数字地址（IP）。
System（系统）
- 表示这是一个完整的、分布式的组织结构和规则集合，支持全网统一查询和管理。

所以 DNS 的名字直译就是“域名系统”，强调它是一个把名字（域名）映射成地址（IP）并提供全网查询的系统。

简单比喻：

IP 是身份证号（机器看得懂），
域名是名字（人类看得懂），
DNS 是户籍管理系统（负责名字 ↔ 身份证号的对应与查询）。

2.4.2 DNS如何工作的？

DNS（Domain Name System）是 域名解析系统，它的核心工作是把 人类可读的域名（如 www.baidu.com）转换成计算机可识别的 IP 地址（如 220.181.57.216）。可以把它理解为 互联网的“电话簿”。

2.4.2.1 工作流程

假设你在浏览器输入 www.baidu.com：

步骤 1：浏览器缓存

浏览器先检查本地缓存（本地 DNS 缓存），看之前有没有解析过 www.baidu.com。
有缓存直接返回 IP，节省时间。

步骤 2：操作系统缓存

如果浏览器没有缓存，操作系统（OS）会查询系统缓存，看是否已经解析过。

步骤 3：本地 DNS 服务器

如果操作系统也没有，查询会发给你网络运营商提供的 本地 DNS 服务器（ISP DNS）。
本地 DNS 服务器缓存了大量域名解析记录，如果找到，就返回 IP。

步骤 4：递归查询（Root → TLD → 权威 DNS）

如果本地 DNS 服务器也没有，它会开始 递归查询：

根服务器（Root DNS）
- 根服务器知道全世界顶级域（.com、.org、.cn 等）的授权 DNS 服务器地址。
- 本地 DNS 问它 “www.baidu.com 的 IP 是多少？”
- 根服务器返回 .com 或 .cn 顶级域（TLD）的 DNS 地址。
顶级域服务器（TLD DNS）
- TLD DNS 知道具体域名的权威 DNS 服务器在哪。
- 返回负责 baidu.com 的 权威 DNS 服务器地址。
权威 DNS（Authoritative DNS）
- 真正保存域名与 IP 对应关系的服务器。
- 返回 www.baidu.com 对应的 IP，比如 220.181.57.216。

步骤 5：返回结果

本地 DNS 接收到 IP 后，缓存起来，然后返回给操作系统 → 浏览器。
浏览器用这个 IP 发起 HTTP/HTTPS 请求访问网站。

例如输入域名localhost DNS 解析为 127.0.0.1 ->找到服务器电脑

2.4.2.2 缓存优化

DNS 系统在各层都有缓存（浏览器、OS、本地 DNS、递归 DNS）。
这样可以减少查询次数，提高访问速度。
每条记录有 TTL（Time To Live）生存时间，到期需要重新查询。

2.4.2.3 核心理解

域名是可读名字，IP 是机器地址。
DNS 是翻译器，把名字翻译成地址。
递归查询 + 缓存 是 DNS 高速、可靠工作的关键。
根服务器不是存储所有域名 IP，它只知道顶级域的权威地址。

2.5 什么是url？

2.5.1为什么叫url

URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符）是一种标准化的地址，用来唯一标识互联网上的资源位置。简单来说，它告诉浏览器“去哪里找资源，以及怎么访问它”

2.5.2 url的构成是什么？

一个 URL 通常包含以下几个部分：

协议://主机:端口/路径?查询参数#锚点

示例：

https://www.baidu.com:443/s?wd=chat#top

解析：

协议（scheme）：https → 浏览器使用的访问方式（HTTP/HTTPS/FTP 等）
主机（host）：www.baidu.com → 可以是域名或 IP，用来标识服务器
端口（port）：443 → 网络通信端口，省略时会使用协议默认端口
路径（path）：/s → 服务器上的资源位置
查询参数（query）：wd=chat → 传递给服务器的参数
锚点（fragment）：#top → 页面内部定位

总结：

URL 是一整条资源地址，不仅包含服务器地址，还能包含协议、端口、路径、参数、页面定位等信息。
域名/IP 是 URL 的一部分，但 URL 更完整

2.5.3 默认端口是什么

协议	默认端口
HTTP	80
HTTPS	443
FTP	21
SMTP	25
IMAP	143
POP3	110

2.5.4 端口号(port)如何分类？

port 港口，接口，端，岸

2.5.4.1 按照用途和分配方式分类

类型	范围	特点与用途
知名端口（Well-known Ports）	0–1023	系统或标准协议保留端口，通常由操作系统或核心服务使用。例如 HTTP（80）、HTTPS（443）、FTP（21）、SMTP（25）等。
注册端口（Registered Ports）	1024–49151	为普通应用程序或第三方服务保留，需要向 IANA 注册。例如 MySQL 默认 3306、Redis 默认 6379 等。
动态/私有端口（Dynamic/Private Ports）	49152–65535	临时使用或客户端短期连接端口，一般由操作系统动态分配，如浏览器发起请求时会随机选择。

2.5.4.1 按照物理/虚拟硬件角度

分类	说明
物理端口（Physical Port）也称接口	真实存在于网络设备或计算机上的接口，用于插入网线、光纤等。例如路由器上的 RJ45 口、交换机端口、网卡端口。它是数据进入设备的物理通道。
虚拟端口（Virtual Port）	软件层面的逻辑端口，用于标识某个进程或应用提供的网络服务。它没有物理实体，是 IP 地址上的“门牌号”，例如 HTTP 默认的 80 端口、MySQL 默认的 3306 端口。

总结：