常见问题:计算机网络/完整HTTP访问

Posted 2022-09-14 cielosun

域名解析

1. 以浏览器进行HTTP访问为例，首先搜索自身DNS缓存（一般缓存1000条左右，仅缓存1分钟），若有且未过期，结束。
2. 若未找到，则搜索操作系统的DNS缓存。
3. 若未找到，尝试读取hosts文件。
4. 若未找到，发起向本地首选DNS服务商。DNS服务商优先找自身缓存，未找到，则找根域名的ip(如com)，根域名再逐级查找(如cnblogs.com)，直到找到。

与服务器建立连接

整体流程简述

发送方:应用层(HTTP)-传输层(TCP)-网络层(IP)-链路层

• HTTP协议: 生成对目标服务器目标资源的HTTP请求报文。
• TCP协议: 将HTTP请求报文分割成报文段，打序号和端口号，将每个报文段可靠传输。
• IP协议: 给TCP报文增加IP头部，转发给链路层。
• 链路层: 利用ARP服务给IP增加目标MAC地址，处理物理层细节。

接收方:链路层-网络层(IP)-传输层(TCP)-应用层(HTTP服务器)

• 链路层: 消去以太网首部。
• IP协议: 消去IP头部。
• TCP协议: 接收收到的报文，按序号以原来的顺序重组报文段。
• HTTP协议: 根据收到的请求报文，访问目标资源。
  接收方同样利用TCP/IP通信协议向用户回传。

链路层

1. 处理连接网络的硬件部分。如操作系统中的设备驱动。
2. ARP协议提供IP-MAC地址的映射。

ARP采用一问一答的形式，较为简单。发送方向ARP服务发出请求获取IP对应的MAC地址，并将其缓存在ARP缓存中。发送方(PC1)需要向ARP服务提供自己的IP和MAC地址，以及目标的IP地址。ARP服务会用这些信息在LAN内进行广播，其目标主机(PC2)收到该广播后，会先将PC1的信息放在自己的ARP缓存，之后，以单播形式向PC1回应ARP返回。

网络层-IP协议

IP协议作用是把数据包传给对方，因此需要给数据包添加两个条件:IP地址和MAC地址。IP地址指明节点被分配到的地址，可变。MAC地址指网卡所属固定地址，通常不变。当通信双方不在同一LAN时，则无法获取目标的MAC地址。此时，通常是经过多台计算机和网络设备中转才能连接到对方。中转时，利用下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标。此时会使用ARP协议，ARP协议可以通过通信方的IP地址反查出对应的MAC地址。

传输层-TCP协议

TCP提供字节流服务，将大块数据分割成以报文段segment为单位的数据包进行管理，其目的是更容易传送大数据。为确保送达，TCP采用三次握手方式，首先发送带SYN bit的包，对方接收后回传带SYN bit和ACK bit的包表示确认信息，发送方再回传带ACK bit的可带数据的包开始发送数据。