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通过浏览网页回顾 TCP/IP 协议栈 ​

浏览网页实际是请求超文本资源的过程。而绝大多数提供超文本资源的服务都是在不同计算机上部署。所以就是去其它计算机（服务器）上请求超文本资源的过程。

如何访问其它计算机 ​

物理拓扑图 ​

计算机间通信的物理连接基础路线图。

  • 服务器就是要访问的另一个计算机
  • 手机、电脑等是客户端
  • 中间经过多种设备和线路进行连接

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逻辑通信关系 ​

  • Internet（互联网）：将全世界计算机通过协议（TCP/IP协议簇）和设备连接起来的巨大网络。
  • 万维网（Wide World Web，www/Web）：在Internet网络中提供超文本（主要是HTTP）资源（URI）的服务形成的网络。
  • HTTP：万维网的应用层基本实现。传输超文本资源。

互联网

浏览器就是万维网客户端，提供了HTTP访问服务。所以浏览网页也就是**使用万维网服务（主要是HTTP协议）**去其它计算机上请求超文本资源的过程。而万维网又是在互联网的基础上，所以访问其它计算机（这里特指发起网页访问）就是基于TCP/IP协议栈（包括HTTP）的数据传输过程。

这里再总结一下：访问网页就是：去其它计算机上请求超文本资源的过程。而访问其它（万维网）计算机需要依赖TCP/IP协议栈。

TCP/IP 协议栈——计算机内部的数据包装 ​

TCP/IP协议栈是由一系列协议组成（最著名的是这两个，所以由此命名），它是为了规范计算机之间的通信而提出的约束，分层处理，每层各司其职，将数据进行加工处理，最后通过光电信号进行传输。

TCP/IP协议栈起始于第二层协议IP(网络互联协议)。

OSI七层模型、TCP/IP四层模型、主要协议。

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A(应用层\n application layer) --> K(应用层\n application layer) --> W(HTTP FTP DNS Telnet)
B(表示层\n presentation layer) --> K
C(会话层\n session layer) --> K
D(传输层\n transport layer) --> L(传输层\n transport layer) --> X(TCP UDP)
E(网络层\n network layer) --> M(网络互联层 \n internet layer) --> Y(IP ICMP ARP)
F(数据链路层\n data link layer) --> N(网络访问/链接层\n Network Access/link layer) -->Z(Ethernet)
G(物理层\n physical layer) --> N

每个协议定义如何在各个终端间进行通信。每层扮演不同角色，处理相应事务。

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  • TCP/IP（传输层）：将端口与应用数据绑定。
  • IP：IP router 根据目标ip判断间接路由还是直接路由，并决定下层链路层要去往的设备。incoming包判断是向上层传递还是转发。
  • Ethernet（以太网）：同一介质内的数据传输，搭载的是 IP 包。通过ARP获得要发送的IP对应的MAC地址。

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数据结构

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请求具体过程 ​

发起请求使用的是域名：人类容易记忆的字符串。而计算机在网络中通信使用的是IP（数字），所以有了DNS（Domain Name System）来讲域名映射成IP。当输入baidu.com时，首先进行的就是DNS解析。

DNS 查询 ​

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DNS构建一个DNS协议包查询 baidu.com IP。通过一系列访问，最终获得对应关系并存储在不同级别缓存中。最常用的DNS是基于UDP的（也有基于TLS、TCP等）。另外DNS服务一般使用53端口号。

HTTP请求 ​

TCP 三次握手 ​

TCP协议是两台电脑间进程通信的一种协议。发送HTTP请求，需要先建立进程间连接，然后再将HTTP数据发送到指定端口，就可以将数据发送出去。而TCP是面向连接的（会在客户端和服务端两侧的TCP模块维护某些状态信息形成虚拟通道）。

TLS握手 ​

四次握手TLS1.2 1.3是两次。

传输 ​

请求-响应

TCP挥手 ​

四次挥手。

用到的命令 ​

bash
#### 应用层
# http
http host  # or curl host
# dns
dig host  # 查询 dns 信息

#### socket api
# socket statistic，已连接的 socket 信息统计，不同于 nc的建立连接，这里统计的是已建立的连接
ss -natl  # numeric all tcp listening
ss -t src :443  # 连接到本地端口 443 的所有TCP套接字
# 查找端口所对应的进程
sudo lsof -i :443
# 检查某个文件所对应的进程
sudo lsof /var/log/error.log

#### TCP
# 扫描端口，netcat 是TCP/UDP连接和监听工具，也可扫描端口是否可用
nc -zv host port
# or nmap专门用于扫描端口
nmap host  # 扫描所有
nmap -p port host  # 扫描某个端口

#### 网络层（ip）
# ip地址（mac地址、mtu、up）等设备信息
ip -s addr [show dev eth0]  # 显示特定接口的ip信息
# 路由表
ip route
# ICMP协议
ping host/ip  # 网络连通性
traceroute host  # 跟踪跳转路径（路由）

#### 链路层
# arp表
ip neighbour
# mac地址
ip -s link

参考 ​

[译] RFC 1180：朴素 TCP/IP 教程（1991）

从输入URL到Web页面呈现的全过程

Deprecated Linux networking commands and their replacements

节点搭建系列(1)：网络通信的基本过程，访问网站到底发生了什么事情？详细解析DNS原理

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