我們平時(shí)瀏覽網(wǎng)頁(yè)的時(shí)候,會(huì)打開(kāi)瀏覽器，輸入網(wǎng)址后按下回車(chē)鍵，然后就會(huì)顯示出你想要瀏覽的內(nèi)容。在這個(gè)看似簡(jiǎn)單的用戶(hù)行為背后，到底隱藏了些什么呢？

對(duì)于普通的上網(wǎng)過(guò)程，系統(tǒng)其實(shí)是這樣做的：瀏覽器本身是一個(gè)客戶(hù)端，當(dāng)你輸入U(xiǎn)RL的時(shí)候，首先瀏覽器會(huì)去請(qǐng)求DNS服務(wù)器，通過(guò)DNS獲取相應(yīng)的域名對(duì)應(yīng)的IP，然后通過(guò)IP地址找到IP對(duì)應(yīng)的服務(wù)器后，要求建立TCP連接，等瀏覽器發(fā)送完HTTP Request（請(qǐng)求）包后，服務(wù)器接收到請(qǐng)求包之后才開(kāi)始處理請(qǐng)求包，服務(wù)器調(diào)用自身服務(wù)，返回HTTP Response（響應(yīng)）包；客戶(hù)端收到來(lái)自服務(wù)器的響應(yīng)后開(kāi)始渲染這個(gè)Response包里的主體（body），等收到全部的內(nèi)容隨后斷開(kāi)與該服務(wù)器之間的TCP連接。

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一個(gè)Web服務(wù)器也被稱(chēng)為HTTP服務(wù)器，它通過(guò)HTTP協(xié)議與客戶(hù)端通信。這個(gè)客戶(hù)端通常指的是Web瀏覽器(其實(shí)手機(jī)端客戶(hù)端內(nèi)部也是瀏覽器實(shí)現(xiàn)的)。

Web服務(wù)器的工作原理可以簡(jiǎn)單地歸納為：

• 客戶(hù)機(jī)通過(guò)TCP/IP協(xié)議建立到服務(wù)器的TCP連接
• 客戶(hù)端向服務(wù)器發(fā)送HTTP協(xié)議請(qǐng)求包，請(qǐng)求服務(wù)器里的資源文檔
• 服務(wù)器向客戶(hù)機(jī)發(fā)送HTTP協(xié)議應(yīng)答包，如果請(qǐng)求的資源包含有動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的內(nèi)容，那么服務(wù)器會(huì)調(diào)用動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的解釋引擎負(fù)責(zé)處理“動(dòng)態(tài)內(nèi)容”，并將處理得到的數(shù)據(jù)返回給客戶(hù)端
• 客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器斷開(kāi)。由客戶(hù)端解釋HTML文檔，在客戶(hù)端屏幕上渲染圖形結(jié)果

一個(gè)簡(jiǎn)單的HTTP事務(wù)就是這樣實(shí)現(xiàn)的，看起來(lái)很復(fù)雜，原理其實(shí)是挺簡(jiǎn)單的。需要注意的是客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器之間的通信是非持久連接的，也就是當(dāng)服務(wù)器發(fā)送了應(yīng)答后就與客戶(hù)機(jī)斷開(kāi)連接，等待下一次請(qǐng)求。

URL和DNS解析

我們?yōu)g覽網(wǎng)頁(yè)都是通過(guò)URL訪(fǎng)問(wèn)的，那么URL到底是怎么樣的呢？

URL(Uniform Resource Locator)是“統(tǒng)一資源定位符”的英文縮寫(xiě)，用于描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的資源, 基本格式如下

scheme://host[:port#]/path/.../[?query-string][#anchor] scheme 指定低層使用的協(xié)議(例如：http, https, ftp) host HTTP服務(wù)器的IP地址或者域名 port# HTTP服務(wù)器的默認(rèn)端口是80，這種情況下端口號(hào)可以省略。如果使用了別的端口，必須指明，例如 http://www.cnblogs.com:8080/ path 訪(fǎng)問(wèn)資源的路徑 query-string 發(fā)送給http服務(wù)器的數(shù)據(jù) anchor 錨

DNS(Domain Name System)是“域名系統(tǒng)”的英文縮寫(xiě)，是一種組織成域?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)命名系統(tǒng)，它用于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)，它從事將主機(jī)名或域名轉(zhuǎn)換為實(shí)際IP地址的工作。DNS就是這樣的一位“翻譯官”，它的基本工作原理可用下圖來(lái)表示。

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詳細(xì)的DNS解析的過(guò)程如下，這個(gè)過(guò)程有助于我們理解DNS的工作模式

在瀏覽器中輸入www.qq.com域名，操作系統(tǒng)會(huì)先檢查自己本地的hosts文件是否有這個(gè)網(wǎng)址映射關(guān)系，如果有，就先調(diào)用這個(gè)IP地址映射，完成域名解析。

如果hosts里沒(méi)有這個(gè)域名的映射，則查找本地DNS解析器緩存，是否有這個(gè)網(wǎng)址映射關(guān)系，如果有，直接返回，完成域名解析。

如果hosts與本地DNS解析器緩存都沒(méi)有相應(yīng)的網(wǎng)址映射關(guān)系，首先會(huì)找TCP/IP參數(shù)中設(shè)置的首選DNS服務(wù)器，在此我們叫它本地DNS服務(wù)器，此服務(wù)器收到查詢(xún)時(shí)，如果要查詢(xún)的域名，包含在本地配置區(qū)域資源中，則返回解析結(jié)果給客戶(hù)機(jī)，完成域名解析，此解析具有權(quán)威性。

如果要查詢(xún)的域名，不由本地DNS服務(wù)器區(qū)域解析，但該服務(wù)器已緩存了此網(wǎng)址映射關(guān)系，則調(diào)用這個(gè)IP地址映射，完成域名解析，此解析不具有權(quán)威性。

如果本地DNS服務(wù)器本地區(qū)域文件與緩存解析都失效，則根據(jù)本地DNS服務(wù)器的設(shè)置（是否設(shè)置轉(zhuǎn)發(fā)器）進(jìn)行查詢(xún)，如果未用轉(zhuǎn)發(fā)模式，本地DNS就把請(qǐng)求發(fā)至 “根DNS服務(wù)器”，“根DNS服務(wù)器”收到請(qǐng)求后會(huì)判斷這個(gè)域名(.com)是誰(shuí)來(lái)授權(quán)管理，并會(huì)返回一個(gè)負(fù)責(zé)該頂級(jí)域名服務(wù)器的一個(gè)IP。本地DNS服務(wù)器收到IP信息后，將會(huì)聯(lián)系負(fù)責(zé).com域的這臺(tái)服務(wù)器。這臺(tái)負(fù)責(zé).com域的服務(wù)器收到請(qǐng)求后，如果自己無(wú)法解析，它就會(huì)找一個(gè)管理.com域的下一級(jí)DNS服務(wù)器地址(qq.com)給本地DNS服務(wù)器。當(dāng)本地DNS服務(wù)器收到這個(gè)地址后，就會(huì)找qq.com域服務(wù)器，重復(fù)上面的動(dòng)作，進(jìn)行查詢(xún)，直至找到www.qq.com主機(jī)。

如果用的是轉(zhuǎn)發(fā)模式，此DNS服務(wù)器就會(huì)把請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)至上一級(jí)DNS服務(wù)器，由上一級(jí)服務(wù)器進(jìn)行解析，上一級(jí)服務(wù)器如果不能解析，或找根DNS或把轉(zhuǎn)請(qǐng)求轉(zhuǎn)至上上級(jí)，以此循環(huán)。不管是本地DNS服務(wù)器用是是轉(zhuǎn)發(fā)，還是根提示，最后都是把結(jié)果返回給本地DNS服務(wù)器，由此DNS服務(wù)器再返回給客戶(hù)機(jī)。

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所謂?遞歸查詢(xún)過(guò)程?就是 “查詢(xún)的遞交者” 更替, 而?迭代查詢(xún)過(guò)程?則是 “查詢(xún)的遞交者”不變。

舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，你想知道某個(gè)一起上法律課的女孩的電話(huà)，并且你偷偷拍了她的照片，回到寢室告訴一個(gè)很仗義的哥們兒，這個(gè)哥們兒二話(huà)沒(méi)說(shuō)，拍著胸脯告訴你，甭急，我替你查(此處完成了一次遞歸查詢(xún)，即，問(wèn)詢(xún)者的角色更替)。然后他拿著照片問(wèn)了學(xué)院大四學(xué)長(zhǎng)，學(xué)長(zhǎng)告訴他，這姑娘是xx系的；然后這哥們兒馬不停蹄又問(wèn)了xx系的辦公室主任助理同學(xué)，助理同學(xué)說(shuō)是xx系yy班的，然后很仗義的哥們兒去xx系yy班的班長(zhǎng)那里取到了該女孩兒電話(huà)。(此處完成若干次迭代查詢(xún)，即，問(wèn)詢(xún)者角色不變，但反復(fù)更替問(wèn)詢(xún)對(duì)象)最后，他把號(hào)碼交到了你手里。完成整個(gè)查詢(xún)過(guò)程。

通過(guò)上面的步驟，我們最后獲取的是IP地址，也就是瀏覽器最后發(fā)起請(qǐng)求的時(shí)候是基于IP來(lái)和服務(wù)器做信息交互的。

HTTP協(xié)議詳解

HTTP協(xié)議是Web工作的核心，所以要了解清楚Web的工作方式就需要詳細(xì)的了解清楚HTTP是怎么樣工作的。

HTTP是一種讓W(xué)eb服務(wù)器與瀏覽器(客戶(hù)端)通過(guò)Internet發(fā)送與接收數(shù)據(jù)的協(xié)議,它建立在TCP協(xié)議之上，一般采用TCP的80端口。它是一個(gè)請(qǐng)求、響應(yīng)協(xié)議--客戶(hù)端發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求，服務(wù)器響應(yīng)這個(gè)請(qǐng)求。在HTTP中，客戶(hù)端總是通過(guò)建立一個(gè)連接與發(fā)送一個(gè)HTTP請(qǐng)求來(lái)發(fā)起一個(gè)事務(wù)。服務(wù)器不能主動(dòng)去與客戶(hù)端聯(lián)系，也不能給客戶(hù)端發(fā)出一個(gè)回調(diào)連接。客戶(hù)端與服務(wù)器端都可以提前中斷一個(gè)連接。例如，當(dāng)瀏覽器下載一個(gè)文件時(shí)，你可以通過(guò)點(diǎn)擊“停止”鍵來(lái)中斷文件的下載，關(guān)閉與服務(wù)器的HTTP連接。

HTTP協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的，同一個(gè)客戶(hù)端的這次請(qǐng)求和上次請(qǐng)求是沒(méi)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)HTTP服務(wù)器來(lái)說(shuō)，它并不知道這兩個(gè)請(qǐng)求是否來(lái)自同一個(gè)客戶(hù)端。為了解決這個(gè)問(wèn)題， Web程序引入了Cookie機(jī)制來(lái)維護(hù)連接的可持續(xù)狀態(tài)。

HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的，因此TCP攻擊一樣會(huì)影響HTTP的通訊，例如比較常見(jiàn)的一些攻擊：SYN Flood是當(dāng)前最流行的DoS（拒絕服務(wù)攻擊）與DdoS（分布式拒絕服務(wù)攻擊）的方式之一，這是一種利用TCP協(xié)議缺陷，發(fā)送大量偽造的TCP連接請(qǐng)求，從而使得被攻擊方資源耗盡（CPU滿(mǎn)負(fù)荷或內(nèi)存不足）的攻擊方式。

HTTP請(qǐng)求包（瀏覽器信息）

我們先來(lái)看看Request包的結(jié)構(gòu), Request包分為3部分，第一部分叫Request line（請(qǐng)求行）, 第二部分叫Request header（請(qǐng)求頭）,第三部分是body（主體）。header和body之間有個(gè)空行，請(qǐng)求包的例子所示:

GET /domains/example/ HTTP/1.1 //請(qǐng)求行: 請(qǐng)求方法 請(qǐng)求URI HTTP協(xié)議/協(xié)議版本 Host：www.iana.org //服務(wù)端的主機(jī)名 User-Agent：Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.4 (KHTML, like Gecko) Chrome/22.0.1229.94 Safari/537.4 //瀏覽器信息 Accept：text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8 //客戶(hù)端能接收的mine Accept-Encoding：gzip,deflate,sdch //是否支持流壓縮 Accept-Charset：UTF-8,*;q=0.5 //客戶(hù)端字符編碼集 //空行,用于分割請(qǐng)求頭和消息體 //消息體,請(qǐng)求資源參數(shù),例如POST傳遞的參數(shù)

HTTP協(xié)議定義了很多與服務(wù)器交互的請(qǐng)求方法，最基本的有4種，分別是GET,POST,PUT,DELETE。一個(gè)URL地址用于描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的資源，而HTTP中的GET, POST, PUT, DELETE就對(duì)應(yīng)著對(duì)這個(gè)資源的查，改，增，刪4個(gè)操作。我們最常見(jiàn)的就是GET和POST了。GET一般用于獲取/查詢(xún)資源信息，而POST一般用于更新資源信息。

我們看看GET和POST的區(qū)別:

我們可以看到GET請(qǐng)求消息體為空，POST請(qǐng)求帶有消息體。

GET提交的數(shù)據(jù)會(huì)放在URL之后，以?分割URL和傳輸數(shù)據(jù)，參數(shù)之間以&相連，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456。POST方法是把提交的數(shù)據(jù)放在HTTP包的body中。

GET提交的數(shù)據(jù)大小有限制（因?yàn)闉g覽器對(duì)URL的長(zhǎng)度有限制），而POST方法提交的數(shù)據(jù)沒(méi)有限制。

GET方式提交數(shù)據(jù)，會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題，比如一個(gè)登錄頁(yè)面，通過(guò)GET方式提交數(shù)據(jù)時(shí)，用戶(hù)名和密碼將出現(xiàn)在URL上，如果頁(yè)面可以被緩存或者其他人可以訪(fǎng)問(wèn)這臺(tái)機(jī)器，就可以從歷史記錄獲得該用戶(hù)的賬號(hào)和密碼。

HTTP響應(yīng)包（服務(wù)器信息）

我們?cè)賮?lái)看看HTTP的response包，他的結(jié)構(gòu)如下：

HTTP/1.1 200 OK //狀態(tài)行 Server: nginx/1.0.8 //服務(wù)器使用的WEB軟件名及版本 Date:Date: Tue, 30 Oct 2012 04:14:25 GMT //發(fā)送時(shí)間 Content-Type: text/html //服務(wù)器發(fā)送信息的類(lèi)型 Transfer-Encoding: chunked //表示發(fā)送HTTP包是分段發(fā)的 Connection: keep-alive //保持連接狀態(tài) Content-Length: 90 //主體內(nèi)容長(zhǎng)度 //空行 用來(lái)分割消息頭和主體 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"... //消息體

Response包中的第一行叫做狀態(tài)行，由HTTP協(xié)議版本號(hào)， 狀態(tài)碼， 狀態(tài)消息 三部分組成。

狀態(tài)碼用來(lái)告訴HTTP客戶(hù)端,HTTP服務(wù)器是否產(chǎn)生了預(yù)期的Response。HTTP/1.1協(xié)議中定義了5類(lèi)狀態(tài)碼， 狀態(tài)碼由三位數(shù)字組成，第一個(gè)數(shù)字定義了響應(yīng)的類(lèi)別

• 1XX 提示信息 - 表示請(qǐng)求已被成功接收，繼續(xù)處理
• 2XX 成功 - 表示請(qǐng)求已被成功接收，理解，接受
• 3XX 重定向 - 要完成請(qǐng)求必須進(jìn)行更進(jìn)一步的處理
• 4XX 客戶(hù)端錯(cuò)誤 - 請(qǐng)求有語(yǔ)法錯(cuò)誤或請(qǐng)求無(wú)法實(shí)現(xiàn)
• 5XX 服務(wù)器端錯(cuò)誤 - 服務(wù)器未能實(shí)現(xiàn)合法的請(qǐng)求

我們看下面這個(gè)圖展示了詳細(xì)的返回信息，左邊可以看到有很多的資源返回碼，200是常用的，表示正常信息，302表示跳轉(zhuǎn)。response header里面展示了詳細(xì)的信息。

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HTTP協(xié)議是無(wú)狀態(tài)的和Connection: keep-alive的區(qū)別

無(wú)狀態(tài)是指協(xié)議對(duì)于事務(wù)處理沒(méi)有記憶能力，服務(wù)器不知道客戶(hù)端是什么狀態(tài)。從另一方面講，打開(kāi)一個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁(yè)和你之前打開(kāi)這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁(yè)之間沒(méi)有任何聯(lián)系。

HTTP是一個(gè)無(wú)狀態(tài)的面向連接的協(xié)議，無(wú)狀態(tài)不代表HTTP不能保持TCP連接，更不能代表HTTP使用的是UDP協(xié)議（面對(duì)無(wú)連接）。

從HTTP/1.1起，默認(rèn)都開(kāi)啟了Keep-Alive保持連接特性，簡(jiǎn)單地說(shuō)，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)打開(kāi)完成后，客戶(hù)端和服務(wù)器之間用于傳輸HTTP數(shù)據(jù)的TCP連接不會(huì)關(guān)閉，如果客戶(hù)端再次訪(fǎng)問(wèn)這個(gè)服務(wù)器上的網(wǎng)頁(yè)，會(huì)繼續(xù)使用這一條已經(jīng)建立的TCP連接。

Keep-Alive不會(huì)永久保持連接，它有一個(gè)保持時(shí)間，可以在不同服務(wù)器軟件（如Apache）中設(shè)置這個(gè)時(shí)間。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的web工作方式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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