有个经典的面试题：从在浏览器中输入URL到页面返回发生了什么，这个问题其实有很多回答的角度，可大可小，本书是从网络角度用一本书的内容刚好回答了这个问题。本书内容详实，插图丰富，这里的笔记，只是记录我认为重要或者我所不太了解的知识，并且也只是尽量能用文字描述出来的内容，我没精力也没必要摘抄出一个电子版。查看目录 豆瓣读书。
1.1 生成 HTTP 请求消息
浏览器中输入的地址准确说是 URL，URL 开头的文字表示浏览器应当使用的方法（协议），常见的如 ：
- http：访问 Web 服务器
- ftp：访问 FTP 服务器
- file：读取客户端计算机本地文件时
- mailto：发送电子邮件
典型的URL格式如：http: + // + Web服务器名 + / + 目录名 + / ... + 文件名，访问 Web 服务器时，浏览器对 URL 进行解析后生成相应的 HTTP 请求消息。
HTTP 请求消息的格式：
<方法><空格><URI><空格><HTTP版本> # 请求行，通过这一行大致了解请求内容
<字段名>:<字段值> # 这几行称为消息头，每行包含一个头字段，用于表示请求的附加信息。消息头的行数依具体情况可变，一直延伸到空行为止
...
...
...
<空行>
<消息体> # 包含客户端向服务器发送的数据，例如用POST方法向Web服务器发送的网页表单数据
HTTP 响应消息的格式：
<HTTP版本><空格><状态码><空格><响应短语> # 状态行，并包含用来解释状态码的短语
<字段名>:<字段值> #这几行称为消息头（同理）
...
...
...
<空行>
<消息体> # 消息体包含服务器向客户端发送的数据，例如从文件中读取的数据，或者应用程序输出的数据等。消息体的格式会通过消息头中的 Content-Type 字段来定义（MIME 类型参见6.4节）
具体案例直接打开浏览器 Network 抓包即可。
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1.2 向 DNS 服务器查询 Web 服务器的 IP 地址
虽然浏览器可以生成和解析 HTTP 消息，但本身并不具备网络发送功能，所以需要委托操作系统（OS）来实现，但是委托 OS 时，需要提供 IP 地址。
IP 相当于门牌号，xx号xx室，号对应网络号，室对应主机号，网络号+主机号 = IP 地址
IPv4是32位（bit）地址，每8位一组（字节），分为4组并用点分十进制表示：10.11.12.13，为了区分网络号和主机号之间的界限，所以还需要采用与IP地址相同格式表示的子网掩码：10.11.12.13/255.255.255.0。
子网掩码是 IP 地址的附加信息，子网掩码还原为2进制：11111111.11111111.11111111.0，其中为1的部分表示网络号，为0的部分表示主机号，所以 10.11.12.13 这个 IP 地址中，网络号是 10.11.12，主机号是13。
除了 10.11.12.13/255.255.255.0 这样表示，还可以采用网络号的位数 10.11.12.13/24 表示同样的子网掩码，数一数刚才有多少个1就知道为什么是24了。
现在，浏览器调用操作系统 Socket 网络库中的 解析器（即 DNS 客户端），拿着用户输入的域名向预先设定的 DNS 服务器发送查询消息，以便查到 IP 地址，但其实 Socket 库中真正发送消息时的操作，还需要进一步委托操作系统内部的协议栈（协议驱动、TCP/IP驱动）来执行，即通过网卡发送消息到 DNS 服务器。
Socket 库是应用程序（Web浏览器）和操作系统内部协议栈之间的桥梁。为便于理解，Socket 库和协议栈可看作一个整体。
1.3 全世界 DNS 服务器的大接力
DNS 服务器会从域名与 IP 地址的对照表中查找相应的资源记录，并返回 IP 地址。
互联网中的服务器是不计其数的，所以也需要成千上万台 DNS 服务器，DNS 中的域名都是用点来分隔的，越靠右的位置层级越高，下级域称为子域。
-
下级域的 DNS 服务器的 IP 地址注册到上一级的 DNS 服务器中，以此类推，
tieba.baidu.com这个域名到了com域似乎就是最顶层了，其中保存着下级 DNS 服务器的信息，但事实上，如com域，其上还有一级域，称为根域，它没有名字，书写时常被省略，非要明确表示根域，则tieba.baidu.com最右边再加个点：tieba.baidu.com.，这个点就代表根域。 -
根域的 DNS 服务器信息保存在互联网中所有的 DNS 服务器上，如此客户端只需就近找到一台 DNS 服务器（即客户端的 TCP/IP 设置中填写的 DNS 服务器地址）就能访问根域 DNS 服务器了。
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客户端先和最近的 DNS 服务器通讯，然后和根域 DNS 服务器通讯，然后和
com域 DNS 服务器通讯，然后和baidu.com域 DNS 服务器通讯，最后和tieba.baidu.com域 DNS 服务器通讯，找到了tieba.baidu.com的 IP 地址。
但是刚才说的只是基本原理，真实互联网中未必真的如此。一台 DNS 服务器可以管理多个域的信息，所以可能会跳跃式的查询，另外 DNS 服务器会缓存（缓存设定了有效时间以免帮倒忙）历史查询记录（包括某域名不存在），所以不一定总要从根域开始查找。
1.4 委托协议栈发送消息
知道 IP 地址之后，就可以向操作系统内部的协议栈发出委托，需要按照指定顺序调用 Socket 库中的程序组件。收发数据的两台计算机需要建立通信管道，通信管道两端的数据出入口称为 套接字。使用 TCP 协议收发数据大概分为以下 4 个阶段：
1. 一般服务器先创建套接字（创建套接字节段）
socket(<使用IPv4>, <流模式>, ...);
2. 将管道连接到服务器端的套接字（连接阶段）
connect(<描述符>, <服务器IP地址和端口号>, ...);
3. 收发数据（通信阶段）
write(<描述符>, <发送数据>, <发送数据长度>);
<接收数据长度> = read(<描述符>, <接收缓冲区>, ...);
4. 断开管道并删除套接字（断开阶段）
close(<描述符>);
调用 socket 后套接字创建完成后，协议栈返回一个描述符，当调用 connect 程序组件时，需要提供描述符、服务器 IP 地址和端口号。
描述符是应用程序用来识别计算机自身内部的套接字，而端口号是客户端和服务器之间用来识别对方套接字。服务器上所使用的端口号是事先约定的，比如 Web（HTTP） 是 80 号端口，电子邮件是 25 号端口。另外，客户端在创建套接字时，协议栈会为该套接字随便分配一个端口号，当连接时将此端口号通知给服务器。
HTTP 协议规定，Web 服务器发送完数据后一般应主动断开连接，当浏览器接收完数据后，也会进入断开阶段。
HTTP1.0 版本的工作方式是每次 TCP 连接只能发送一个请求，当服务器响应后就会关闭这次连接，下一个请求需要再次建立 TCP 连接，即不支持 keepalive。一个网页中有多张图片时，可能需要多次重复刚才的 4 个阶段。所以后来在 HTTP1.1 版本中 TCP 连接默认不关闭，一个TCP连接可以允许多个HTTP 请求。
（本章完）
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