วิธี HTTP GET ทำงานอย่างไรที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอล DNS

ฉันพยายามทำความเข้าใจโปรโตคอลของชั้นแอปพลิเคชันในสแต็ก TCP / IP ฉันรู้ว่าโปรโตคอล HTTP และ DNS ยังคงอยู่ที่ชั้นบนสุด (Application Layer) ดังนั้นเมื่อเบราว์เซอร์ต้องการเข้าถึงทรัพยากรก็จะต้องส่งคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์ HTTP เช่น:

GET www.pippo.it/hello.htm HTTP/1.1

การร้องขอนี้ทำตามกฎของโปรโตคอล HTTP นั้นจะใช้ URL ของหน้าไม่ใช่ที่อยู่ IP

ฉันรู้ว่าคำขอ DNS จำเป็นต้องแปลง URL เป็น IP ดังนั้นคำถามของฉันคือ: HTTP เรียกใช้โปรโตคอล DNS หรือไม่ ดูเหมือนว่าเป็นไปไม่ได้สำหรับฉันเนื่องจากทั้งสองเป็นโปรโตคอลระดับบนสุด (ดังนั้น DNS จึงไม่สามารถให้บริการกับ HTTP) ในทำนองเดียวกันแม้ TCP (ซึ่งอยู่ในระดับที่ต่ำกว่า) ไม่สามารถขอบริการที่โปรโตคอลระดับสูงกว่าเช่น DNS

ดังนั้นคำขอ DNS จะเกิดขึ้นเมื่อใด และใครเป็นผู้ดำเนินการตามคำขอ

คำขอ HTTP ที่เป็นปัญหานั้นไม่ถูกต้องเว้นแต่ว่าเบราว์เซอร์กำลังพูดถึงตัวกลาง (พร็อกซี)

ตัวอย่างของคุณจะมีลักษณะดังต่อไปนี้หากเบราว์เซอร์กำลังพูดคุยกับเว็บเซิร์ฟเวอร์โดยตรง:

GET /hello.htm HTTP/1.1
Host: www.pippo.it

ทีนี้เพื่อให้เข้าใจในมุมมองนี้ให้พิจารณาโมเดล OSI

เรามี 3 ระบบในการดำเนินการ:

• ลูกค้าเรียกใช้เบราว์เซอร์
• เว็บเซิร์ฟเวอร์ที่ให้บริการเว็บไซต์
• เซิร์ฟเวอร์ DNS ที่รู้ที่อยู่ IP ของเว็บไซต์

โปรโตคอลที่เกี่ยวข้องคือจากล่างขึ้นบน (ตั้งค่าขั้นต่ำที่เกี่ยวข้องเป็น OP):

• IP
• TCP, UDP
• HTTP, DNS

การสื่อสาร HTTP นั้นทำผ่านโปรโตคอล TCP (TCP อยู่ด้านบนของโปรโตคอล IP) ในขณะที่การสื่อสาร DNS ในกรณีนี้จะทำผ่านโปรโตคอล UDP (UDP ยังอยู่ด้านบนของโปรโตคอล IP)

นี่คือลำดับการสื่อสารสั้น ๆ :

1. ลูกค้าวิ่งเบราว์เซอร์ถามDNS เซิร์ฟเวอร์สำหรับAการบันทึกสำหรับwww.pippo.itใช้โปรโตคอล UDP

   1.1 กับลูกค้าที่เป็นระบบปฏิบัติการที่ไม่เป็นส่วนหนึ่งของการแก้ปัญหาและการเจรจากลับไปเบราว์เซอร์เบราว์เซอร์ --- ไม่เคยพูดถึงเซิร์ฟเวอร์ DNS โดยตรงแทนที่จะผ่านระบบปฏิบัติการโดยเรียกgethostbyname ()หรือใหม่กว่าgetaddrinfo () บน Windows ลำดับที่ระบบปฏิบัติการแก้ไขที่อยู่มีแนวโน้มที่จะถูกกำหนดโดยบางสิ่งเช่นนี้ในขณะที่บน Linux ลำดับความสำคัญในการแก้ไขจะถูกกำหนดโดย/etc/nsswitch.conf

2. DNS เซิร์ฟเวอร์โดยใช้โปรโตคอล UDP, ตอบสนองต่อลูกค้าที่มีการบันทึก / ที่อยู่ IP ถ้ามันมีอยู่

3. ลูกค้าเปิดการเชื่อมต่อ TCP พอร์ต 80 ของเว็บเซิร์ฟเวอร์และเขียนข้อความต่อไปนี้:

   คำขอ HTTP:

   GET /hello.htm HTTP/1.1
   Host: www.pippo.it
   

   คุณสามารถเลียนแบบสิ่งเดียวกันโดยทำสิ่งนี้ในคอนโซลหรือพร้อมท์คำสั่งของคุณ:

   > telnet www.pippo.it 80
   Trying 195.128.235.49...
   Connected to www.pippo.it.
   Escape character is '^]'.
   GET /hello.htm HTTP/1.1
   Host: www.pippo.it
   

   ตามด้วยสองบรรทัดว่าง หากมีเนื้อหาที่ร้องขอเว็บเซิร์ฟเวอร์จะพิมพ์ลงบนหน้าจอ หากมีเบราว์เซอร์อยู่อีกด้านหนึ่งข้อความตอบกลับจะถูกแยกวิเคราะห์โดยเบราว์เซอร์และแท็กลิงก์สคริปต์และรูปภาพทั้งหมดจะแสดงในสิ่งที่เราเรียกว่าหน้าเว็บ

ในความเป็นจริงมีรายละเอียดเพิ่มเติมบางอย่างเช่นเบราว์เซอร์อาจแคชที่อยู่ IP หากคุณเข้าชมบางโดเมนแล้วดังนั้นการแก้ไข DNS จึงไม่จำเป็น นอกจากนี้เบราว์เซอร์สมัยใหม่อาจพยายามแก้ไขปัญหาก่อนที่คุณต้องการ ( การดึงข้อมูล DNS ล่วงหน้า ) เพื่อเร่งความเร็วในการเรียกดูของคุณ

นอกจากนี้คอมพิวเตอร์ของคุณอาจมีระเบียนคงที่ในhostsไฟล์ หากบันทึกตรงกับคำขอรายการคงที่ภายในเครื่องจะถูกนำมาใช้ก่อนและจะไม่มีการติดต่อกับเซิร์ฟเวอร์ DNS นี่คือการกำหนดค่าและไม่จำเป็นต้องเป็นจริง แต่มันเป็นค่าเริ่มต้นในระบบปฏิบัติการที่ฉันคุ้นเคย

HTTP ถูกส่งผ่าน TCP ซึ่งเป็นโปรโตคอล IP ในการสร้างคำขอ HTTP เบราว์เซอร์จะต้องเปิดการเชื่อมต่อ TCP และจำเป็นต้องใช้ที่อยู่ IP ปลายทาง (เช่นที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์) เพื่อแก้ไขชื่อโฮสต์ของเซิร์ฟเวอร์จึงมีการออกคำขอ DNS (โดยทั่วไปแล้วคำขอ DNS จะถูกส่งโดยระบบปฏิบัติการเมื่อโปรแกรมเรียกใช้ฟังก์ชันการจำแนกชื่อ แต่ไม่มีสิ่งใดที่ป้องกันไม่ให้โปรแกรมส่งการร้องขอ DNS ไปยัง DNS เซิร์ฟเวอร์) เมื่อสร้างการเชื่อมต่อแล้วสามารถส่งคำขอ HTTP ซึ่งมีเส้นทางไปยังทรัพยากรที่ร้องขอและฟิลด์โฮสต์ที่มีชื่อโฮสต์ของเซิร์ฟเวอร์ (เช่นHost: www.pippo.it) ชื่อโฮสต์ไม่ได้อยู่ในบรรทัดคำขอ (จริง ๆ แล้วมันจะเป็นGET /hello.htm HTTP/1.1) ยกเว้นเมื่อคำขอถูกส่งไปยังพร็อกซี HTTP (และในกรณีนี้ URL แบบเต็มจะปรากฏขึ้นรวมถึงส่วนโปรโตคอลเช่นGET http://www.pippo.it/hello.htm HTTP/1.1)

ขั้นตอนจะเป็นดังนี้:

1. ผู้ใช้ (คุณ) ให้ URL แก่เบราว์เซอร์เช่น http://www.pippo.it/hello.htm

2. เบราว์เซอร์แบ่งออกเป็นสามส่วนดังนี้:

   • มาตรการ http
   • ชื่อโฮสต์ www.pippo.it
   • เส้นทาง URL /hello.htm

   (URL ที่ซับซ้อนมากขึ้นอาจมีส่วนอื่นด้วยฉันจะไม่สนใจความเป็นไปได้ในตอนนี้)

3. เบราว์เซอร์รู้ดีว่าในการสร้างการเชื่อมต่อ IP นั้นจำเป็นต้องมีที่อยู่ IP ในการรับที่อยู่ IP นั้นจำเป็นต้องใช้ DNS (เว้นแต่จะมีที่อยู่แคชไว้)

   1. เบราว์เซอร์จะถามระบบปฏิบัติการสำหรับที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์ DNS 8.8.8.8คิดว่าจะได้รับ

   2. เบราว์เซอร์สร้างการเชื่อมต่อหลายชั้นต่อไปนี้:

      • ชั้น IP: เชื่อมต่อ 8.8.8.8
      • UDP layer: ตั้งค่าแพ็คเก็ตสำหรับพอร์ตปลายทาง 53
      • DNS layer: สร้างคำขอ DNS สำหรับAระเบียนสำหรับชื่อโฮสต์www.pippo.it

      แน่นอนฉันไม่เห็นรายละเอียดมากมายเช่นรูปแบบที่แน่นอนของแพ็กเก็ตที่เกี่ยวข้อง

   3. เบราว์เซอร์ได้รับการตอบสนอง DNS (เลเยอร์ด้านบนของ UDP ที่อยู่ด้านบนของ IP เป็นต้น) ซึ่งให้ที่อยู่ IP สำหรับwww.pippo.itสมมติว่ามันเป็น10.11.12.13
4. เบราว์เซอร์รู้ดีว่าในการสร้างการเชื่อมต่อ TCP นั้นจำเป็นต้องมีหมายเลขพอร์ต ในการรับหมายเลขพอร์ตมันจะค้นหาโปรโตคอลhttpในตารางภายในและเรียนรู้ว่าควรใช้พอร์ต 80

5. เบราว์เซอร์สร้างการเชื่อมต่อหลายชั้นต่อไปนี้:

   • ชั้น IP: เชื่อมต่อ 10.11.12.13
   • TCP layer: ตั้งค่าแพ็คเก็ตเป็นพอร์ตปลายทาง 80

   • HTTP layer: สร้างการร้องขอ HTTP สำหรับ URL /hello.htmบนโฮสต์www.pippo.it(เพราะคอมพิวเตอร์ที่10.11.12.13อาจโฮสต์หลายโดเมนดังนั้นจึงจำเป็นต้องรู้ว่าต้องการอันไหน)

     GET /hello.htm HTTP/1.1
     Host: www.pippo.it
     ...
     

   แน่นอนฉันไม่เห็นรายละเอียดทั้งหมดของ TCP handshake และอย่างนั้น

6. เบราว์เซอร์ได้รับการตอบสนอง HTTP (ชั้นบนสุดของ TCP ชั้นบนสุดของ IP ฯลฯ ) ที่มีเนื้อหาของ hello.htm

และสำหรับการวัดที่ดีฉันจะพูดถึงว่าตอนนี้เบราว์เซอร์ตรวจสอบเนื้อหาของการตอบสนองนั้นและระบุทรัพยากรเพิ่มเติมใด ๆ ที่จำเป็น: รูปภาพ, CSS, Javascript ฯลฯ จากนั้นจะทำซ้ำกระบวนการทั้งหมดนี้สำหรับแต่ละทรัพยากรดังกล่าว