WaleGarrett

输入网址到网页显示的过程

3/28/2022

# 解析URL生成HTTP请求

  1. 首先浏览器做的第一步工作就是要对 URL 进行解析，从而产生发送给 Web 服务器的请求信息。

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  1. 对 URL 进行解析之后，浏览器确定了 Web 服务器和文件名，接下来就是根据这些信息来生成 HTTP 请求消息了。

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# 域名解析-DNS

通过浏览器解析 URL 并生成 HTTP 消息后，需要委托操作系统将消息发送给 Web 服务器。

但在发送之前，还有一项工作需要完成，那就是查询服务器域名对应的 IP 地址，因为委托操作系统发送消息时，必须提供通信对象的 IP 地址。所以，有一种服务器就专门保存了 Web 服务器域名与 IP 的对应关系，它就是 DNS 服务器。

其实，在发送DNS查询之前，浏览器会根据输入的URL地址，去查找域名是否被本地DNS缓存，不同浏览器对DNS的设置不同，如果浏览器缓存了想访问的URL地址，那就直接返回IP地址。如果没有缓存，浏览器就会发起系统调用来查询本机hosts文件是否有配置ip地址，如果找到，直接返回。如果找不到，就向网络中发起一个DNS域名解析请求。

域名解析的工作流程

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DNS 域名解析的过程蛮有意思的，整个过程就和我们日常生活中找人问路的过程类似，只指路不带路，这是一种迭代查询的方式。还有一种递归查询方式，但是这种方式只有根域名服务器无法告知本地DNS服务器下一步需要访问哪个顶级域名服务器时才会使用。

# 建立TCP连接

HTTP 是基于 TCP 协议传输的，所以客户机需要和目标服务器建立TCP连接，这里要经过三次握手的过程。

# 三次握手

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# TCP分割数据

如果 HTTP 请求消息比较长，超过了 MSS 的长度，这时 TCP 就需要把 HTTP 的数据拆解一块块的数据发送，而不是一次性发送所有数据。

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  • MTU：一个网络包的最大长度，以太网中一般为 1500 字节。

  • MSS：除去 IP 和 TCP 头部之后，一个网络包所能容纳的 TCP 数据的最大长度。

数据会被以 MSS 的长度为单位进行拆分，拆分出来的每一块数据都会被放进单独的网络包中。也就是在每个被拆分的数据加上 TCP 头信息，然后交给 IP 模块来发送数据。

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# TCP报文生成

TCP 协议里面会有两个端口，一个是浏览器监听的端口（通常是随机生成的），一个是 Web 服务器监听的端口（HTTP 默认端口号是 80**， HTTPS 默认端口号是** 443）。

在双方建立了连接后，TCP 报文中的数据部分就是存放 HTTP 头部 + 数据，组装好 TCP 报文之后，就需交给下面的网络层处理。

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# IP层

  1. TCP 模块在执行连接、收发、断开等各阶段操作时，都需要委托 IP 模块将数据封装成网络包发送给通信对象。

  2. 生成了 IP 头部之后，接下来网络包还需要在 IP 头部的前面加上 MAC 头部。

# 网卡-数据链路层

  1. IP 生成的网络包只是存放在内存中的一串二进制数字信息，没有办法直接发送给对方。因此，我们需要将数字信息转换为电信号，才能在网线上传输，也就是说，这才是真正的数据发送过程。

  2. 负责执行这一操作的是网卡，要控制网卡还需要靠网卡驱动程序。

  3. 网卡驱动从 IP 模块获取到包之后，会将其复制到网卡内的缓存区中，接着会其开头加上报头和起始帧分界符，在末尾加上用于检测错误的帧校验序列。

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  1. 最后网卡会将包转为电信号，通过网线发送出去。

# 路由器

在网络包传输的过程中，源 IP 和目标 IP 始终是不会变的，一直变化的是 MAC 地址，因为需要 MAC 地址在以太网内进行两个设备之间的包传输。

# 服务端接收数据包

  1. 数据包抵达服务器后，服务器会先扒开数据包的 MAC 头部，查看是否和服务器自己的 MAC 地址符合，符合就将包收起来。

  2. 接着继续扒开数据包的 IP 头，发现 IP 地址符合，根据 IP 头中协议项，知道自己上层是 TCP 协议。

  3. 于是，扒开 TCP 的头，里面有序列号，需要看一看这个序列包是不是我想要的，如果是就放入缓存中然后返回一个 ACK，如果不是就丢弃。TCP头部里面还有端口号， HTTP 的服务器正在监听这个端口号。

  4. 于是，服务器自然就知道是 HTTP 进程想要这个包，于是就将包发给 HTTP 进程。

# 响应

  1. 服务器的 HTTP 进程看到，原来这个请求是要访问一个页面，于是就把这个网页封装在 HTTP 响应报文里。

  2. HTTP 响应报文也需要穿上 TCP、IP、MAC 头部，不过这次是源地址是服务器 IP 地址，目的地址是客户端 IP 地址。

# 客户端接收响应并渲染页面

  1. 客户端收到了服务器的响应数据包后，同样也非常的高兴，客户能拆快递了！

  2. 于是，客户端开始扒皮，把收到的数据包的皮扒剩 HTTP 响应报文后，交给浏览器去渲染页面，一份特别的数据包快递，就这样显示出来了！

# 断开连接

最后，客户端要离开了，向服务器发起了 TCP 四次挥手，至此双方的连接就断开了。

# 参考

https://mp.weixin.qq.com/s/iSZp41SRmh5b2bXIvzemIw (opens new window)

Last Updated: 3/28/2022, 10:41:34 PM