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網頁彈框提示語句可以f12查看嗎

生活 更新时间:2024-11-23 06:21:03

輸入網址到顯示,期間經曆哪些過程?

  1. HTTP:URL解析
  2. DNS:域名解析
  3. 操作系統協議棧
  4. 可靠傳輸TCP
  5. 遠程定位IP
  6. 兩點傳輸MAC
  7. 出口網卡
  8. 交換機
  9. 路由器
HTTP:URL解析

浏覽器第一步工作就是要對輸入的URL進行解析,從而确定發送給Web服務器的請求信息。

關于HTTP,可以看以下文章(由于無法給鍊接,關于以下文章可以私信我獲取具體地址):

  1. HTTP基礎知識
  2. HTTP/1.1優化
  3. TLS握手
  4. HTTPS優化
  5. HTTP/2
DNS:域名解析

在進行完URL解析以後,需要通過DNS域名解析獲取服務器的IP。

關于DNS,可以看以下文章:

  • IP相關協議

操作系統協議棧

通過DNS獲取到IP以後,就可以将傳輸工作交給操作系統協議棧。

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應用程序(浏覽器)通過調用Socket庫來委托操作系統協議棧工作。協議棧大體分為兩部分:

  • 上半部分:負責接收和發送數據的TCP和UDP協議
  • 下半部分:用于控制網絡包收發操作的IP協議

IP協議中還包含ICMP協議(告知網絡傳輸過程中産生的錯誤和控制信息)和ARP協議(獲取MAC地址)。

IP下面的網卡驅動程序負責控制網卡硬件,網卡負責實際的收發操作(對網線中的信号執行收發)。

可靠傳輸TCP

由于HTTP的傳輸層協議是TCP,因此我們還需要借助TCP的幫助,通信的雙方需要建立TCP連接。

關于TCP,可以看以下文章(由于無法給鍊接,關于以下文章可以私信我獲取具體地址):

  1. TCP三次握手
  2. TCP四次揮手
  3. TCP重傳
  4. TCP滑動窗口
  5. TCP流量控制
  6. TCP擁塞控制
  7. 網絡顯形TCP三次握手
  8. TCP連接隊列
  9. TCP性能優化
遠程定位IP

TCP在執行數據傳輸的時候會委托IP模塊将數據封裝成網絡包發送給通信對象。

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通過上圖可以看出,IP協議裡面需要有源IP地址和目的IP地址,由于HTTP是TCP傳輸,所以在IP首部中的協議後為0x06(表示TCP)。

客戶端有多個網卡,源IP地址如何選擇?

如果客戶端有多個網卡(多個源IP地址),此時需要根據路由表規則來進行網卡(源IP地址)的選擇。

# linux中查看路由表 route -n

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具體的選擇步驟如下:

  1. 将目标地址與路由表中的子網掩碼進行與運算,算出來的結果如果和路由中的Destination一緻,就是該路由對應的網卡的IP地址作為源IP地址
  2. 在路由表中有一條特殊的路由,目标地址和子網掩碼都是0.0.0.0(表示默認網關,Gateway即路由器的IP地址),如果其他路由都無法匹配,就會自動匹配。
兩點傳輸MAC

在IP頭部生成以後,需要在IP頭部的前面加上MAC頭部。

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MAC包頭裡需要發送方的MAC地址和接收方的MAC地址,在TCP/IP通信中,協議類型隻有兩種:

  • 0800:IP協議
  • 0806:ARP協議

關于ARP如何獲取接收方MAC地址,可以看以下文章:

  • IP相關協議

如何查看MAC地址緩存

arp -a

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ARP緩存大體有三部分組成:

  • IP地址
  • MAC地址
  • 網口名稱
出口網卡

網絡包隻是内存中的一串二進制信息,無法直接發送給對方。需要網卡将數字信息轉化為電路信号才能在網線上進行傳輸

控制網卡需要借助網卡驅動程序,網卡驅動程序從IP層獲取到包以後,會将其複制到網卡内的緩沖區,接着會在其開頭加上報頭和起始幀分界符,在末尾加上用于檢測錯誤的幀校驗序列

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數據包封裝好以後,網卡會将包轉換成電信号通過網線發出去。

交換機

交換機是二層網絡設備,目的是用來将數據包原樣的轉發至目的地。

交換機的端口沒有MAC地址

交換機中有MAC地址表,MAC地址表主要包含兩個信息:

  • 設備的MAC地址
  • 設備連接在交換機的哪個端口上

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交換機的包接收操作

  1. 網線中的電信号到達交換機的網線接口,交換機收到電信号以後,會将電信号轉換成數字信号
  2. 通過包尾的FCS校驗,如果校驗通過則放入緩沖區
  3. 将包放入緩沖區後,需要查詢一下包的接收方的MAC地址是否在交換機中的MAC地址表中
  4. 如果MAC地址表中有匹配的記錄,就通過交換電路将包發送到記錄上的端口中。

MAC地址表中沒有如何處理?

MAC地址表中如果沒有對應的MAC地址,交換機就無法判斷将數據包轉發至端口,此時交換機會将數據包發送至除源端口以外的所有端口上。端口上的設備收到數據包以後,如果自己的MAC地址與數據包中的相符,就會接收該數據包,并作出響應,隻要返回了響應,交換機就可以将它寫入MAC地址表,下次就不需要将包發送至所有端口了。

如果接收方是一個廣播地址,交換機還是會把包發送至除源端口以外的所有端口

路由器

數據包在經曆過交換機以後,順利抵達了路由器,在路由器上會被轉發到下一個路由器或目标設備。

路由器是三層網絡設備的各個端口都有MAC地址和IP地址。

路由器的收發流程

  1. 路由器的端口收到電信号後,會将電信号轉發給數字信号
  2. 路由器對包末尾的FCS進行錯誤校驗
  3. 校驗如果沒有問題就檢查MAC頭部中的接收方MAC地址是否和自己的一緻,如果是就放到接收緩沖區,否則就直接丢棄這個包
  4. 路由器接收到包以後,就會去掉包中的MAC頭部
  5. 路由器會根據IP頭部中的内容進行包的轉發操作,路由器會根據路由表尋找下一跳的路由
  6. 找到匹配的路由以後,會根據路由表項中的Gateway列來判斷對方的地址
  7. 如果網關是一個IP地址,則這個IP地址就是我們要轉發的目标地址(此時還未到達終點,需要路由器繼續轉發)
  8. 如果網關為空,則IP頭部中的接收方IP地址就是最終的目标地址

确定完目标IP地址以後,又會通過ARP确定MAC地址,最終将封裝數據包(IP層的目标IP不會發生變化)發送出去。在整個數據包轉發過程中可以看出源IP和目标IP始終不會變化,但MAC地址一直是在變化的

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