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• • @[TOC](文章目錄)
  • 1:解析URL網(wǎng)址,從而生成發(fā)送給Web服務(wù)器的Http請求信息
  • 2:真實(shí)地址查詢-----(DNS域名解析)
  • 3:調(diào)用協(xié)議棧
  • 4:可靠的傳輸 TCP
  • 5:遠(yuǎn)程定位--IP地址
  • 6:兩點(diǎn)傳輸--獲取MAC地址
  • 7:網(wǎng)卡--出口
  • 8:送別者--交換機(jī)
  • 9:出境大門--路由器
  • 10:相互扒皮--服務(wù)端與客戶端

1:解析URL網(wǎng)址,從而生成發(fā)送給Web服務(wù)器的Http請求信息

URL 進(jìn)行解析之后，瀏覽器確定了 Web 服務(wù)器和文件名，接下來就是根據(jù)這些信息來生成 HTTP 請求消息了。這里的文件指的就是我們要訪問服務(wù)器中某個目標(biāo)文件。

2:真實(shí)地址查詢-----(DNS域名解析)

通過瀏覽器解析 URL 并生成 HTTP 消息后，需要委托操作系統(tǒng)將消息發(fā)送給 Web 服務(wù)器。但在發(fā)送之前，還有一項(xiàng)工作需要完成，那就是查詢服務(wù)器域名對于的 IP 地址，因?yàn)槲胁僮飨到y(tǒng)發(fā)送消息時，必須提供通信對象的 IP 地址。
比如我們打電話的時候，必須要知道對方的電話號碼，但由于電話號碼難以記憶，所以通常我們會將對方電話號 + 姓名保存在通訊錄里。
所以，== 有一種服務(wù)器就專門保存了 Web 服務(wù)器域名與 IP 的對應(yīng)關(guān)系，它就是 DNS 服務(wù)器==。

域名解析的過程：
其實(shí)就是先訪問== 本地的DNS服務(wù)器==，看是否解析過該域名，解析過那就直接取過來；如果沒有的話那就去請求== 根域名服務(wù)器==，根域名服務(wù)器給一個方向后去== 頂級域名服務(wù)器中查找IP;然后頂級域名服務(wù)器然你去權(quán)威域名服務(wù)器==找對應(yīng)的IP,找到為止。

3:調(diào)用協(xié)議棧

• 通過 DNS 獲取到 IP 后，就可以把 HTTP 的傳輸工作交給操作系統(tǒng)中的協(xié)議棧；
• 應(yīng)用程序（瀏覽器）通過調(diào)用 Socket 庫，來委托協(xié)議棧工作。
• 協(xié)議棧的上半部分有兩塊，分別是負(fù)責(zé)收發(fā)數(shù)據(jù)的 TCP 和 UDP 協(xié)議，它們兩會接受應(yīng)用層的委托執(zhí)行收發(fā)數(shù)據(jù)的操作。-- 協(xié)議棧的下面一半是用 IP 協(xié)議控制網(wǎng)絡(luò)包收發(fā)操作，在互聯(lián)網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)劊被切分成一塊塊的網(wǎng)絡(luò)包，而將網(wǎng)絡(luò)包發(fā)送給對方的操作就是由 IP 負(fù)責(zé)的。

4:可靠的傳輸 TCP

• 在 HTTP 傳輸數(shù)據(jù)之前，首先需要 TCP 建立連接，TCP 連接的建立，通常稱為三次握手,三次握手目的是保證雙方都有發(fā)送和接收的能力。這里需要注意的是我們?nèi)挝帐值倪^程的中發(fā)送的TCP報(bào)文，也是需要經(jīng)過經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層的封裝的，要不這條TCP報(bào)文如何傳輸啊，都不知道路
• 如果Http請求消息過長,這時 TCP 就需要把 HTTP 的數(shù)據(jù)拆解一塊塊的數(shù)據(jù)發(fā)送，而不是一次性發(fā)送所有數(shù)據(jù)。
• TCP報(bào)文的生成: TCP 協(xié)議里面會有兩個端口，一個是瀏覽器監(jiān)聽的端口（通常是隨機(jī)生成的），一個是 Web 服務(wù)器監(jiān)聽的端口（HTTP 默認(rèn)端口號是 80， HTTPS 默認(rèn)端口號是 443）。
• 在雙方建立了連接后，TCP 報(bào)文中的數(shù)據(jù)部分就是存放 HTTP 頭部 + 數(shù)據(jù)，組裝好 TCP 報(bào)文之后，就需交給下面的網(wǎng)絡(luò)層處理。
  

5:遠(yuǎn)程定位–IP地址

• TCP 模塊在執(zhí)行連接、收發(fā)、斷開等各階段操作時，都需要委托 IP 模塊將數(shù)據(jù)封裝成網(wǎng)絡(luò)包發(fā)送給通信對象。
• 在 IP 協(xié)議里面需要有源地址 IP 和 目標(biāo)地址 IP：
  • 源地址IP，即是客戶端輸出的 IP 地址；
  • 目標(biāo)地址，即通過 DNS 域名解析得到的 Web 服務(wù)器 IP。
• HTTP 是經(jīng)過 TCP 傳輸?shù)?#xff0c;所以在 IP 包頭的協(xié)議號，要填寫為 06（十六進(jìn)制），表示協(xié)議為 TCP。
• IP報(bào)文的生成:(IP的協(xié)議里是TCP協(xié)議，TCP協(xié)議中的數(shù)據(jù)部分包含HTTP請求消息)。
  

6:兩點(diǎn)傳輸–獲取MAC地址

• 每臺設(shè)備都有一個MAC地址，我們在交換機(jī)中傳輸信息的過程中，需要知道交換機(jī)MAC地址。
• 如何獲取發(fā)送方的MAC,和接收方的MAC呢？
  • 發(fā)送方MAC 地址是在網(wǎng)卡生產(chǎn)時寫入到 ROM 里的，只要將這個值讀取出來寫入到 MAC 頭部就可以了。
  • 接收方的MAC地址 是先查詢ARP緩存，如果有記錄該IP地址對應(yīng)的MAC地址那就直接獲取，如果沒有的話，那就喊唄（廣播）
    

7:網(wǎng)卡–出口

• IP 生成的網(wǎng)絡(luò)包只是存放在內(nèi)存中的一串二進(jìn)制數(shù)字信息，沒有辦法直接發(fā)送給對方。因此，我們需要將數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為電信號，才能在網(wǎng)線上傳輸，也就是說，這才是真正的數(shù)據(jù)發(fā)送過程。
• 負(fù)責(zé)執(zhí)行這一操作的是網(wǎng)卡，要控制網(wǎng)卡還需要靠網(wǎng)卡驅(qū)動程序。這樣將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電信號才能傳輸出去。

8:送別者–交換機(jī)

• 交換機(jī)的設(shè)計(jì)是將網(wǎng)絡(luò)包原樣轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。交換機(jī)工作在 MAC 層，也稱為二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
• 交換機(jī)根據(jù)自身的MAC表，將這個數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到路由器。

9:出境大門–路由器

• 經(jīng)過路由器的話,那么我們就可以進(jìn)入其他網(wǎng)絡(luò)了
• 路由器和交換機(jī)的區(qū)別
  網(wǎng)絡(luò)包經(jīng)過交換機(jī)之后，現(xiàn)在到達(dá)了路由器，并在此被轉(zhuǎn)發(fā)到下一個路由器或目標(biāo)設(shè)備。
  這一步轉(zhuǎn)發(fā)的工作原理和交換機(jī)類似，也是通過查表判斷包轉(zhuǎn)發(fā)的目標(biāo)。
  不過在具體的操作過程上，路由器和交換機(jī)是有區(qū)別的。
  因?yàn)槁酚善魇腔?IP 設(shè)計(jì)的，俗稱三層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，== 路由器的各個端口都具有 MAC 地址和 IP 地址==；
  而交換機(jī)是基于以太網(wǎng)設(shè)計(jì)的，俗稱二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，交換機(jī)的端口不具有 MAC 地址。
• 路由器的基本原理:
  路由器的端口具有 MAC 地址，因此它就能夠成為以太網(wǎng)的發(fā)送方和接收方；同時還具有 IP 地址，從這個意義上來說，它和計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡是一樣的。
  當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)包時，首先路由器端口會接收發(fā)給自己的以太網(wǎng)包，然后路由表查詢轉(zhuǎn)發(fā)目標(biāo)，再由相應(yīng)的端口作為發(fā)送方將以太網(wǎng)包發(fā)送出去。
• 路由器的包接收操作:
  檢查 MAC 頭部中的接收方 MAC 地址，看看是不是發(fā)給自己的包，如果是就放到接收緩沖區(qū)中，否則就丟棄這個包。
  總的來說，路由器的端口都具有 MAC 地址，只接收與自身地址匹配的包，遇到不匹配的包則直接丟棄。
• 查詢路由表確定輸出端口
  完成包接收操作之后，路由器就會去掉包開頭的 MAC 頭部。
  MAC 頭部的作用就是將包送達(dá)路由器，其中的接收方 MAC 地址就是路由器端口的 MAC 地址。因此，當(dāng)包到達(dá)路由器 之后，MAC 頭部的任務(wù)就完成了，于是 MAC 頭部就會被丟棄。
  接下來，路由器會根據(jù) MAC 頭部后方的 IP 頭部中的內(nèi)容進(jìn)行包的轉(zhuǎn)發(fā)操作。
• 路由器的發(fā)送操作
  • 首先，我們需要根據(jù)路由表的網(wǎng)關(guān)列判斷對方的地址。
    • 如果網(wǎng)關(guān)是一個 IP 地址，則這個IP 地址就是我們要轉(zhuǎn)發(fā)到的目標(biāo)地址，還未抵達(dá)終點(diǎn)，還需繼續(xù)需要路由器轉(zhuǎn)發(fā)。-
    • 如果網(wǎng)關(guān)為空，則 IP 頭部中的接收方 IP 地址就是要轉(zhuǎn)發(fā)到的目標(biāo)地址，也是就終于找到 IP 包頭里的目標(biāo)地址了，說
      明已抵達(dá)終點(diǎn)。
  • 知道對方的 IP 地址之后，接下來需要通過 ARP 協(xié)議根據(jù) IP 地址查詢 MAC 地址，并將查詢的結(jié)果作為接收方 MAC 地
    址。路由器也有 ARP 緩存，因此首先會在 ARP 緩存中查詢，如果找不到則發(fā)送 ARP 查詢請求。獲取到MAC地址后
    再將MAC地址封裝到數(shù)據(jù)包上。
  • 網(wǎng)絡(luò)包完成后，接下來會將其轉(zhuǎn)換成電信號并通過端口發(fā)送出去。這一步的工作過程和計(jì)算機(jī)也是相同的。
  • 發(fā)送出去的網(wǎng)絡(luò)包會通過交換機(jī)到達(dá)下一個路由器。由于接收方 MAC 地址就是下一個路由器的地址，所以交換機(jī)會根據(jù)
    這一地址將包傳輸?shù)较乱粋€路由器。接下來，下一個路由器會將包轉(zhuǎn)發(fā)給再下一個路由器，經(jīng)過層層轉(zhuǎn)發(fā)之后，網(wǎng)絡(luò)包
    就到達(dá)了最終的目的地。
  • == 在網(wǎng)絡(luò)包傳輸?shù)倪^程中，源 IP 和目標(biāo) IP 始終是不會變的，一直變化的是 MAC 地址，因?yàn)樾枰?MAC 地址在以太網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行兩個設(shè)備之間的包傳輸。==

10:相互扒皮–服務(wù)端與客戶端

• 數(shù)據(jù)包抵達(dá)服務(wù)器后，服務(wù)器會先扒開數(shù)據(jù)包的 MAC 頭部，查看是否和服務(wù)器自己的 MAC 地址符合，符合就將包收起來。
• 接著繼續(xù)扒開數(shù)據(jù)包的 IP 頭，發(fā)現(xiàn) IP 地址符合，根據(jù) IP 頭中協(xié)議項(xiàng)，知道自己上層是 TCP 協(xié)議。
• 于是，扒開 TCP 的頭，里面有序列號，需要看一看這個序列包是不是我想要的，如果是就放入緩存中然后返回一個 ACK，如果不是就丟棄。TCP頭部里面還有端口號， HTTP 的服務(wù)器正在監(jiān)聽這個端口號。
• 于是，服務(wù)器自然就知道是 HTTP 進(jìn)程想要這個包，于是就將包發(fā)給 HTTP 進(jìn)程
• 服務(wù)器的 HTTP 進(jìn)程看到，原來這個請求是要訪問一個頁面，于是就把這個網(wǎng)頁封裝在 HTTP 響應(yīng)報(bào)文里。
• HTTP 響應(yīng)報(bào)文也需要穿上 TCP、IP、MAC 頭部，不過這次是源地址是服務(wù)器 IP 地址，目的地址是客戶端 IP 地址。
• 穿好頭部衣服后，從網(wǎng)卡出去，交由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到出城的路由器，路由器就把響應(yīng)數(shù)據(jù)包發(fā)到了下一個路由器，就這樣跳啊跳
• 最后跳到了客戶端的城門把手的路由器，路由器扒開 IP 頭部發(fā)現(xiàn)是要找城內(nèi)的人，于是把包發(fā)給了城內(nèi)的交換機(jī)，再由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到客戶端。
• 客戶端收到了服務(wù)器的響應(yīng)數(shù)據(jù)包后，同樣也非常的高興，客戶能拆快遞了！
• 于是，客戶端開始扒皮，把收到的數(shù)據(jù)包的皮扒剩 HTTP 響應(yīng)報(bào)文后，交給瀏覽器去渲染頁面，一份特別的數(shù)據(jù)包快遞，就這樣顯示出來了
• 最后，客戶端要離開了，向服務(wù)器發(fā)起了 TCP 四次揮手，至此雙方的連接就斷開了。

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎勵來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎

總結(jié)

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