浏览器上请求一个网址到出现一个网页的过程

前言

从浏览器上输入一个网址/url，到出现一个网页的过程涉及到网络的方方面面，本文不过多详解http具体原理等，仅对网络中包的封装、转发等简单分析。
在这之前回顾下一些网络基础：

• TCP比UDP多了拥塞控制、超时重传、流量控制（双方各声明一个窗口，别发的太快或太慢）
• 要传输的数据可能非常大，直接传出就不好传输，所以当大于MSS，就会分段传输；这样的话，当某一段丢失，只需要重传那一段即可。

网址到网页的出现都发生了什么？

发包

• 解析url : 分解网址，确定 web服务器和 文件名, url组成元素分别是：协议、主机名、端口、路径、片段标识符。然后形成http请求消息；
• dns解析 : 请求解析服务器对应的ip地址。请求的dns服务器顺序是：本地dns服务器---根域名服务器---.com顶级域名服务器---权威dns服务器告诉本地dns服务器---告诉客户端
• HTTP传输工作交给协议栈：TCP、UDP、ICMP、ARP等

• TCP可靠传输：

  • 三次握手：保证双方都有发送和接收的能力；
  • 查看tcp链接状态：netstat -napt；

  • http消息过长（超过MSS），分解成一块块的数据段；

    • MTU:一个网络包的最大长度。以太网一般是1500字节
    • MSS：出去TCP、IP头部后，一个网络包所能容纳的TCP数据的最大长度
    • TCP的数据部分：HTTTP头部+数据
• 网络层：加上IP头部（源、目的IP、协议号06代表HTTP等），然后根据路由表发送
• 加上MAC头部：发出---->先看ARP缓存表---->没有就广播出去
• 数字信号到电信号：上述都是数字信号，数据包到网卡之后，复制到网卡内的缓存区，+报头+起始帧分界符+FCS(尾部)，以电信号发出。

以上为浏览器所在主机发包的过程。

链路上传输

• 交换机：

  • 通过内置模块先将电信号转成数字信号；

  • FCS校验错误--->无错，放入缓存区；

    • 和计算机不同，交换机属于纯二层设备，端口不具备MAC地址，也不会核对接收到的MAC地址，直接放入缓冲区。
  • 查本地的ARP表，有--->根据对应的端口号发出；无--->通过所有的端口号发出。

• 路由器：

  • 电信号转换成数字信号；
  • FCS校验错误；
  • 检查接收方的MAC地址，如果不是给我的---->丢弃；
  • 剥掉MAC头部（MAC头部的作用就是将包送到路由器）

  • 转发

    • 根据路由表查转发目标；
    • 根据IP查mac地址，查询的结果即接收方的MAC；
    • 封装发出。

从上述过程可以看出一直不变的是源、目的ip，一直变化的是MAC。

接收

• 剥掉MAC头部，看是不是给自己的，不是--->丢弃；
• 剥掉IP头，根据IP头中的协议项知道上层的是TCP协议；
• 剥掉TCP头，里边有序列号，看是不是我想要的，是--->放入缓存并返回ACK；不是--->丢弃；
• TCP头部有端口号，同样的HTTP服务正在监听这个端口号，数据包给HTTP
• HTTP进程将要请求的网页封装到HTTP响应报文中发出；
• 再经过+tcp + ip+MAC等一系列上面的过程再发出--->网卡---->交换机--->路由器--->客户端。