您是否想知道当您在浏览器中输入 URL 并按 Enter 键时幕后会发生什么？该过程比您想象的更加复杂，涉及多个步骤，这些步骤无缝地协同工作以提供您请求的网页。在本文中，我们将探讨从输入 URL 到查看完全加载的网页的整个过程，阐明使这一切成为可能的技术和协议。

第 1 步：输入 URL 并将其转换为 IP 地址

当您在浏览器中输入 URL（例如 www.example.com）时，旅程就开始了。浏览器的首要任务是将这个人类可读的 URL 转换为 IP 地址，即托管网站的服务器的数字地址。这种翻译至关重要，因为当我们使用域名时，计算机使用数字地址进行通信，例如 192.0.2.1.

为了查找 IP 地址，浏览器会检查多个缓存以加快该过程：

• 浏览器缓存：存储以前的IP地址以避免重复查找。
• 操作系统 (OS) 缓存：如果在浏览器缓存中找不到，则会检查操作系统缓存。
• 路由器或本地缓存：浏览器可能会检查路由器的缓存或本地网络缓存。
• ISP 缓存：最后，您的 Internet 服务提供商 (ISP) 保留 IP 地址缓存。

如果这些缓存均不包含 IP 地址，浏览器将执行 DNS（域名系统）查找。

步骤 2：DNS 查找并解析 IP 地址

当在任何缓存中都找不到 IP 地址时，浏览器将启动 DNS 查找。将 DNS 视为互联网的电话簿 — 它通过几个步骤将域名转换为 IP 地址：

1. 递归 DNS 查找：DNS 解析器对各个 DNS 服务器进行递归查询，直到找到请求的 IP 地址。
2. 根 DNS 服务器：解析器首先查询根 DNS 服务器，根 DNS 服务器将其定向到 TLD（顶级域）DNS 服务器（例如 .com 或 .org）。
3. 权威 DNS 服务器：TLD 服务器随后指向该域的权威 DNS 服务器（例如 example.com），该服务器提供正确的 IP 地址。

有了这些信息，您的浏览器就可以继续与网络服务器建立连接。

第3步：建立TCP连接和HTTPS握手

一旦您的浏览器获得了 IP 地址，它就会发送 HTTP（或 HTTPS）请求以发起与 Web 服务器的通信。然而，在交换任何数据之前，必须通过称为 TCP 3 次握手:

1. SYN：客户端发送SYN（同步）消息来请求连接。
2. SYN-ACK：服务器用 SYN-ACK（同步确认）消息进行响应。
3. ACK：最后，客户端发回ACK（确认）消息以建立连接。

如果您通过 HTTPS 访问网站，则会发生一个附加步骤 - SSL/TLS 握手 - 确保浏览器和服务器之间交换的数据经过加密：

1. 服务器将其公钥发送到您的浏览器。
2. 您的浏览器使用此公钥加密会话密钥并将其发回。
3. 服务器使用其私钥解密此会话密钥。
4. 双方使用此会话密钥进行安全通信。

第4步：发送HTTP请求

建立安全连接后，您的浏览器会发送 HTTP 请求以访问服务器上的特定资源。此请求包含详细信息，例如您的浏览器类型以及您尝试访问的页面。 HTTP 请求可能如下所示：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36
Accept: text/html

服务器处理该请求并准备发回所请求的资源。

第五步：服务器处理请求并发送响应

处理您的请求后，服务器会生成一个 HTTP 响应，其中包含渲染页面所需的 HTML、CSS、JavaScript 和图像等资源。理想情况下，此响应的状态代码为 200 OK，表示一切顺利。

以下是该响应的示例：

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: text/html; charset=UTF-8

Content-Length: 3485







    





    
Welcome to Example.com!

第 6 步：渲染页面

一旦您的浏览器收到此响应，它就会开始通过解析 HTML 和 CSS 文件来渲染页面，同时执行这些文件中包含的任何 JavaScript 代码。此过程涉及创建文档对象模型 (DOM)，它表示网页上的元素的结构。

渲染引擎负责根据此 DOM 结构和应用于其的 CSS 样式在屏幕上绘制像素。

结论

了解当您在浏览器中输入 URL 时会发生什么，揭示了现代网络技术是多么复杂而高效。从将域名转换为 IP 地址，到建立安全连接和无缝呈现页面，每一步对于快速安全地交付内容都起着至关重要的作用。

下次您在线浏览时，请花点时间欣赏所有这些幕后流程的协同工作，以便您可以在您喜爱的网站上享受流畅的导航！

延伸阅读

对于那些有兴趣加深网络技术如何工作或寻求更多技术见解的人：

• DNS 的工作原理
• 理解 TCP/IP
• HTTPS 连接

通过探索这些资源，您将更深入地了解我们的数字世界如何运作！