您是否想过当您在浏览器中输入 url 并按 enter 键时幕后会发生什么？该过程比您想象的更加复杂，涉及多个步骤，这些步骤无缝协作以提供您请求的网页。在本文中，我们将探索从输入 url 到查看完全加载的网页的整个过程，阐明使这一切成为可能的技术和协议。
第 1 步：输入 url 并将其转换为 ip 地址
当您在浏览器中输入 url（例如 www.example.com）时，旅程就开始了。浏览器的首要任务是将这个人类可读的 url 转换为 ip 地址，即托管网站的服务器的数字地址。这种翻译至关重要，因为当我们使用域名时，计算机使用数字地址进行通信，例如 192.0.2.1.
为了查找 ip 地址，浏览器会检查多个缓存以加快进程：
- 浏览器缓存：存储以前的ip地址以避免重复查找。
- 操作系统 (os) 缓存：如果在浏览器缓存中找不到，则会检查操作系统缓存。
- 路由器或本地缓存：浏览器可能会检查路由器的缓存或本地网络缓存。
- isp 缓存：最后，您的互联网服务提供商 (isp) 会保留 ip 地址缓存。
如果这些缓存均不包含 ip 地址，浏览器将执行 dns（域名系统）查找。
第 2 步：dns 查找并解析 ip 地址
当在任何缓存中都找不到 ip 地址时，浏览器将启动 dns 查找。将 dns 视为互联网的电话簿 — 它通过以下几个步骤将域名转换为 ip 地址：
- 递归 dns 查找：dns 解析器对各种 dns 服务器进行递归查询，直到找到所请求的 ip 地址。
- 根 dns 服务器：解析器首先查询根 dns 服务器，该服务器将其定向到 tld（顶级域）dns 服务器（例如 .com 或 .org）。
- 权威 dns 服务器：tld 服务器随后指向该域的权威 dns 服务器（例如 example.com），该服务器提供正确的 ip 地址。
有了这些信息，您的浏览器就可以继续与网络服务器建立连接。
第3步：建立tcp连接和https握手
一旦您的浏览器获得了 ip 地址，它就会发送 http（或 https）请求以发起与 web 服务器的通信。然而，在交换任何数据之前，必须通过称为 tcp 3 次握手:
的过程建立 tcp（传输控制协议）连接- syn：客户端发送syn（同步）消息来请求连接。
- syn-ack：服务器用 syn-ack（同步确认）消息进行响应。
- ack：最后，客户端发送回ack（确认）消息以建立连接。
如果您通过 https 访问网站，则会发生一个额外步骤 - ssl/tls 握手 - 确保浏览器和服务器之间交换的数据是加密的：
- 服务器将其公钥发送到您的浏览器。
- 您的浏览器使用此公钥加密会话密钥并将其发回。
- 服务器使用其私钥解密此会话密钥。
- 双方都使用此会话密钥来进行安全通信。
第 4 步：发送 http 请求
建立安全连接后，您的浏览器会发送 http 请求来访问服务器上的特定资源。此请求包含详细信息，例如您的浏览器类型以及您尝试访问的页面。 http 请求可能如下所示：
get /index.html http/1.1 host: www.example.com user-agent: mozilla/5.0 (windows nt 10.0; win64; x64) applewebkit/537.36 (khtml, like gecko) chrome/91.0.4472.124124 safari/537.36 accept: text/html
服务器处理此请求并准备发回所请求的资源。
第5步：服务器处理请求并发送响应
处理您的请求后，服务器会生成一个 http 响应，其中包含渲染页面所需的资源，例如 html、css、javascript 和图像。理想情况下，此响应的状态代码为 200 ok，表示一切顺利。
以下是该响应的示例：
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 3485
Example Page
Welcome to Example.com!
第 6 步：渲染页面
一旦您的浏览器收到此响应，它就会开始通过解析 html 和 css 文件来渲染页面，同时执行这些文件中包含的任何 javascript 代码。此过程涉及创建文档对象模型 (dom)，它表示网页上的元素的结构。
渲染引擎负责根据此 dom 结构和应用于其的 css 样式在屏幕上绘制像素。
结论
了解当您在浏览器中输入 url 时会发生什么，揭示了现代网络技术是多么复杂而高效。从将域名转换为 ip 地址，到建立安全连接和无缝渲染页面，每一步对于快速安全地交付内容都起着至关重要的作用。
下次您在线浏览时，请花点时间欣赏所有这些幕后流程的协同工作，以便您可以在您喜爱的网站上享受流畅的导航！
延伸阅读
对于那些有兴趣加深网络技术如何工作或寻求更多技术见解的人：
- dns 的工作原理
- 了解 tcp/ip
- https 连接
通过探索这些资源，您将更深入地了解我们的数字世界是如何运作的！
