计网（2）

计网（2）

基础篇

二、从键入网址到网页显示

<ol>HTTP
键入网址后，浏览器首先解析URL，获取发送给web服务器的请求信息。
URL的组成：

例子：https://www.baidu.com：其中www.baidu.com表示百度的服务器。
web服务器文件路径：

所以URL的本质就是请求服务器里的文件资源。当没有路径名时，就表示访问根目录下事先设置的默认文件：/index.html 或者/default.html。
对URL解析获取Web服务器和文件名后，根据这些信息生成http请求报文：

DNS（ip地址查询）
浏览器解析URL生成HTTP消息后，通过操作系统将消息发送到web服务器。在发送之前。需要查询服务器域名对应的IP地址，如果每次访问需要填写具体的ip地址，难以记忆很不方便（类比手机号），所以我们通常可以将ip地址以及对应服务器保存再“通讯录中”。
所以，引入了一个专门保存web服务器与IP的对应关系的服务器，即DNS服务器。www.baidu.com 称其为域名，.代表了不同层次之间的界限。在域名中，越靠右的位置表示层级越高。实际上域名最后还有一个. ，比如 www.baidu.com. , 最后这个点代表根域名。所以域名的层级关系类似一个树状结构：
跟DNS服务器（.）
顶级域DNS服务器（.com）
权威DNS服务器(server.com)
根域的DNS服务器信息保存在互联网中所有的DNS服务器中，所以任何DNS服务器都可以找到并访问根域DNS服务器。
因此，客户端只要能找到任意一台DNS服务器，就可以通过它找到根域服务器，然后在一路顺藤摸瓜根服务器下的目标DNS服务器。
域名解析的工作流程：

• 客户端首先发出一个DNS请求，询问本地域名服务器（在TCP/IP配置中指定） www.baidu.com 的IP是什么。
  
• 本地服务器拿到 www.baidu.com 首先查询服务器中的缓存表是否有对应的IP地址，如果有直接返回。如果没有，本地服务器会去问根域名服务器：“老大，www.baidu.com 的ip地址是多少？”
  
• 根服务器不会直接解析www.baidu.com 并存储其IP地址，这样的话根服务器的存储是很大的问题，他会找到顶级域DNS服务器 .com，并将他的ip地址告诉本地服务器：“我给你 .com顶级域名服务器的地址，你去问问他。”
  
• 同样地，顶级域名服务器同样也不会直接存储IP地址，它会将权威DNS服务器的地址（www.server.com） 告诉本地服务器，让他去问他。
  
• 权威域名服务器（域名解析结果的原出处，权威即它旗下的域名它做主）查询后将对应的IP地址告诉本地DNS
  
• 本地DNS再将IP地址返回客户端，客户端与目标建立连接。
  域名解析就像我们生活中问路，这个过程通常只指路不带路。
  不是每次解析域名都要经过这么多步骤！浏览器、操作系统、本地host文件、本地DNS服务器中都有存储IP地址的缓存，如果在缓存中找到了对应的IP地址，都会直接返回。
  在通过DNS找到对应的ip地址后，上文提到操作系统会帮助我们发送请求到web服务器。
  

协议栈（操作系统发送HTTP的帮手）
协议栈的内部分为几个部分，分别承担不同的工作。上下关系有一定的规则，上面的部分会向下面的部分委托工作。

应用程序通过Socket库来调用协议栈来工作。在操作系统层面，协议栈的工作主要有两方面：一是负责数据收发的TCP与UDP协议，这俩协议会接受应用层的收发委托操作。二是IP协议控制网络包的收发操作，其中IP协议中包含了ICMP协议和ARP协议。

1. ICMP协议：用于告知网络包传输过程中产生的错误以及各种控制信息
2. ARP协议：根据IP地址查询对应的以太网MAC地址

复制代码

实际的收发操作是网线中的信号执行的。
可以看到协议栈的工作流程严格遵守TCP/IP网络模型的四层结构。
TCP——可靠的传输
HTTP是基于TCP协议传输的。TCP报文头部的格式：

源端口号与目的端口号：指明数据来自谁与数据发给谁
序号：包的序号，防止包乱序
确认序列：确认发出去后对方是否收到，如果没有收到就重新发送，直到送达，解决了丢包的问题。
状态位：例如：SYN是发起一个连接，ACK是回复，RST是重新连接，FIN是结束连接等。TCP是面向连接的，因而双方要维护连接的状态，带状态位的包的发送，会引起双方状态的变更。
窗口大小：用来实现流量控制，通信双发各声明一个窗口（缓存大小），标识自己的处理能能力。“发送的太快，会撑死，发送的太慢，会饿死。”
TCP还提供拥塞控制，在报文头部没有体现。它是通过发送端和接收端的协议栈维护的状态变量与算法实现。但是要利用报文中的ACK，丢包等信息来实现。
例子：TCP 序号与确认序列解决乱序与丢包的例子

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