计算机网络-从输入网址到访问网站的全过程-编程知识

计算机网络-从输入网址到访问网站的全过程

当我们在浏览器中输入一个网址并按下回车键时，会发生一系列复杂的过程，最终使我们能够看到网页的内容。以下是这个过程的详细步骤：

客户端：首先，用户在浏览器中键入网址，然后浏览器会根据这个网址生成一个HTTP请求。
解析URL：URL由几部分组成，包括访问数据的协议（如http或https）、Web服务器的名称（如www.baidu.com）、端口号以及目录（默认为index文件）。
域名解析：如果URL包含域名，浏览器就需要进行域名解析。这个过程是通过DNS服务器来完成的，DNS服务器有树形的层级关系，包括根DNS、顶级域DNS和权威DNS。浏览器会逐层向上级DNS请求，如果上级DNS的缓存中没有需要的信息，就会继续向上级请求，直到找到对应的IP地址。
协议栈：得到IP地址后，浏览器就可以把HTTP的传输工作交给操作系统中的协议栈。应用程序（浏览器）通过调用Socket库，来委托协议栈工作。协议栈的组成包括TCP、UDP、IP、ICMP和ARP等协议。
TCP：TCP协议负责在网络中传输数据。它的头部记录了源端口号和目标端口、包的序号（用于解决乱序问题）、确认号（用于确认是否收到数据）、状态位（用于连接时需要的信息）以及窗口大小等信息。TCP协议的工作流程包括三次握手（建立连接）、SSL/TLS（加密报文传输，保障数据安全）、分割数据、报文生成（包括TCP头部和数据部分，数据部分又包括HTTP头部和数据）以及四次挥手（断开连接）。
IP：IP协议负责在网络中传输数据包。它的头部记录了源地址IP和目标地址IP以及上层协议类型（如TCP或UDP）。
MAC：MAC地址是网络设备的物理地址。MAC头部记录了发送方MAC地址和接收方目标MAC地址以及上层协议类型（如IP或ARP）。
网卡：网卡驱动程序控制网卡的工作，包括添加帧头（起始标记）和帧尾（校验），将内容复制到网卡的缓存区，转化为电信号并发送。
交换机：在局域网内，交换机根据MAC地址表查找目标MAC地址，然后将信号发送到相应的端口。如果没有目标MAC地址，就会向所有端口广播。
路由器：在广域网中，路由器接收到数据包后，会进行校验，查看MAC地址是否是发给自己的（或者说需要经过自己转发的）。然后，路由器会根据路由表查询下一步转发的路径，这可能是静态路由，也可能是动态路由（实时交换路由信息）。
服务器：服务器开始解包，检查MAC地址、IP地址和TCP序列号是否符合要求，然后根据TCP头部中的端口号将数据转发给主机的进程。最后，服务器会生成一个响应，回应客户端。
浏览器：最终浏览器得到数据，解析 HTML 文件，创建 DOM 树，在 DOM 树创建完成后，浏览器会使用它来渲染页面。这个过程包括了解析 CSS，执行 JavaScript 代码，加载图片等步骤。