C/C++教程

HTTP请求过程-域名解析和TCP三次握手建立链接

本文主要是介绍HTTP请求过程-域名解析和TCP三次握手建立链接,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

文章目录

  • 一、域名解析过程
  • 二、建立TCP连接
  • 三、http请求
    • 1、HTTP请求和响应格式
      • 1.1.http请求格式
    • 2、HTTP请求过程
      • (1) 建立TCP连接
      • (2) Web浏览器向Web服务器发送请求命令
      • (3) Web浏览器发送请求头信息
      • (4) Web服务器应答
      • (5) Web服务器发送应答头信息
      • (6) Web服务器向浏览器发送数据
      • (7) Web服务器关闭TCP连接
  • 四、浏览器获取资源和渲染过程

我们在浏览器输入http://www.baidu.com想要进入百度首页,但是这是个域名,没法准确定位到服务器的位置,所以需要通过域名解析,把域名解析成对应的ip地址,然后通过ip地址查找目的主机。整个访问过程可以概括为:

  1. 域名解析
  2. 发起TCP三次握手建立连接
  3. 建立连接后发起http请求
  4. 服务器响应请求,浏览器获取html源码
  5. 浏览器解析html代码,并请求相关css,js和图片资源
  6. 浏览器渲染页面

一、域名解析过程

在浏览器输入一串域名要访问某网站的时候,浏览器帮我们做了如下事情(以Chrome浏览器和windows系统为例):

  1. Chrome浏览器首先检查自己本地是缓存是否有对应的域名,有则直接使用。【查看Chrome浏览器dns缓存地址:chrome://net-internals/#dns】
  2. 如果浏览器缓存中没有,则查询系统DNS缓存中的域名表,有则直接使用。【windows查看域名表的命令:ipconfig /displaydns】
  3. 系统缓存中还是没有,则检查hosts文件中的映射表。【windows中hosts文件路径:C:\Windows\System32\drivers\etc】
  4. 本地实在找不到,则向DNS域名服务器发起请求查询。【DNS服务器IP是本地配置的首选服务器,一般常用的有114.114.114.114(电信运营商提供)和8.8.8.8(Google提供)】
  • DNS服务器首先查找自身的缓存,有对应的域名ip则返回结果
  • 如果缓存中查找不到,DNS服务器则发起迭代DNS请求,首先向根域服务器发起请求查询,假如本次请求的是www.baidu.com,根域服务器发现这是一个com的顶级域名,就把com域的ip地址返回给DNS服务器
  • DNS服务器向com域ip地址发起请求,查询该域名的ip,此时该服务器返回了baidu.com的DNS地址。
  • 最后DNS服务器又向baidu.com的DNS地址发起查询请求,最后找到了完整的ip路径返回给DNS服务器,DNS再把ip信息返回给windows内核,内核再返回给浏览器,于是浏览器就知道该域名对应的ip地址了,可以开始进一步请求了。
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DNS请求原理:
在这里插入图片描述

每个域名用小数点分隔开变成多级,从右到左等级逐级递减,所以最右边的等级最高,每个域都有用一个域名服务器,管理则下属域名,分布如下图:
在这里插入图片描述

所以DNS发送查询请求的时候,先从根服务器获对应顶级域名的ip,然后再逐级从定义域名ip向下查找各个下属域服务的,找到完整的域名ip。这是一个迭代查询的过程

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 总的来说:域名解析的过程就是一个由近及远的过程,采取就近原则,再自顶向下搜索。

【如果连DNS服务器也没解析成功,那么进行如下步骤:】

  1. 操作系统就会查找NetBIOS name Cache(NetBIOS名称缓存,就存在客户端电脑中的),那这个缓存有什么东西呢?凡是最近一段时间内和我成功通讯的计算机的计算机名和Ip地址,就都会存在这个缓存里面。什么情况下该步能解析成功呢?就是该名称正好是几分钟前和我成功通信过,那么这一步就可以成功解析。

  2. 如果第⑤步也没有成功,那会查询WINS 服务器(是NETBIOS名称和IP地址对应的服务器)

  3. 如果第⑥步也没有查询成功,那么客户端就要进行广播查找

  4. 如果第⑦步也没有成功,那么客户端就读取LMHOSTS文件(和HOSTS文件同一个目录下,写法也一样)

如果第八步还没有解析成功,那么就宣告这次解析失败,那就无法跟目标计算机进行通信。只要这八步中有一步可以解析成功,那就可以成功和目标计算机进行通信。

二、建立TCP连接

在这里插入图片描述

第一次握手:客户端向服务器发送SYN报文,并发送客户端初始序列号Seq=X;等待服务器确认,

第二次握手:服务器接收客户端的SYN报文,然后向客户端返回一个包SYN+ACK响应报文,并发送初始序列号Seq=Y

第三次握手:客户端接受SYN+ACK报文,并向服务器发送一个ACK确认报文,至此连接建立

【建立连接的最重要目是让连接的双方交换初始序号(ISN, Initial Sequence Number),所以再响应的ACK报文中会包含序列号递增序列】

三、http请求

1、HTTP请求和响应格式

1.1.http请求格式

http请求格式由四部分组成:请求行、请求头、空行、消息体
在这里插入图片描述
  请求行:是请求消息的第一行,由请求方式(GET/POST/DELETE/PUT)、请求资源路径、http版本号组成

请求头:请求头中的信息有和缓存相关的头(Cache-Control,If-Modified-Since)、客户端身份信息(User-Agent)等等

空行:空行表示消息头的内容到此为止,接下来该解析消息体了,(所以空行必不可少)

消息体:并不是所有的请求都有消息体。

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http响应格式和请求格式类似,包括:状态行、响应头、空行、消息体
在这里插入图片描述

状态行:由http版本号、状态码、状态说明组成

响应头:响应头是服务器传递给客户端用于说明服务器的一些信息,以及将来继续访问该资源时的策略。

空行:空行表示消息头的内容到此为止,接下来该解析消息体了,(所以空行必不可少)

消息体:就是服务器返回的数据信息

2、HTTP请求过程

http请求是在三次握手建立tcp连接后开始进行的,基本流程如下:

(1) 建立TCP连接

在HTTP工作开始之前,Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接,该连接是通过TCP来完成的,该协议与IP协议共同构建Internet,即著名的TCP/IP协议族,因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议,根据规则,只有低层协议建立之后才能,才能进行更层协议的连接,因此,首先要建立TCP连接,一般TCP连接的端口号是80

(2) Web浏览器向Web服务器发送请求命令

一旦建立了TCP连接,Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令例如:

(3) Web浏览器发送请求头信息

浏览器发送其请求命令之后,还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息,之后浏览器发送了一空白行来通知服务器,它已经结束了该头信息的发送。

(4) Web服务器应答

客户机向服务器发出请求后,服务器会客户机回送应答,HTTP/1.1 200 OK应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码

(5) Web服务器发送应答头信息

正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样,服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。

(6) Web服务器向浏览器发送数据

Web服务器向浏览器发送头信息后,它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束,接着,它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据

(7) Web服务器关闭TCP连接

一般情况下,一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据,它就要关闭TCP连接,然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码Connection:keep-alive,TCP连接在发送后将仍然保持打开状态,于是,浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间,还节约了网络带宽。

四、浏览器获取资源和渲染过程

  1. 用户输入网址(假设是个 HTML 页面,第一次访问,无缓存情况),浏览器向服务器发出HTTP请求,服务器返回 HTML 文件; (善用缓存,减少HTTP请求,减轻服务器压力

  2. 浏览器载入 HTML 代码,发现 内有一个 引用外部 CSS 文件,则浏览器立即发送CSS文件请求,获取浏览器返回的CSS文件; (CSS文件合并,减少HTTP请求

  3. 浏览器继续载入 HTML 中 部分的代码,并且 CSS 文件已经拿到手了,可以开始渲染页面了; (CSS文件需要放置最上面,避免网页重新渲染)

  4. 浏览器在代码中发现一个 标签引用了一张图片,向服务器发出请求。此时浏览器不会等到图片下载完,而是继续渲染后面的代码; (图片文件合并,减少HTTP请求)

  5. 服务器返回图片文件,由于图片占用了一定面积,影响了后面段落的排布,因此浏览器需要回过头来重新渲染这部分代码; (最好图片都设置尺寸,避免重新渲染)

  6. 浏览器发现了一个包含一行 JavaScript 代码的<script>标签,会立即运行该js代码;(script最好放置页面最下面

  7. js脚本执行了语句,它令浏览器隐藏掉代码中的某个

    ,突然就少了一个元素,浏览器不得不重新渲染这部分代码; (页面初始化样式不要使用js控制)

  8. 终于等到了 </html>的到来,浏览器渲染完毕

  9. 如果换肤的话,JavaScript 让浏览器换了一下<link>标签的 CSS 路径;

  10. 浏览器向服务器请求了新的CSS文件,重新渲染页面。

有了上面的过程所以才会看到一个页面除了主要的请求地址,还多出了许多其他请求,类似的如下图:
在这里插入图片描述
参考:
https://www.cnblogs.com/caijh/p/7698819.html (HTTP请求过程-域名解析和TCP三次握手建立链接)

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