確實(shí)，從瀏覽器輸入一個地址之后，當(dāng)你按下Enter鍵之后，一系列奇怪的魔法就在發(fā)生，這是一個老生長談的問題了，但能真的仔細(xì)知道全部卻是一個艱難的事情。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之五層架構(gòu)
在開始之前，還是必須知道網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)基礎(chǔ)的。目前網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為兩種，七層架構(gòu)和五層架構(gòu)，本人更喜歡五層架構(gòu)（主要是容易記，??）。這個分層如圖：
左側(cè)對應(yīng)的七層架構(gòu)圖，中間的是五層架構(gòu)圖，右側(cè)對應(yīng)的是每個層上具有的協(xié)議。
我們使用的應(yīng)用大多都是構(gòu)建于應(yīng)用層之上，必然，瀏覽器也不例外。
現(xiàn)在開始，地址欄鍵入地址，按下Enter鍵，就從這里開始吧（這里我就以鍵入百度https://www.baidu.com作為事例）
先簡單的認(rèn)為數(shù)據(jù)傳遞是從發(fā)送方ip到接收方（百度）ip的一個行為，那雙方ip是如何產(chǎn)生的。
發(fā)送方ip的產(chǎn)生 --- DHCP協(xié)議
關(guān)于本本機(jī)的ip從何而來，主要有兩種方式，1. 手動配置 2. 自動配置
而自動配置，簡單一些進(jìn)行介紹，這個要從DHCP協(xié)議說起，先看以下兩張圖
手動配置方式：通過手動配置ip地址，子網(wǎng)掩碼。但是這種方式并不適用普通用戶，普通用戶不可能知道當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號，主機(jī)號，以及子網(wǎng)掩碼應(yīng)該是多少。而且這種配置方式非常的不靈活，在同一個子網(wǎng)下的ip被固定，其他人無法使用。另一點(diǎn)則是這臺設(shè)備跟換了一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，就沒有辦法上網(wǎng)了。
動態(tài)配置：動態(tài)配置依托于DHCP協(xié)議，在每個子網(wǎng)下，會有一臺DHCP服務(wù)器，存放著改子網(wǎng)的所有可配置ip，當(dāng)我們打開電腦后，電腦會自動發(fā)發(fā)出一個請求ip的地址的廣播到DHCP服務(wù)器，服務(wù)器會檢查是否還存有可分配的ip，如有則響應(yīng)給請求的電腦，并標(biāo)記該ip已經(jīng)被使用。（至于這些ip以后如何被釋放，重新稱為可分配的ip則是另一個話題）。
來看一下請求的ip的報文，通過5層網(wǎng)絡(luò)框架的結(jié)構(gòu)后是如何的？
接收方(百度)ip的產(chǎn)生 --- DNS解析
在瀏覽器地址欄中輸入的是一個網(wǎng)址（百度），這個網(wǎng)址易于人的記憶，但是對于電腦而已就是頭痛的事情。所有這個時候就需要DNS了，將它解析成一個電腦能夠理解的ip地址。
它是如何工作的：
每個子網(wǎng)下都會有一臺DNS服務(wù)器，在這臺服務(wù)器中存放著域名和ip地址的映射表，從這里可以獲取到百度的ip地址。這里只是說了這個DNS資源服務(wù)器的存在。那我是通過何種途徑獲取到DNS服務(wù)器中的ip地址呢？
這里就要說到以太網(wǎng)的信息傳遞方式——廣播，首先在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送任何一個消息，都會經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)五層架構(gòu)的封裝，形成一條可以被廣播的信息。如下圖這種方式：
DNS解析的請求報文最終被封裝如下：其中的Http報文部分，則包括了發(fā)送端的網(wǎng)址域名等信息。DNS服務(wù)器會獲取到域名，到服務(wù)器中的域名ip映射表比較，如果有則響應(yīng)報文，回到發(fā)送方，發(fā)送發(fā)送方也就知道了目標(biāo)地址的ip信息。如果沒有則會對消息轉(zhuǎn)發(fā)到公共DNS服務(wù)器，比如google的DNS服務(wù)器，獲取之后也會在本子網(wǎng)的DNS服務(wù)進(jìn)行緩存，以便以下次請求。這便是DNS解析的過程
到這里你已經(jīng)這道了雙方通信的基礎(chǔ)ip的產(chǎn)生了，那開始下一步的研究吧
是否在同一個子網(wǎng)下
在知道發(fā)送方和接收方的ip之后，第一件是則是判斷雙方是否在一個子網(wǎng)絡(luò)下，如果在同一個子網(wǎng)下則不需要跨過網(wǎng)關(guān)，直接在子網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
如何判斷是否在一個子網(wǎng)下，其實(shí)很簡單，只需要用你的子網(wǎng)掩碼和雙方的ip按位與，得到的結(jié)果如果是一樣的，則在同一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，不一樣則不再同一個網(wǎng)絡(luò)中。這里的區(qū)別是，不在同一個子網(wǎng)下，發(fā)送的報文數(shù)據(jù)包中的以太網(wǎng)首部中的MAC地址是接收方網(wǎng)卡的MAC地址，不是接收方主機(jī)的地址。
路由表
判斷出發(fā)送方和接收方不再同一個子網(wǎng)下，就必然需要來到穿越茫茫負(fù)責(zé)的網(wǎng)絡(luò)，來到對方的身邊，那是根據(jù)什么才能到接收方的身邊？—— 路由器
上圖是一張基本的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，每個云代表這一個子網(wǎng)，箭頭代表著數(shù)據(jù)的流向。從中可以看出數(shù)據(jù)是由路由進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。其實(shí)每個路由中會維護(hù)一個路由表，會存放著這子網(wǎng)的ip，以及通過一些列復(fù)雜的路由探測，找到一條通往接收方網(wǎng)絡(luò)的路徑，從而發(fā)送給目標(biāo)子網(wǎng)。
子網(wǎng)下獲取接收方的MAC地址 —— ARP協(xié)議
經(jīng)過路由等操作，報文信息已經(jīng)來到了接收方的子網(wǎng)中了，那如何知道具體那一臺主機(jī)呢。其實(shí)通過ip地址的主機(jī)號已經(jīng)可以確定是那一臺主機(jī)了，那此時是否就可以進(jìn)行通信了呢？—— 不能
以前我同樣有這樣的疑問，都找到你了，為什么不能通信呢。用一個比方，千里迢迢到美國找到一個叫做“特朗普”的總統(tǒng)，他是唯一的，根據(jù)他的ip（美國(相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)號)-特朗普(相當(dāng)于主機(jī)號)）。雖然找到了他，但是語言通，無法溝通??。此時就需要一個雙方都能夠接受的東西進(jìn)行交流，這個就是MAC地址的作用。
根據(jù)ip地址找到MAC地址的協(xié)議，稱為ARP協(xié)議（地址解析協(xié)議）
在每個子網(wǎng)下，會有一臺服務(wù)器保存這子網(wǎng)下所有ip和MAC地址的映射。這個時候需要獲取MAC地址，就會向子網(wǎng)內(nèi)發(fā)送一個廣播，獲取ip對應(yīng)主機(jī)MAC地址，基本結(jié)構(gòu)如下
此時，跨過千山萬水，發(fā)送方已經(jīng)到接收方面前，能竊竊私語了。
數(shù)據(jù)響應(yīng)
數(shù)據(jù)進(jìn)行交互邏輯處理后，則會將數(shù)據(jù)返回給接收方，這個過程稱為響應(yīng)。我們來看下瀏覽器的inpect下response header中的信息。其中每個字段都代表了某種信息。
如：
Expires：表示緩存的過期時間
Remote Address: 則是DNS解析后的遠(yuǎn)程地址
當(dāng)拿到了響應(yīng)的信息后，剩下的事情則是瀏覽器要做的。加載資源，解析html，構(gòu)建抽象語法樹，渲染頁面，以及解析JS等。
總結(jié)
本文旨在熟悉消息在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸過程中會經(jīng)歷什么樣的過程。對其中每一種協(xié)議并沒有進(jìn)行深入的研究，如果展開，每一種協(xié)議都值得用一篇文章來介紹。當(dāng)然也可以根據(jù)提到的再去深入挖掘，必然讓你更加熟悉網(wǎng)絡(luò)的每一個環(huán)節(jié)。
相信，事物的發(fā)展都是有其規(guī)律的。知道為什么會更駕輕就熟。
