HTTP的曲折：網絡請求到層層封裝和終端拆分

做爲程序員的咱們天天都在和網絡請求打交道，而前端程序員接觸的最多的就是HTTP請求。平時工做中，處理網絡請求之類的操做是最多的了。可是一個請求從客戶端發出到被服務端處理、再回送響應，再被客戶端接收這一個閉環的底層細節可能並無深究過。

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從輸入URL到頁面展示的過程

輸入URL後，會先進行域名解析。優先查找本地host文件有無對應的IP地址，沒有的話去本地DNS服務器查找，還不行的話，本地DNS服務器會去找根DNS服務器要一個域服務器的地址進行查詢，域服務器將要查詢的域名的解析服務器地址返回給本地DNS，本地DNS去這裏查詢就OK了。

瀏覽器拿到服務器的IP地址後，會向它發送HTTP請求。HTTP請求經由一層層的處理、封裝、發出以後，最終經由網絡到達服務器，創建TCP/IP鏈接，服務器接收到請求並開始處理。

服務器構建響應，再經由一層層的處理、封裝、發出後，到達客戶端，瀏覽器處理請求。

瀏覽器開始渲染頁面，解析HTML，構建render樹，根據render樹的節點和的對應關係，進行佈局，繪製頁面。

這4個步驟包含了一個HTTP請求的完整生命週期，文章着重介紹第2步和第3步，也就是請求是如何在兩個物理端點之間進行通訊的。數據的發出和接收必然會經歷一些處理、解析的過程，這些過程在系統的不一樣層次進行。

個HTTP請求從源端發出到在終端接收的處理過程都是要通過如下四層。其中每一層都有各自的協議。

上圖中只舉例出了最多見的協議，實際上每一層都有細分的協議：

應用層：應用程序負責將數據以相應規則（協議）進行包裝，發給傳輸層

HTTP：超文本傳輸協議

FTP：文件傳輸協議

SMTP：簡單郵件傳送協議

SNMP：簡單網絡管理協議

傳輸層：負責將應用層傳過來的數據進行分組，爲確保終端接收數據的順序和完整性，會對每一個分組進行標記，交給網絡層

TCP：傳輸控制協議

UDP：用戶數據協議

網絡層：負責將傳輸層發來的數據分組發送到目標終端

ICMP：Internet互聯網控制報文協議

IGMP：Internet組管理協議

IP：網際協議

鏈路層：爲網絡層發送和接收數據單元

ARP：地址解析協議

RARP：逆地址解析協議

封裝

源端發送HTTP報文時，報文會以數據流的形式經過一條已經打開的TCP鏈接按序傳輸，TCP收到數據流後會將其分割成小的數據塊，每一個小塊被添加的TCP首部與數據塊共同組成了TCP分組，分組經由網絡層發送，網絡層遵循IP協議，當收到分組發送請求後，會將分組其放入IP數據報，填充報頭，將數據報發經由鏈路層發送出去。

分用

終端接收到一個以太網數據幀時，數據自底層向上流動，去掉髮送時各層協議加上的報文首部，每層協議都要檢查報文首部的協議標識，從而肯定上層協議，保證數據被正確處理，這個過程叫分用。

HTTP

HTTP屬於應用層，用戶觸發交互所產生的行爲數據和服務端對此的響應都由它封裝成HTTP報文，再交由下層協議進行處理。報文的做用是客戶端與服務端溝通的載體，雙方都要遵循統一規則對信息進行處理，這一規則稱爲HTTP。

客戶端與服務端的交互每每很是複雜，爲了使雙方都能高效、明確、安全地通訊（例如傳遞意圖與狀態、承載數據、攜帶認證信息、控制鏈接行爲與緩存），須要依賴報文中的結構來實現，下面先從結構開始看。

地址解析協議：ARP

IP只能讓數據在邏輯端點之間流動，可是IP之下還有網絡接口層，這一層也有本身的地址（MAC地址：用於在網絡中惟一標識一個網卡），從IP地址到MAC地址須要一個轉換的過程，ARP就是提供這一服務的。

ARP協議實現了從IP地址到MAC地址的映射。一開始，起點並不知道目標的MAC地址，只有目標IP，要獲取這個地址就涉及到了ARP的請求和應答。一樣，ARP也有本身的分組，先看一下分組格式。

以太網數據幀

上面全部東西都準備好了，封裝發送的實際上是以太網數據幀。以太網目的地址、以太網源地址、幀類型這三者組成了幀首部。在首部以前還會插入前同步碼和幀開始定界符，告知接收端作一些準備工做。幀檢驗序列 FCS被添加進尾部，用來檢測幀是否出錯。.

傳輸和接收
接收到上層傳過來的數據報以後，根據MTU以及數據報大小來決定是否分割成小塊，也就是IP數據報被分片的過程。

把數據報（塊）封裝成一幀，傳給底層組件，底層組件將幀轉換爲比特流，併發送出去。

以太網上的設備接收到幀，檢查幀裏邊的目標地址，若是與本機地址匹配，幀就會被處理，一層一層向上傳遞（分用過程）。

一個網絡請求從源端一層層封裝，再到終端一層層拆分，最後的全部過程基本梳理清楚，文章只是簡單梳理了一下大概流程，而且只以HTTP報文經過TCP協議通過IP傳送這一過程爲例，實際還有不少概念沒有覆蓋，好比鏈路層的尾部封裝、IP的動態選路、逆地址解析協議RARP、UDP協議相關的概念，建議你們能夠閱讀下面列出的參考資料，相信會有更多收穫。