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浏览器请求的旅程

流程图

DNS解析

  1. 本地域名服务器查找有没有www.kaola.com所对应的ip
  2. 本地服务器未查找到,则去根域名服务器查找
  3. 根域名服务器未找到相应ip,会返回一级域名服务器地址
  4. 查找一级域名服务器
  5. 一级域名服务器未找到相应ip,返回二级域名服务器地址
  6. 查找二级域名服务器
  7. 二级域名服务器查看本地name.conf,是否有www主机的记录
  8. 查到www主机的记录,返回www主机的ip到二级域名服务器
  9. 返回ip到本地域名服务器
  10. 返回ip到浏览器

http请求

HTTP请求 客户端根据域名得到相应ip以后开始发送http请求,HTTP请求分为三个部分:
TCP三次握手、http请求响应信息、关闭TCP连接

TCP三次握手

http请求信息

http请求报文 TTP请求报文由请求行(request line)、请求头部(header)、请求主体三个部分组成。如下图所示:

  1. 请求行包含:请求方法、URL、协议版本 请求方法包含8种:GET、POST、PUT、DELETE、PATCH、HEAD、OPTIONS、TRACE。 URL即请求地址,由 <协议>://<主机>:<端口>/<路径>?<参数> 组成 协议版本即http版本号
  2. 请求头部包含请求的附加信息,由 名/值 对组成
    请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息。它包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。其中比如:Host,表示主机名,虚拟主机;Connection,HTTP/1.1 增加的,使用 keepalive,即持久连接,一个连接可以发多个请求;User-Agent,请求发出者,兼容性以及定制化需求
  3. 请求主体包含回车符、换行符和请求数据,并不是所有请求都具有请求数据

MVC

http请求报文发送后,经过nginx服务器转发、服务端servlet处理请求之后,响应信息会以响应报文的形式返回给客户端。
后续开一章 比较偏后端的mvc整个请求

http响应信息

响应报文由响应行(request line)、响应头部(header)、响应主体三个部分组成。如下图所示:

  1. 响应行包含:协议版本,状态码,状态码描述
    状态码规则如下:
    1xx:指示信息--表示请求已接收,继续处理。
    2xx:成功--表示请求已被成功接收、理解、接受。
    3xx:重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作。
    4xx:客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现。
    5xx:服务器端错误--服务器未能实现合法的请求。
  2. 响应头部包含响应报文的附加信息,由 名/值 对组成
  3. 响应主体包含回车符、换行符和响应返回数据,并不是所有响应报文都有响应数据

关闭TCP连接

浏览器处理返回的信息(html、json等)

浏览器处理

TCP拓展

拿到域名对应的IP地址之后,User-Agent(一般是指浏览器)会以一个随机端口(1024 < 端口 < 65535)向服务器的WEB程序(常用的有httpd,nginx等)80端口发起TCP的连接请求。这个连接请求(原始的http请求经过TCP/IP4层模型的层层封包)到达服务器端后(这中间通过各种路由设备,局域网内除外),进入到网卡,然后是进入到内核的TCP/IP协议栈(用于识别该连接请求,解封包,一层一层的剥开),还有可能要经过Netfilter防火墙(属于内核的模块)的过滤,最终到达WEB程序

TCP报文格式

TCP/IP协议的详细信息参看《TCP/IP协议详解》三卷本。
下面是TCP报文格式图:

上图中有几个字段需要重点介绍下:
(1)序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。
(2)确认序号:ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,Ack=Seq+1。
(3)标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义如下:

  • URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
  • ACK:确认序号有效。
  • PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
  • RST:重置连接。
  • SYN:发起一个新连接。
  • FIN:释放一个连接。

seq:首次是随机产生 后面是等于返回的ack
ack:期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节序号

TCP三次握手

假如服务器B和客户机A通讯. 当A要和B通信时

  1. A首先向B发一个SYN (Synchronize) 标记的包,告诉B请求建立连接. 注意: 一个 SYN包就是仅SYN标记设为1的TCP包. 只有当B受到A发来的SYN包,才可建立连接,除此之外别无他法。
  2. 接着,B收到后会发一个对SYN包的确认包(SYN/ACK)回去,表示对第一个SYN包的确认,并继续握手操作. 注意: SYN/ACK包是仅SYN 和 ACK 标记为1的包.
  3. A收到SYN/ACK 包,A发一个确认包(ACK),通知B连接已建立。至此,三次握手完成,一个TCP连接完成 注意: ACK包就是仅ACK 标记设为1的TCP包.
序号 方向 seq ack SYN ACK
1 A->B 10000 0 1 0
2 B->A 20000 10000+1=10001 1 1
3 A->B 10001 20000+1=20001 0 1

第一次握手:A向B发起连接请求,以一个随机数初始化A的seq,这里假设为10000,此时ACK=0
第二次握手:B收到A的连接请求后,也以一个随机数初始化B的seq,这里假设为20000,意思是:你的请求我已收到,我这方的数据流就从这个数开始。B的ack是A的seq加1,即10000+1=10001
第三次握手:A收到B的回复后,它的seq是它的上个请求的seq加1,即10000+1=10001,意思也是:你的回复我收到了,我这方的数据流就从这个数开始。A此时的ACK是B的seq加1,即20000+1=20001

数据传输过程中seq和ack的值:

序号 方向 seq ack size
23 A->B 40000 70000 1514
24 B->A 70000 40000+1514-54=41460 54
25 A->B 41460 70000+54-54=70000 1514
26 B->A 70000 41460+1514-54=42920 54

这个54可以先不考虑 当做不存在即可 有兴趣自己查查

TCP四次挥手

假如服务器B和客户机A通讯. 当A要和B通信时

  1. 客户端A没有要发送给服务端B的数据了,想要关闭链接,则发送一个FIN=1,ACK=1的包,告诉B可以关闭连接了,我没有什么数据要给你了。
  2. 然后B会发送ACK=1的包给A,告诉A我知道你没有什么想给我的了,但是我还有数据要给你,你先等下,我先不想FINISH呢。
  3. 等B把数据都发送给A之后,B会再次发送一个包,这次FIN=1,表示我这边也想关闭了,咱俩一起关把 。
    在2和3之间,可能还会有很多B->A的传递,ack均为80001
  4. 然后A回应一个ACK,表示我知道了,一起关吧。B收到这个ACK后,就会CLOSE 但是实际上A不会直接CLOSE,还会进入一个等待时间状态TIME_WAIT

四次挥手过程中seq和ack的值:

TCP连接的结束是四次挥手的过程,ACK一直等于1

序号 方向 seq ack FIN ACK
1 A->B 80000 90000 1 1
2 B->A 90000 80000+1=80001 0 1
3 B->A 95000 80001 1 1
4 A->B 80001 95000+1=95001 0 1

参考

github.com/kaola-fed/b…