快捷搜索:

拆解分析浏览器工作原理——从输入网址到显示

本文将深入的钻研当你输入一个网址的时刻,后台到底发生了一件件什么样的事~

1. 首先嘛,你得在浏览器里输入网址:

2. 浏览器查找域名的IP地址

导航的第一步是经由过程造访的域名找出其IP地址。DNS查找历程如下:

浏览器缓存 – 浏览器会缓存DNS记录一段光阴。 有趣的是,操作系统没有奉告浏览器储存DNS记录的光阴,这样不合浏览器会储存个自固定的一个光阴(2分钟到30分钟不等)。

系统缓存 – 假如在浏览器缓存里没有找到必要的记录,浏览器会做一个系统调用(windows里是gethostbyname)。这样便可得到系统缓存中的记录。

路由器缓存 – 接着,前面的查询哀求发向路由器,它一样平常会有自己的DNS缓存。

ISP DNS 缓存 – 接下来要check的便是ISP缓存DNS的办事器。在这一样平常都能找到响应的缓存记录。

递归搜索 – 你的ISP的DNS办事器从跟域名办事器开始进行递归搜索,从.com顶级域名办事器到Facebook的域名办事器。一样平常DNS办事器的缓存中会有.com域名办事器中的域名,以是到顶级办事器的匹配历程不是那么需要了。

DNS递归查找如下图所示:

DNS有一点令人担忧,这便是像wikipedia.org 或者 facebook.com这样的全部域名看上去只是对应一个零丁的IP地址。还好,有几种措施可以打消这个瓶颈:

轮回 DNS 是DNS查找时返回多个IP时的办理规划。举例来说,Facebook.com实际上就对应了四个IP地址。

负载平衡器 因此一个特定IP地址进行侦听并将收集哀求转发到集群办事器上的硬件设备。 一些大年夜型的站点一样平常都邑应用这种昂贵的高机能负载平衡器。

地舆 DNS 根据用户所处的地舆位置,经由过程把域名映射到多个不合的IP地址前进可扩展性。这样不合的办事器不能够更新同步状态,但映射静态内容的话异常好。

Anycast 是一个IP地址映射多个物理主机的路由技巧。 美中不够,Anycast与TCP协议适应的不是很好,以是很少利用在那些规划中。

大年夜多半DNS办事器应用Anycast来得到高效低延迟的DNS查找。

3. 浏览器给web办事器发送一个HTTP哀求

由于像Facebook主页这样的动态页面,打开后在浏览器缓存中很快以致顿时就会过时,毫无疑问他们不能从中读取。

以是,浏览器将把一下哀求发送到Facebook所在的办事器:

GET http://facebook.com/ HTTP/1.1

Accept: application/x-ms-application, image/jpeg, application/xaml+xml, [...]

User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; WOW64; [...]

Accept-Encoding: gzip, deflate

Connection: Keep-Alive

Host: facebook.com

Cookie: datr=1265876274-[...]; locale=en_US; lsd=WW[...]; c_user=2101[...]

GET 这个哀求定义了要读取的URL: “http://facebook.com/”。 浏览器自身定义 (User-Agent 头), 和它盼望吸收什么类型的响应 (Accept and Accept-Encoding 头).Connection头要求办事器为了后边的哀求不要关闭TCP连接。

哀求中也包孕浏览器存储的该域名的cookies。可能你已经知道,在不合页面哀求傍边,cookies是与跟踪一个网站状态相匹配的键值。这样cookies会存储登任命户名,办事器分配的密码和一些用户设置等。Cookies会以文本文档形式存储在客户机里,每次哀求时发送给办事器。

用来看原始HTTP哀求及其响应的对象很多。作者对照爱好应用fiddler,当然也有像FireBug这样其他的对象。这些软件在网站优化时会帮上很大年夜忙。

除了获取哀求,还有一种是发送哀求,它常在提交表单用到。发送哀求经由过程URL通报其参数(e.g.: http://robozzle.com/puzzle.aspx?id=85)。发送哀求在哀求正文头之后发送其参数。

像“http://facebook.com/”中的斜杠是至关紧张的。这种环境下,浏览器能安然的添加斜杠。而像“http: //example.com/folderOrFile”这样的地址,由于浏览器不清楚folderOrFile到底是文件夹照样文件,以是不能自动添加 斜杠。这时,浏览器就不加斜杠直接造访地址,办事器会相应一个重定向,结果造成一次不需要的握手。

4. facebook办事的永远重定向相应

图中所示为Facebook办事器发还给浏览器的相应:

HTTP/1.1 301 Moved Permanently

Cache-Control: private, no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0,

pre-check=0

Expires: Sat, 01 Jan 2000 00:00:00 GMT

Location: http://www.facebook.com/

P3P: CP="DSP LAW"

Pragma: no-cache

Set-Cookie: made_write_conn=deleted; expires=Thu, 12-Feb-2009 05:09:50 GMT;

path=/; domain=.facebook.com; httponly

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

X-Cnection: close

Date: Fri, 12 Feb 2010 05:09:51 GMT

Content-Length: 0

办事器给浏览器相应一个301永远重定向相应,这样浏览器就会造访“http://www.facebook.com/” 而非“http://facebook.com/”。

为什么办事器必然要重定向而不是直接发会用户想看的网页内容呢?这个问题有很多多少故意思的谜底。

此中一个缘故原由跟搜索引擎排名有 关。你看,假如一个页面有两个地址,就像http://www.igoro.com/ 和http://igoro.com/,搜索引擎会觉得它们是两个网站,结果造成每一个的搜索链接都削减从而低落排名。而搜索引擎知道301永远重定向是 什么意思,这样就会把造访带www的和不带www的地址归到同一个网站排名下。

还有一个是用不合的地址会造成缓存友好性变差。当一个页面有好几个名字时,它可能会在缓存里呈现好几回。

5. 浏览器跟踪重定向地址

现在,浏览器知道了“http://www.facebook.com/”才是要造访的精确地址,以是它会发送另一个获取哀求:

GET http://www.facebook.com/ HTTP/1.1

Accept: application/x-ms-application, image/jpeg, application/xaml+xml, [...]

Accept-Language: en-US

User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; WOW64; [...]

Accept-Encoding: gzip, deflate

Connection: Keep-Alive

Cookie: lsd=XW[...]; c_user=21[...]; x-referer=[...]

Host: www.facebook.com

头信息以之前哀求中的意义相同。

6. 办事器“处置惩罚”哀求

办事器接管到获取哀求,然后处置惩罚并返回一个相应。

这外面上看起来是一个顺向的义务,但着实这中心发生了很多故意思的器械- 就像作者博客这样简单的网站,何况像facebook那样造访量大年夜的网站呢!

Web 办事器软件

web办事器软件(像IIS和阿帕奇)接管到HTTP哀求,然后确定履行什么哀求处置惩罚来处置惩罚它。哀求处置惩罚便是一个能够读懂哀求并且能天生HTML来进行相应的法度榜样(像ASP.NET,PHP,RUBY...)。

举 个最简单的例子,需求处置惩罚可以以映射网站地址布局的文件层次存储。像http://example.com/folder1/page1.aspx这个地 址会映射/httpdocs/folder1/page1.aspx这个文件。web办事器软件可以设置成为地址人工的对应哀求处置惩罚,这样 page1.aspx的宣布地址就可所以http://example.com/folder1/page1。

哀求处置惩罚

哀求处置惩罚涉猎哀求及它的参数和cookies。它会读取也可能更新一些数据,并讲数据存储在办事器上。然后,需求处置惩罚会天生一个HTML相应。

所有动态网站都面临一个故意思的难点 -若何存储数据。小网站一半都邑有一个SQL数据库来存储数据,存储大年夜量数据和/或造访量大年夜的网站不得不找一些法子把数据库分配到多台机械上。办理规划 有:sharding (基于主键值讲数据表分散到多个数据库中),复制,使用弱语义同等性的简化数据库。

委托事情给批处置惩罚是一个廉价维持数据更新的技巧。举例来讲,Fackbook得及时更新新闻feed,但数据支持下的“你可能熟识的人”功能只必要每晚更新 (作者预测是这样的,改功能若何完善不得而知)。批处置惩罚功课更新会导致一些不太紧张的数据迂腐,但能使数据更新耕耘更快更简洁。

7. 办事器发还一个HTML相应

图中为办事器天生并返回的相应:

HTTP/1.1 200 OK

Cache-Control: private, no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0,

pre-check=0

Expires: Sat, 01 Jan 2000 00:00:00 GMT

P3P: CP="DSP LAW"

Pragma: no-cache

Content-Encoding: gzip

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

X-Cnection: close

Transfer-Encoding: chunked

Date: Fri, 12 Feb 2010 09:05:55 GMT

2b3Tn@[...]

全部相应大年夜小为35kB,此中大年夜部分在收拾后以blob类型传输。

内容编码头奉告浏览器全部相应体用gzip算法进行压缩。解压blob块后,你可以看到如下期望的HTML:

关于压缩,头信息阐清楚明了是否缓存这个页面,假如缓存的话若何去做,有什么cookies要去设置(前面这个相应里没有这点)和隐私信息等等。

请留意报头中把Content-type设置为“text/html”。报头让浏览器将该相应内容以HTML形式出现,而不因此文件形式下载它。浏览器会根据报头信息抉择若何解释该相应,不过同时也会斟酌像URL扩展内容等其他身分。

8. 浏览器开始显示HTML

在浏览器没有完备吸收整个HTML文档时,它就已经开始显示这个页面了:

9. 浏览器发送获取嵌入在HTML中的工具

在浏览器显示HTML时,它会留意到必要获取其他地址内容的标签。这时,浏览器会发送一个获取哀求来从新得到这些文件。

下面是几个我们造访facebook.com时必要重获取的几个URL:

图片

http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/z12E0/hash/8q2anwu7.gif

http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/zBS5C/hash/7hwy7at6.gif

CSS 样子容貌外形表

http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/z448Z/hash/2plh8s4n.css

http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/zANE1/hash/cvtutcee.css

JavaScript 文件

http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/zEMOA/hash/c8yzb6ub.js

http://static.ak.fbcdn.net/rsrc.php/z6R9L/hash/cq2lgbs8.js

这些地址都要经历一个和HTML读取类似的历程。以是浏览器会在DNS中查找这些域名,发送哀求,重定向等等...

但不像动态页面那样,静态文件会容许浏览器对其进行缓存。有的文件可能会不必要与办事器通讯,而从缓存中直接读取。办事器的相应中包孕了静态文件保存的刻日 信息,以是浏览器知道要把它们缓存多长光阴。还有,每个相应都可能包孕像版本号一样事情的ETag头(被哀求变量的实体值),假如浏览器察看到文件的版本 ETag信息已经存在,就顿时竣事这个文件的传输。

试着猜猜看“fbcdn.net”在地址中代表什么?智慧的谜底是"Facebook内容分发收集"。Facebook使用内容分发收集(CDN)分发像图片,CSS表和JavaScript文件这些静态文件。以是,这些文件会在举世很多CDN的数据中间中留下备份。

静态内容每每代表站点的带宽大年夜小,也能经由过程CDN轻松的复制。平日网站会应用第三方的CDN。例如,Facebook的静态文件由最大年夜的CDN供给商Akamai来托管。

举例来讲,当你试着ping static.ak.fbcdn.net的时刻,可能会从某个akamai.net办事器上得到相应。故意思的是,当你同样再ping一次的时刻,相应的办事器可能就不一样,这阐明幕后的负载平衡开始起感化了。

10. 浏览器发送异步(AJAX)哀求

在Web 2.0巨大年夜精神的指引下,页面显示完成后客户端仍与办事器端维持着联系。

以 Facebook谈天功能为例,它会持续与办事器维持联系来及时更新你那些亮亮灰灰的石友状态。为了更新这些头像亮着的石友状态,在浏览器中履行的 JavaScript代码会给办事器发送异步哀求。这个异步哀求发送给特定的地址,它是一个按照程式构造的获取或发送哀求。照样在Facebook这个例 子中,客户端发送给http://www.facebook.com/ajax/chat/buddy_list.php一个宣布哀求来获取你石友里哪个 在线的状态信息。

提起这个模式,就必须要讲讲"AJAX"-- “异步JavaScript 和 XML”,虽然办事器为什么用XML款式来进行相应也没有个一清二白的缘故原由。再举个例子吧,对付异步哀求,Facebook会返回一些JavaScript的代码片段。

除了其他,fiddler这个对象能够让你看到浏览器发送的异步哀求。事实上,你不仅可以被动的做为这些哀求的看客,还能主动出击改动和从新发送它们。AJAX哀求这么轻易被蒙,可实在让那些计分的在线游戏开拓者们愁闷的了。(当然,可别那样骗人家~)

Facebook谈天功能供给了关于AJAX一个故意思的问题案例:把数据从办事器端推送到客户端。由于HTTP是一个哀求-相应协议,以是谈天办事器不能把新消息发给客户。取而代之的是客户端不得不隔几秒就轮询下办事器端看自己有没有新消息。

这些环境发生时长轮询是个减轻办事器负载挺有趣的技巧。假如当被轮询时办事器没有新消息,它就不理这个客户端。而当尚未超时的环境下收到了该客户的新消息,办事器就会找到未完成的哀求,把新消息做为相应返回给客户端。

英文原文: http://igoro.com/archive/what-really-happens-when-you-navigate-to-a-url/

中文原文转自:http://www.cnblogs.com/softlover/articles/2802332.html

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