当你输入URL回车后，到底发生了什么？

Posted 2021-05-14 一口Linux

新的一篇，最近在学习 go 语言，现在很多大厂都在用 go 重构产品，这语言未来会比较火，转战 go ，以后也会更新一些 go 方面的文章。
今天来聊一聊这道面试题：当你输入网站到页面渲染出来中间包的交互过程

流程

DNS 域名解析

将域名转换为对应IP地址。

TCP连接

通过 IP 地址找到对应服务器，三次握手建立 TCP 连接。

发送 HTTP 请求

客户端封装发送 HTTP 请求包（应用层-网络层-传输层-数据链路层）

服务器响应请求返回 HTTP报文

服务器处理 http请求包（数据链路层-传输层-网络层-应用层），构建响应

浏览器解析渲染页面

客户端收到响应包，解析 html，构建 render树，根据render 树节点和 CSS的对应关系，进行布局，绘制页面

TCP断开连接

四次挥手断开连接。

 

01

DNS域名解析

 

你可能记得很多网址，但应该不会记得多少网站IP地址，DNS服务器就是帮助帮你记住网址对应的IP。

查询方式：递归查询，迭代查询

从浏览器缓存 --> 本地 host 文件 -->本地 DNS 解析器缓存 -->本地 DNS 服务器，这个过程中，任何一步找到了都会结束查找流程。

如果 DNS 服务器也无法查询到，则进行根域名服务器 -->顶级域名服务器 --> 权威域名服务器的迭代查询

 

 

02

TCP连接

DNS获取到请求域名服务器的IP地址之后，与服务器三次握手建立 TCP 连接

 

1. 第一次握手：客户端将标志位 SYN 位为 1，seq为 X（X的值为 1-1234567 的随机值）的连接请求报文发出，进入SYN_SEND 状态，等待服务器确认
2. 第二次握手：服务端收到SYN 为 1 的客户端连接请求报文后，需要对这个报文进行确认，服务端将标志位 SYN 与 ACK置为 1，设置 ack为 X+1， seq=Y(Y的值为 1-1234567 的随机值)，发回给客户端，此时服务器进入 SYN_RECV状态
3. 第三次握手：客户端收到服务器的 ACK+SYN 报文，将ack设置为 Y+1,向服务器发送 ACK报文。这个报文发送完毕之后客户端和服务器端都进入了 ESTABLISHED 状态三次握手完成

备注：

ACK：此标志表示应答域有效，就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中；有两个取值：0和1，为1的时候表示应答域有效，反之为0。TCP协议规定，只有ACK=1时有效，也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1。

SYN(SYNchronization)：在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接，则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1. 因此, SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。

FIN(finis）即完，终结的意思， 用来释放一个连接。当 FIN = 1 时，表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放连接。

补充：

路由寻址是什么？

客户端封装数据包，源地址为自己，目的地址为服务器 IP，通过 mac 地址表，走对应交换机接口，传输到路由器，根据路由器路由表找到每下一跳地址，进行相应数据转发，发送到服务器，服务器进行数据解封装处理。数据发回时同理

 

为什么要三次握手？

"为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误"

 

客户端发送TCP连接请求报文，可是可能因为网络问题，客户端让该链接超时失效。但服务器收到此失效报文后，误认为该客户端请求连接，如果不采用三次握手，服务器发出确认，那么新的连接就建立了

客户端收到服务器的确认消息，并不会理睬也不会发送数据。

服务器以为连接已经建立，一直等待，就造成资源浪费

如果是三次握手，服务器收不到客户端返回来的确认报文，就知道客户端并没有要求建立连接

 

也避免了攻击者持续发送TCP连接请求包，耗尽服务器资源

 

 

03

发送 HTTP 请求

TCP连接建立后，浏览器就可以利用 HTTP协议向服务器发送请求了。

HTTP请求报文主要由请求行、请求头、报文主体三部分组成

 

请求行：

由3部分组成，分别为：请求方法、URL（见备注1）以及协议版本，之间由空格分隔

请求方法包括GET、HEAD、PUT、POST、TRACE、OPTIONS、DELETE以及扩展方法，当然并不是所有的服务器都实现了所有的方法，部分方法即便支持，处于安全性的考虑也是不可用的

协议版本的格式为：HTTP/主版本号.次版本号，常用的有HTTP/1.0和HTTP/1.1

 

ps:

请求方法 GET 与 POST 之间有何区别？

"GET方法的数据参数是暴露在起始行的URL中的，而POST方法的数据参数是在报文主体中的。

GET方法相对来说没有POST安全，因为它的数据参数可以直接从URL中获取，但是GET的效率更高。

GET方法的数据参数大小有一定的限制（1024）（原因也是因为它的数据参数是放在URL中的），而POST对数据大小是没有限制的。

其实他们的本质区别是GET是从服务器上请求数据，而POST是向服务器发送数据

 

请求头：

 

• Accept：告诉服务器当前浏览器能接受和处理的介质类型，*/*表示可接受所有类型。
• Accept-Encoding：告诉服务器当前浏览器支持的内容编码。
• Accept-Language：告诉服务器当前浏览器能接受和处理的语言。
• Connection：keep-alive，告诉服务器在完成本次请求的响应后，保持该TCP连接不释放，等待本次连接的后续请求。这样可以减少打开关闭TCP连接的次数提升处理性能。另外的可选项是Close,表明直接响应接受完成后直接将其关闭。
• Host：接受请求的服务器地址，可以是IP:端口号，也可以是域名
• User-Agent：发送请求的应用程序名称
• Content-Length：用于描述HTTP消息实体的传输长度。
• Content-Type：内容类型，用于定义网络文件的类型和网页的编码，决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件。

请求头部最后有一个空行，表示请求头部结束，后面就是请求正文了

请求正文：

可选，比如 GET 请求就没有请求正文

 

04

服务器响应请求返回 HTTP报文

HTTP 相应报文主要由状态行、响应头部、响应正文三部分组成

 

状态行：

由协议版本、状态码、状态码描述组成

状态码：

1XX：参考信息

2XX：状态成功

3XX：用于重定向

4XX：客户端错误

5XX：服务器端错误

列几个常用的：

 

 

响应头：

与请求头类似：

• Server：服务器应用程序软件的名称和版本
• Content-Type：响应正文的类型（是图片还是二进制字符串）
• Content-Length：响应正文长度
• Content-Charset：响应正文使用的编码
• Content-Encoding：响应正文使用的数据压缩格式
• Content-Language：响应正文使用的语言

 

05

浏览器解析渲染页面

浏览器拿到响应文本后，解析HTML代码，请求js，css等资源，最后进行页面渲染，呈现给用户。页面渲染一般分为以下几个步骤：

（1）根据HTML文件解析出DOM Tree

（2）根据CSS解析出 CSSOM Tree(CSS规则树)

（3）将 DOM Tree 和 CSSOM Tree合并，构建Render tree(渲染树)（4）reflow(重排)：根据Render tree进行节点信息计算（Layout）

（5）repaint(重绘)：根据计算好的信息绘制整个页面（Painting）

 

 

06

TCP断开连接

 

数据传输完毕，四次挥手，断开连接

 

 

1、客户端向服务端发送报文，Fin、Ack、Seq，表示已经没有数据传输了。并进入 FIN_WAIT_1 状态。(由浏览器告诉服务器，我请求报文发送完了，你准备关闭吧)

2、服务端向客户端发送报文，Ack、Seq，表示同意关闭请求。此时主机发起方进入 FIN_WAIT_2 状态。(由服务器告诉浏览器，我请求报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)

3、服务端向客户端发送报文段，Fin、Ack、Seq，请求关闭连接。并进入 LAST_ACK 状态。(由服务器告诉浏览器，我响应报文发送完了，你准备关闭吧)

4、客户端向服务端发送报文段，Ack、Seq。然后进入等待 TIME_WAIT 状态。被动方收到发起方的报文段以后关闭连接。发起方等待一定时间未收到回复，则正常关闭。(由浏览器告诉服务器，我响应报文接受完了，我准备关闭了，你也准备吧)

原文：https://www.toutiao.com/i6954564975033680423/