网络——生成HTTP请求消息、向DNS服务器查询Web服务器的IP地址（摘抄）

《网络是怎样连接的》章节摘抄第1章浏览器生成消息——探索浏览器内部

一、生成HTTP请求消息

浏览器会根据网址的含义来生成请求消息。浏览器通过请求消息将用户需要哪些数据告知服务器，

二、向DNS服务器查询Web服务器的IP地址

请求消息生成之后，浏览器会委托操作系统向Web服务器发送请求，但浏览器必须告诉操作系统接收方的IP地址才行，因此浏览器必须先查出Web服务器的IP地址。网址中只有Web服务器的域名，因此浏览器需要向DNS服务器查询域名对应的IP地址

三、全世界DNS服务器的大接力

全世界共有上万台DNS服务器，它们相互接力才能完成IP地址的查询

四、委托协议栈发送消息

查询到IP地址之后，浏览器就可以将消息委托给操作系统发送给Web服务器了

一、生成HTTP请求消息

1、网址

需要判断哪种功能来访问相应的数据：

访问Web服务器时用“http:”，而访问FTP服务器时用“ftp:”

常见的几种URL，根据访问目标的不同，URL的写法也会不同：

在访问Web服务器和FTP服务器时，URL中会包含服务器的域名和要访问的文件的路径名等，而发邮件的URL则包含收件人的邮件地址。此外，根据需要，URL中还会包含用户名、密码、服务器端口号等信息。

访问时使用的协议类型：

URL开头的文字，即“http:”“ftp:”“file:”“mailto:”这部分文字都表示浏览器应当使用的访问方法。

2、浏览器先要解析URL

浏览器先对URL进行解析，从而生成发送给Web服务器的请求消息。URL的格式会随着协议的不同而不同。

Web浏览器解析URL的过程：

当对URL进行解析时，首先URL会被拆分，通过拆分出来的这些元素，我们就能够明白URL代表的含义。

 路径名为/dir/file1.html的文件

 3、省略文件名的情况

http : //www.lab.glasscom.com/dir/

以“/”结尾代表/dir/后面本来应该有的文件名被省略了。根据URL的规则，文件名可以像前面这样省略。

在服务器上事先设置好文件名省略时要访问的默认文件名。这个设置根据服务器不同而不同，大多数情况下是index.html或者default.htm之类的文件名。因此，服务器就会访问/dir/index.html或者/dir/default.htm

http:/ /www.lab.glasscom. com

连结尾的“/”都省略了。像这样连目录名都省略时，即当没有路径名时，就代表访问根目录下事先设置的默认文件，也就是/index. html或者/default.htm这些文件。

http:// www.lab.glasscom.com/whatisthis

末尾没有“/”，如果Web服务器上存在名为whatisthis的文件，则将whatisthis作为文件名来处理；如果存在名为whatisthis的目录，则将whatisthis作为目录名来处理

4、HTTP的基本思路

解析完URL之后，就知道访问的目标在哪里了。接下来，浏览器会使用HTTP协议来访问Web服务器，

 HTTP的主要方法

 HTTP消息中还有一些用来表示附加信息的头字段。客户端向Web服务器发送数据时，会先发送头字段，然后再发送数据。不过，头字段属于可有可无的附加信息

访问Web服务器获取网页数据时，GET方法：

首先，在请求消息中写上GET方法，然后在URI中写上存放网页数据的文件名“/dir1/file1.html”，这就表示我们需要获取/dir1/file1.html文件中的数据。当Web服务器收到消息后，会打开/dir1/file1.html文件并读取出里面的数据，然后将读出的数据存放到响应消息中，并返回给客户端。最后，客户端浏览器会收到这些数据并显示在屏幕上。

在表单中填写数据并将其发送给Web服务器时，POST方法：

当在网上有可以输入信息的部分就是表单。使用POST方法时，URI会指向Web服务器中运行的一个应用程序的文件名，典型的例子包括“index.cgi”“index. php”等。然后，在请求消息中，除了方法和URI之外，还要加上传递给应用程序和脚本的数据。这里的数据也就是用户在输入框里填写的信息。当服务器收到消息后，Web服务器会将请求消息中的数据发送给URI指定的应用程序。最后，Web服务器从应用程序接收输出的结果，会将它存放到响应消息中并返回给客户端。

PUT和DELETE方法：

就能够从客户端修改或者删除Web服务器上的文件。

5、生成HTTP请求消息

对URL进行解析之后，浏览器确定了Web服务器和文件名，根据这些信息来生成HTTP请求消息了。

请求消息的第一行称为请求行，方法可以告诉Web服务器它应该进行怎样的操作

HTTP消息的格式：

表单中对方法的区分

 写好方法之后，加一个空格，然后写URI。URI部分的格式：/<目录名>/…/<文件名>，一般是文件和程序的路径名。

第一行的末尾需要写上HTTP的版本号。

第二行开始为消息头，如日期、客户端支持的数据类型、语言、压缩格式、客户端和服务器的软件名称和版本、数据有效期和最后更新时间等

消息体：添加一个完全没有内容的空行，然后写上需要发送的数据。也就是消息的主体。

6、 发送请求后会收到响应

请求消息发送出去之后，Web服务器会返回响应消息

 在响应消息中，第一行的内容为状态码和响应短语，用来表示请求的执行结果是成功还是出错。

状态码是一个数字，它主要用来向程序告知执行的结果；相对地，响应短语则是一段文字，用来向人们告知执行的结果。

 由于每条请求消息中只能写1个URI，所以每次只能获取1个文件，如果需要获取多个文件，必须对每个文件单独发送1条请求。比如1个网页中包含3张图片，那么获取网页加上获取图片，一共需要向Web服务器发送4条请求。

 二、向DNS服务器查询Web服务器的IP地址

1、 IP地址的基本知识

在生成HTTP消息之后，根据域名查询IP地址。

查询网址中服务器域名对应的IP地址。在委托操作系统发送消息给Web服务器时，必须要提供的不是通信对象的域名，而是它的IP地址。

互联网和公司内部的局域网都是基于TCP/IP

TCP/IP的结构就是由一些小的子网，通过路由器连接起来组成一个大的网络。这里的子网可以理解为用集线器连接起来的几台计算机，我们将它看作一个单位，称为子网。将子网通过路由器连接起来，就形成了一个网络。所有的设备都会被分配一个地址。通过IP地址我们可以判断出访问对象服务器的位置，从而将消息发送到服务器。

发送者发出的消息首先经过子网中的集线器，转发到距离发送者最近的路由器上。接下来，路由器会根据消息的目的地判断下一个路由器的位置，然后将消息发送到下一个路由器，即消息再次经过子网内的集线器被转发到下一个路由器。前面的过程不断重复，最终消息就被传送到了目的地。

 IP地址的表示方法

子网掩码表示网络号与主机号之间的边界

主机号部分全部为0代表整个子网而不是子网中的某台设备。主机号部分全部为1代表向子网上所有设备发送包，即广播。

域名和IP地址并用：

让人来使用名称，让路由器来使用IP地址。为了填补两者之间的障碍，需要有一个机制能够通过名称来查询IP地址，或者通过IP地址来查询名称，这样就能够在人和机器双方都不做出牺牲的前提下完美地解决问题。这个机制就是DNS。

Socket库提供查询IP地址的功能：

查询IP地址的方法非常简单，只要询问最近的DNS服务器“www.lab.glasscom.com的IP地址是什么”就可以了，DNS服务器会回答说“该服务器的IP地址为xxx.xxx.xxx.xxx”

向DNS服务器发送查询消息，并接收服务器返回的响应消息。计算机上一定有相应的DNS客户端，而相当于DNS客户端的部分称为DNS解析器，或者简称解析器。通过DNS查询IP地址的操作称为域名解析，负责执行解析（resolution）这一操作的就叫解析器（resolver）了。

Socket库包含的程序组件可以让其他的应用程序调用操作系统的网络功能，而解析器就是这个库中的其中一种程序组件。

通过解析器向DNS服务器发出查询：

 调用解析器后，解析器会向DNS服务器发送查询消息，然后DNS服务器会返回响应消息。响应消息中包含查询到的IP地址，解析器会取出IP地址，并将其写入浏览器指定的内存地址中。接下来，浏览器在向Web服务器发送消息时，只要从该内存地址取出IP地址，并将它与HTTP请求消息一起交给操作系统就可以了。

 解析器会根据DNS的规格，生成一条表示“请告诉我www.lab.glasscom.com的IP地址”的数据，并将它发送给DNS服务器。发送消息这个操作并不是由解析器自身来执行，而是要委托给操作系统内部的协议栈来执行。解析器调用协议栈后，控制流程会再次转移，协议栈会执行发送消息的操作，然后通过网卡将消息发送给DNS服务器。

如果要访问的Web服务器已经在DNS服务器上注册，那么这条记录就能够被找到，然后其IP地址会被写入响应消息并返回给客户端。接下来，消息经过网络到达客户端，再经过协议栈被传递给解析器，然后解析器读取出消息取出IP地址，并将IP地址传递给应用程序。实际上，解析器会将取出的IP地址写入应用程序指定的内存地址中，用“<内存地址>”来表示，在实际的程序代码中应该写的是代表这一内存地址的名称。

向DNS服务器发送消息时，我们当然也需要知道DNS服务器的IP地址。只不过这个IP地址是作为TCP/IP的一个设置项目事先设置好的，不需要再去查询了。不同的操作系统中TCP/IP的设置方法也有差异，Windows中的设置如图所示，解析器会根据这里设置的DNS服务器IP地址来发送消息。

解析器的工作就完成了，控制流程重新回到应用程序（浏览器）。