一个完整的网络请求过程涉及从“用户发起操作”到“接收响应”的全链路，跨越多个网络层（OSI七层模型或TCP/IP四层模型），涉及域名解析、连接建立、数据传输、服务器处理等多个环节。我们以“在浏览器输入https://www.example.com并回车”为例，拆解整个过程：

一、第一步：解析目标地址（DNS域名解析）

用户输入的是“域名”（如www.example.com），但网络通信需要“IP地址”（如93.184.216.34）。这一步的核心是将“域名”翻译成“IP地址”，即DNS解析。

详细流程：

  1. 本地缓存查询：浏览器先查自己的缓存（如Chrome的DNS缓存），如果之前访问过该域名，直接获取IP，跳过后续步骤。
  2. 操作系统缓存查询：若浏览器缓存无结果，查询操作系统缓存（如Windows的hosts文件或系统DNS缓存）。
  3. 本地DNS服务器查询：若前两步无结果，电脑会向“本地DNS服务器”（通常是路由器或运营商提供的DNS，如114.114.114.114）发送查询请求。
    • 本地DNS服务器若有缓存，直接返回IP；若无，则继续向上级查询。
  4. 根域名服务器→顶级域名服务器→权威域名服务器：
    • 本地DNS先查“根域名服务器”（全球共13组），根服务器返回“顶级域名服务器”（如.com对应的服务器）地址。
    • 本地DNS再查.com顶级服务器，顶级服务器返回example.com对应的“权威域名服务器”地址。
    • 本地DNS最后查example.com的权威服务器，最终获取www.example.com的IP地址（如93.184.216.34）。

结果：用户输入的域名被解析为具体的IP地址，明确了“数据要发送到哪台服务器”。

二、第二步：建立网络连接（TCP三次握手 + HTTPS的TLS握手）

知道IP地址后，客户端（浏览器）需要与服务器建立“可靠的通信通道”。由于https基于TCP协议，需先通过TCP三次握手建立连接；同时https比http多了一层加密，还需进行TLS握手。

1. TCP三次握手（建立连接）：

TCP是“面向连接”的协议，通信前必须确认双方“都能收发数据”：

  • 第一次握手：客户端→服务器：“我想连接你，这是我的初始序号（seq=X）”。
  • 第二次握手：服务器→客户端：“我收到了，我的初始序号是（seq=Y），确认你的序号（ack=X+1）”。
  • 第三次握手：客户端→服务器：“我收到你的确认了，确认你的序号（ack=Y+1）”。

三次握手完成后，客户端与服务器的TCP连接正式建立，可开始传输数据。

2. TLS握手（HTTPS加密协商，可选但常见）：

若协议是https（比http多了SSL/TLS加密），在TCP连接基础上，还需协商加密方式：

  • 客户端向服务器发送“支持的加密算法列表”和“随机数A”。
  • 服务器返回“选中的加密算法”“服务器证书（含公钥）”和“随机数B”。
  • 客户端验证服务器证书（确保是真实服务器），生成“随机数C”，用服务器公钥加密后发送给服务器。
  • 客户端和服务器用“随机数A+B+C”生成“对称加密密钥”（后续数据用此密钥加密，效率更高）。

TLS握手完成后，后续数据传输会被加密，防止被中间人窃取或篡改。

三、第三步：发送请求数据（应用层协议封装）

连接建立后，客户端（浏览器）向服务器发送应用层请求（如HTTP请求）。以HTTP/1.1为例，请求内容包括：

请求结构：

  • 请求行：GET /index.html HTTP/1.1（请求方法、访问路径、协议版本）。
  • 请求头：Host: www.example.com（目标主机）、User-Agent: Chrome/100.0（客户端信息）、Accept: text/html（可接受的响应格式）等。
  • 空行：分隔请求头和请求体。
  • 请求体：若为POST请求，这里会包含表单数据（如username=xxx&password=xxx）；GET请求无请求体。

数据封装与传输：

请求数据从应用层（HTTP）向下传递，每层会添加“头部信息”（用于该层处理）：

  • 传输层（TCP）：添加“源端口、目标端口（如HTTPS默认443）、序号、确认号”等，确保数据有序、可靠传输。
  • 网络层（IP）：添加“源IP、目标IP”，负责将数据包从客户端路由到服务器（通过路由器选择路径）。
  • 数据链路层：添加“源MAC地址、目标MAC地址”，在局域网内（如客户端到路由器、路由器到服务器机房）传输。
  • 物理层：将数据转换成电信号/光信号，通过网线、光纤等物理介质传输。

四、第四步：服务器处理请求

数据包到达服务器后，从物理层向上逐层“解封装”（去掉每层的头部），最终在应用层（HTTP）得到客户端的请求内容。服务器处理流程如下：

  1. 服务器接收数据：服务器的网卡接收物理信号，逐层解封装，得到HTTP请求。
  2. 反向代理/负载均衡（可选）：若网站有多个服务器（如大型网站），请求可能先经过负载均衡器（如Nginx），由其分配到具体的应用服务器（如Tomcat、Node.js）。
  3. 应用服务器处理业务：
    • 解析请求（如路径/index.html、参数等）。
    • 可能查询数据库（如获取用户信息、商品数据）。
    • 生成响应内容（如HTML页面、JSON数据）。
  4. 构建响应：服务器生成HTTP响应，包含“状态行（如HTTP/1.1 200 OK）”“响应头（如Content-Type: text/html）”“响应体（如HTML代码）”。

五、第五步：返回响应数据

服务器的响应数据按“应用层→传输层→网络层→数据链路层→物理层”的顺序封装，通过已建立的TCP连接传回客户端。

客户端接收后，逐层解封装，最终在应用层（浏览器）得到响应内容：

  • 若响应是HTML，浏览器会解析HTML、CSS、JavaScript，渲染出网页。
  • 若响应是JSON（如APP的API请求），客户端会解析JSON并更新界面。

六、第六步：关闭连接（TCP四次挥手，可选）

请求-响应完成后，若不再通信，会通过TCP四次挥手关闭连接：

  • 第一次挥手：客户端→服务器：“我数据发完了，想关闭连接（FIN=1）”。
  • 第二次挥手：服务器→客户端：“我收到关闭请求了（ACK=1），但我可能还有数据没发完”。
  • 第三次挥手：服务器→客户端：“我数据也发完了，准备关闭（FIN=1）”。
  • 第四次挥手：客户端→服务器：“收到，确认关闭（ACK=1）”。

之后连接关闭。但HTTP/1.1默认启用“长连接（Keep-Alive）”，若短时间内有新请求，可复用已有连接，减少握手开销。

总结：核心链路

用户操作→DNS解析（域名→IP）→TCP三次握手（建立连接）→TLS握手（HTTPS加密，可选）→发送HTTP请求（数据封装传输）→服务器处理（生成响应）→返回响应→TCP四次挥手（关闭连接，可选）→客户端渲染/处理响应。

整个过程涉及多个网络层的协作，每一层都有明确的职责，最终实现“数据从客户端到服务器的可靠传输与交互”。

 

几个小问题的额外补充 ：

你的问题都很关键，这些细节能帮你更深入理解网络请求的底层逻辑，逐一解答如下：

 

1. 路由器或运营商提供的DNS如何理解？能否实现域名解析？

路由器或运营商提供的DNS（通常称为“本地DNS服务器”）是DNS解析链中的关键中间节点，完全能实现域名解析，甚至是大多数日常解析的“主力”。

  • 作用：它们本身会缓存常用域名的解析结果（比如热门网站的IP），如果缓存中有结果，会直接返回给客户端（省去向上级服务器查询的时间）；如果没有缓存，会代替客户端向“根域名服务器→顶级域名服务器→权威域名服务器”逐层查询，最终将结果返回给客户端并缓存。
  • 为什么需要它们：普通用户的设备（电脑/手机）不会直接去查根服务器（太复杂且效率低），本地DNS相当于“中间人”，简化了查询流程，同时通过缓存加速解析。

2. DNS的全称是啥？

DNS的全称是 Domain Name System（域名系统），它的核心功能是“将人类易记的域名（如www.baidu.com）翻译成计算机能识别的IP地址（如180.101.50.242）”，相当于网络世界的“通讯录”。

3. SSL/TLS的全称是啥？

  • SSL：Secure Sockets Layer（安全套接层），早期用于网络通信加密的协议（由网景公司开发）。
  • TLS：Transport Layer Security（传输层安全协议），是SSL的“继任者”（IETF标准化后的升级版）。

现在主流使用的是TLS（如TLS 1.2、TLS 1.3），SSL基本已被淘汰，但人们仍习惯统称“SSL/TLS”。它们的核心作用是在TCP连接之上添加加密层，确保数据传输过程不被窃听或篡改（这也是HTTPS中“S”的含义）。

4. HTTP协议版本除了HTTP/1.1之外，还有哪些？

HTTP协议从诞生到现在经历了多个版本，核心演进如下：

  • HTTP/0.9（1991）：最早期版本，仅支持GET方法，无请求头/响应头，只能传输纯文本（HTML）。
  • HTTP/1.0（1996）：支持GET、POST、HEAD方法，引入请求头/响应头（如Content-Type），可传输多种数据（图片、视频等），但默认“短连接”（一次请求对应一次TCP连接，效率低）。
  • HTTP/1.1（1999）：目前仍广泛使用，支持“长连接（Keep-Alive）”（复用TCP连接传输多个请求）、管道化请求（同时发送多个请求）、缓存机制优化等，解决了1.0的效率问题。
  • HTTP/2（2015）：基于二进制帧传输（1.x是文本），支持“多路复用”（一个TCP连接并发传输多个请求，无阻塞）、服务器推送（主动向客户端推送资源，如HTML引用的CSS/JS），大幅提升性能。
  • HTTP/3（2022）：基于QUIC协议（而非TCP），解决了TCP“队头阻塞”问题（一个包丢失会阻塞整个连接），支持更快的连接建立（合并TCP和TLS握手），适合高延迟网络（如移动网络）。

5. 请求的方式除了GET、POST，还有哪些常用的？

HTTP定义了多种请求方法（称为“HTTP verbs”），用于表示对资源的操作意图，常用的有：

  • GET：从服务器获取资源（如浏览网页、查询数据），参数附在URL后（可见，有长度限制），无请求体，幂等（多次请求结果一致，不改变服务器状态）。
  • POST：向服务器提交数据（如表单提交、上传文件），参数在请求体中（不可见，无长度限制），非幂等（可能改变服务器状态，如创建订单）。
  • PUT：向服务器“创建或替换”资源（如更新用户信息，若资源不存在则创建），幂等（多次提交结果一致）。
  • DELETE：删除服务器上的资源（如删除一条记录），幂等。
  • PATCH：部分更新资源（仅修改资源的部分字段，PUT是全量替换），非幂等。
  • HEAD：类似GET，但只返回响应头（不返回响应体），用于检查资源是否存在、获取资源大小等（不占用带宽）。
  • OPTIONS：查询服务器支持的HTTP方法（如跨域请求前的“预检请求”会用OPTIONS）。

6. 反向代理和负载均衡的主要目的是啥？为啥叫这个名字？

两者常结合使用，但核心目的不同：

反向代理（Reverse Proxy）

  • 主要目的：
    1. 隐藏真实服务器：客户端只与反向代理服务器交互，不知道后端真实服务器的IP，提高安全性（避免直接暴露业务服务器）。
    2. 缓存加速：代理服务器可缓存静态资源（如图片、CSS），直接返回给客户端，减少后端服务器压力。
    3. SSL解密：代理服务器统一处理HTTPS的TLS握手和加密解密，后端服务器只需处理明文数据，简化配置。
  • 名字由来：相对“正向代理”（如VPN，代理客户端访问外部网络，隐藏客户端身份），反向代理是“代理服务器端”，隐藏的是服务器身份，所以叫“反向”。

负载均衡（Load Balancing）

  • 主要目的：
    1. 分流减压：将大量客户端请求“均匀分配”到多个后端服务器（避免单台服务器过载崩溃）。
    2. 提高可用性：若某台服务器故障，负载均衡器会自动将请求转发到其他正常服务器，实现“故障转移”。
    3. 扩展能力：通过增加服务器数量（水平扩展）提升整体处理能力，应对高并发。
  • 名字由来：“负载”指服务器的处理压力（如CPU、内存占用），“均衡”指将压力平均分配到多台服务器，避免某台服务器“负载过重”，因此叫“负载均衡”。

简单说：反向代理是“服务器的代言人”，负载均衡是“请求的调度员”，两者结合能让整个服务更安全、高效、稳定。

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