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【图解计算机网络】从浏览器地址输入到网页显示的整个过程

news 来源：原创 2024/5/8 2:37:27

从浏览器地址输入到网页显示的整个过程

整体流程
DHCP
http协议报文组装
DNS
TCP协议封装与TCP三次握手
IP协议封装与路由表
MAC地址与ARP协议
交换机
路由器

整体流程

从往浏览器输入一个地址到网页的显示，要经过很长的一个流程，中间涉及到计算机网络的许多知识。

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首先我们的计算机如果是刚接入网络，并且不是手动设置的方式设置IP地址的话，则需要通过DHCP自动获取一个IP地址。

然后我们再浏览器输入一个域名地址，浏览器就会组装http报文。

组装好http报文后，由于我们输入的是域名地址，需要解析成IP地址，这就需要用到DNS域名解析协议进行域名解析。

然后就要通过TCP协议的三次握手建立连接，建立TCP连接之后，就可以通过这个TCP连接发送数据。

然后不管是TCP三次握手的数据包，还是真正发送数据的数据包，都要通过内网的路由器把它发到外网，这就需要把我们数据包发送到路由器。这时候就需要用到IP地址，通过DHCP我们的计算机已经拥有了自己的IP地址，然后通过DNS域名解析协议也获取到了目标服务器的IP地址，这时候通过目标服务器的IP地址在本机的路由表中查询匹配，就可以把我们的数据包发送到路由器。

路由表中匹配到路由器后，还需要通过ARP协议获取路由器的MAC地址，然后经过交换机转发数据包到路由器。

交换机接收到数据包之后，就会根据下一跳的MAC地址，转发数据包到路由器。

路由器接收到数据包后，会解开外层MAC层的包头，拿到网络层的包头的目标IP地址，在自己的路由表中进行匹配，匹配成功后经过指定的接口把数据包发到外网。

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数据包到达了目标服务器所在子网的路由器时，也是经过相同的规则，通过目标IP地址在路由表中进行匹配，然后经过交换机转发到目标服务器，目标服务器接收到数据包之后处理请求，返回响应数据包，也是经过相同的流程到达我们的计算机。

DHCP

一台计算机在刚接入内网时，我们可以给他手动设置一个IP地址，但是如果内网的计算机比较多，都通过手动设置IP地址的方式分配IP地址的话，就会非常的麻烦。于是我么可以通过DHCP方式动态分配IP地址。

使用DHCP动态分配IP，通常需要一个DHCP路由器。我们的计算机刚接入内网时，还不知道DHCP服务器的ip地址，我们的计算机自己本身也没有ip地址，于是就通过广播的方式，广播一个UDP数据包。该UDP数据包的目标ip地址为255.255.255.255，目标端口是67，源IP地址是0.0.0.0，源端口是68。

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DHCP接收到UDP数据包，会分配IP一个地址，并通过UDP数据包广播回去。

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我们的计算机接收到DHCP服务器返回的UDP数据包之后，如果有多个DHCP服务器给他分配IP，它会从中选择一个，然后广播一个UDP确认数据包。

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最后DHCP服务器广播一个返回的ACK报文，这样我们的计算机就获取到了自动分配的IP地址了。

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但是有时候DHCP服务器和我们的计算机不在同一个局域网，此时就要通过DHCP中继代理，把DHCP请求代理到DHCP服务器。DHCP中继代理其实就是一个路由器，会以单播的方式把DHCP请求数据包发送到DHCP服务器所在局域网的另一个DHCP中继代理路由器。

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http协议报文组装

然后我们在浏览器输入一个域名地址，比如我们输入的就是www.baidu.com，此时浏览就就会组装http协议报文，把它发送到目标服务器，目标服务器再返回一个包含www.baidu.com网页信息的http响应报文。

http请求报文格式：
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http响应报文：
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DNS

组装好http请求报文以后，由于我们输入的是域名地址，现在要把域名地址解析成IP地址。此时就通过DNS域名解析协议进行域名解析。

浏览器首先查看自己是否有该域名对应的缓存信息，如果有，则直接从缓存中获取该域名的IP地址。

浏览器缓存不命中，则查询hosts文件是否配置了该域名与IP地址的映射关系，如果有，则会返回hosts文件中该域名对应的IP地址。

如果hosts文件中也不命中，则要访问DNS域名服务器查询该域名对应的IP地址。

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请求DNS域名服务器时，首先会请求的是本地DNS域名服务器，本地DNS域名服务器也是先从缓存中查询，如果缓存命中，则返回缓存中的IP地址。

如果本地域名服务器缓存不命中，则请求根域名服务器，然后根域名服务器会返回顶级域名服务器（.com）的域名服务器地址。

然后本地域名服务器再请求顶级域名服务器，顶级域名服务器返回baidu.com的权威域名服务器。

本地域名服务器请求baidu.com权威域名服务器，baidu.com权威域名服务器返回www.baidu.com域名对应的服务器IP地址。

然后本地域名服务器会把域名与IP地址的映射关系缓存起来。

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TCP协议封装与TCP三次握手

查找到目标服务器的IP地址之后，就要交给传输层进行网络传输了，浏览器请求页面一般是走TCP协议。

TCP协议会把http报文拆分成多个数据包，以流的形式发送。每个数据包会封装一个TCP协议头。TCP协议头包括源端口号、目标端口号、序列号（seq num）、确认序列号（ack num）、以及六个状态位（URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN）等重要信息，其他的信息不太重要就不需要去记忆了。

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