先来个图
和前端不太想干的东西我已过滤掉,不然的话你一时伴儿真说不完,我们只是说最主要的;
当一个用户在浏览器里输入www.google.com这个URL时,将会发生如下操作:
- 首先,浏览器会请求DNS把这个域名解析成对应的IP地址;
- 然后,根据这个IP地址在互联网上找到对应的服务器,建立Socket连接,向这个服务器发起一个HTTP Get请求,由这个服务器决定返回默认的数据资源给访问的用户;
- 在服务器端实际上还有复杂的业务逻辑:服务器可能有多台,到底指定哪台服务器处理请求,这需要一个负载均衡设备来平均分配所有用户的请求;
- 还有请求的数据是存储在分布式缓存里还是一个静态文件中,或是在数据库里;
- 当数据返回浏览器时,浏览器解析数据发现还有一些静态资源(如:css,js或者图片)时又会发起另外的HTTP请求,而这些请求可能会在CDN上,那么CDN服务器又会处理这个用户的请求;
不管网络架构如何变化,但是始终有一些固定不变的原则需要遵守:
- 互联网上所有资源都要用一个URL来表示。URL就是统一资源定位符;
- 必须基于HTTP协议与服务端交互;
- 数据展示必须在浏览器中进行;
浏览器本身是一个客户端,当你输入URL的时候,首先浏览器会去请求DNS服务器,通过DNS获取相应的域名对应的IP
,然后通过IP地址找到IP对应的服务器后,要求建立TCP连接,等浏览器发送完HTTP Request(请求)包后
,服务器接收到请求包之后才开始处理请求包,服务器调用自身服务,返回HTTP Response(响应)包;客户端收到来自服务器的响应后开始渲染这个Response包里的主体(body),等收到全部的内容随后断开与该服务器之间的TCP连接。
Web请求的工作原理可以简单地归纳为:
- 浏览器通过DNS域名解析到服务器IP;
- 客户机通过TCP/IP协议建立到服务器的TCP连接;
- 客户端向服务器发送HTTP协议请求包,请求服务器里的资源文档;
- 服务器向客户机发送HTTP协议应答包,如果请求的资源包含有动态语言的内容,那么服务器会调用动态语言的解释引擎负责处理“动态内容”,并将处理得到的数据返回给客户端;
- 客户机与服务器断开。由客户端解释HTML文档,在客户端屏幕上渲染图形结果;
一个简单的HTTP事务就是这样实现的,看起来很复杂,原理其实是挺简单的。需要注意的是客户机与服务器之间的通信是非持久连接的
,也就是当服务器发送了应答后就与客户机断开连接,等待下一次请求。
DNS域名解析
当用户在浏览器中输入域名,如:www.google.com,并按下回车后,DNS解析过程大体如下:
- 浏览器缓存检查(本机)
浏览器会首先搜索浏览器自身的DNS缓存(缓存时间比较短,大概只有1分钟,且只能容纳1000条缓存),看自身的缓存中是否有www.google.com对应的条目,而且没有过期,如果有且没有过期则解析到此结束
。
浏览器缓存域名也是有限制的,不仅浏览器缓存大小有限制,而且缓存的时间也有限制,通常情况下为几分钟到几小时不等,域名被缓存的时间限制可以通过TTL属性来设置
。这个缓存时间太长和太短都不好,如果缓存时间太长,一旦域名被解析到的IP有变化,会导致被客户端缓存的域名无法解析到变化后的IP地址,以致该域名不能正常解析,这段时间内有可能会有一部分用户无法访问网站。如果时间设置太短,会导致用户每次访问网站都要重新解析一次域名。
- 操作系统缓存检查(本机)+hosts解析(本机)
如果浏览器自身的缓存里面没有找到对应的条目,其实操作系统也会有一个域名解析的过程,那么Chrome会首先搜索操作系统自身的DNS缓存中是否有这个域名对应的DNS解析结果,如果找到且没有过期则停止搜索解析到此结束
。
其次在Linux中可以通过/etc/hosts文件来设置,你可以将任何域名解析到任何能够访问的IP地址
。如果你在这里指定了一个域名对应的IP地址,那么浏览器会首先使用这个IP地址。当解析到这个配置文件中的某个域名时,操作系统会在缓存中缓存这个解析结果
,缓存的时间同样是受这个域名的失效时间和缓存的空间大小控制的。
- 本地区域名服务器解析(LDNS)
如果在hosts文件中也没有找到对应的条目,浏览器就会发起一个DNS的系统调用,就会向本地配置的首选DNS服务器
(LDNS一般是电信运营商提供的,也可以使用像Google提供的DNS服务器)发起域名解析请求(通过的是UDP协议向DNS的53端口发起请求,这个请求是递归的请求,也就是运营商的DNS服务器必须得提供给我们该域名的IP地址)。
在我们的网络配置中都会有“DNS服务器地址”这一项,这个地址就用于解决前面所说的如果两个过程无法解析时要怎么办,操作系统会把这个域名发送给这里设置的LDNS,也就是本地区的域名服务器
。这个DNS通常都提供给你本地互联网接入的一个DNS解析服务
,例如你是在学校接入互联网,那么你的DNS服务器肯定在你的学校,如果你是在一个小区接入互联网的,那这个DNS就是提供给你接入互联网的应用提供商,即电信或者联通,也就是通常所说的SPA,那么这个DNS通常也会在你所在城市的某个角落,通常不会很远。这个专门的域名解析服务器性能都会很好,它们一般都会缓存域名解析结果,当然缓存时间是受域名的失效时间控制的,一般缓存空间不是影响域名失效的主要因素
。大约80%的域名解析都到这里就已经完成了,所以LDNS主要承担了域名的解析工作。
运营商的DNS服务器首先查找自身的缓存,找到对应的条目,且没有过期,则解析成功。
这篇文章咱们简单的说了下浏览器处理请求的过程,间接的引出了一些非前端的知识点,这些点虽然和前端关系不大,但是可以帮助我们前端有更深入的理解,就像dns解析的过程我只说到了第二部,后面其实还有很多步,但是目的是为获取到host对应的ip,然后再发起请求。
亲爱的同学,这篇文章对你有用吗?
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原文作者:猿码道
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