瀏覽器中輸入URL后發生了什么?
- DNS域名決議
- 使用IP協議、ARP協議、OSPF等協議將訊息上傳到服務器上
- 客戶端和服務端建立連接
- 客戶端發送HTTP請求
- 服務端回應HTPP請求
- 瀏覽器決議html代碼,并請求HTML代碼中的資源
- 斷開TCP連接
- 瀏覽器對頁面進行渲染呈現給用戶
在瀏覽器中輸入URL后,執行的全部程序、也就是一次http請求的程序
DNS域名決議
1.DNS域名決議協議
DNS協議的產生主要是IP地址不便記憶,在TCP/IP協議中、起初有一個叫做主機識別碼的機制,這種的識別的方式指的是為每一臺計算機都賦予唯一的主機名,再進行網路通信的時候可以直接使用主機名來代替IP地址,主機往往維護一個叫做hosts的資料庫檔案,這個資料庫檔案存放的就是主機名和IP地址的映射,也就是說,如果IP地址增加或者更新的話,中心的hosts資料庫檔案就得更新,也就是其它的計算機都要定期的更新這個hosts資料庫檔案、才能正確的使用網路.網路規模的擴大使這種方式的可行性降低.
所以就有了DNS系統、可以有效地管理主機名和IP之間的對應的關系,
因特網的域名系統被設計成一個聯機分布式的資料庫系統,并采用客戶/服務器模式,域名到IP地址的決議是在域名服務器上進行的,一個服務器所負責(或者說是有權限的)的管轄范圍稱為區(不是以“域”為單位),各單位根據具體情況來劃分自己管轄范圍的區,但在一個區中的所有節點必須是能夠連通的,每一個區設定相應的權限域名服務器,用來保護該區中的所有主機的域名IP地址的映射,每一個域名服務器不但能夠進行一些域名到IP地址的決議,而且還必須具有連向其他域名服務器的資訊,當自己不能進行域名到IP地址的轉換時,能夠知道什么地方去找別的域名服務器,
1、瀏覽器搜索自己的DNS快取(維護一張域名與IP地址的對應表);
2、若沒有,則搜索作業系統中的DNS快取(維護一張域名與IP地址的對應表);
3、若沒有,則搜索作業系統的hosts檔案(Windows環境下,維護一張域名與IP地址的對應表);
4、若沒有,則作業系統將域名發送至本地域名服務器—(遞回查詢方式),本地域名服務器查詢自己的DNS快取,查找成功則回傳結果,否則,(以下是迭代查詢方式)
4.1. 本地域名服務器向根域名服務器(其雖然沒有每個域名的具體資訊,但存盤了負責每個域,如com、net、org等決議的頂級域名服務器的地址)發起請求,此處,根域名服務器回傳com域的頂級域名服務器的地址;
4.2. 本地域名服務器向com域的頂級域名服務器發起請求,回傳baidu.com權限域名服務器(權限域名服務器,用來保存該區中的所有主機域名到IP地址的映射)地址;
4.3. 本地域名服務器向baidu.com權限域名服務器發起請求,得到www.baidu.com的IP地址;
5、本地域名服務器將得到的IP地址回傳給作業系統,同時自己也將IP地址快取起來;
6、作業系統將IP地址回傳給瀏覽器,同時自己也將IP地址快取起來;
7、至此,瀏覽器已經得到了域名對應的IP地址;
使用IP協議、ARP協議、OSPF等協議將訊息上傳到服務器上
2.使用IP協議、ARP協議、OSPF等協議將訊息上傳到服務器上
在實際的通信中,如果只是使用IP協議肯定是不行的,比如在資料鏈路層的傳輸,在以太網的情況下使用的是MAC地址來傳輸資料包的,所以在傳輸資料的時候,需要其它的協議的輔助.比如ARP和OSPFX協議
ARP解決的是同一個局域網內,主機或路由器的IP地址和MAC地址的映射問題,如果源主機和目的主機在同一個局域網內(目標IP和本機IP分別與子網掩碼相與的結果相同,那么它們在一個子網),就可以用ARP找到目的主機的MAC地址;如果不在一個局域網內,用ARP協議找到本網路內的一個路由器的MAC地址,剩下的作業由這個路由器來完成,
OSPF:Open Shortest Path First
它屬于鏈路狀態路由協議,具有路由變化收斂速度快、無路由環路、支持變長子網掩碼(VLSM)和匯總、層次區域劃分等優點,在網路中使用OSPF協議后,大部分路由將由OSPF協議自行計算和生成,無須網路管理員人工配置,當網路拓撲發生變化時,協議可以自動計算、更正路由,極大地方便了網路管理.
客戶端和服務端建立連接
3.使用TCP建立連接
也常說的三次握手
TCP服務器行程先創建傳輸控制塊TCB,時刻準備接受客戶行程的連接請求,此時服務器就進入了LISTEN(監聽)狀態;
TCP客戶行程也是先創建傳輸控制塊TCB,然后向服務器發出連接請求報文,由Client發出請求連接即 SYN=1 ACK=0 ,同時選擇一個初始序列號 seq=x ,此時,TCP客戶端行程進入了 SYN-SENT(同步已發送狀態)狀態,TCP規定,SYN報文段(SYN=1的報文段)不能攜帶資料,但需要消耗掉一個序號,
TCP服務器收到請求報文后,如果同意連接,則發出確認報文,確認報文中應該 ACK=1,SYN=1,確認號是ack=x+1,同時也要為自己初始化一個序列號 seq=y,此時,TCP服務器行程進入了SYN-RCVD(同步收到)狀態,這個報文也不能攜帶資料,但是同樣要消耗一個序號,
TCP客戶行程收到確認后,還要向服務器給出確認,確認報文的ACK=1,ack=y+1,自己的序列號seq=x+1,此時,TCP連接建立,客戶端進入ESTABLISHED(已建立連接)狀態,TCP規定,ACK報文段可以攜帶資料,但是如果不攜帶資料則不消耗序號,
當服務器收到客戶端的確認后也進入ESTABLISHED狀態,此后雙方就可以開始通信了,
客戶端發送HTTP請求
4.建立TCP連接后發起HTTP請求
HTTP請求也就是以特定的格式發送的資料、格式參考👇我的這篇博客HTTP、HTTPS
服務端回應HTPP請求
5.服務器回應HTTP請求
HTTP回應也就是以特定的格式發送的資料、格式參考👇我的這篇博客HTTP、HTTPS
1.負載均衡
網站可能會有負載均衡設備來平均分配所有用戶的請求,即對作業任務進行平衡,分攤到多個操作單元上執行,如圖片服務器,應用服務器等,
2請求處理閱讀請求及它的引數和 cookies
瀏覽器決議html代碼,并請求HTML代碼中的資源
6.瀏覽器決議html代碼,并請求HTML代碼中的資源(如js、css、圖片等)具體的程序參考這篇博客點擊查看
斷開TCP連接
7.斷開TCP連接
也就是常說的四次揮手
但要HTTP請求中是否是長連接,來決定是不是斷開TCP連接
在HTTP/1.0中默認使用短連接,也就是說,客戶端和服務器每進行一次HTTP操作,就建立一次連接,任務結束就中斷連接,當客戶端瀏覽器訪問的某個HTML或其他型別的Web頁中包含有其他的Web資源(如JavaScript檔案、影像檔案、CSS檔案等),每遇到這樣一個Web資源,瀏覽器就會重新建立一個HTTP會話,
而從HTTP/1.1起,默認使用長連接,用以保持連接特性,使用長連接的HTTP協議,會在回應頭加入這行代碼:
在使用長連接的情況下,當一個網頁打開完成后,客戶端和服務器之間用于傳輸HTTP資料的TCP連接不會關閉,客戶端再次訪問這個服務器時,會繼續使用這一條已經建立的連接,Keep-Alive不會永久保持連接,它有一個保持時間,可以在不同的服務器軟體(如Apache)中設定這個時間,實作長連接需要客戶端和服務端都支持長連接,
HTTP協議的長連接和短連接,實質上是TCP協議的長連接和短連接,
長連接可以省去較多的TCP建立和關閉的操作,減少浪費,節約時間,對于頻繁請求資源的客戶端適合使用長連接,在長連接的應用場景下,client端一般不會主動關閉連接,當client與server之間的連接一直不關閉,隨著客戶端連接越來越多,server會保持過多連接,這時候server端需要采取一些策略,如關閉一些長時間沒有請求發生的連接,這樣可以避免一些惡意連接導致server端服務受損;如果條件允許則可以限制每個客戶端的最大長連接數,這樣可以完全避免惡意的客戶端拖垮整體后端服務,
短連接對于服務器來說管理較為簡單,存在的連接都是有用的連接,不需要額外的控制手段,但如果客戶請求頻繁,將在TCP的建立和關閉操作上浪費較多時間和帶寬,
客戶端行程發出連接釋放報文,并且停止發送資料,釋放資料報文首部,FIN=1,其序列號為seq=u(等于前面已經傳送過來的資料的最后一個位元組的序號加1),此時,客戶端進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態, TCP規定,FIN報文段即使不攜帶資料,也要消耗一個序號,
服務器收到連接釋放報文,發出確認報文,ACK=1,ack=u+1,并且帶上自己的序列號seq=v,此時,服務端就進入了CLOSE-WAIT(關閉等待)狀態,TCP服務器通知高層的應用行程,客戶端向服務器的方向就釋放了,這時候處于半關閉狀態,即客戶端已經沒有資料要發送了,但是服務器若發送資料,客戶端依然要接受,這個狀態還要持續一段時間,也就是整個CLOSE-WAIT狀態持續的時間,
客戶端收到服務器的確認請求后,此時,客戶端就進入FIN-WAIT-2(終止等待2)狀態,等待服務器發送連接釋放報文(在這之前還需要接受服務器發送的最后的資料),
服務器將最后的資料發送完畢后,就向客戶端發送連接釋放報文,FIN=1,ack=u+1,由于在半關閉狀態,服務器很可能又發送了一些資料,假定此時的序列號為seq=w,此時,服務器就進入了LAST-ACK(最后確認)狀態,等待客戶端的確認,
客戶端收到服務器的連接釋放報文后,必須發出確認,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列號是seq=u+1,此時,客戶端就進入了TIME-WAIT(時間等待)狀態,注意此時TCP連接還沒有釋放,必須經過2MSL(最長報文段壽命)的時間后,當客戶端撤銷相應的TCB后,才進入CLOSED狀態,
服務器只要收到了客戶端發出的確認,立即進入CLOSED狀態,同樣,撤銷TCB后,就結束了這次的TCP連接,可以看到,服務器結束TCP連接的時間要比客戶端早一些,
瀏覽器對頁面進行渲染呈現給用戶
8.瀏覽器對頁面進行渲染呈現給用戶
瀏覽器渲染引擎最重要的作業就是將HTML檔案和CSS檔案決議組合并繪制到瀏覽器視窗上,
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