Web请求的工作原理

更新时间：2026年03月27日作者：spoto 标签(Tag)：

要连接到互联网上的某个网页，遵循以下步骤和协议是非常重要的：

连接到网络的计算机在没有IP地址的情况下是无法执行任何操作的。因此，动态主机配置协议（DHCP）会在客户端计算机上运行，以获取IP地址、第一跳路由器的地址以及DNS服务器的地址。
- 步骤1：在DHCP服务器发现过程中，新接入的主机会找到DHCP服务器。客户端通过UDP数据包发送“发现”消息，该数据包的目标端口为67。UDP数据包被封装在IP数据报中，其广播地址为255.255.255.255，而源地址则为0.0.0.0。因为客户端目前还没有自己的IP地址。DHCP客户端将IP数据报传递给链路层，然后链路层会将这个帧广播到子网中所有连接的节点上。
- 步骤2：在接收到 DHCP 发现消息后，DHCP 服务器会作出响应。服务器的响应消息中包含了所接收的发现消息的事务ID、为客户端提供的IP地址、网络掩码，以及IP地址的有效期限（即IP地址可以使用的时长）。
- 步骤3：DHCP请求。客户端会响应其DHCP请求消息，同时返回相应的配置参数。
- 步骤4：DHCP确认响应。 DHCP服务器会生成包含客户端IP地址的DHCP确认响应。此外，该响应中还包含了客户端的下一跳路由器的IP地址、名称，以及DNS服务器的IP地址。
客户端接收到包含DHCP确认信息的以太网帧。接着，从该以太网帧中提取IP数据报，再从IP数据报中提取UDP段。最后，从UDP段中提取出DHCP确认消息。客户端会记录自己的IP地址以及DNS服务器的IP地址。此外，客户端还会在转发表中添加一条关于默认网关地址的条目。
客户端的操作系统会生成包含网页域名的DNS查询消息。这个DNS查询消息被封装在UDP数据中，然后被放入IP数据报中。同时，源IP地址以及DNS服务器的IP地址也会包含在DHCP响应中。最后，该消息会被封装进以太网帧中。
客户端无法得知网关路由器的MAC地址。为了获取第一跳路由器以及本地DNS服务器的MAC地址，客户端需要采取相应的措施。ARP协议。
- 步骤1：ARP查询消息。客户端在以太网帧中创建此消息，并将广播目标地址设置为FF:FF:FF:FF:FF:FF。然后，该消息被发送到交换机，而交换机则会将该消息广播给所有连接的设备。
- 步骤2：ARP回复消息—— 当收到ARP查询消息后，路由器会发送一个ARP回复消息，其中包含了路由器接口的MAC地址。现在，客户端已经获得了以太网帧中的地址信息，于是将该帧发送给交换机。交换机再将该帧传递给网关路由器。
IP数据报从校园网络被转发到Comcast网络，通过RIP、OSPF、IS-IS和/或BGP等路由协议所创建的转发表，被路由到DNS服务器。
当 DNS 服务器接收到 IP 数据报后，它会提取其中的 DNS 查询信息，然后查找相应的网页。DNS 服务器会创建……DNS回复消息该消息包含主机名与IP地址的映射信息。DNS回复消息被封装在UDP数据段中，然后被放入带有客户端IP地址的IP数据报中。最后，该IP数据报会被转发回客户端。
由于客户已经获得了网页的IP地址，现在它将继续发送相关信息。HTTP请求虽然“第一个跳过的路由器”所在的网页并不位于本地DNS服务器上。为了发送HTTP请求，客户端首先需要打开该网页。TCP套接字通过三次握手，客户端与Web服务器之间建立了TCP连接。(SYN -> ACK -> SYNACK)
HTTP请求消息会被分割并封装成IP数据报，然后再被封装成以太网帧。这些以太网帧最终会被发送到第一跳路由器。当路由器接收到这些帧后，它会将这些帧传递到IP层，检查其路由表，然后通过正确的接口来转发数据包。
当收到IP数据包后，托管网页的服务器会通过HTTP响应消息将网页发送回客户端。
HTTP响应消息会被封装成TCP数据包，然后再被封装成IP数据包。通过IP路由器传输后，消息最终会到达我们的第一跳路由器。之后，该路由器会将数据包重新封装成以太网帧，从而将其传递给客户端。

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