从输入 URL 到页面加载完成的过程中都发生了什么

过程概述

1. 浏览器查找域名对应的 IP 地址;

2. 浏览器根据 IP 地址与服务器建立 socket 连接;

3. 浏览器与服务器通信: 浏览器请求,服务器处理请求;

4. 浏览器与服务器断开连接。

根据域名查找 IP 地址

概念

IP 地址:IP 协议为互联网上的每一个网络和每一台主机分配的一个逻辑地址。
IP 地址如同门牌号码,通过 IP 地址才能确定一台主机位置。
服务器本质也是一台主机,想要访问某个服务器,必须先知道它的 IP 地址;

域名( DN ):IP 地址由四个数字组成,中间用点号连接,在使用过程中难记忆且易输入错误,
所以用我们熟悉的字母和数字组合来代替纯数字的 IP 地址,
比如我们只会记住 www.baidu.com(百度域名) 而不是 220.181.112.244(百度的其中一个 IP 地址);

DNS: 每个域名都对应一个或多个提供相同服务服务器的 IP 地址,只有知道服务器 IP 地址才能建立连接,
所以需要通过 DNS 把域名解析成一个 IP 地址。

查找过程

1、浏览器搜索自己的 DNS 缓存(维护一张域名与 IP 地址的对应表);

2、搜索操作系统中的 DNS 缓存(维护一张域名与 IP 地址的对应表);

3、搜索操作系统的 hosts 文件( Windows 环境下,维护一张域名与 IP 地址的对应表);

4、操作系统将域名发送至 LDNS(本地区域名服务器,如果你在学校接入互联网,则 LDNS 服务器就在学校,
如果通过电信接入互联网,则 LDNS 服务器就在你当地的电信那里。)LDNS 查询 自己的 DNS 缓存
(一般查找成功率在 80% 左右),
查找成功则返回结果,失败则发起一个迭代 DNS 解析请求;

    1、LDNS 向 Root Name Server (根域名服务器,其虽然没有每个域名的的具体信息,
    但存储了负责每个域,如 com、net、org等的解析的顶级域名服务器的地址)发起请求,此处,Root Name 

    2、Server 返回 com 域的顶级域名服务器的地址;

    3、LDNS 向 com 域的顶级域名服务器发起请求,返回 baidu.com 域名服务器地址;

    4、LDNS 向 baidu.com 域名服务器发起请求,得到 www.baidu.com 的 IP 地址;

5、LDNS 将得到的 IP 地址返回给操作系统,同时自己也将 IP 地址缓存起来;

6、操作系统将 IP 地址返回给浏览器,同时自己也将 IP 地址缓存起来;

7、至此,浏览器已经得到了域名对应的 IP 地址。

补充说明

  • 域名与 URL 是两个概念:域名是一台或一组服务器的名称,用来确定服务器在 Internet 上的位置;URL 是统一资源定位符,用来确定某一个文件的具体位置

  • IP 地址与域名不是一一对应的关系:可以把多个提供相同服务的服务器 IP 设置为同一个域名,但在同一时刻一个域名只能解析出一个 IP地址;同时,一个 IP 地址可以绑定多个域名,数量不限;

建立连接–三次握手

1、主机向服务器发送一个建立连接的请求(您好,我想认识您);

2、服务器接到请求后发送同意连接的信号(好的,很高兴认识您);

3、主机接到同意连接的信号后,再次向服务器发送了确认信号(我也很高兴认识您),
   自此,主机与服务器两者建立了连接。

补充说明

  • TCP 协议:三次握手的过程采用 TCP 协议,其可以保证信息传输的可靠性,三次握手过程中,若一方收不到确认信号,协议会要求重新发送信号。

网页请求与显示

当服务器与主机建立了连接之后,下面主机便与服务器进行通信。网页请求是一个单向请求的过程,即是一个主机向服务器请求数据,服务器返回相应的数据的过程。

1、浏览器根据 URL 内容生成 HTTP 请求,请求中包含请求文件的位置、请求文件的方式等等;

2、服务器接到请求后,会根据 HTTP 请求中的内容来决定如何获取相应的 HTML 文件;

3、服务器将得到的 HTML 文件发送给浏览器;

4、在浏览器还没有完全接收 HTML 文件时便开始渲染、显示网页;

5、在执行 HTML 中代码时,根据需要,浏览器会继续请求图片、CSS、JavsScript等文件,过程同请求 HTML ;

断开连接–四次挥手

1、主机向服务器发送一个断开连接的请求(不早了,我该走了);

2、服务器接到请求后发送确认收到请求的信号(知道了);

3、服务器向主机发送断开通知(我也该走了);

4、主机接到断开通知后断开连接并反馈一个确认信号(嗯,好的),服务器收到确认信号后断开连接;

补充说明

  • 为什么服务器在接到断开请求时不立即同意断开:当服务器收到断开连接的请求时,可能仍然有数据未发送完毕,所有服务器先发送确认信号,等所有数据发送完毕后再同意断开。

  • 第四次握手后,主机发送确认信号后并没有立即断开连接,而是等待了 2 个报文传送周期,原因是:如果第四次握手的确认信息丢失,服务器将会重新发送第三次握手的断开连接的信号,而服务器发觉丢包与重新发送的断开连接到达主机的时间正好为 2 个报文传输周期。