網站的工作原理：網路開發新手

知識 11-07

如果您剛接觸Web開發，您認為自己知道網路的工作原理 - 至少在基本層面上。

...但是，當您嘗試解釋一個網站為什麼出現空白。什麼是IP地址？「客戶 - 服務」模型是如何工作的？

最近開發框架功能很強大。強大到讓我們這些新碼農忽視了網站工作的基本原理。

我確實是這樣，沒什麼不好意思承認的：網路很複雜，只有當您開式編程時，您才意識到這些基礎知識有多重要。（如果您想讓你的web app正常工作）

所以我寫了一個關於這些基礎知識的四部分的指南，這些基礎每個人都需要掌握，無論你是編程菜鳥還是只是對編程感興趣。

Part 1:網站工作原理

第2部分：Web應用程序的結構

第3部分：HTTP和REST

第4部分：客戶端 - 伺服器交互的代碼示例

一個基本的網頁搜索

看起來似乎很簡單，幕後卻隱藏著一大堆魔法。讓我們來深入學習吧。

定義網路的部分

了解網路是非常麻煩的，因為有很多術語。不幸的是，有些術語對於理解這篇文章的其餘部分至關重要。

如果您想了解萬維網的秘密，以下是最重要的術語：

客戶端：在計算機上運行並連接到互聯網的應用程序，如Chrome或Firefox。其主要作用是進行用戶交互，並將其轉換為對另一台稱為Web伺服器的計算機的請求。雖然我們通常使用瀏覽器訪問網路，但您可以將整個計算機視為客戶端 - 伺服器模型的「客戶端」。每個客戶端計算機都有一個唯一的地址，稱為IP地址，其他計算機可以用來識別它。

伺服器：連接到互聯網且具有IP地址的機器。伺服器等待來自其他機器（例如客戶機）的請求並對其進行響應。不同於您的計算機（即客戶端），伺服器也具有IP地址並安裝運行特殊的伺服器軟體，確定如何響應來自瀏覽器的請求。 Web伺服器的主要功能是將網頁存儲，處理和傳送給客戶端。有許多類型的伺服器，包括Web伺服器，資料庫伺服器，文件伺服器，應用程序伺服器等。（在這篇文章中，我們在談論Web伺服器。）

IP地址：互聯網協議地址。 TCP / IP網路上的設備（計算機，伺服器，印表機，路由器等）的數字標識符。互聯網上的每台計算機都有一個IP地址，用於識別和與其他計算機通信。 IP地址有四組數字，以小數點分隔（例如244.155.65.2）。這被稱為「邏輯地址」。為了在網路中定位設備，通過TCP / IP協議軟體將邏輯IP地址轉換為物理地址。這個物理地址（即MAC地址）內置在您的硬體中。

TCP / IP：傳輸控制協議/互聯網協議。最廣泛使用的通信協議。「協議」是一些標準的規則。TCP / IP被用作通過網路傳輸數據的標準。

埠號：一個16位整數，用於標識伺服器上的特定埠，並始終與IP地址相關聯。它可以用來識別伺服器上可以轉發網路請求的特定進程。

HTTP：超文本傳輸協議。 Web瀏覽器和Web伺服器用於通過互聯網進行通信的協議。

URL：統一資源定位符。 URL識別特定的Web資源。一個簡單的例子是https://github.com/someone. URL指定協議（「https」），主機名（github.com）和文件名（某人的個人資料頁面）。用戶可以從域名為github.com的網路主機通過HTTP獲取該URL所標識的Web資源。（很繞口嗎？）

從代碼到網頁的旅程

好的，現在我們有了必要的定義，讓我們嘗試Github的搜索，看看從地址欄輸入一個網址到獲取到網頁經歷了什麼：

1）您在瀏覽器中輸入URL

2）瀏覽器解析URL中包含的信息。包括協議（「https」），域名（「github.com」）和資源（「/」）。在這種情況下，「.com」之後沒有指示特定的資源，所以瀏覽器知道檢索主（索引）頁面

3)瀏覽器與ISP進行通信，對主機的Web伺服器的IP地址進行DNS查找www.github.com. DNS服務首先聯繫根伺服器, 查詢 https://www.github.com 頂級域伺服器的IP地址。該地址被發送回您的DNS服務。 DNS服務與「.com」名稱伺服器進行另外的溝通，並請求 https://www.github.com. 的地址。

source:https://technet.microsoft.com/en-us/library/bb962069.aspx

4)一旦ISP收到目標伺服器的IP地址，它會將其發送到您的Web瀏覽器

5)您的瀏覽器從URL中獲取IP地址和給定的埠號（HTTP協議默認為埠80，HTTPS默認為埠443），並打開TCP套接字連接。此時，您的Web瀏覽器和Web伺服器終於連接了。

來自客戶端的GET請求

7）Web伺服器接收請求並查找該HTML頁面。如果頁面存在，則Web伺服器準備響應並將其發送回您的瀏覽器。如果伺服器找不到請求的頁面，它將發送一個HTTP 404錯誤消息，代表「找不到頁面」。

服務端響應

8）您的Web瀏覽器將接收到HTML頁面，然後通過它從上到按下解析尋找列出的其他資源，如圖像，CSS文件，JavaScript文件等。

index.html 頁面

9）對於列出的每個資源，瀏覽器重複上述整個過程，向伺服器發送HTTP請求。

10）瀏覽器完成載入HTML頁面中列出的所有其他資源後，頁面將最終載入到瀏覽器窗口中，並且連接將被關閉

Github

穿越互聯網深淵

值得注意的一件事是當您提出信息請求時，如何傳輸信息。當您發出請求時，該信息被分解成許多稱為數據包的小塊。每個數據包都標有一個包括源和目標埠號的TCP報頭，以及包含源IP地址和目標IP地址作為身份標識的IP報頭。然後，數據包通過乙太網，WiFi或蜂窩網路傳輸，並允許在任何路由上經過多次跳轉，直到到達目的地。

（我們實際上並不關心數據包到達那裡 - 重要的是它們到達目的地安全無恙！）一旦數據包到達目的地，它們將被重新組合。

那麼所有的數據包怎麼知道如何到達目的地而不會迷路？

答案是TCP / IP。

TCP / IP是一個兩部分系統，作為互聯網的基本「控制系統」。IP代表互聯網協議;其作用是使用每個數據包上的IP頭（即IP地址）將數據包發送到其他計算機。傳輸控制協議（TCP）負責將消息或文件分解成較小的數據包，使用TCP頭將數據包路由到目的地計算機上的正確應用程序，如果丟包，則重新發送數據包;一旦到達另一端，重新組裝數據包。

繪製最後的圖片

等等 - 工作還沒有完成！現在，您的瀏覽器具有構成網站（HTML，CSS，JavaScript，圖像等）的資源，必須通過幾個步驟將資源呈現為可讀的網頁。

您的瀏覽器有一個渲染引擎，負責顯示內容。渲染引擎以小塊形式接收資源的內容。然後有一個HTML解析演算法告訴瀏覽器如何解析資源。