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吊打面試官 | 當我們打開網頁時，瀏覽器究竟做了什麼?
這個題目主要考察面試者對整個計算機網絡的理解。涉及的知識面非常廣泛，協議、軟件、安全、硬件、高併發、高可用等等。
回答要點
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瀏覽器做了哪些事情。
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內核協議棧做了哪些事情。
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web服務器相關話題。
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CDN加速網絡服務。
下面我們就上面4個點分別說明。
1.瀏覽器做了哪些事情
當輸入https://www.baidu.com/index.html，瀏覽器進行URL解析，首先會看https，就知道我們要訪問的是web服務器，www.baidu.com是web服務器名字，後面index.html就是數據源路徑和文件名。
根據上面的解析結果生成HTTP請求消息。
GET /index.html HTTP/1.1 <!-- 請求行 -->User-Agent: curl/7.29.0Host: www.baidu.comAccept: */*<!-- 空行 -->
發送請求後，會得到服務器的響應消息。
HTTP/1.1 200 OKAccept-Ranges: bytesCache-Control: private, no-cache, no-store, proxy-revalidate, no-transformConnection: keep-aliveContent-Length: 2443Content-Type: text/html<!-- 空行 --><html><!-- ........省略...... --></html>
瀏覽器生成了HTTP請求後，需要操作系統來把數據發送出去，內核協議棧用的是IP，並不是域名，所以要進行域名（DNS）解析。web瀏覽器中其實就是gethostbyname ("www.baidu.com")，就可以獲得IP地址。
gethostbyname函數內部實現就是生成DNS查詢消息，發送UDP查詢消息到DNS服務器，得到DNS服務器的響應，從響應消息中取出IP。這裏需要注意，我們要去DNS服務器查詢信息，需要知道DNS服務器的IP地址，所以要配置正確。國內移動、電信、聯通的通用DNS：114.114.114.114。
DNS系統是三層樹狀、分佈式服務。
目前全球有13組根域名服務器，又有幾百臺鏡像，保證一定能被訪問得到。有了這個系統，我們查詢域名www.baidu.com對應的IP，按照如下順序:
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訪問根域名服務器，它告訴我們com域名服務器地址。
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訪問com域名服務器，它告訴我們baidu.com域名服務器的地址。
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訪問baidu.com域名服務器，得到www.baidu.com的地址。
我們爲了加速域名解析，也可以在自己公司內部搭建DNS服務器，緩存域名對應的IP。其實我們操作系統也會緩存曾經訪問過的域名。當然，我們還可以在操作系統的hosts文件中，記錄域名對應的IP地址。如果在這些地方能夠找到ip地址，就避免了遠程訪問DNS服務器，加快了DNS解析過程，也減輕了DNS服務器的壓力。
得到了目標機器IP地址，瀏覽器就可以用socket，委託內核幫我們發送數據了，代碼如下：
int fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);connect(fd, 服務器地址);while ( 1 ) {write(fd, http請求數據);read(fd，服務器響應的數據)}close(fd)；
瀏覽器拿到服務器的響應數據，解析報文，對於HTML文件，調用排版引擎、js引擎等來處理，然後在瀏覽器展示。
當然，如果近期訪問過的網頁，很有可能緩存在本地，這樣再次訪問，就不需要去服務器拿數據，直接訪問本地緩存數據，可以降低服務器的壓力，提高響應速度。
2.內核協議棧做了哪些事情
因爲HTTP協議底層用的是TCP協議，所以要經過三次握手進行連接，傳送數據，最後四次揮手斷開連接。
內核協議棧主要是將應用層HTTP請求按照TCP/IP協議棧的要求，經過層層封裝後成幀，然後將報文的類似0101001串轉換成電信號發送出去。
這裏要注意MAC頭部的目標機器MAC，是下一跳機器的MAC，如果當前機器沒有緩存，就需要ARP廣播，先得到去往目標機器的下一跳機器的MAC，這樣才能逐跳轉發。還有，局域網的IP地址也不能在公網上使用，所以在出網關的時候，IP地址通過NAT轉換成公網地址。
3.企業web服務器相關話題招聘
目標服務器得到了客戶端的HTTP請求，如果找到相應的資源文件，組成HTTP響應報文，將資源發送回來，如果沒有找到，就會給客戶端返回404錯誤。
目標網站的服務器對外表現是一個IP，爲了能夠扛住高併發，內部往往是一套非常複雜的架構，入口有負載均衡設備，比如四層的LVS和七層的Nginx，後面有許多服務器構成一個集羣。
負載均衡服務器先訪問內存級的緩存，比如redis，把頻繁訪問的數據緩存幾秒到幾分鐘，減輕後端服務器的壓力。如果緩存沒有相應的數據，再把請求轉發給應用服務器，應用服務器如果需要數據，再訪問後端的數據庫服務器。爲了提高數據庫併發能力，可以做成讀寫分離，目前主流的數據庫都實現了這個功能。
4.CDN加速網絡服務
互聯網雖然是一個大網，其實它由好多個小網組成，各個小網又相互連通，比如電信、移動、聯通，各自是一個網絡，它們之間需要聯通。
小的網絡內部很流暢，網絡之間只有很少的聯通點。如果網站在中國移動，筆記本在中國聯通，那麼就必須跨網傳輸。大量的用戶去搶這個聯通點，就會帶來網絡壓力，產生比較大的延遲。另外，每過一個網絡節點，都需要停頓一下，二層、三層的解析轉發，也會帶來延遲。爲了解決這種上網速度慢的問題，CDN就出現了。
CDN中文名稱是內容分發網絡，它主要解決的問題是就近訪問的問題。CDN分發源站的內容，也就是把源站的內容緩存在各個節點上。用戶上網就不直接訪問源站的內容，而是訪問距離它最近的一個CDN節點，術語叫邊緣節點，其實就是緩存了源站的內容，就是源站的一個代理服務器，避免遠距離訪問源站，實現網絡加速。
CDN裏面緩存的數據，主要是html、圖片、視頻等靜態資源。動態資源往往都需要源站實時生成，緩存也沒有太大意義，不過，我們也可以短暫的緩存動態資源，在這段短暫的時間內，動態資源也就變成了靜態資源，可以被CDN緩存以實現加速。
網絡上的資源無窮無盡，CDN不可能全部緩存起來，只能緩存最常見的資源。如果所訪問的資源就在CDN緩存中，也就是命中了，直接返回給客戶端。如果沒有命中，則要去源站取數據，也叫回源。
我們應該儘可能的提高命中率,降低迴源率。這就需要在存儲系統上做更多的事情，比如硬件上，要更大的內存，更大和快速的磁盤，比如SSD，萬兆以太網，更高速的CPU等。軟件上，可以用redis等儘可能高效利用存儲，存下更多的內容。
5.總結
1.瀏覽器主要發送HTTP請求，接收HTTP響應，然後然後進行渲染，展示到界面。
2.HTTP底層走的是TCP/IP，如果不知道IP，就需要DNS協議解析。
3.TCP連接後收發HTTP數據包。
4.爲了降低服務器壓力，加快訪問速度，有很多緩存，比如，客戶端緩存，CDN緩存，負載均衡器緩存等。
由於網絡是非常複雜的，本文對所涉及的知識點，只是淺嘗輒止，旨在讓讀者對瀏覽器輸入URL後的過程有一個總體認識。