浏览器输入XXX到页面展示的过程

Posted 2021-09-13 杜夫

1.查找 DNS 缓存

查找顺序：浏览器缓存 => 操作系统缓存 => 路由器缓存 => ISP缓存

查找方法：递归查询 、迭代查询、非递归查询

2.发起 DNS 查询

DNS服务器：分布式、层次数据库

集中式服务器缺点：1.维护难
2.单点故障
3.延迟、阻塞
4.通信容量

服务器结构：根DNS服务器 => 顶级域名服务器 => 权威DNS服务器（三方）

eg：maps.google.com 这个域名来说，如果 ISP 维护的服务器没有 DNS 缓存记录，它就会向 DNS 根服务器地址发起查询，根名称服务器会将其重定向到 .com 顶级域名服务器。 .com 顶级域名服务器会将其重定向到google.com 权威服务器。google.com 名称服务器将在其 DNS 记录中找到 maps.google.com 匹配的 IP 地址，并将其返回给您的 DNS 解析器，然后将其发送回你的浏览器。

3.ARP 请求
如果 DNS 服务器和我们的主机在同一个子网内，系统会按照下面的 ARP 过程对 DNS 服务器进行 ARP 查询
如果 DNS 服务器和我们的主机在不同的子网，系统会按照下面的 ARP 过程对默认网关进行查询
ARP 协议的全称是 Address Resolution Protocol(地址解析协议)，它是一个通过用于实现从 IP 地址到 MAC 地址的映射，即询问目标 IP 对应的 MAC 地址 的一种协议。
简而言之，ARP 就是一种解决地址问题的协议，它以 IP 地址为线索，定位下一个应该接收数据分包的主机 MAC 地址。如果目标主机不在同一个链路上，那么会查找下一跳路由器的 MAC 地址。

4.封装 TCP 数据包

浏览器得到目标服务器的 IP 地址后，根据 URL 中的端口可以知道端口号 （http 协议默认端口号是 80， https 默认端口号是 443），会准备 TCP 数据包。数据包的封装会经过下面的层层处理，数据到达目标主机后，目标主机会解析数据包，完整的请求和解析过程如下。

这里就不再详细介绍了，读者朋友们可以阅读 cxuan 的这篇文章 TCP/IP 基础知识详解详细了解。

5.浏览器与目标服务器建立 TCP 连接

在经过上述 DNS 和 ARP 查找流程后，浏览器就会收到一个目标服务器的 IP 和 MAC地址，然后浏览器将会和目标服务器建立连接来传输信息。这里可以使用很多种 Internet 协议，但是 HTTP 协议建立连接所使用的运输层协议是 TCP 协议。所以这一步骤是浏览器与目标服务器建立 TCP 连接的过程。
TCP 的连接建立需要经过 TCP/IP 的三次握手，三次握手的过程其实就是浏览器和服务器交换 SYN 同步和 ACK 确认消息的过程。
假设图中左端是客户端主机，右端是服务端主机，一开始，两端都处于CLOSED（关闭）状态。

服务端进程准备好接收来自外部的 TCP 连接。然后服务端进程处于 LISTEN 状态，等待客户端连接请求。
客户端向服务器发出连接请求，请求中首部同步位 SYN = 1，同时选择一个初始序号 sequence ，简写 seq = x。SYN 报文段不允许携带数据，只消耗一个序号。此时，客户端进入 SYN-SEND 状态。
服务器收到客户端连接后，，需要确认客户端的报文段。在确认报文段中，把 SYN 和 ACK 位都置为 1 。确认号是 ack = x + 1，同时也为自己选择一个初始序号 seq = y。请注意，这个报文段也不能携带数据，但同样要消耗掉一个序号。此时，TCP 服务器进入 SYN-RECEIVED(同步收到) 状态。
客户端在收到服务器发出的响应后，还需要给出确认连接。确认连接中的 ACK 置为 1 ，序号为 seq = x + 1，确认号为 ack = y + 1。TCP 规定，这个报文段可以携带数据也可以不携带数据，如果不携带数据，那么下一个数据报文段的序号仍是 seq = x + 1。这时，客户端进入 ESTABLISHED (已连接) 状态
服务器收到客户的确认后，也进入 ESTABLISHED 状态。
这样三次握手建立连接的阶段就完成了，双方可以直接通信了。

6.浏览器发送 HTTP 请求到 web 服务器
7.服务器处理请求并发回一个响应
8.服务器发送回一个 HTTP 响应
9.浏览器显示 html 的相关内容