网络原理5——从输入网址到显示，期间发生了什么

1.HTTP——对URL进行解析，生成HTTP请求信息

作为浏览器，获得一个网址，要做的第一步就是解析这个URL，第二步是生成HTTP请求报文发送给web服务器。
先看一下URL的组成：

最前面是访问的协议，现在一般是HTTPS
然后两杠之后，就是对应的web服务器域名
再之后就是，你要的文件，在服务器上哪条目录里（如果没有蓝色部分，则代表访问默认文件，也就是 /index.html 或者 /default.html ）

解析完了，浏览器就能确定web服务器的域名和对应的文件位置和文件名。
然后根据这些信息来生成HTTP请求报文，这个请求报文可以是GET请求，也可以是POST请求。

2.DNS域名解析——查询Web服务器域名的IP地址

仔细看第一点里，解析完URL，生成好了请求报文后面还有一句发送给Web服务器，所以问题自然而然的带来了，我只有一个域名，怎么知道IP地址，怎么知道往哪儿发？
DNS我们在IP相关技术中说过了
IP详解

回顾一下，主要是首先，域名本身分层
根域名服务器
顶级域名服务器
权威域名服务器

然后，开始域名解析：
我们说域名解析之前，先检查自己浏览器缓存，再看操作系统缓存，再看本机DNS解析文件，如果三者都没有，则开始递归查询：
找本地DNS服务器，让他代劳帮你查。
然后本地DNS开始迭代查询：
先问大哥，根服务器，皮球踢给了二哥
再问二哥顶级域名服务器，皮球踢给了三哥
然后三哥权威域名服务器是最小的哥了，得干活儿，他把具体地址给本地DNS。
最后本地DNS完成迭代，递归把IP地址传回给客户端。

至此，报文知道目的地在哪了，接下来的问题是怎么发出去

3.协议栈——传输工作

DNS获取到IP之后，就可把HTTPS的传输报文的工作交给下层的协议栈完成。

4.TCP——三次握手，数据分片，封装

HTTP基于TCP协议完成可靠传输
TCP详解我们之前也说过了：
添加链接描述

（注：HTTP3基于UDP和TSL1.3也可完成类似TCP的功能，所以不一定要依靠TCP，只是现在3还没普及）

所以TCP这一步在这里，主要完成三次握手，建立连接

• 完成三次握手，建立连接
• 数据分片（超过MSS)
• 加TCP头部，主要是源端口和目的端口，以及TCP自带seq和ack等。

5.IP——封装

IP层收到TCP传下来的数据包，将之封装成网络包发送给对象。

（如果发送方有多个端口IP，就查询自己的路由表，看与哪个匹配就从哪个端口IP发出去）
知道去哪儿了之后IP层封装的时候就可以给数据加上IP头部的源地址IP和目的地址IP

6.1MAC——ARP寻址，封装

在数据链路层封装的时候需要MAC头部：发送方MAC地址和接收方MAC地址，以完成点对点传输。

所以我们要通过ARP协议来获取接收方的MAC地址
先查ARP缓存，没查到就广播发送ARP查询请求，同一子网上的匹配到自己的IP就回复ARP应答包含自己的MAC地址。

6.2.MAC网卡——封装（报头帧起始分界符，结尾帧校验序列），数字信号转化为电信号

因为我们的数据帧要从2进制转换为电信号才能发出去，所以网卡主要负责将数字信息转化为电信息。

网卡驱动程序获取IP模块的包之后，将其复制到网卡缓存中，然后在开头加上报头以及起始帧分节符，在结尾加上帧校验序列FCS

最后，经过网卡的包转化成了电信号，通过网线就发出去了。

6.3MAC交换机——校验，查MAC表尽力转发

当数据到达一个二层转发设备交换机时，通过网线接口，交换机模块接收，将电信号转化成数字信号。

校验FCS，由于交换机端口和网卡不一样，不具有MAC地址，只负责转发，查询MAC地址表转发至某一端口。
（如果没有查到/MAC地址是广播地址，就发到除了源端口以外所有端口，所以我称之为尽力转发，不是直接丢包）

7.路由器——校验FCS和拆MAC头，查表路由，看网关，ARP，封装MAC头，交换机

作为三层网络设备。不同于交换机，路由器的每个端口都有MAC地址和IP地址这和计算机的网卡一致

接收的问题：
路由器先把电信号转化成数字信号，然后校验FCS，如果没问题则检查接收方MAC，看是否发给自己，不是则直接丢包。

然后就是查表路由了：
这里每一跳都需要IP路由，查询路由表，找到与目的IP地址最长匹配的路径发出去。
详情见IP详解，添加链接描述

查到对应的条目我们注意：
如果网关是一个IP地址，说明还没到，要路由器继续转发
如果网关为空，则已经到目的IP地址了

如果没有到目的地，就是ARP查MAC，封装MAC头，然后交给下层交换机送走。直到到达目的IP地址。

8.web服务器接收

拆快递就行，一层层的把头部去掉，直到获取对方发过来的HTTP数据。由此回复数据，当客户端再次收到快递的时候，就可以通过浏览器处理HTTP的数据从而显示。