输入一个URL做了什么？--- 网络通信方面

绝地灬酷狼 2023-02-09 11:52 10阅读 0赞

### 理解： ###

**一、 网络通信方面**

1、 网路分层

*  why？ 使计算机间的识别数据传输通讯和网络互联等复杂的问题简单化
 *  what?
    
    **OSI体系结构：** 1、物理层 2、数据链路层 3、网络层 4、运输层 5、会话层 6、表示层 7、应用层
    
    **TCP/IP体系结构**：1、网络接口层 2、网络层IP 3、运输层 4、应用层
    
    **五层协议的体系结构：** 1、 物理层 2、数据链路层 3、 网络层 4、运输层 5、应用层
 *  物理层：通过物理手段将设备链接在一起：传输0/1电信号（比特流）
 *  数据链路层：规定了一套协议，专门给0/1信号进行分组，规定不同的组代表什么意思–以太网协议
 *  网络层（主机到主机的通信）：只有同一个子网内的计算机可以完成广播，不是一个子网，会发给网关，由网关转发
 *  IP协议：判断两个计算机是否在同一个子网中
 *  子网掩码：规定网络部分全为1，主机部分全为0，通过IP地址和子网掩码and运算，对结果对比判断是否在同一个子网下。
 *  ARP协议：通过广播的形式携带着要发送给对方的IP地址，对方收到包后会解析对比IP地址，匹配则把自己的MAC地址交给对方。
 *  运输层（建立端到端的通信）：通过物理层/数据链路层以及网络层的互相协调，可以成功的把数据从计算机A传到计算机B，但是计算机B中有多个应用程序，计算机不知道将数据发给哪个应用程序，所以端口上场了，端口范围0～65535，前1023个端口被系统占用， 传输层常见两大协议TCP协议和UDP协议
 *  UDP协议：用户数据报协议，无连接的协议，与TCP协议一样用于处理数据包
    
    特点：面向无连接、单播、多播、广播、不可靠性、头部开销小，传输数据报文高效，----直播
 *  TCP协议
    
    传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议，TCP是面向连接的可靠的协议流，不间断的数据结构流通传输 — 不丢包
 *  TCP三次握手

1、你好，是小刘吗？ 2、 是的，你是面试官吗 3、对我是

【1】、客户端向服务端发送连接请求报文段，该报文段中包含自身的数据通讯初始序列号，请求发送后，客户端进入`SYN-SENT`状态

【2】、服务端收到请求报文段后，如果同意连接，会发送一个应答，应答中也包含自身的数据通讯初始序号，发送完成后，进入`SYN-RECEIVED`状态

【3】、当客户端收到连接同意应答后，向服务端发送一个确认报文，发送完后进入`ESTABLISHED`状态，服务端收到这个应答后也进入`ESTABLISHED`

为什么三次而不是两次：防止网络异常，出现失效的连接请求报文段被服务端接收的情况，产生错误

*  TCP的四次挥手
    
    1、 您的情况我知道了，等通知吧
    
    2、好的好的
    
    3、希望可以一起共事
    
    4、滴滴。。
    
    【1】、若客户端A任务数据发送完成，则向服务端B发送连接释放请求。
    
    【2】、B收到后，告诉应用层释放TCP连接，然后发送ACK包，并进入`CLOSE_WAIT`状态，表示A到B的连接释放了，B不再接收A的请求了，但是B此时仍可发给A
    
    【3】、B此时还有数据会继续发送，完毕后会向A发送释放请求，然后B进入`LAST-ACK`状态
    
    【4】、A收到释放请求后，向B发送确认应答，此时A进入`TIME-WAIT`状态，该状态会持续一段时间2MSL，如果该时间段内没有B的重发请求，就进入`CLOSED`状态，B收到应答也进入`CLOSED`状态
 *  为何客户端最后还等待2MSL

客户端需要保证最后一次发送的ACK报文到服务器，如果服务器未收到，可以请求客户端重发，这样客户端还有时间再发，重启2MSL计时

*  TCP/IP的并发限制

浏览器对同一个域名下的并发的TCP连接是有限制的(2-10个)

而且在HTTP1.0中往往一个资源下载就需要对应一个TCP/IP请求

*  TCP协议特点

1、面向连接，是指发送数据之前必须在两端建立连接，建立连接的方法就是 `三次握手`，这样能建立可靠的连接，为数据的可靠传输打下了基础

2、仅支持单播传输

3、面向字节流：不像UDP那样一个个报文独立传输，而是1⃣️字节流方式进行传播

4、可靠传输：对于可靠传输，判断丢包，误码靠的是TCP的段编号以及确认号

5、提供拥塞控制

6、TCP提供全双工通信

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">对比</th> 
   <th align="center">UDP</th> 
   <th align="left">TCP</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">是否连接</td> 
   <td align="center">无连接</td> 
   <td align="left">面向连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">是否可靠</td> 
   <td align="center">不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制</td> 
   <td align="left">可靠传输，使用流量控制和拥塞控制</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">连接个数</td> 
   <td align="center">支持一对一，一对多，多对一和多对多通信</td> 
   <td align="left">只能一对一通信</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">传输方式</td> 
   <td align="center">面向报文</td> 
   <td align="left">面向字节流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">首部开销</td> 
   <td align="center">首部开销小，仅8字节</td> 
   <td align="left">首部最小20字节，最大60字节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">适用场景</td> 
   <td align="center">适用于实时应用 ( IP电话、视频会议、直播等 )</td> 
   <td align="left">适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

TCP向上层提供面向连接的可靠服务 ，UDP向上层提供无连接不可靠服务

虽然 UDP 并没有 TCP 传输来的准确，但是也能在很多实时性要求高的地方有所作为

对数据准确性要求高，速度可以相对较慢的，可以选用 TCP

*  应用层

应用层是最接触用户的，上面基层收到了传输层的数据后，TCP/UDP协议传来各种程序的包后，需要不同的协议来规定数据的格式，才能渲染解读，如网络HTTP协议，文件传输FTP协议，电子邮箱SMTP、域名解析DNS，远程登录Telnet协议等

*  DNS是什么
    
    `Domain Name System` 域名系统，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，用于TCP/IP网络，作用将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，主机名和域名转换成IP地址的工作
 *  为什么需要DNS
    
    网络通讯大部分基于TCP/IP协议，他们是基于IP地址的，所以计算机在网络上进行通讯时只能识别252.9.4.131.12之类的IP地址，而不能认识域名
 *  域名结构

www.qq.com.

. 代表根域名 com是一级域名 qq是二级域名 www是三级域名

. -> .com -> qq.com -> www.qq.com

*  DNS解析之路
    
    1、浏览器缓存、系统缓存、路由器缓存、DNS缓存
    
    2、根域名服务器、顶级域名服务器、主域名服务器、保存结果至缓存
    
    递归查询、迭代查询
 *  DNS优化

1、 善用缓存TTL，善于设置时间长短

2、负载均衡：DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果，将客户端的访问引导到不同的机器上去，使得不同的客户端访问不同的服务器

**二、 页面渲染方面**

*  进程与线程
    
    1、**什么进程**：CPU资源**分配**的最小单位—进行中的程序，独立运行且拥有自己的资源空间的任务程序
    
    进程包括运行中的程序和程序所使用到的内存和系统资源
    
    CPU运行一个进程时其他进程处于非运行状态，CPU使用时间片轮转调度算法来实现同时运行多个进程
    
    2、**什么是线程**：CPU**调度**的最小单位，是建立在一次进程的基础上的一次程序运行单位，程序中的一个执行流，一个进程可以有多个线程。
    
    一个进程中，有一个执行流成为单线程，即执行时，必须前一个处理好，后一个才执行
    
    一个 `进程` 中有多个执行流称作 `多线程`，允许单个程序创建多个并行的线程来完成个字的任务。
 *  进程和线程的区别
    
    进程是操作系统分配资源的最小单位，线程是程序执行的最小单位。
    
    一个进程有一个或多个线程组成，线程可理解为一个进程中代码的不同执行路线
    
    进程之间相互独立，线程共享程序的内存空间
 *  多进程和多线程
    
    【多进程：】多进程是在同一时间内，计算机系统允许两个或两个以上的进程运行，进程间不相互干扰

【多线程：】程序中包含多个执行流，一个程序可以同时运行不同的线程来执行不同的任务，允许单个程序创建多个并行执行线程来完成各自任务

*  JS为什么是单线程
    
    根用途有关，作为浏览器的脚本语言，主要用于用户互动以及操作dom，决定了他只能单线程，否在会带来很复杂的同步问题。

为了更好的利用多核CPU的计算能力，HTML5提出了Web Worker标准，郧西javascript创建多个线程，但是子线程完全受注线程控制，而且不得操作DOM，没有改变Javascript单线程的本质

*  浏览器相关
 *  浏览器是多进程的：
    
    1、 包含Browser进程（主控，协调）与用户交互，创建销毁其他进程，网络资源的下载等
    
    2、第三方插件进程，使用使创建
    
    3、GPU进程，用于3D/动画绘图，绘制到用户界面上
    
    4、renderer渲染进程（重）：浏览器内核，页面渲染、脚本执行、事件处理
    
    渲染进程是多线程的，页面的渲染，JS的执行，事件的循环，都是在渲染进程内执行
 *  渲染进程Renderer的主要线程
    
    **GUI渲染线程**：负责渲染浏览器界面，解析HTML，CSS构建DOM树和RenderObject树， 布局和绘制等。
    
     *  当我们修改一些元素的颜色背景色，页面会重绘
     *  当我们修改一些元素的尺寸会引发页面的回流，重新计算元素的位置大小
     *  GUI线程和JS引擎线程是互斥的
     *  当JS引擎执行时，GUI线程会被挂起
     *  GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即执行
    
    **JS引擎线程**
    
     *  JS引擎线程就是JS内核，负责处理Javascript脚本（如V8引擎）运行代码
     *  一直等待任务队列中的任务到来，然后加以处理
     *  GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，js引擎线程会阻塞GUI渲染线程
    
    **事件触发线程**
    
     *  属于浏览器而不是JS引擎，用来控制事件循环，并且管理着一个事件队列(task queue)
     *  当js执行碰到事件绑定和一些异步操作,会走事件触发线程将对应的事件添加到对应的线程中(比如定时器操作，便把定时器事件添加到定时器线程)，等异步事件有了结果，便把他们的回调操作添加到事件队列，等待js引擎线程空闲时来处理。
     *  当对应的事件符合触发条件被触发时，该线程会把事件添加到待处理队列的队尾，等待JS引擎的处理
     *  因为JS是单线程，所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理
    
    **定时触发器线程**
    
     *  `setInterval` 与 `setTimeout` 所在线程
     *  浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的 (因为JavaScript引擎是单线程的，如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确)
    
    **异步http请求线程**
    
     *  在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
     *  将检测到状态变更时，如果设置有回调函数，异步线程就产生状态变更事件，将这个回调再放入事件队列中再由JavaScript引擎执行
     *  简单说就是当执行到一个http异步请求时，就把异步请求事件添加到异步请求线程，等收到响应 (准确来说应该是http状态变化)，再把回调函数添加到事件队列，等待js引擎线程来执行