文章目錄
- 1. URL 決議
- 2. DNS 決議
- 3. TCP 連接
- 4. 發送HTTPS請求
- 5. IP 首部和 MAC 首部
- 6. 網卡
- 7. 交換機
- 8. 路由器
- 9. 目標服務器
1. URL 決議
首先瀏覽器做的第一步操作就是對URL進行決議，
以 https://blog.csdn.net/weixin_48922154 為例：
- 先通過該URL檢查是否是合法的URL，通過URL檢測使用的協議，請求的服務器以及請求的檔案，
- 再檢查快取，如果有該內容的瀏覽器快取，那么就不需要請求服務器而直接顯示頁面，
- 否則，就通過決議這些資訊之后，使用這些資訊生成HTTP請求訊息，包括：
- 請求行：請求的方法，請求URL和HTTP版本號，
- 首部：
- 請求首部：例如 ① Accept：用戶代理可處理的媒體型別；② User-Agent：客戶端程式資訊等，
- 通用首部：例如 ① Cache-Control：控制快取的行為；Date：創建報文的日期時間等，
- 物體首部：例如 ① Content-Encoding：物體主體適用的編碼方式；② Content-Length：物體主體的大小（(單位:位元組)，
- 之后是一個空行，再之后就是請求的具體請求體資料，
2. DNS 決議
通過瀏覽器決議URL并生成HTTP報文之后，需要通過委托作業系統將訊息發送給相應Web服務器，
DNS決議就是將服務器的域名轉化為IP地址的程序，因為所有節點都通過IP進行唯一標識，而IP記憶困難所以使用域名進行轉化，
DNS在應用層中已經詳細闡述了，具體內容在：
DNS決議程序
為什么DNS使用UDP？：
- 因為TCP握手揮手耗費大量性能，例如查詢冷門的網站，則從查詢根域名系統到頂級域名系統，再到權威域名系統，每次都要進行一次握手和揮手操作，
- 但是當DNS查詢資料包很大的時候，會使用TCP傳輸，
3. TCP 連接
- 在傳輸層中，如果HTTP訊息也就是TCP的資料欄位大于MSS報文最大長度，則會將資料切分成MSS長度的若干段，再給每一段封裝上TCP首部，形成一個傳輸層報文段，
- 通過三次握手和目標行程建立連接之后，將報文段交給網路層進行傳輸，詳細步驟在另一篇博客，
TCP 協議具體內容
4. 發送HTTPS請求
如果選擇的協議型別是HTTPS而不是HTTP，那么在建立連接之后會自動跳轉到HTTPS網站，
HTTPS是將HTTP和TCP層中間加上了一層TLS安全傳輸層，每次HTTP報文的發送和接受，會經過安全傳輸層的加密和解密，以此來達到安全的目的，
因為HTTP和HTTPS的埠不同，所以服務端和客戶端之間會建立新的TCP連接，連接建立好之后進行安全傳輸的TLS四次握手，握手成功之后就可以進行安全的傳輸，詳細內容在下面這兩篇博客，
HTTPS
網路安全
5. IP 首部和 MAC 首部
首先需要將傳輸層傳遞來的報文段再封裝為資料報，加上IP首部欄位，
- 如IP版本，首部長度，協議型別是TCP；
- TCP協議已經將報文段切分成MSS大小，所以不需要進行IP分片，所以不需要填入識別符號、標志欄位和片偏移欄位；
- 之后添加上源IP地址和目標IP地址，
- 如果本機有多個網卡，那應該選用哪個？
這時候可以使用路由表來查詢：使用route -n命令得到路由表
通過目的地址（Destination） 和子網掩碼（Genmask） 進行與操作得到地址和目標地址匹配，如果能匹配的上，則使用該IP，如果不能匹配則使用0.0.0.0的默認路由，
- 如此操作就生成了IP資料報并傳遞給鏈路層，
鏈路層將IP資料報封裝為鏈路層幀，加上MAC首部：
- MAC首部主要包括發送方MAC地址，以及接收方MAC地址和協議欄位，
- 在TCP/IP通信中，協議型別只有：
- IP協議：0800
- ARP協議：0806
- 發送方MAC地址是網卡生產的時候寫入到ROM里面的，直接讀出填入MAC源地址欄位即可，
- 對于接收方MAC地址則是通過以下方式獲取：
- 先向高速快取中查詢是否有目標IP地址對應的MAC地址，如果沒有，
- 向同一鏈路廣播一個ARP請求包，內容包括本機的IP地址以及目標主機的IP地址，
- 如果某個路由器有去往該IP的路由規則，或者某臺主機IP地址就是目標IP地址，就會發回一個ARP回應包，內容是需要發送的MAC地址，
- 源主機收到回應包會將MAC地址寫入接受方MAC地址欄位，并將該MAC地址存入高速快取，
由次MAC首部也添加完畢，形成一個鏈路層幀，可以通過物理層設備進行發送，
6. 網卡
真正執行發送任務的還是通過硬體網卡，而操作網卡的是網卡控制器，操作網卡控制器的又是網卡驅動程式（IO設備層次），
網卡驅動獲取到鏈路層幀之后，將其復制到網卡內的緩沖區，并在開頭加上報文頭和起始幀分隔符，尾部加上FCS幀校驗序列，
都完成之后，再將資料包轉換成電信號，通過網線傳輸出去，
7. 交換機
電信號到達網線介面，由交換機進行接收，并且把其中的電信號轉換成數字信號，再通過校驗檢測是否出錯，如果沒錯，則放入緩沖區，
另外由于交換機自學習的特性，它會將傳送來的介面以及MAC地址做一個記錄在MAC地址表中，
再通過查詢MAC地址表，將收到的分組傳遞到應該去的介面上，
詳細可以看
交換機詳細內容
8. 路由器
網路包經過交換機到達路由器，并在此被轉發到下一個路由器或者目標設備，路由器是基于IP進行轉發器的，是第三層網路交換設備，
路由器檢查校驗和以及接受方MAC地址和自己是否相同，匹配之后，會將MAC首部去除，從IP首部中提取目標IP地址，通過路由表查詢下一條輸出鏈路埠，并把網路包從該埠轉發，通過RIP，OSPF以及BGP協議，資料報被路由器一步步轉發到目標地址，
9. 目標服務器
當資料報達到目標=服務器之后，服務器就會對資料包進行一層一層的扒皮：
- 檢查MAC首部中目的MAC地址和自己的MAC地址是否匹配，然后去除MAC首部，
- 檢查IP地址是否匹配然后去除IP首部，
- 檢查TCP首部序號是否對應等，再通過TCP首部的埠號，分發到對應行程，
- HTTP行程收到請求之后，將需要回傳的資料封裝在回應報文中，并回傳，回傳的程序就是上述程序的逆向，一層一層封裝首部，從網卡發出，交到交換機手上并發給路由器，由路由器轉發對目標地址對應的交換機，再由交換機轉發到客戶端，
- 客戶端收到回應報文后，瀏覽器渲染頁面，
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