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• • @[TOC](文章目錄)
  • 1:解析URL網址,從而生成發送給Web服務器的Http請求信息
  • 2:真實地址查詢-----(DNS域名解析)
  • 3:調用協議棧
  • 4:可靠的傳輸 TCP
  • 5:遠程定位--IP地址
  • 6:兩點傳輸--獲取MAC地址
  • 7:網卡--出口
  • 8:送別者--交換機
  • 9:出境大門--路由器
  • 10:相互扒皮--服務端與客戶端

1:解析URL網址,從而生成發送給Web服務器的Http請求信息

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

2:真實地址查詢-----(DNS域名解析)

通過瀏覽器解析 URL 并生成 HTTP 消息后，需要委托操作系統將消息發送給 Web 服務器。但在發送之前，還有一項工作需要完成，那就是查詢服務器域名對于的 IP 地址，因為委托操作系統發送消息時，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，== 有一種服務器就專門保存了 Web 服務器域名與 IP 的對應關系，它就是 DNS 服務器==。

域名解析的過程：
其實就是先訪問== 本地的DNS服務器==，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== 根域名服務器==，根域名服務器給一個方向后去== 頂級域名服務器中查找IP;然后頂級域名服務器然你去權威域名服務器==找對應的IP,找到為止。

3:調用協議棧

• 通過 DNS 獲取到 IP 后，就可以把 HTTP 的傳輸工作交給操作系統中的協議棧；
• 應用程序（瀏覽器）通過調用 Socket 庫，來委托協議棧工作。
• 協議棧的上半部分有兩塊，分別是負責收發數據的 TCP 和 UDP 協議，它們兩會接受應用層的委托執行收發數據的操作。-- 協議棧的下面一半是用 IP 協議控制網絡包收發操作，在互聯網上傳數據時，數據劊被切分成一塊塊的網絡包，而將網絡包發送給對方的操作就是由 IP 負責的。

4:可靠的傳輸 TCP

• 在 HTTP 傳輸數據之前，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送和接收的能力。這里需要注意的是我們三次握手的過程的中發送的TCP報文，也是需要經過經過網絡層和鏈路層的封裝的，要不這條TCP報文如何傳輸啊，都不知道路
• 如果Http請求消息過長,這時 TCP 就需要把 HTTP 的數據拆解一塊塊的數據發送，而不是一次性發送所有數據。
• TCP報文的生成: TCP 協議里面會有兩個端口，一個是瀏覽器監聽的端口（通常是隨機生成的），一個是 Web 服務器監聽的端口（HTTP 默認端口號是 80， HTTPS 默認端口號是 443）。
• 在雙方建立了連接后，TCP 報文中的數據部分就是存放 HTTP 頭部 + 數據，組裝好 TCP 報文之后，就需交給下面的網絡層處理。
  

5:遠程定位–IP地址

• TCP 模塊在執行連接、收發、斷開等各階段操作時，都需要委托 IP 模塊將數據封裝成網絡包發送給通信對象。
• 在 IP 協議里面需要有源地址 IP 和 目標地址 IP：
  • 源地址IP，即是客戶端輸出的 IP 地址；
  • 目標地址，即通過 DNS 域名解析得到的 Web 服務器 IP。
• HTTP 是經過 TCP 傳輸的，所以在 IP 包頭的協議號，要填寫為 06（十六進制），表示協議為 TCP。
• IP報文的生成:(IP的協議里是TCP協議，TCP協議中的數據部分包含HTTP請求消息)。
  

6:兩點傳輸–獲取MAC地址

• 每臺設備都有一個MAC地址，我們在交換機中傳輸信息的過程中，需要知道交換機MAC地址。
• 如何獲取發送方的MAC,和接收方的MAC呢？
  • 發送方MAC 地址是在網卡生產時寫入到 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地址對應的MAC地址那就直接獲取，如果沒有的話，那就喊唄（廣播）
    

7:網卡–出口

• IP 生成的網絡包只是存放在內存中的一串二進制數字信息，沒有辦法直接發送給對方。因此，我們需要將數字信息轉換為電信號，才能在網線上傳輸，也就是說，這才是真正的數據發送過程。
• 負責執行這一操作的是網卡，要控制網卡還需要靠網卡驅動程序。這樣將數字信號轉換成電信號才能傳輸出去。

8:送別者–交換機

• 交換機的設計是將網絡包原樣轉發到目的地。交換機工作在 MAC 層，也稱為二層網絡設備。
• 交換機根據自身的MAC表，將這個數據包轉發到路由器。

9:出境大門–路由器

• 經過路由器的話,那么我們就可以進入其他網絡了
• 路由器和交換機的區別
  網絡包經過交換機之后，現在到達了路由器，并在此被轉發到下一個路由器或目標設備。
  這一步轉發的工作原理和交換機類似，也是通過查表判斷包轉發的目標。
  不過在具體的操作過程上，路由器和交換機是有區別的。
  因為路由器是基于 IP 設計的，俗稱三層網絡設備，== 路由器的各個端口都具有 MAC 地址和 IP 地址==；
  而交換機是基于以太網設計的，俗稱二層網絡設備，交換機的端口不具有 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的發送方和接收方；同時還具有 IP 地址，從這個意義上來說，它和計算機的網卡是一樣的。
  當轉發包時，首先路由器端口會接收發給自己的以太網包，然后路由表查詢轉發目標，再由相應的端口作為發送方將以太網包發送出去。
• 路由器的包接收操作:
  檢查 MAC 頭部中的接收方 MAC 地址，看看是不是發給自己的包，如果是就放到接收緩沖區中，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，當包到達路由器 之后，MAC 頭部的任務就完成了，于是 MAC 頭部就會被丟棄。
  接下來，路由器會根據 MAC 頭部后方的 IP 頭部中的內容進行包的轉發操作。
• 路由器的發送操作
  • 首先，我們需要根據路由表的網關列判斷對方的地址。
    • 如果網關是一個 IP 地址，則這個IP 地址就是我們要轉發到的目標地址，還未抵達終點，還需繼續需要路由器轉發。-
    • 如果網關為空，則 IP 頭部中的接收方 IP 地址就是要轉發到的目標地址，也是就終于找到 IP 包頭里的目標地址了，說
      明已抵達終點。
  • 知道對方的 IP 地址之后，接下來需要通過 ARP 協議根據 IP 地址查詢 MAC 地址，并將查詢的結果作為接收方 MAC 地
    址。路由器也有 ARP 緩存，因此首先會在 ARP 緩存中查詢，如果找不到則發送 ARP 查詢請求。獲取到MAC地址后
    再將MAC地址封裝到數據包上。
  • 網絡包完成后，接下來會將其轉換成電信號并通過端口發送出去。這一步的工作過程和計算機也是相同的。
  • 發送出去的網絡包會通過交換機到達下一個路由器。由于接收方 MAC 地址就是下一個路由器的地址，所以交換機會根據
    這一地址將包傳輸到下一個路由器。接下來，下一個路由器會將包轉發給再下一個路由器，經過層層轉發之后，網絡包
    就到達了最終的目的地。
  • == 在網絡包傳輸的過程中，源 IP 和目標 IP 始終是不會變的，一直變化的是 MAC 地址，因為需要 MAC 地址在以太網內進行兩個設備之間的包傳輸。==

10:相互扒皮–服務端與客戶端

• 數據包抵達服務器后，服務器會先扒開數據包的 MAC 頭部，查看是否和服務器自己的 MAC 地址符合，符合就將包收起來。
• 接著繼續扒開數據包的 IP 頭，發現 IP 地址符合，根據 IP 頭中協議項，知道自己上層是 TCP 協議。
• 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 的服務器正在監聽這個端口號。
• 于是，服務器自然就知道是 HTTP 進程想要這個包，于是就將包發給 HTTP 進程
• 服務器的 HTTP 進程看到，原來這個請求是要訪問一個頁面，于是就把這個網頁封裝在 HTTP 響應報文里。
• HTTP 響應報文也需要穿上 TCP、IP、MAC 頭部，不過這次是源地址是服務器 IP 地址，目的地址是客戶端 IP 地址。
• 穿好頭部衣服后，從網卡出去，交由交換機轉發到出城的路由器，路由器就把響應數據包發到了下一個路由器，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 頭部發現是要找城內的人，于是把包發給了城內的交換機，再由交換機轉發到客戶端。
• 客戶端收到了服務器的響應數據包后，同樣也非常的高興，客戶能拆快遞了！
• 于是，客戶端開始扒皮，把收到的數據包的皮扒剩 HTTP 響應報文后，交給瀏覽器去渲染頁面，一份特別的數據包快遞，就這樣顯示出來了
• 最后，客戶端要離開了，向服務器發起了 TCP 四次揮手，至此雙方的連接就斷開了。

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總結

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