问题盘点

客户端访问一个页面的全过程

整体过程分为五个部分：

1.DNS域名解析成IP地址；

（链接：https://www.nowcoder.com/questionTerminal/f09d6db0077d4731ac5b34607d4431ee?pos=146&orderByHotValue=0
来源：牛客网
 

主要考察五层协议栈的理解
1、应用层：DNS解析域名为目的IP，通过IP找到服务器路径，客户端向服务器发起HTTP会话，然后通过运输层TCP协议封装数据包，在TCP协议基础上进行传输

2、运输层：HTTP会话会被分成报文段，添加源、目的端口；TCP协议进行主要工作

3、网络层：为数据包选择路由，IP协议进行主要工作

4、数据链路层：相邻结点的可靠传输，ARP协议将IP地址转成MAC地址。

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事件顺序

(1) 浏览器获取输入的域名www.baidu.com

(2) 浏览器向DNS请求解析www.baidu.com的IP地址

(3) 域名系统DNS解析出百度服务器的IP地址

(4) 浏览器与该服务器建立TCP连接(默认端口号80)

(5) 浏览器发出HTTP请求，请求百度首页

(6) 服务器通过HTTP响应把首页文件发送给浏览器

(7) TCP连接释放

(8) 浏览器将首页文件进行解析，并将Web页显示给用户。

）

2.与目的主机进行TCP连接（三次握手）；

3.发送与接收数据（浏览器与目的主机开始HTTP访问过程）；

4.浏览器解析HTML代码并请求代码中资源，浏览器对页面渲染呈现页面；

5.与目的主机断开TCP连接（四次挥手）。

下面对每一个过程进行分别说明：

DNS域名解析过程如下：

• 在客户端缓存查找域名对应的IP：浏览器缓存--->系统缓存（Hosts文件）--->路由器缓存
• ISP DNS缓存：在（电信）的DNS缓存服务器中寻找；
• 根域名服务器：全球13台（1主12辅），根域名收到请求后会查找区域文件记录，若无则将其管辖范围内顶级域名（如.com)服务器IP告诉本地DNS服务器；
• 顶级域名服务器：顶级域名服务器收到请求后查看区域文件记录，若无则将管辖范围内主域名服务器的IP地址告诉本地DNS服务器；
• 主域名服务器：主域名服务器接收到请求后查找自己的缓存，如果没有则进入下一级域名服务器进行查找，并重复该步骤直至找到正确记录；
• 保存结果至缓存：本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下次使用，同时将该结果反馈给客户端，客户端通过这个IP地址与服务器建立连接。

三次握手过程如下： 

TCP首部：20字节，全双工，占用2个计算机之间的通信线路，知道它被一方或双方关闭为止

IP地址：唯一标识主机

TCP协议+端口号：唯一标识主机中的一个进程

IP地址+协议+端口号（socket）：网络中的唯一进程 

先来介绍一下常用的标识：

seq：序号，TCP中传送的字节流中的每一个字节都要按顺序去编号，例如一段报文的序号字段值为107，而带有数据100字段，下一段不出意外序号会从207开始。

ack：确认号，期望收到对方下一个报文的第一个数据字节的序号。例如，B收到A收到的报文，序列号字段301，数据长度200字节，B收到序号到500的字节，所以B期望收到A下一个发送过来报文的ack为501，于是B发送给A的ack=501。

offset：数偏移，由于头部有可选字段，长度不固定，因此它指出TCP报文的数据距离TCP报文的起始处有多远

reserve：保留，目前为止标位0

TCP控制位（重要的）：

• ACK：确认位，只有当ACK=1时，确认号字段才有效。当ACK=0时，确认号无效。TCP规定，在连接建立后所有传送的报文段都必须把ACK置为1；
• SYN：同部位，SYN=1表示这是一个连接请求或连接接收报文。SYN=1，ACK=0时，表明这是一个连接请求报文，对方若同意建立连接，则在响应报文中使用SYN=1，ACK=1；
• FIN：终止位，用来释放一个连接。FIN=1表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放传输连接。

三次握手：

一开始Client和Server都处于Closed状态，假设Client主动打开连接（客户端向服务器端发送TCP连接请求）

1.Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=x（序号），并将该数据包发送给Server，Client进入SYN-SENT状态，等待Server确认（这个过程中ACK=0，不写出）；

2.之前Server处于Listen状态，在收到数据包后由SYN=1知道是Client在请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=x+1表示期望下次收到Client发过来的序列号为x+1，并随机生成一个自己的seq=y，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，然后Server进入SYN-RCVD状态；

（两步都要检查ACK  ack↓）

3.Client收到确认后，检查ack是否为x+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=y+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为y+1，ACK是否为1，如果正确则连接成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client和Server之间可以开始传输数据了。

发送与接收数据（浏览器和目的主机开始HTTP访问过程）过程如下：

1.TCP连接建立成功后，客户端向WEB服务器发送请求（get/post）,GET 路径/文件名 HTTP/1.0 ； 例如：GET /mydir/index.html HTTP/1.0

2.web服务器收到请求并处理请求，将从它的子目录中搜索index.html文件，如果找到该文件，web服务器把该文件内容传送给相应的web浏览器

3.为了告知浏览器，Web服务器首先传送一些HTTP头信息，然后传送具体内容（应答码/状态码）

浏览器解析HTML，并且请求HTML中需要的数据，然后渲染HTML页面，渲染过程如下：

浏览器得到HTML代码之后：

1.解析HTML代码，构建DOM树（document）

2.将DOM树和Css样式进行附着构建呈现树

3.布局：计算每个呈现树节点的大小和位置信息

4.绘制：背景颜色，背景图片，边框，子呈现树节点，轮廓（按顺序绘制）

四次挥手过程：

1.Client将标志位FIN=1， 生成seq = u（u为前面传输的数据最后一个序号+1），将报文发送给Server，Client进入了FIN-WAIT-1状态；

2.Server收到FIN后，将ACK置为1，ack=u+1，带上序列号seq=v，将报文发给Client，进入CLOSE-WAIT状态；

3.Client收到ACK，进入FIN-WAIT-2状态，等待Server发送释放连接报文并且将未发送完的数据都发送完

4.Server将最后的数据发送完，想Client发送一个FIN=1，ack=u+1，此时序列号假设为seq=w，发送报文，Server进入LAST-ACK状态，等待Client确认；

5.Client收到Server的报文，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时Client进入TIME-WAIT状态，等待时间为2MSL（最长报文寿命）

6.Server收到Client发出的确认，立即进入CLOSED状态。结束TCP连接

TIME-WAIT(2MSL)为什么？

①确保有足够的时间让对端收到ACK，被动关闭那段未收到ACK则触发被动端重发FIN，一来一去刚好是2MSL

②防止新旧连接混淆

为什么四次挥手？

因为TCP是全双工，发送方和接收方都需要finish报文和ACK报告，所以发送方和接收方各两次即可，但一方是被动的，所以则需要四次。

以上，是客户端访问一个页面的全过程。

GET和POST的区别（在web专题写过，这里简写） 

1.传送方式：get是通过地址栏传送，post是通过报文传输；

2.传送长度：get参数有长度限制一般为1024byte，post无限制2M；

3.安全性：get方式的安全性低，post安全性高（如果包含机密信息建议用post）；

4.用途：get一般用于数据查询，post一般用于数据添加、修改、删除。

TCP和UDP的区别：

 1.TCP有连接，可靠  //  UDP无连接，不可靠

2.TCP面向字节流，提供可靠的交付服务，数据无差错、不丢失、不重复且有序  //  UDP面向报文，无拥塞控制，无连接状态，适用于媒体通信

3.TCP只支持点对点通信（一对一，全双工） //  UDP支持一对一、一对多、多对多的通信

4.TCP首部最低20字节（重量级） //  UDP首部开销小（8字节）轻量级

HTTP和HTTPS：

HTTP:是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP），用于从www服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议，它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。

HTTPS：是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPs的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。

HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。

HTTP 和 HTTPS的区别主要如下：

（1）https协议需要到ca申请证书，一般免费的证书比较少，因此需要一定的费用

（2）http是超文本传输协议，信息是明文传输，https是具有安全性的ssl加密传输协议。

（3）http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443

（4）http的连接很简单，是无状态的；https协议是由ssl+http协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议要安全。