网络是如何连接的——浏览器生成消息

1. 生成HTTP请求消息

URL的组成：协议，服务器主机地址（ip地址），端口，路径，参数

• 协议：常用的http，https，ftp（文件传输协议），file（读取计算机本地文件），mailto（发送邮件）
• 服务器主机的地址：可以是主机名，可以是域名，或者是ip地址。
• 端口：默认不展示端口号，但是会有默认的端口号，比如http请求的端口号是80，mysql的端口号是3306
• 路径：访问的资源在服务器下的相对路径，不是在服务器的绝对路径，是服务器上的一个目录或者文件地址
• 参数：客户端向服务器端传输的需要查询的参数

浏览器如何解析URL:

• 解析访问数据的协议

• 解析Web服务器名

• 根据路径访问服务器上该资源所在的位置

  存在路径为空的情况，省略了文件名的情况(eg:https://www.baidu.com/)： 大多数情况默认访问的是 /index.html或者default.html

  省略掉"/"的情况（eg:https://www.baidu.com/heyuting），如果前面有该文件(heyuting)，则将其作为文件名来处理，如果存在该目录名（heyuting）,就将其作为文件名来处理

生成HTTP请求消息：

发送请求以后会收到响应

• 一条请求消息中只能写一个URI，如果要获取多个文件，必须要对每个文件单独发一条消息

2. 向DNS服务器查询Web服务器的ip地址

生成HTTP请求以后，需要委托操作系统将消息发送给WEB服务器；在此之前，要根据域名查询IP地址

IP地址的组成：

1⃣️：10.1. 2. 3 网络号：10.1.2 主机号：3
2⃣️：IP的主机号：
全0：表示整个子网
全1: 表示向子网上所有设备发送包，即"广播"
为什么要使用IP和域名并用

域名可能需要十几个字节，而IP只有4个字节，这增加了路由器了负担
于是我们让人使用名称，让路由器来使用IP地址，解决这一并行问题的就是DNS

Socket库提供查询IP地址的功能

• DNS解析器：可以理解为计算机上的DNS客户端

解析器实际上是一段程序，在操作系统的Socket库（用于调用网络功能的程序组件集合）中

• 调用解析器：解析器的会向DNS服务器发送查询消息，DNS服务器会返回响应消息，包括IP地址，解析器会将IP地址写入指定的浏览器地址中

• 浏览器向服务器发送消息的时候，从内存中取出IP地址，和HTTP消息一块交给操作系统就可以了

• 解析器内部工作原理：

  

• DNS的IP地址也需要提前知道，但是DNS的IP地址已经提前设置好了

3.进入DNS的服务器中查询ip地址

DNS的基本工作就是接收来自客户端的查询消息，客户端发来的消息包含：

• 域名

• Class : 代表互联网IN

• 记录类型：为A的时候，表示域名对应的IP地址；当类型为MX的时候，表示域名对应的邮件服务器
  （IP反查域名的类型：CNAME，查询DNS的IP地址类型：NS）

  1. DNS服务器会从域名与IP地址的对照表中查找相应的记录，并且返回IP地址

  2. 一个域是一个不可分割的整体，只能保存在一个DNS服务器中，不过DNS和域并不是总是一对一的。一台DNS服务器中也可以存放多个域的信息

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寻找相应DNS服务器并获取IP地址

从根目录开始的找下一层级的DNS，一直到低级别的域，来寻找到DNS服务器

DNS的根域： 在顶级域名后面省略了一个**"."** 全球分配给根域的服务器只有13台，并且只要安装了DNS服务器程序，根域的配置就已经自动配置好了

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DNS的缓存，加快响应

无论能否查询到域名,哪怕不存在也会被缓存，当下次查询不存在的域名的时候都可以快速响应

4. 委托协议栈发送消息

• 向操作系统内部的协议栈发出委托的时候，需要按照指定的顺序调用Socket库中的程序组件

• 收发数据的操作：

  1. 创建套接字：套接字可以描述为两段传输数据的入口
  2. 将管道连接到服务器端的套接字上（连接阶段）
  3. 收发数据
  4. 断开管道并删除套接字（断开阶段）

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套接字创建： 调用socket之后，会执行创建套接字的操作

应用程序是通过"描述符"来识别套接字

连接阶段

委托协议栈将客户端创建的套接字与服务器端的套接字连接起来

应用程序通过调用Socket库中名为connect的程序，调用connect时，需要指定描述符、服务器IP地址和端口
号，这3个参数

为什么已经知道了IP还要知道端口号：

因为在实际客户端和服务器端的通讯中，会创建的多个套接字，要通过指定的端口号、IP来区分。

描述符和端口号、IP地址：

描述符的作用，适用于应用程序（本机内部）去识别一个套接字的机制

端口号、IP地址：客户端和服务器端用来识别对方的套接字的机制

通信阶段：

套接字连接起来以后，只要将数据接入套接字，数据就会被发送到对方的套接字中，需要调用socket中的write这个程序组件。指定描述符和发送的数据

服务器接收数据，调用Socket中的read程序组件委托协议栈来完成。read接收的消息存放到响应消息的内存地址，这一内存地址成为接收缓存区，接收缓存区是一块位于应用程内部的内存空间，消息存放到这里，就相当已经给了应用程序

断开阶段

调用Socket库中的close程序组件进入断开阶段，连接在套接字之间的管道会被断开，套接字本身也会被删除

5. http和https的区别

• Https协议需要到ca申请证书，也需要费用
• http是超文本传输协议，是明文传输。https是ssl加密协议
• https和http的连接方式完全不同，用的端口不一样，前者是80，后者是443
• http是无状态连接，https协议是SSL+HTTP协议构建的可加密传输、身份认证的网络协议，比较安全

SSL/TLS协议基本原理

过程：

1. 客户端向服务器索要并验证公钥（客户端给出协议的版本号，生成一个的随机数，以及客户端支持的加密方式）

2. 双方协商生成"对话**"

3. 双方采用"对话**"进行加密通讯

   对话**：

   • 客户端给出协议的版本号，生成一个的随机数，以及客户端支持的加密方式

   • 服务器端确定双方使用的加密方式，给出数字证书（公钥在数字证书中）、以及服务器生成的随机数

   • 客户端开始协商SSL/TLS等级，建立会话**，利用公钥将会话**加密，并传送网络

   • 服务器用自己私钥进行解密，得到对称**

   • 双方都知道了对方**，可以进行进行通讯