当你在地址栏输入一个URL地址回车后，将会发生什么事情-第一次回答

写在前面

最近在学习计算机网络，看的是《自顶向下》那本书，而且找到了国立清华大学以此书做为教材录制的公开课。不一样于一般计算机网络教学书籍的知识安排——从网络的低层次开始到高层次，本书是从高层次开始，而后深刻到低层次，其主要的优点在于可以调动学生学习的动力。对于一个学习前端的人，在看完第一章对计算机网络整体的简介后，书籍随后的第二章就开始讲解计算机网络层次中的最顶层——应用层，在此就能够接触到咱们熟悉或者应该熟悉的HTTP协议和DNS服务。

在学习网络过程当中，我深感仅仅看书和视频是不够的，尽管每一章都提供了实践题目，可是其知识点过于针对性，没法使各个部分的知识串联起来。在我看来，把知识串联起来是学习网络很是重要的一环，为了达到这个目的，我发现回答 当你在地址栏输入一个URL地址回车后，将会发生什么事情？ 这个问题，是一个很是好的练习。为此我决定，每学完一个计算机网络的层次，便对这个问题进行一次回答。本次是第一次，对应到书籍上，也就是完成第二章对 应用层 的学习。

正文

• 输入url(juejin.im/timeline)并回车后，浏览器会建立一个udp类型的socket。

• 浏览器经过这个socket，向本地dns服务器发送查询请求报文(message)，要求其返回域名(juejin.im)对应的ip地址

• 通常状况下，本地dns服务器不知道域名对应ip地址，因而便向dns根服务器查询，要求其返回域名对应的ip地址

• 根服务器经过查询，虽然没找到域名对应的ip地址，可是找到了存储以.im结尾域名对应ip地址的dns顶级域服务器，返回一个包含(name, value, type, ttl)被称为资源记录的四元组

• 其中name是juejin.im表示要查询的域名，value也是一个地址，对应着知道juejin.im对应ip的权威dns服务器的地址（顶级域服务器也没有直接给出域名对应的地址），type是NS，表示返回的是另外一个dns服务器的地址，ttl是这条记录的有效时间。

• 本地dns服务器接收到报文后，把根据报文内容，向权威dns服务发送查询请求

• 权威dns服务器查询到对应的ip地址，一样返回包含资源记录的四元组，不一样的是，value是域名对应的ip地址。type是A，表示这条记录的内容是域名到ip的映射

• 本地dns服务器获得域名对应的ip地址，返回给浏览器建立的udp socket

• 浏览器获得域名对应的ip地址

• 浏览器建立了一个tcp类型的socket(下文简称为 tcp socket)，向目标ip地址的80号端口发起了链接

• tcp socket首先与服务器的**欢迎套接字(welcome socket)**完成三次握手

• 完成三次握手后，服务器会建立一个**链接套接字(connection socket)**专用于握手后的tcp socket

• 此时tcp链接正式创建，浏览器将经过这个tcp sokcet向服务器发送类型为请求报文的报文(message)(此报文类型由http协议规定)

• 请求报文通常由**请求行(request line)和多个请求头部(request header)行以及请求体(request body)**组成

• 请求报文至少含有请求行

• 请求行的格式为 method url http-version\r\n

• 例：GET /timeline HTTP/1.1

• GET是请求方法(method)，/timeline是url，HTTP/1.1是客户端使用的HTTP协议版本,\r\n表示crlf类型的换行符

• 服务器经过链接套接字获得tcp socket传输过来的请求报文

• 服务器经过分析请求报文，找到被请求的文件

• 服务器生成类型为响应报文的报文

• 响应报文通常包含状态行(status line)，多个头部行(header line)和响应体(entity body)

• 状态行格式为http/version statusCode statusMessage

• 例：HTTP/1.1 200 OK

• HTTP/1.1表示服务器使用的HTTP协议为1.1版本，200是本次响应的状态号码，200表示本次响应是正常的，OK是对状态号的简短解释

• 头部行取决于服务器的设计

• 响应体则是被请求对象的数据

• 服务器经过链接套接字返回响应报文

• 浏览器接收到响应报文，分析内容，渲染出来

上面没提到的

dns缓存机制

在通常dns查询的过程当中，存在着缓存机制，不须要来回跑那么多趟，也许一次请求就拿到对应ip地址了

没说http缓存机制

http协议也存在缓存相关的规定，经过设置头部和条件GET等方式，能够加快获取网页的速度

关于http请求复用tcp链接

假若每个http请求都要走一次三次握手和发收报文的流程，会致使性能上的浪费以及太高的响应时间。把发出请求到收到响应的时间称为一个往返时间(RRT)，三次握手会消耗一个RRT，发收报文会消耗一个RRT，对于一个含有四个图片的网页来讲，在串行请求且不复用tcp链接状况下，须要10个RRT时间才能显示完整的页面。而复用TCP链接的状况下，只须要6个RRT时间。(这里忽略了服务器处理请求的时间，而且简化了三次握手和发收报文的流程，在真实的状况下，三次握手和发收报文并非彻底割裂的两个行为，其中存在着交集)

http是无状态的协议

为了尽量的简单，http协议不要求保持状态(尽管这和咱们的认知不合,好比说你在淘宝上把商品加入购物车，在另外一个电脑登录时依然存在)。我我的对此的理解时，http协议自己在设计时就没有考虑保持状态的生气，虽然http协议经过使用cookie的技术使得服务器能够区分请求的发送者，但这是在http层面上的一层进行的一种封装，服务器自己是没法经过http协议自己来区分请求者的。做为对比，ftp协议就是有状态(设计时就考虑到这点)的协议，在使用ftp协议时，须要两条tcp链接，一条用来维持状态，发出命令，一条用来传输数据。