Можете ли вы объяснить, как работают DHCP, DNS и HTTP протоколы на примере клиента и WEB-сервера?

Опишите роль балансировки нагрузки в обеспечении высокой доступности и надежности.

Подсказки:

• Подумайте о том, как устройство получает IP-адрес при подключении к сети.
• Объясните, как доменное имя преобразуется в IP-адрес.
• Рассмотрите путь веб-запроса от клиента к серверу.
• Обсудите, что происходит, если один сервер перегружается трафиком.

Выше ожиданий:

• Понимание типов записей DNS и последствий TTL.
• Ознакомление с алгоритмами балансировки нагрузки и сохранением сессий.

Процесс подключения к сети

1. Когда устройство подключается к сети, DHCP (Динамический протокол конфигурации хоста) назначает ему IP-адрес:

   • Устройство отправляет широковещательный запрос по DHCP.
   • DHCP-сервер отвечает предложением IP-адреса.
   • Устройство получает IP-адрес, маску подсети, шлюз по умолчанию и адреса DNS-сервера.

2. Пользователь вводит URL веб-сайта (например, www.example.com) в браузере:

   • Браузеру необходимо перевести доменное имя в IP-адрес.
   • Устройство клиента отправляет запрос на DNS (Система доменных имён) сервер.
   • DNS-сервер возвращает IP-адрес для запрошенного домена.

3. Браузер инициирует подключение HTTP (Протокол передачи гипертекста):

   • Устанавливает TCP-соединение с сервером (обычно порт 80 или 443 для HTTPS).
   • Отправляет HTTP-запрос с заголовками (метод, путь, хост, user-agent).
   • Сервер обрабатывает запрос и возвращает ответ со статусом и содержимым.

Балансировка нагрузки для высокой доступности

Балансировщики нагрузки распределяют входящий сетевой трафик по нескольким серверам, чтобы обеспечить:

• Высокую доступность — служба остаётся доступной, если один сервер выходит из строя.
• Надёжность — предотвращает перегрузку любого одного сервера.
• Масштабируемость — позволяет добавлять больше серверов для обработки увеличенного трафика.

Общие алгоритмы балансировки нагрузки:

• Round Robin — последовательно распределяет запросы по серверам.
• Least Connection — отправляет запрос на сервер с наименьшим количеством активных подключений.
• IP Hash — использует IP-адрес клиента для определения, какой сервер получит запрос (обеспечивает сохранение сессии).

Расширенные концепции

Типы записей DNS:

• A-запись — сопоставляет домен с IPv4-адресом.
• PTR-запись - возвращает домен по IP-адресу
• CNAME — создаёт псевдоним, указывающий на другой домен.
• MX — определяет почтовые серверы.
• TTL (Время жизни) — определяет, как долго информация DNS может кешироваться.

HTTP-коды состояния:

• 2xx (Успех): 200 OK, 201 Created
• 3xx (Перенаправление): 301 Moved Permanently, 302 Found
• 4xx (Ошибка клиента): 404 Not Found, 403 Forbidden
• 5xx (Ошибка сервера): 500 Internal Server Error, 503 Service Unavailable