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键入网址到网页显示，期间发生了什么？

news 来源：原创 2025/8/2 10:57:16

文章目录

- - 2.键入网址到网页显示，期间发生了什么？
  - 2.1真实地址查询DNS：
  - 2.2**协议栈：**上半部分是负责收发数据的TCP和UDP协议，下面一半是用IP协议控制网络包收发操作，在互联网上传数据时，数据会倍切分成一块块的数据报，而将数据包发送给对方的操作就是由IP负责的。
  - 2.3可靠传输TCP：
  - - 2.3.1三次握手
    - 2.3.2TCP分割数据
    - 2.3.3 TCP报文生成
  - 2.4远程定位IP
  - - 2.4.1多个网卡，就会有多个IP地址，那IP头部的源地址应该选择哪个IP呢？
    - 2.4.2IP 报文生成
  - 2.5两点传输-----MAC
  - - 2.5.1mac 包头格式
    - MAC发送方和接受方如何确认？
    - 既然知道要发给谁，如何获取对方的MAC？
    - 广播获取的MAC地址会缓存。使用arp -a查看ARP缓存内容。
    - MAC报文包含接受方和发送方的MAC地址，并且有上层协议类型。
  - 3、出口网卡
  - 3.1送别者——交换机
  - 4、路由器
  - 5、数据包到达服务器

2.键入网址到网页显示，期间发生了什么？

对URL进行解析，发送给Web服务器的请求信息。http:（协议） +//+ web服务器 + / + 目录名 + /+ …+ 文件名。服务器后面表示文件的路经名。

web服务器文件路径：web 服务的根目录（/），

**没有文件的路径名？**则请求默认文件。

生产HTTP请求信息？ 对URL进行解析后，浏览器就确定了Web服务器和文件名，接下来就是根据这些信息生成HTTP请求信息。

2.1真实地址查询DNS：

域名， www.server.com. com后面还有一点表示根域名。下一层就是.com顶域名。

DNS作用：查询服务器域名对应的 IP 地址，根域的DNS服务器信息保存在所有DNS服务器（真实的物理实例服务器）。所有DNS服务去都可以找到和访问DNS服务器，所有只要客户端找到任意以太DNS服务器就可以通过它找到根域DNS服务器，然后再一路找到下层的某台DNS服务器。

域名解析流程：

1、客户端首先发出一个DNS请求，发送给本地的DNS服务器（TCP/IP协议设置中填写DNS服务器地址）。

2、本地域名服务器接受到客户端请求后，缓存表格中能找到www.server.com(域名)，直接返回IP地址。如果没有，本地DNS会去问它的根域名服务器。

3、根DNS收到来自本地的DNS的请求后，发现后置是.com , 说"www.server.com"这个域名是.com区域管理，将.com顶级域名服务器地址给你，

4、本地DNS收到.com顶级域名服务器的地址后，发送请求到。com域DNS服务器中询问“老二，你能告诉我www.server.com”的ip地址吗？

5、.com 域名服务器说：”我给你负责www.server.com“区域的权威的DNS服务器地址，你去问他应该能做到，

6、然后本地DNS于是转向问权威DNS服务器：”老三，WWW.server.com“的域名解析地址是多少？

7、权威DNS服务器查询后将对应的IP地址XXXXX，告诉本地DNS。

8、本地DNS再将IP地址返回给客户端，客户端和目标建立连接。

至此，我们完成了DNS的解析。如果问路一般。

每次解析域名都要经过这么多步骤吗？

浏览器会先查看，自身有没有这个域名的缓存，如果有，就直接返回，如果没有，就去问操作系统，操作系统也会去看自己的缓存，如果有就直接返回，没有去hosts文件查看，最后才回去问DNS服务器。

2.2协议栈：上半部分是负责收发数据的TCP和UDP协议，下面一半是用IP协议控制网络包收发操作，在互联网上传数据时，数据会倍切分成一块块的数据报，而将数据包发送给对方的操作就是由IP负责的。

DNS 获取 ip后，就可以把HTTP的传输工作交给操作系统中的协议栈。

（应用程序）Soket库。

**（协议栈）**Tcp，UDP -》 IP，ip协议包括ICMP协议和ARP协议，ARP用于根据IP地址查询以太网MAC地址。ICMP协议告知网络包传送过程中产生的错误以及各种控制信息。

IP下面的驱动程序：网卡驱动程序，

物理硬件网卡：硬件。

“原来我需要那么多大佬的协助啊，那我先去找找 TCP 大佬。

IP 地址的确定过程包括：

应用程序通过 Socket 指定本地和远程 IP 地址。
域名解析（DNS）将域名转换为 IP 地址。
操作系统和网络设备（如路由器、NAT）处理 IP 地址的路由和转发。

2.3可靠传输TCP：

HTTP是基于TCP协议传输的，所有这里我们先了解下TCP协议。‘

TCP包头格式：

在这里插入图片描述

2.3.1三次握手

client 发送（syn）请求报文，server端返回SYN-ACK报文（响应和请求），client端返回ack报文。

所以三次握手目的是保证双方都有发送和接收的能力。

2.3.2TCP分割数据

HTTP的数据较长，TCP需要把HTTP的数据拆分成一块块的发送，而不是一次性发送所有数据。

MTU：一个网络包的最大长度，以太网协议1500字节，

MSS：除去IP和TCP头部之后，一个网络包所能容纳的TCP数据的最大长度。

2.3.3 TCP报文生成

Tcp报文头部就是会存放在HTTP头部+数据。

2.4远程定位IP

TCP模块在执行连接、收发、断开等各阶段操作时，都需要委托IP模块将数据封装成网络包发送给通对象

IP协议需要源地址IP和目标地址IP以及协议号，06表示TCP协议。

源地址IP：客户端ip，目标地址ip：web服务器IP。

2.4.1多个网卡，就会有多个IP地址，那IP头部的源地址应该选择哪个IP呢？

通过路由表中的Destination目标地址，来区分各个网卡对应的子网，没有子网则使用默认网关发送到getway（路由器地址），网关的IP地址是具有路由功能的设备的IP地址。

2.4.2IP 报文生成

对TCP报文加上IP报文头，然后IP报文会携带协议信息，指明TCP协议。

2.5两点传输-----MAC

2.5.1mac 包头格式

MAC 头部是以太网使用的头部，它包含了接受方和发送方的MAC地址等信息，用于两点之间的传输。mac包头的协议类型只使用：

0800: IP协议。

0806：ARP协议。

MAC发送方和接受方如何确认？

发送方的MAC地址获取：MAC地址网卡生产时写入ROM。

接受方的MAC地址获取：查询路由表，在路由表中找到相匹配的条目，然后把包发给对应的网关（也就是gateway的IP地址），

既然知道要发给谁，如何获取对方的MAC？

ARP 协议（ip层协议）会在以太网中以广播的形式，对以太网所有地址查询IP地址是谁？请告诉我MAC地址。

广播获取的MAC地址会缓存。使用arp -a查看ARP缓存内容。

MAC报文包含接受方和发送方的MAC地址，并且有上层协议类型。

3、出口网卡

将数字信号转换成电信号，网卡驱动获取网络包之后，会将其复制到网卡内的缓存区中，接着会在其开头加上报头和起始帧分界符，在末尾加上用于检测错误的帧校验序列。

起始帧分界符是一个用来表示包起始位置的标记。末尾的FCS（帧校验序列）用来检查包传输过程是否有损坏。

最后网卡会将包转为电信号，通过网线发送出去。

3.1送别者——交换机

交换机的设计是将网络包原样转发到目的地。交换机工作在MAC层，也称二层网络设备。

交换机的包接受操作：首先，电信号到达网线接口，交换机里的模块进行接收，接下来交换机里的模块将电信号转换成数字信号。

通过包末尾的FCS校验错误，如果没问题则放到缓冲区。这部分操作基本和计算机的网卡相同。

查询一下这个包的接受方MAC地址是否已经在MAC地址表中有记录了。mac地址表中包含设备的mac地址和设备连接在交换机的那个端口上。找不到mac地址的话，表明该地址的设备还没有向交换机发送过包，直接发送给所有端口。如果接收方 MAC 地址是一个广播地址，那么交换机会将包发送到除源端口之外的所有端口。

4、路由器

网络经过交换机之后，到达路由器，并在此背转发到下一个路由器或目标设备。

路由器是基于IP设计，俗称三层网络设备，路由器的各个端口都具有MAC地址和IP地址。

而交换机是基于以太网设计的，俗称二层网络设备，交换机的端口不具有MAC地址。

路由器基本原理

类似于网卡具有IP地址，接受端口会接受发给自己的以太网包，然后路由表查询转发目标，再由相应的端口作为发送方将以太网包发送出去。

路由器的包接受操作：查看mac是否是发给自己的，是则放到缓冲区，否则就丢弃这个包。

查询路由表确定输出端口：完成包接受操作之后，路由器就会去掉包开头的MAC头部。MAC头部的作用就是将包送达路由器，使用子网掩码和IP地址计算出网关地址即是匹配的路由路径。

路由器的发送操作：

网关为空表示到达终点，否则表示还未到达终点。知道ip地址后使用ARP协议根据ip地址查询MAC地址，并将查询的结结果作为接受方的MAC地址。

之后将填写输出端口的 MAC 地址，然后发送给下一个交换机，交换机根据mac地址选择端口，然后继续发送给下一个路由器，然后不断重复直到网络包到达目的地。

综上：源IP地址和目的IP地址是不会变的，网络包传输的过程中变化的只有mac地址。

5、数据包到达服务器

开始解析数据包，先后依次查看MAC地址是否符合服务器上的地址，然后是IP地址是否符合服务器的IP地址。然后查看TCP的报文头中的序列号，是否是我想要的，如何使就放入缓存返回ACK。TCP服务器存在端口号，然后HTTP的服务器监听这个端口号，取出数据将包发送给HTTP。服务器的HTTP进程解析请求，然后将网页封装成HTTP响应报文，HTTP响应报文也要穿上TCP、IP、MAC头部，目的地址使客户端IP地址。重复之前的流程，知道client接受到响应数据。最后客户端离开，向服务器发送TCP四次挥手，至此双方的连接就断开了。