从浏览器输入一个URL(www.baidu.com)后执行全过程

从浏览器输入一个URL(www.baidu.com)后执行全过程

1.根据域名到DNS中找到IP
2.根据IP建立TCP连接(三次握手)
3.连接建立成功发起http请求
4.服务器响应http请求
5.浏览器解析HTML代码并请求html中的静态资源(js,css)
6.关闭TCP连接(四次挥手)
7.浏览器渲染页面

  1、客户端浏览器通过DNS解析到www.baidu.com的IP地址202.108.22.5,通过这个IP地址找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个HTTP会话到202.108.22.5,然后通过TCP进行封装数据包,输入到网络层。
  2、在客户端的传输层,把HTTP会话请求分成报文段,添加源和目的端口,如服务器使用80端口监听客户端的请求,客户端由系统随机选择一个端口如5000,与服务器进行交换,服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用IP层的IP地址查找目的端。 (建立tcp连接)
  3、客户端的网络层不用关心应用层或者传输层的东西,主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器,期间可能经过多个路由器,这些都是由路由器来完成的工作,我不作过多的描述,无非就是通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器。 (IP的重要功能是寻址和路由)
  4、客户端的链路层,包通过链路层发送到路由器,通过邻居协议查找给定IP地址的MAC地址,然后发送ARP请求查找目的地址,如果得到回应后就可以使用ARP的请求应答交换的IP数据包现在就可以传输了,然后发送IP数据包到达服务器的地址。(IP地址转为MAC)

事件顺序

(1) 浏览器获取输入的域名www.baidu.com
(2) 浏览器向DNS请求解析www.baidu.com的IP地址
(3) 域名系统DNS解析出百度服务器的IP地址
(4) 浏览器发出HTTP请求,请求百度首页
(5) 浏览器与该服务器建立TCP连接(默认端口号80)
(6) 服务器通过HTTP响应把首页文件发送给浏览器
(7) TCP连接释放
(8) 浏览器将首页文件进行解析,并将Web页显示给用户。

涉及到的协议

(1) 应用层:HTTP(WWW访问协议),DNS(域名解析服务)
  DNS解析域名为目的IP,通过IP找到服务器路径,客户端向服务器发起HTTP会话,然后通过运输层TCP协议封装数据包,在TCP协议基础上进行传输

(2) 传输层:TCP(为HTTP提供可靠的数据传输),UDP(DNS使用UDP传输)
HTTP会话会被分成报文段,添加源、目的端口;TCP协议进行主要工作

(3)网络层:IP(IP数据数据包传输和路由选择),ICMP(提供网络传输过程中的差错检测),ARP(将本机的默认网关IP地址映射成物理MAC地址)
为数据包选择路由,IP协议进行主要工作,相邻结点的可靠传输,ARP协议将IP地址转成MAC地址。

 >>> 点击网址后,应用层的DNS协议会将网址解析为IP地址;

DNS查找过程

  1. 浏览器会检查缓存中有没有这个域名对应的解析过的IP地址,如果缓存中有,这个解析过程就将结束。

  2. 如果用户的浏览器缓存中没有,浏览器会查找操作系统缓存(hosts文件)中是否有这个域名对应的DNS解析结果。

  3. 若还没有,此时会发送一个数据包给DNS服务器,DNS服务器找到后将解析所得IP地址返回给用户。

 >>>在应用层,浏览器会给web服务器发送一个HTTP请求;
请求头为:GET http://www.baidu.com/HTTP/1.1

 >>>在传输层,(上层的传输数据流分段)HTTP数据包会嵌入在TCP报文段中;
  TCP报文段需要设置端口,接收方(百度)的HTTP端口默认是80,本机的端口是一个1024-65535之间的随机整数,这里假设为1025,这样TCP报文段由TCP首部(包含发送方和接收方的端口信息)+ HTTP数据包组成。

 >>>在网络层中,TCP报文段再嵌入IP数据包中;
  IP数据包需要知道双方的IP地址,本机IP地址假定为192.168.1.5,接受方IP地址为220.181.111.147(百度),这样IP数据包由IP头部(IP地址信息)+TCP报文段组成。

 >>> 在网络接口层,IP数据包嵌入到数据帧(以太网数据包)中在网络上传送;
  数据帧中包含源MAC地址和目的MAC地址(通过ARP地址解析协议得到的)。这样数据帧由头部(MAC地址)+IP数据包组成。

 >>>数据包经过多个网关的转发到达百度服务器,请求对应端口的服务;
  服务接收到发送过来的以太网数据包开始解析请求信息,从以太网数据包中提取IP数据包—>TCP报文段—>HTTP数据包,并组装为有效数据交与对应线程池中分配的线程进行处理,在这个过程中,生成相应request、response对象。

 >>>请求处理完成之后,服务器发回一个HTTP响应;
  请求处理程序会阅读请求及它的参数和cookies。它会读取也可能更新一些数据,并将数据存储在服务器上。处理完毕后,数据通过response对象给客户输出信息,输出信息也需要拼接HTTP协议头部分,关闭后断开连接。断开后,服务器端自动注销request、response对象,并将释放对应线程的使用标识(一般一个请求单独由一个线程处理,部分特殊情况有一个线程处理多个请求的情况)。

响应头为:HTTP/1.1200 OK

 >>>浏览器以同样的过程读取到HTTP响应的内容(HTTP响应数据包),然后浏览器对接收到的HTML页面进行解析,把网页显示出来呈现给用户。
  客户端接收到返回数据,去掉对应头信息,形成也可以被浏览器认识的页面HTML字符串信息,交与浏览器翻译为对应页面规则信息展示为页面内容。

  1. 由域名→IP 地址
    寻找 IP 地址的过程依次经过了浏览器缓存、系统缓存、hosts文件、路由器缓存、 递归搜索根域名服务器。

  2. 建立 TCP/IP 连接(三次握手具体过程)

  3. 由浏览器发送一个 HTTP 请求

  4. 经过路由器的转发,通过服务器的防火墙,该 HTTP 请求到达了服务器

  5. 服务器处理该 HTTP 请求,返回一个 HTML 文件

  6. 浏览器解析该 HTML 文件,并且显示在浏览器端

  7. 这里需要注意:

  • HTTP 协议是一种基于 TCP/IP 的应用层协议,进行 HTTP 数据请求必须先建立 TCP/IP 连接

  • 可以这样理解:HTTP 是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket 是发动机,提供了网络通信的能力。

  • 两个计算机之间的交流无非是两个端口之间的数据通信 , 具体的数据会以什么样的形式展现是以不同的应用层协议来定义的。


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参考文献
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[1 ]15.浏览器输入一个网址(www.baidu.com)后执行的全过程 原文链接:https://blog.csdn.net/u014590757/article/details/80035410
[2] 从浏览器输入一个URL(www.baidu.com)的全过程 原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_38497513/article/details/80918425


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