1,键入一个URL后浏览器将URL进行解析
2,浏览器解析URL后,需要查询服务器域名对应的IP地址。
流程如下:查询缓存- >客户端发送DNS请求-> 根DNS,根DNS根据 .COM-> 顶级域名服务器,根据baidu->权威DNS服务器
3.获取IP后,将HTTP传输给操作系统中协议栈。
应用程序(浏览器)通过调用 Socket 库,来委托协议栈工作。协议栈的上半部分有两块,分别是负责收发数据的 TCP 和 UDP 协议,它们两会接受应用层的委托执行收发数据的操作。协议栈的下面一半是用 IP 协议控制网络包收发操作,在互联网上传数据时,数据刽被切分成一块块的网络包,而将网络包发送给对方的操作就是由 IP 负责的。
此外 IP 中还包括 ICMP
协议和 ARP
协议。
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ICMP
用于告知网络包传送过程中产生的错误以及各种控制信息。 -
ARP
用于根据 IP 地址查询相应的以太网 MAC 地址。
4,生成TCP报文-->IP报文--->MAC地址
5,IP 生成的网络包只是存放在内存中的一串二进制数字信息,没有办法直接发送给对方。因此,我们需要将数字信息转换为电信号,才能在网线上传输,也就是说,这才是真正的数据发送过程。
负责执行这一操作的是网卡,要控制网卡还需要靠网卡驱动程序。
网卡驱动从 IP 模块获取到包之后,会将其复制到网卡内的缓存区中,接着会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。
6 首先来到交换机。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,也称为二层网络设备。和网卡不同,交换机的端口不具有 MAC 地址。如果收到的包的接收方 MAC 地址为 00-02-B3-1C-9C-F9
,正好在交换机表中有记录,那么根据端口列的信息,可知这个地址位于 3
号端口上,然后就可以通过交换电路将包发送到相应的端口了。所以,交换机根据 MAC 地址表查找 MAC 地址,然后将信号发送到相应的端口。当 MAC 地址表找不到指定的 MAC 地址会怎么样?交换机无法判断应该把包转发到哪个端口,只能将包转发到除了源端口之外的所有端口上,无论该设备连接在哪个端口上都能收到这个包。
7.网络包经过交换机之后,现在到达了路由器,并在此被转发到下一个路由器或目标设备。
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因为路由器是基于 IP 设计的,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;
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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。
路由器的端口具有 MAC 地址,因此它就能够成为以太网的发送方和接收方;同时还具有 IP 地址,从这个意义上来说,它和计算机的网卡是一样的。
当转发包时,首先路由器端口会接收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。
首先,电信号到达网线接口部分,路由器中的模块会将电信号转成数字信号,然后通过包末尾的 FCS
进行错误校验。
如果没问题则检查 MAC 头部中的接收方 MAC 地址,看看是不是发给自己的包,如果是就放到接收缓冲区中,否则就丢弃这个包。
总的来说,路由器的端口都具有 MAC 地址,只接收与自身地址匹配的包,遇到不匹配的包则直接丢弃。
完成包接收操作之后,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,其中的接收方 MAC 地址就是路由器端口的 MAC 地址。因此,当包到达路由器之后,MAC 头部的任务就完成了,于是 MAC 头部就会被丢弃。
接下来,路由器会根据 MAC 头部后方的 IP
头部中的内容进行包的转发操作。
转发操作分为几个阶段,首先是查询路由表判断转发目标。实在找不到匹配路由时,就会选择默认路由,路由表中子网掩码为 0.0.0.0
的记录表示「默认路由」。发送出去的网络包会通过交换机到达下一个路由器。由于接收方 MAC 地址就是下一个路由器的地址,所以交换机会根据这一地址将包传输到下一个路由器。。
接下来,下一个路由器会将包转发给再下一个路由器,经过层层转发之后,网络包就到达了最终的目的地。
不知你发现了没有,在网络包传输的过程中,源 IP 和目标 IP 始终是不会变的,一直变化的是 MAC 地址,因为需要 MAC 地址在以太网内进行两个设备之间的包传输。