访问网页的全过程（知识串联）

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网页浏览的全过程

1. 输入 URL 开始访问

在浏览器中输入一个 URL（例如 https://www.example.com）并按下回车键后，浏览器会启动一系列的步骤来请求并加载网页内容。

2. DNS 查询：域名解析

DNS 解析

URL 中的 www.example.com 是一个域名，它必须被转换为 IP 地址才能与目标服务器建立连接。这个过程由 DNS（Domain Name System） 完成。DNS 负责将域名转换为实际的 IP 地址，以便计算机能找到对应的服务器。

本地缓存：浏览器首先查看本地缓存是否有该域名的 IP 地址。
DNS 查询：如果没有缓存，浏览器向本地 DNS 服务器发起查询请求。
递归查询：如果本地 DNS 服务器无法解析，查询会递归到更高级别的 DNS 服务器，直到找到权威 DNS 服务器获取正确的 IP 地址。

3. HTTP/HTTPS 请求：建立连接并发送请求

使用 HTTP 或 HTTPS 协议

通过 DNS 查询得到目标服务器的 IP 地址后，浏览器决定使用 HTTP 或 HTTPS 协议与服务器建立连接并请求资源。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种无状态的、用于客户端与服务器之间传输超文本的协议。
HTTPS 是 HTTP 的加密版本，采用 SSL/TLS 加密协议保障数据传输的安全性，确保数据的机密性和完整性。

4. TCP 连接：三次握手建立连接

浏览器和服务器之间使用 TCP 协议（传输层协议）来建立可靠的连接。TCP 协议通过三次握手（Three-Way Handshake）完成：

SYN：浏览器向服务器发送一个 SYN 数据包，表示请求建立连接。
SYN-ACK：服务器回应一个 SYN-ACK 数据包，表示接受建立连接的请求。
ACK：浏览器发送 ACK 数据包，连接建立完成，双方可以开始传输数据。

5. 发送 HTTP 请求

在 TCP 连接建立后，浏览器向服务器发送一个 HTTP 请求报文，其中包含请求方法、请求头、请求体等信息：

请求方法（如 GET 或 POST）：请求的操作类型。
请求头部：包含用户代理信息、Cookie、缓存控制等。
请求体（仅 POST 请求有）：包含要提交的数据。

例如：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0

6. 服务器响应：返回 HTML 内容

服务器收到浏览器的 HTTP 请求后，处理请求并返回一个 HTTP 响应报文，内容通常包括：

响应状态码：如 200 OK 表示请求成功，404 Not Found 表示资源未找到。
响应头部：如内容类型、缓存控制等信息。
响应体：实际的网页内容（如 HTML、CSS、JavaScript）。

例如：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 1024

<!DOCTYPE html>
<html>...</html>

7. 浏览器渲染：解析并显示网页

解析 HTML：浏览器将收到的 HTML 代码解析成 DOM（Document Object Model）树。
解析 CSS：浏览器加载并解析 CSS 文件，构建 CSSOM（CSS Object Model）树。
合成渲染树：浏览器将 DOM 树与 CSSOM 树结合，生成合成渲染树。
布局与绘制：浏览器根据合成树计算每个元素的尺寸和位置，绘制到屏幕上。

同时，浏览器会根据 HTML 中对外部资源（如图片、CSS 文件、JavaScript 文件等）的引用，发起额外的 HTTP 请求加载这些资源。

8. 资源加载：图片、CSS、JS 等

在解析 HTML 时，浏览器会发现并请求网页上的其他资源，如图片、外部 CSS 和 JavaScript 文件。每一个资源都会发起独立的 HTTP 请求，可能是通过并行的多个连接来加速加载过程。

例如：

GET /styles.css HTTP/1.1
GET /image.png HTTP/1.1
GET /script.js HTTP/1.1

这些资源加载完后，浏览器会继续解析并应用它们，可能会修改 DOM 或更新页面样式，进一步更新渲染。

9. TCP 连接的关闭：四次挥手

网页加载完成后，浏览器会关闭与服务器之间的 TCP 连接。这个过程称为四次挥手：

客户端发送 FIN：浏览器发送 FIN 数据包，表示它已经完成数据传输。
服务器回应 ACK：服务器确认接收到 FIN 包。
服务器发送 FIN：服务器也发送 FIN 包，表示它准备关闭连接。
客户端回应 ACK：浏览器确认接收到服务器的 FIN 包，连接关闭。

网络层与物理层：路由与转发

在上面的过程中，我们主要关注的是应用层、传输层和网络层，但实际上，数据包在 网络层 和 物理层 上进行路由和传输：

网络层（IP 层）：负责 路由和转发，即决定数据包的传输路径，并将其发送到正确的目的地。路由器根据目标 IP 地址来选择最佳路径。
物理层：负责通过电缆、光纤等传输媒介，将数据包以电信号或光信号的形式传输。

总结

访问网页的过程涉及到多个层次的协作，从应用层的 DNS 查询到传输层的 TCP 连接，再到网络层的路由转发，最终通过物理层的传输将数据送达目标。每一个环节都涉及不同的协议与技术，其中包含了很多计算机网络的知识点，掌握这些知识对于网络调优、故障排查和技术实现都大有裨益。

应用层：URL 解析、DNS 查询、HTTP 请求与响应。
传输层：TCP 三次握手与四次挥手、可靠数据传输。
网络层：路由与转发、BGP、IP 地址。
物理层：数据传输的实际介质和设备。