• 从输入URL到浏览器显示页面发生了哪些事情---个人理解


    经典面试题:从输入URL到页面显示发生了哪些事情

    以前一直都记不住,这次自己理解了一下

    用自己的话总结了一次,不对的地方希望大佬给我指出来

    1.主机首先读缓存,看看缓存内有没有IP地址,如果没有则通过DHCP协议获取客户端的IP地址、子网掩码和DNS服务器的IP地址

    2.然后开始向服务器发生请求,发生请求需要生产一个TCP套接字,生成这个套接字是需要网站域名对应的IP地址,要获取IP地址需要解析域名,这时候就用到了DNS解析协议

    3.要使用DNS解析协议,需要通过网关路由器转发DNS解析请求,这时候通过ARP协议将DHCP获取到的网关路由器IP解析成网关路由器的MAC地址,通过网关路由器发生DNS查询请求,DNS服务器响应后,通过UDP协议传输 [ 其中间的路程:路由器反向转发->网关路由器->以太网交换机->主机(客户端) ]

    4.这时候取到了HTTP服务器的IP地址,能够成功生成TCP套接字,具备了与服务器通信的容器。这时候就开始TCP/IP三次握手建立连接,建立成功后,就通过TCP套接字进行数据读取传输,传输结束后进行四次挥手,关闭连接,浏览器渲染---PS:这里又可以引出DOM渲染,JS和CSS阻塞之类的知识点

    以下为参考资料:附原文地址

    https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/notes/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C%20-%20%E5%BA%94%E7%94%A8%E5%B1%82.md#%E5%8A%A8%E6%80%81%E4%B8%BB%E6%9C%BA%E9%85%8D%E7%BD%AE%E5%8D%8F%E8%AE%AE

    1. DHCP 配置主机信息

    • 假设主机最开始没有 IP 地址以及其它信息,那么就需要先使用 DHCP 来获取。

    • 主机生成一个 DHCP 请求报文,并将这个报文放入具有目的端口 67 和源端口 68 的 UDP 报文段中。

    • 该报文段则被放入在一个具有广播 IP 目的地址(255.255.255.255) 和源 IP 地址(0.0.0.0)的 IP 数据报中。

    • 该数据报则被放置在 MAC 帧中,该帧具有目的地址 FF:FF:FF:FF:FF:FF,将广播到与交换机连接的所有设备。

    • 连接在交换机的 DHCP 服务器收到广播帧之后,不断地向上分解得到 IP 数据报、UDP 报文段、DHCP 请求报文,之后生成 DHCP ACK 报文,该报文包含以下信息:IP 地址、DNS 服务器的 IP 地址、默认网关路由器的 IP 地址和子网掩码。该报文被放入 UDP 报文段中,UDP 报文段有被放入 IP 数据报中,最后放入 MAC 帧中。

    • 该帧的目的地址是请求主机的 MAC 地址,因为交换机具有自学习能力,之前主机发送了广播帧之后就记录了 MAC 地址到其转发接口的交换表项,因此现在交换机就可以直接知道应该向哪个接口发送该帧。

    • 主机收到该帧后,不断分解得到 DHCP 报文。之后就配置它的 IP 地址、子网掩码和 DNS 服务器的 IP 地址,并在其 IP 转发表中安装默认网关。

    2. ARP 解析 MAC 地址

    • 主机通过浏览器生成一个 TCP 套接字,套接字向 HTTP 服务器发送 HTTP 请求。为了生成该套接字,主机需要知道网站的域名对应的 IP 地址。

    • 主机生成一个 DNS 查询报文,该报文具有 53 号端口,因为 DNS 服务器的端口号是 53。

    • 该 DNS 查询报文被放入目的地址为 DNS 服务器 IP 地址的 IP 数据报中。

    • 该 IP 数据报被放入一个以太网帧中,该帧将发送到网关路由器。

    • DHCP 过程只知道网关路由器的 IP 地址,为了获取网关路由器的 MAC 地址,需要使用 ARP 协议。

    • 主机生成一个包含目的地址为网关路由器 IP 地址的 ARP 查询报文,将该 ARP 查询报文放入一个具有广播目的地址(FF:FF:FF:FF:FF:FF)的以太网帧中,并向交换机发送该以太网帧,交换机将该帧转发给所有的连接设备,包括网关路由器。

    • 网关路由器接收到该帧后,不断向上分解得到 ARP 报文,发现其中的 IP 地址与其接口的 IP 地址匹配,因此就发送一个 ARP 回答报文,包含了它的 MAC 地址,发回给主机。

    3. DNS 解析域名

    • 知道了网关路由器的 MAC 地址之后,就可以继续 DNS 的解析过程了。

    • 网关路由器接收到包含 DNS 查询报文的以太网帧后,抽取出 IP 数据报,并根据转发表决定该 IP 数据报应该转发的路由器。

    • 因为路由器具有内部网关协议(RIP、OSPF)和外部网关协议(BGP)这两种路由选择协议,因此路由表中已经配置了网关路由器到达 DNS 服务器的路由表项。

    • 到达 DNS 服务器之后,DNS 服务器抽取出 DNS 查询报文,并在 DNS 数据库中查找待解析的域名。

    • 找到 DNS 记录之后,发送 DNS 回答报文,将该回答报文放入 UDP 报文段中,然后放入 IP 数据报中,通过路由器反向转发回网关路由器,并经过以太网交换机到达主机。

    4. HTTP 请求页面

    • 有了 HTTP 服务器的 IP 地址之后,主机就能够生成 TCP 套接字,该套接字将用于向 Web 服务器发送 HTTP GET 报文。

    • 在生成 TCP 套接字之前,必须先与 HTTP 服务器进行三次握手来建立连接。生成一个具有目的端口 80 的 TCP SYN 报文段,并向 HTTP 服务器发送该报文段。

    • HTTP 服务器收到该报文段之后,生成 TCP SYN ACK 报文段,发回给主机。

    • 连接建立之后,浏览器生成 HTTP GET 报文,并交付给 HTTP 服务器。

    • HTTP 服务器从 TCP 套接字读取 HTTP GET 报文,生成一个 HTTP 响应报文,将 Web 页面内容放入报文主体中,发回给主机。

    • 浏览器收到 HTTP 响应报文后,抽取出 Web 页面内容,之后进行渲染,显示 Web 页面。

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