Category: Internet

互联网已经成为现代社会最重要的基础设施之一。然而在二十世纪中期，计算机仍然是彼此孤立的大型设备。互联网的出现并非一次性发明，而是几十年技术积累的结果。从早期计算机互联需求，到 ARPANET 的建立，再到 TCP/IP、DNS 与 World Wide Web 的出现，一条清晰的技术演化路径逐渐形成。 本文按照时间顺序，简要梳理互联网诞生的关键历史节点。 一、互联网出现之前：孤立的计算机时代（1950s–1960s） 二十世纪五十至六十年代，计算机具有以下特征： 通常一台计算机会服务一个机构，例如大学实验室、科研机构或军方单位。不同机构之间的数据交换主要依赖磁带、纸带等离线方式。 随着科研合作需求增加，一个问题逐渐显现： 如何让不同计算机之间实现远程通信和资源共享。 这一需求成为计算机网络研究的起点。 二、ARPANET：互联网的起点（1969） 互联网历史通常以 ARPANET 作为起点。 ARPANET 由美国国防部的 ARPA（Advanced Research Projects Agency） 资助建设，其目标是让不同科研机构的计算机能够互联。 1969 年，ARPANET 建立了最初的四个节点： 这些节点通过专用通信线路连接，形成最早的计算机网络。 互联网历史上的第一条消息 1969 年 10 月 29 日，UCLA 向 Stanford Research Institute 发送远程登录指令： login 系统在发送过程中崩溃，仅成功传输前两个字符： lo 因此，互联网历史上的第一条网络信息实际上是： lo 这一事件后来成为互联网发展史中广为流传的一个细节。 三、关键技术：分组交换（Packet …

一、DNS 根服务器体系 DNS（Domain Name System）是互联网最核心的基础设施之一。在 DNS 架构中，最顶层是 Root DNS（根服务器）。 全球共有： 13 个逻辑根服务器 它们分别为： 需要注意的是： 当前全球 root server 节点数量已经超过： 因此根服务器实际上分布在全球各地，例如： 日本的 M-root 由 WIDE Project 运营。 二、Root Zone 的规模 Root DNS 的数据量其实非常小。 Root zone 文件记录的内容是： 也就是说，它只保存： 当前 root zone 文件大小大约： 包含 DNSSEC 后约： 因此： 整个 Root DNS 可以轻松镜像。 获取地址： 三、监控 Root …

互联网今天已经拥有数亿个域名，但很少有人知道：域名体系其实诞生于 1985 年。 本文将系统介绍： 一、互联网为什么需要域名 在互联网早期，计算机之间通信依赖 IP 地址。 例如： 26.0.0.73 这种数字地址虽然对计算机来说没有问题，但对于人类来说： 因此工程师提出了一种新的系统： DNS（Domain Name System）——域名系统 DNS 的作用就是： 把人类可读的名称转换为计算机可识别的 IP 地址。 例如： symbolics.com → IP地址example.net → IP地址 二、DNS 系统的提出 DNS 系统在 1983 年被正式提出，并在随后几年逐渐部署。 DNS 的设计核心是： 层级结构（Hierarchical Structure） 互联网被组织成一棵树： .├── com├── org├── net├── edu├── gov└── mil 最顶端的 . 被称为： Root（根域） 所有域名最终都属于这棵树。 三、第一个域名的诞生 …

互联网能够在全球范围内稳定运行，依赖于一套统一的通信规则体系。其中最核心的就是 TCP/IP 协议族（TCP/IP Protocol Suite）。它定义了数据如何在网络中被封装、传输、路由以及接收，是现代互联网的基础。 本文将从 协议结构、分层模型、关键协议、数据传输过程以及连接机制 等方面，对 TCP/IP 进行系统介绍。 一、TCP/IP 协议的基本概念 TCP/IP 是 Transmission Control Protocol / Internet Protocol 的缩写。 它并不是单一协议，而是 一组协议的集合，用于解决网络通信中的三个核心问题： 在 TCP/IP 体系中： 可以用一个简单的类比理解： 协议 作用 IP 负责确定数据要发送到哪里 TCP 负责确保数据完整到达 如果将网络通信比作邮寄包裹： 二、TCP/IP 的四层模型 TCP/IP 协议通常采用 四层结构模型。 Application Layer 应用层Transport Layer 传输层Internet Layer 网络层Network Interface 网络接口层 常见协议在各层中的位置： 应用层HTTP …

在学习 TCP/IP 网络时，很多概念表面上看只是记忆题，比如“网段”“子网掩码”“CIDR”“广播地址”“路由聚合”。但这些概念其实都不是孤立存在的，它们共同描述了一件事： 互联网中的地址如何被组织、划分、识别与转发。 本文从最基础的“网段”开始，一直讲到家庭网络为什么几乎总是 /24，以及互联网为什么必须依靠 CIDR 聚合 才能维持全球路由系统的可扩展性。 一、网段是什么 所谓网段，本质上就是： 一组属于同一个网络范围、可以按同一套网络规则被识别的 IP 地址集合。 更直白一点说，网段就是“某一批 IP 地址所在的那个网络范围”。 例如： 192.168.1.1192.168.1.2192.168.1.3192.168.1.10192.168.1.254 这些地址如果使用相同的网络前缀，就可以被认为属于同一个网段，例如： 192.168.1.0/24 这表示： 因此，网段不是单个 IP，而是一个地址范围。 二、为什么要有网段 如果没有“网段”概念，那么整个网络世界就会变成“所有设备都直接平等地散落在一个巨大地址池里”，这会带来两个问题： 第一，地址管理混乱。第二，转发效率极低。 所以 TCP/IP 网络采用的不是“纯主机编号”结构，而是： 网络部分 + 主机部分 这意味着一个 IP 地址不是纯随机编号，它内部自带结构。例如： 192.168.1.25 在某种掩码条件下，可以理解成： 也就是“在 192.168.1 这个网络里的第 25 号主机”。 这就是网段存在的意义：先确定属于哪个网络，再确定这个网络里的哪一台设备。 三、IP 地址后面的 /24 是什么意思 像下面这样的写法： 192.168.1.10/24 …

一、引言 现代互联网建立在 Packet Switching（分组交换） 的基础之上。这一设计使得全球网络能够在分布式环境中稳定运行，并具备极强的容错能力和扩展能力。 与早期电话网络的 Circuit Switching（电路交换） 不同，Packet Switching 将数据拆分为多个独立的数据包，通过网络中的不同路径传输，最终在接收端重新组合。 本文介绍 Packet Switching 的基本概念、传输过程以及其在互联网架构中的重要作用。 二、Packet Switching 概念 Packet Switching（分组交换） 是一种网络通信方式，其核心思想为： 将完整的数据拆分为多个数据包（packet），分别在网络中独立传输，并在接收端重新组合。 每个 packet 通常包含两部分： 数据部分（payload）控制信息（header） Header 中通常包含以下信息： 由于每个 packet 都携带目标地址，因此它们可以在网络中独立路由。 三、数据传输过程 在 Packet Switching 网络中，数据并不会沿着固定路径传输，而是由网络中的路由设备动态决定路径。 例如，从日本访问美国服务器时，数据可能经过多个网络节点： 客户端 ↓本地路由器 ↓ISP ↓国际骨干网络 ↓目标服务器 在这一过程中，不同的数据包可能走不同路径，例如： Packet1: Osaka → Tokyo → Los Angeles …

原文: https://www.neroht.com/article-detail/18 一个HTTP请求的曲折经历 nero发布于 2020-04-30 09:04:73 写在前面 作为程序员的我们每天都在和网络请求打交道，而前端程序员接触的最多的就是HTTP请求。平时工作中，处理网络请求之类的操作是最多的了。但是一个请求从客户端发出到被服务端处理、再回送响应，再被客户端接收这一个闭环的底层细节可能并没有深究过，本篇文章是我的一篇读书笔记，总结出来恰好涉及到了这一过程，分享出来希望可以对大家有所启发。 文中某些点如果表述有误，欢迎指出来，不胜感激。 从一个经典的面试题说起 从输入URL到页面展现的过程 输入URL后，会先进行域名解析。优先查找本地host文件有无对应的IP地址，没有的话去本地DNS服务器查找，还不行的话，本地DNS服务器会去找根DNS服务器要一个域服务器的地址进行查询，域服务器将要查询的域名的解析服务器地址返回给本地DNS，本地DNS去这里查询就OK了。 浏览器拿到服务器的IP地址后，会向它发送HTTP请求。HTTP请求经由一层层的处理、封装、发出之后，最终经由网络到达服务器，建立TCP/IP连接，服务器接收到请求并开始处理。 服务器构建响应，再经由一层层的处理、封装、发出后，到达客户端，浏览器处理请求。 浏览器开始渲染页面，解析HTML，构建render树，根据render树的节点和CSS的对应关系，进行布局，绘制页面。 这4个步骤包含了一个HTTP请求的完整生命周期，文章着重介绍第2步和第3步，也就是请求是如何在两个物理端点之间进行通信的。数据的发出和接收必然会经历一些处理、解析的过程，这些过程在系统的不同层次进行。 分层 一个HTTP请求从源端发出到在终端接收的处理过程都是要经过以下四层。其中每一层都有各自的协议。 我们先来理解一下协议是什么，协议是经过约定，双方共同承认，并且需要共同遵守的规则。上面的每一层，都有各自的协议，协议的执行者是通信链路两端内的对应层。每一层通过协议来理解数据，并进行处理。 上图中只举例出了最常见的协议，实际上每一层都有细分的协议： 应用层：应用程序负责将数据以相应规则（协议）进行包装，发给传输层 HTTP：超文本传输协议 FTP：文件传输协议 SMTP：简单邮件传送协议 SNMP：简单网络管理协议 传输层：负责将应用层传过来的数据进行分组，为确保终端接收数据的顺序和完整性，会对每个分组进行标记，交给网络层 TCP：传输控制协议 UDP：用户数据协议 网络层：负责将传输层发来的数据分组发送到目标终端 IP：网际协议 ICMP：Internet互联网控制报文协议 IGMP：Internet组管理协议 链路层：为网络层发送和接收数据单元 ARP：地址解析协议 RARP：逆地址解析协议 封装和分用 数据在经过每一层的时候都要被对应的协议包装，到达终端的时候，要一层一层的解包。这两个过程叫封装和分用。 发送时，用户数据被HTTP封装为报文，每一层会将上层传过来的报文作为本层的数据块，并添加自己的首部，其中包含了协议标识，这一整体作为本层报文向下传递。 接收时，数据自下而上流动，经过每一层时被去掉报文首部，根据报文标识确定正确的上层协议，最终到应用层被应用程序处理。 封装 源端发送HTTP报文时，报文会以数据流的形式通过一条已经打开的TCP连接按序传输，TCP收到数据流后会将其分割成小的数据块，每个小块被添加的TCP首部与数据块共同组成了TCP分组，分组经由网络层发送，网络层遵循IP协议，当收到分组发送请求后，会将分组其放入IP数据报，填充报头，将数据报发经由链路层发送出去。 这一过程经过每层的时候都会被增加一些首部信息，有时还需要增加尾部信息，每一层都会把数据封装到各自的报文中， 并在报文首部添加协议标识，这个过程叫封装。 分用 终端接收到一个以太网数据帧时，数据自底层向上流动，去掉发送时各层协议加上的报文首部，每层协议都要检查报文首部的协议标识，从而确定上层协议，保证数据被正确处理，这个过程叫分用。 终端从链路层接收到数据请求后，进入网络层对数据进行解析，交给给传输层，校验分组顺序和完整性，从数据块中取出数据，得到HTTP报文，交给应用层进行处理。这个过程会逐层剥离报头还原数据。 逐层分析 我们已经知道，数据是从源端自上而下到终端自下而上被一层层处理的，现在就来看一下每层都做了什么事情。 HTTP HTTP属于应用层，用户触发交互所产生的行为数据和服务端对此的响应都由它封装成HTTP报文，再交由下层协议进行处理。报文的作用是客户端与服务端沟通的载体，双方都要遵循统一规则对信息进行处理，这一规则称为HTTP。 …