今天是星期二，你好不容易今天准点下班，6点打卡。
心情因为下班的到来正美，恰好外卖小哥在小区门口遇见你，把你点的奢华外卖送到你手上。
哎呀，心情更美了。
进门打开电脑，把外卖放在桌上，极具仪式感准备登录b站开一部快乐肥宅剧配饭时，你发现：
在浏览器网址框内输入www.bilibili.com之后，经过0.5秒的反应时间，就会看到b站的主页。
这时，你的筷子一顿，脑海里开始不受控制的思考起一个神秘的问题：
“这0.5秒的时间内，电脑是做了多少操作，才找到b站这个页面的？”
这就是老杨今天要分析的问题：
在这简单的0.5秒反应时间的背后，为了找到b站这个页面，你的电脑到底飞速干了多少活儿、
1、分析这个问题前，你需要了解的基础问题
（1）IP地址和域名有啥区别？
首先，我们要知道，平时我们在这个浏览器搜索的网址并不是IP地址，而是域名。
像www.bilibili.com，它就是一个典型的域名，图上的知乎也是。
那B站的IP地址是啥？是110.76.40.240。
域名的出现主要是方便人们记忆，一大串数字对于你来说记起来肯定不如bilibili快。
问你百度的IP地址是啥，你不太清楚；但问你百度的网址是啥，你马上就能想起www.baidu.com，就是这么个道理。
IP地址究竟是啥？
老杨再之前的文章里详细分析过：如何形象生动的解释IP地址、子网掩码和网关？
简单来说，IP地址是人们在Internet上为了区分数以亿计的主机而给每台主机分配的一个专门的地址，通过IP地址就可以访问到每一台主机。TCP/IP中也是使用IP地址和端口号来确定网络上某一台主机上的某一个程序。
IP本身没有什么实际的意义，很难记忆，所以才有了域名。
但是路由器只认识二进制的IP地址，所以，你记住了域名，电脑记不住，就会出现一个问题：当你使用域名访问某一个网站时，需要先将域名翻译成对应的IP地址，这个过程叫做“域名解析”。
诶？我平时输入的时候可没有翻译过啊，这背后是谁再操作？
老杨第二点就给你说明白。
补充一个小技巧：如果你想查看某一个网站的IP地址，要咋整？
老杨平时喜欢用ping来查看：通过win+R打开cmd ，输入ping+空格+域名就可以了。
（2）DNS又是啥？
DNS（Domain Name System）是指域名系统，它主要是提供一种从主机名到IP地址的目录服务。而DNS协议是指将域名转换为IP地址的一个规则。
这就是第一点里提及的“域名解析”。你平时输入网址的时候，没有人给你翻译成IP地址，但是客户端自动就是可以跳转到对应的页面去，就是DNS在后面的默默奉献。
为啥要特地整一个DNS呢？
因为一开始，咱们的域名和IP的对应关系都存在host的文件里。
如果一个新的计算机要接入网络，或者某个IP需要改改，都要去信息中心定期对文件里的内容进行更新，延迟了很久，操作起来也贼麻烦。
所以才有了自动翻译机——DNS系统。
所以，当你输入www.bilibili.com时，再你按下回车键后，停顿的1-2秒内，DNS系统已经悄悄地帮你把这个b站的域名翻译成110.76.40.240给路由器看，这才能跳到你想要看到的二次元页面。
（3）HTTP是啥？
看到下面这张图，你就会发现你几乎时时刻刻都在能看到它：
但老杨这里想讲的是HTTP协议。
HTTP协议超文本传输协议（英文：Hyper Text Transfer Protocol，缩写：HTTP）是一个应用层协议，也是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。
而HTTP报文是HTTP协议一种纯文本的数据格式，分为请求报文和响应报文，两种报文都具有类似的结构，分别由三个部分构成：起始行、首部、主体。
当一个你用你的电脑登录一个网站时，通过HTTP协议将这个你请求的这个“内容”封装到HTTP请求报文之中，然后，服务器收到这个请求报文之后，根据协议规范解析报文，然后给你返回相应报文之后，你才能看到你想要看的网站页面。
关于HTTP状态码的科普内容，感兴趣的小友可以戳这里：网络状态码302和303的区别究竟是啥？
（4）TCP的三次握手
TCP的中文名叫做传输控制协议，是供已经连接因特网的计算机进行通信的通信协议。TCP是互联网协议之一，也是主要的协议之一。
TCP/IP 定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
所以讨论这个问题，必须要涉及到TCP这个东西。
详解TCP三次握手：如果TCP不握手三次，改成两次或者四次会怎样？
2、计算机是怎么在全球这么多设备里，找到我要的那个网站的？
说完上面四个基础概念，我们再绕回题目本身。
老杨首先要纠个错啊，计算机本身是不会找到你想要的那个网站的，它只是了解到你的“需求”之后，再去找“别人”处理这件事。
这个“别人”就是路由器。路由器的世界也是层级分明，计算机问离它最近的路由器，这个村子里的路由器不知道的话，就会网上禀报，报到县里的、镇里的、城里的、全国的，一个个往上禀报，总有一个路由器会知道。
毕竟骨干的路由器知道网络世界里的所有“路径”，最后找到你需要的那个服务器，路由器发起了请求连接，你就能登录上。
并且，老杨还要再解释一点，IP地址并不是像大海捞针一样的搜寻的。因为全球的IP地址都已经是固定好且唯一的标识，这就和我们的世界地图一样， 具有唯一性。
地址们都在嗷嗷待哺的等待着人们的“需求”，这个“需求”不仅可以被动的靠路由器一层一层传输，也可以靠0.0.0.0这个“万能喇叭”来实现。一旦对应的网站服务器能接收到你的请求，就会双眼放光，开始一番猛如虎的连接操作，在1-2秒内，你就能看到对应的网站页面。
那路由器，到底是怎么具体的找到我想要的那个网站的呢？
3、当你在登录网站的2秒内，计算机到底做了多复杂的工作？
根据前面两个大点，我们再捋一遍背后的整个操作过程。
（终于可以用上第一点里的知识点了）
小杨下班回家打开电脑，把外卖放在桌上，极具仪式感准备登录b站开一部快乐肥宅剧配饭。
他在浏览器网址框内输入www.bilibili.com，这里的网址是域名，所以需要“翻译”成计算机能看懂的语言，就需要"DNS"出场。
所以，在你按下回车键enter之后：
你的浏览器会率先使用DNS获得对应的IP地址。
如果本地的DNS服务器没有，就像更高级的DNS服务器求助，一直到你获得了B站的IP地址：110.76.40.240。
获取到了110.76.40.240之后，登录这个IP地址的需求就变成了你的“请求”。浏览器会把你的这个“请求”变成HTTP请求报文发送给TCP。
在这个发送的过程里，就出现了最经典的“TCP的三次握手”场景。
具体是咋握手的，我们看这里：
首先，TCP先收到了服务器发来的请求“有个用户要登录B站看番”。
这时候它有点慌，心里想：这个请求靠不靠谱啊？必须要测试一下，验证验证可不可靠！
所以，TCP设计的“三次握手”出现了，为的是让这俩货接触一下，自证清白，获取TCP的信任。
你的计算机给服务器发消息，“诶哥们，我能不能登个B站啊？”
服务器说：“可以啊大兄弟，这点小事算啥，你收得到我的信息吗？”
计算机说：“收到了！真是太好了，感恩的心感谢有你，祝哥们发大财！”
通过这三次握手，TCP确认了“我要登录B站看番”是ok的，接下来，它就会把你这个请求再次打包成一个IP报文，发送给B站的服务器。
在B站确认你的请求之后，它也会发送一个IP报文给你，以此表示确认建立链接。
经历上述几个过程以后，（也就是你在输入框里输入网址并按回车后的0.5秒内）你顺利打开了B站，开始看起快乐肥宅剧。
写到这里，觉得用这句话结尾，应该是最好的：
哪有什么岁月静好，不过是有人在替你负重前行。
原创：老杨丨8年资深网络工程师，更多网工提升干货，请关注公众号：网络工程师俱乐部
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