在浏览器中输入www.baidu.com后执行的全部过程

本文详细介绍了从客户端浏览器发起HTTP请求到接收服务器响应的整个过程,包括DNS解析、TCP连接建立、HTTP请求与响应等关键步骤,并对涉及的主要协议进行了说明。

1、客户端浏览器通过DNS解析到www.baidu.com的IP地址202.108.22.5,通过这个IP地址找到客户端到服务器的路径。客户端浏览器发起一个HTTP会话到202.108.22.5,然后通过TCP进行封装数据包,输入到网络层。
2、在客户端的传输层,把HTTP会话请求分成报文段,添加源和目的端口,如服务器使用80端口监听客户端的请求,客户端由系统随机选择一个端口如5000,与服务器进行交换,服务器把相应的请求返回给客户端的5000端口。然后使用IP层的IP地址查找目的端。
3、客户端的网络层不用关心应用层或者传输层的东西,主要做的是通过查找路由表确定如何到达服务器,期间可能经过多个路由器,这些都是由路由器来完成的工作,我不作过多的描述,无非就是通过查找路由表决定通过那个路径到达服务器。
4、客户端的链路层,包通过链路层发送到路由器,通过邻居协议查找给定IP地址的MAC地址,然后发送ARP请求查找目的地址,如果得到回应后就可以使用ARP的请求应答交换的IP数据包现在就可以传输了,然后发送IP数据包到达服务器的地址。


事件顺序

(1) 浏览器获取输入的域名www.baidu.com
(2) 浏览器向DNS请求解析www.baidu.com的IP地址
(3) 域名系统DNS解析出百度服务器的IP地址
(4) 浏览器与该服务器建立TCP连接(默认端口号80)
(5) 浏览器发出HTTP请求,请求百度首页
(6) 服务器通过HTTP响应把首页文件发送给浏览器
(7) TCP连接释放
(8) 浏览器将首页文件进行解析,并将Web页显示给用户。


涉及到的协议

(1) 应用层:HTTP(WWW访问协议),DNS(域名解析服务)
DNS解析域名为目的IP,通过IP找到服务器路径,客户端向服务器发起HTTP会话,然后通过运输层TCP协议封装数据包,在TCP协议基础上进行传输

(2) 传输层:TCP(为HTTP提供可靠的数据传输),UDP(DNS使用UDP传输)
HTTP会话会被分成报文段,添加源、目的端口;TCP协议进行主要工作

(3)网络层:IP(IP数据数据包传输和路由选择),ICMP(提供网络传输过程中的差错检测),ARP(将本机的默认网关IP地址映射成物理MAC地址)
为数据包选择路由,IP协议进行主要工作,相邻结点的可靠传输,ARP协议将IP地址转成MAC地址。

<think>嗯,用户想了解在浏览器输入www.baidu.com时的详细过程,涉及DNS解析、HTTP请求、负载均衡等技术细节。首先,我需要回忆整个流程的各个步骤,并确保每个环节都覆盖到。用户之前的提问和回答中提到了负载均衡算法,所以这次需要结合之前的引用内容,尤其是引用[2]和[3]中的DNS缓存和服务器处理流程。 首先,DNS解析是第一步,用户可能想知道DNS查询的详细步骤,包括缓存的作用。根据引用[2],DNS缓存由操作系统维护,能加快解析速度。所以需要解释浏览器缓存、系统缓存、路由器缓存等步骤,以及递归查询的过程。 接下来是TCP连接的三次握手,这里需要简明扼要地描述每个步骤,可能还要提及HTTPS的TLS握手,但用户没有特别提到,所以可能暂时略过,或者简要说明。 然后是HTTP请求的处理,引用[3]提到服务器使用nginx、tomcat等处理HTTP请求,并涉及负载均衡。这里需要详细说明请求到达服务器后,如何通过负载均衡算法(如轮询、加权轮询、最少连接等)分配到后端服务器。之前的回答中已经介绍了这些算法,所以可以引用相关内容,比如轮询和加权轮询的实现。 负载均衡部分需要结合用户提供的引用,比如引用[3]中的SLB负载均衡和DNS协议,可能涉及四层和七层负载均衡的区别,以及具体的算法应用场景,比如轮询适用于性能相近的服务器,最少连接适合长连接服务。 服务器处理阶段,根据引用[3],服务器可能将请求交给PHP处理,连接数据库,然后将结果封装成HTTP响应。这部分需要描述服务器内部的处理流程,包括应用服务器和数据库的交互。 最后是浏览器渲染,根据引用[4],浏览器解析HTML、CSS、JS,构建DOM树,渲染页面。这部分要说明浏览器如何将接收到的数据转化为可视化的页面,并提及可能的后续请求,如图片、CSS等。 在思考过程中,需要注意用户可能关心的技术细节,比如DNS解析中的递归查询、负载均衡算法的选择依据、TCP连接的状态变化等。同时,要确保引用之前提到的内容,比如DNS预解析的优缺点(引用[1]),但用户的问题中并没有提到预解析,所以可能不需要深入讨论。 另外,用户的问题涉及多个技术点,需要将它们串联成一个完整的流程,逻辑清晰。每个步骤之间如何衔接,比如DNS解析后如何建立TCP连接,HTTP请求如何被负载均衡器分配等,都需要明确说明。 可能还需要考虑用户的知识水平,是否需要简化某些术语,或者用类比来解释复杂概念。比如,将负载均衡比作交通警察指挥车辆流向不同的服务器,帮助用户理解其作用。 最后,检查是否有遗漏的环节,比如CDN的使用,但百度作为大型网站,可能涉及CDN加速,但用户没有特别提到,所以可能简要提及或省略,重点放在用户提到的DNS、HTTP、负载均衡等部分。 总结整个流程,确保每个步骤都有技术细节支撑,并且引用之前的回答内容,如负载均衡算法和服务器处理流程,同时保持语言简洁明了,符合用户要求的中文回答。</think>### 浏览器访问 `www.baidu.com` 的完整流程 --- #### **1. DNS 解析** **目标**:将域名 `www.baidu.com` 转换为 IP 地址 **步骤**: 1. **浏览器缓存**:检查本地 DNS 缓存(如 Chrome 的 `net-internals` 缓存)[^2] 2. **系统缓存**:查询操作系统缓存(如 Windows 的 `hosts` 文件) 3. **路由器缓存**:检查本地路由器或 ISP 的 DNS 缓存 4. **递归查询**: - 向本地 DNS 服务器发起请求 - 若未命中缓存,本地 DNS 服务器依次查询根域名服务器 → `.com` 顶级域名服务器 → `baidu.com` 权威域名服务器 5. **负载均衡介入**: 百度可能使用 **DNS 负载均衡**(如返回多个 IP 地址,基于地理位置或延迟选择最优节点)[^2] **示例解析结果**: `www.baidu.com` → `14.215.177.38`(实际可能有多个 IP 轮询返回) --- #### **2. TCP 连接建立** **目标**:通过三次握手建立可靠传输通道 **过程**: 1. **SYN**:客户端发送 SYN 包(序列号 `x`) 2. **SYN-ACK**:服务端返回 SYN-ACK 包(序列号 `y`,确认号 `x+1`) 3. **ACK**:客户端发送 ACK 包(确认号 `y+1`) **关联技术**: - 若使用 HTTPS,需额外进行 **TLS 握手**(协商加密算法、交换证书等) --- #### **3. HTTP 请求与负载均衡** **目标**:将用户请求分发到后端服务器集群 **负载均衡阶段**: 1. **四层负载均衡(传输层)**: - 基于 IP + 端口进行流量分发(如 LVS 的 NAT 模式) - 常用算法:**轮询**、**加权轮询**(适用于服务器性能差异场景)[^3] 2. **七层负载均衡(应用层)**: - 解析 HTTP 头部信息(如 URL、Cookie) - 常用算法: - **一致性哈希**:保持会话粘性(如用户登录状态) - **最少连接**:优先选择当前连接数少的服务器(适合长连接服务)[^3] **示例请求路径**: ``` 用户 → 负载均衡器(如 Nginx) → 后端服务器集群(如 Tomcat/PHP 服务) ``` --- #### **4. 服务器处理请求** **后端处理流程**: 1. **Web 服务器**(如 Nginx): - 静态资源直接返回(如 HTML、CSS) - 动态请求转发给应用服务器(如通过 FastCGI 协议调用 PHP)[^3] 2. **应用服务器**: - 解析 HTTP 请求参数(如 `$_GET`、`$_POST`) - 执行业务逻辑(如查询数据库验证用户登录) 3. **数据库交互**: - 通过连接池减少 TCP 连接开销 - 返回数据后封装为 HTTP 响应(状态码 + 报文主体) **示例响应头**: ```http HTTP/1.1 200 OK Content-Type: text/html Content-Length: 1234 ``` --- #### **5. 数据传输与浏览器渲染** **数据传输**: 1. 服务器通过已建立的 TCP 连接返回 HTTP 响应 2. 若启用 HTTP/2 或 HTTP/3,可能使用多路复用或 QUIC 协议优化传输效率 **浏览器渲染**: 1. **解析 HTML/CSS/JS**:构建 DOM 树 → 渲染树 → 布局 → 绘制[^4] 2. **加载子资源**:并行请求图片、样式表等(受限于同源策略) 3. **执行 JavaScript**:触发页面动态交互逻辑 --- ### 关键技术点总结 | 阶段 | 核心技术 | 关联算法/协议 | |---------------|----------------------------------|------------------------------| | DNS 解析 | DNS 缓存、递归查询 | 基于地理位置的负载均衡[^2] | | TCP 连接 | 三次握手、滑动窗口 | TLS 1.3 加密协议 | | 负载均衡 | 四层/七层分发、会话保持 | 轮询、一致性哈希、最少连接 | | 服务器处理 | 反向代理、动态请求处理 | FastCGI、数据库连接池 | | 浏览器渲染 | DOM 解析、资源并行加载 | 异步 JavaScript 执行 | --- ### 示例代码:负载均衡算法实现(Python) **加权轮询算法**: ```python class WeightedRoundRobin: def __init__(self, servers): self.servers = servers # 格式:[("server1", 3), ("server2", 2)] self.weights = [w for _, w in servers] self.current = 0 self.max_weight = max(self.weights) def next_server(self): while True: self.current = (self.current + 1) % len(self.servers) if self.weights[self.current] >= self.max_weight: return self.servers[self.current][0] ``` --- ### 相关问题 1. **DNS 负载均衡与 HTTP 负载均衡的区别是什么?** 2. **如何优化 TCP 连接的建立速度?** 3. **一致性哈希算法如何解决服务器扩容时的数据迁移问题?** 4. **浏览器渲染阶段为什么需要构建 DOM 树和渲染树?** [^1]: DNS 预解析与负载均衡的权衡 [^2]: DNS 缓存与负载均衡实现原理 : 服务器端请求处理与负载均衡技术 [^4]: 浏览器渲染机制与 HTTP 响应解析
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