当你敲下www.baidu.com后发生了什么 —Web前端与后端_网络基础/18/4/7

从域名到页面 —— Web前端与后端

这个问题可归结为一个很形象的问题：

• 从你敲下www.baidu.com之后发生了什么？
  从全局角度可总结为一下几点：
  1，浏览器向DNS服务器查找输入URL对应的IP地址
  2，DNS服务器返回网站的IP地址
  3，浏览器根据IP地址与目标Web服务器在80端口上建立TCP 连接。
  4，浏览器获取客户端请求页面的HTML代码。
  5，浏览器在显示窗口渲染HTML文件，并进行界面控制显示
  6，窗口关闭时，浏览器终止与服务器的连接

一，DNS域名解析

• 对于第1,2步的DNS域名解析，是一个服务于应用层的域名转换协议。《计算机网络—自顶向下》中对DNS有如下定义：
  1) 一个由分层的DNS服务器(DNS Doimain Name System,DNS)实现 的分布式数据库。
  2) 一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议。
• 我们知道，用户输入的网址(域名)是IP地址的一个别名，在一个DNS内，一个域名对应一个IP地址。域名系统DNS的工作就是将域名与它的IP地址对应起来。
• DNS的工作分为以下几步：(以www.baidu.com为例)
  1) 同一台用户主机上运行着DNS应用的客户端
  2) 浏览器从上述URL中抽取出主机名 www.badiu.com 并将这台主机名传送给DNS应用的客户端
  3) DNS 查询浏览器缓存 -> 查询系统缓存 -> 查询路由器缓存 -> 查询ISP DNS缓存。进行递归搜索，从.com顶级域名服务器到 baidu 的域名的服务器。
  4) DNS 客户向服务器发送一个包含主机名的请求。
  5) DNS 客户最终会收到一份回答报文，其中有对应该主机的IP地址
  6) 一旦浏览器收到一份来自DNS域名服务器的该IP地址，它能够向位于该IP的80端口的HTTP服务器进程发起一个TCP连接。
• 对于其中的第3步——查询查询IP的过程中，首先查找自身缓 存，对于DNS缓存有如下解释：

共同实现DNS分布式数据库的所有DNS服务器储存了 资源记录 (Resource Record,RR),
RR提供了主机名到IP的映射，这也是为了改善时延性能并减少在因特网上到处传输的DNS报文数量。
其原理很简单：在一个请求链中，当某DNS服务器接收到一个DNS回答时，它能够将该回答中的信息缓存到本地储存器。
——《计算机网络—自顶向下》

对于其第二条——递归搜索，因为在以往的集中式设计中，客户将所有的DNS请求发往同一个DNS服务器，但对于今天用户数量巨大的因特网来说，在单一的DNS服务器上运行集中式数据库完全没有可扩展能力，因此采用了分布式数据库的设计方案：

• 一个域名服务器虽然只记录一个小的子网内的主机名和IP地址，但所有的域名服务器联合起来工作，就能将全网内的域名与它们的IP地址对应起来。这也就意味着，如果一个域名服务器无法找到某个请求域名所对应的IP地址，他就会向其他域名服务器发出请求进行寻找。

1) 根DNS域名服务器：在因特网上有13个根域名服务器，
2) 顶级域DNS服务器：如 com,org,net,edu,gov等以及所有国家 的顶级域名。
3) 权威DNS服务器：在因特网上具有公共可访问主机的域名。

二，HTML文件的获取与显示

对于上面的第3步——TCP连接的建立就跳过。

• HTML文件的请求
  分析HTML文件的请求的过程其实就是分析HTTP通信的过程，在浏览器通过DNS获取到了域名对应的IP地址后，会立即给Web服务器发送一个HTTP请求：

GET http://www.baidu.com/index.html HTTP/1.0
User-Agent: Wget/1.12 (linux-gun)
Host: www.baidu.com
Connection: close

• GET请求声明了客户端想要获取的该网址上的某一个html文件。close表示短连接，发送之后立即关闭。
  请求中还包含浏览器储存的该域名的cookies，在不同的请求中，cookies是与跟踪一个网站状态相匹配的键值，cookies会储存登录用户名，服务器分配的密码和一些用户设置等。Cookies会以文本文档形式储存爱客户机里，每次请求时发送给服务器。

接下来服务器会发送一个HTML响应：

HTTP/1.0 200 OK
Server: BWS/1.0
Connect-Length: 8024
Connect-Type: text/html;charset =gbk
Set-Cookies: ............................
Via: 1.0 localhost (squid/3.0 STABLE18)

服务器回复200 OK表示请求成功，Connect-Type: text/html表示让浏览器将该响应以HTML形式呈现，而不是以文形式下载它。

接下来会对这个HTML文件进行解析并呈现出来。

所以综上所述，可以将开头的步骤细化一下：

1，浏览器获得URL对应的请求，向操作系统请求该URL对应的IP地址
2，操作系统查询DNS(首先查询本地host文件，没有则查询网络)获得对应的IP地址
3，浏览器发送TCP连接的请求向IP地址对应的服务器(带SYN表示的数据包)
4，服务器收到TCP连接的请求后，回复可以连接请求(带有SYN/ACK标志的数据包)
5，浏览器收到回传的数据，确认OK后，还会向服务端发送数据(带ACK标志的数据包)，表示三次握手结束。
6，三次握手成功以后，浏览器和服务器端开始TCP连接形式传输数据包。
7，服务器传给浏览器所需要的资源数据
8，浏览器获得数据，渲染王永强然后呈现给用户。