應用請求web伺服器的過程詳解

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我們在做滲透測試時，需要知道互連網中是如何處理用戶端與伺服器端之間的請求的。本文轉載一篇文章詳解介紹了一次web請求過程的處理。

我們要瞭解一下Internet中一台電腦訪問Web伺服器的全部過程，從中可以窺探Internet是如何工作的，本講主要是想讓大家明網路是怎樣交付資料、定址等，即Internet的基本工作原理。

一、網路環境說明

本次網路通訊實驗採用PacketTracer 5.0思科網路類比軟體。此次類比環境中使用5個路由器串連兩個乙太網路，其中192.168.2.0/24網段為伺服器,192.168.2.1為DNS伺服器，192.168.2.2為Web伺服器，網域名稱為www.senya.org.cn，192.168.2.3為TFTP伺服器，192.168.1.0/24網段為Client PC，其網關為192.168.1.254。每個路由器使用RIP路由協議發現路由。

　　

二、PC0(IP地址為192.168.1.1)訪問www.senya.org.cn的過程詳解。

PC0要實現訪問，必須經過以下兩個大方向處理。

一、把網域名稱www.senya.org.cn解析為IP地址，這就要使用DNS協議，向DNS伺服器查詢域為www.senya.org.cn的IP地址。

實現過程如下：

• 步驟1：PC0組裝成一個DNS資料包，該資料包包含了一條查詢網域名稱為www.senya.org.cn的IP是多少的問題，然後再把該DNS資料包加上一個UDP前序，在UDP前序的目的連接埠為53，源連接埠隨機播放，把UDP資料報交給IP層，加上目的地址即DNS伺服器的IP地址：192.168.2.1，源地址為本機IP地址，IP資料包交給網路介面層(也可以理解為資料連結層)準備發給本網段網關，由網路轉寄出去。在網路介面層又封閉為資料幀，幀頭的源MAC地址為本機網卡MAC地址，目的地址應該為網關的MAC地址，但此時PC0並不知道網關192.168.1.254的MAC地址，所以先在本網段發送ARP協議廣播資料包，請求網關192.168.1.254的MAC地址；
• 步驟2：封裝ARP廣播資料包，請求網關192.168.1.254的MAC地址。廣播位址為FF:FF:FF:FF:FF:FF。該資料包會被交換器轉寄到本網段中除了自己的所有電腦（網路介面）上，意思：我的IP地址是192.168.1.1,MAC地址是0050.0FB8.E023，我想知道IP地址為192.168.1.254的MAC地址是多少？
• 步驟3：交換器收到PC0發來的ARP廣播資料包。
• 步驟4：交換器把收到的PC0發來的ARP資料包轉寄本網段中除了PC0之外的所有網路介面上（或電腦上），只有IP地址為192.168.1.254的電腦會回答這個資料包，其它的電腦將會將不予理睬。
• 步驟5：關192.168.1.254把ARP應答資料包轉寄給交換器。
• 步驟6：PC0收到了網關192.168.1.254的ARP應答資料包，這樣就知道了網關192.168.1.254的MAC地址，準備把DNS資料包發送給網關。
• 步驟7：DNS查詢資料包先發送到交換器。
• 步驟8：交換器再把接收到DNS查詢資料包轉寄給本網段的網關上，即圖中路由器Router0 的FastEthernet0/0介面上。
• 步驟9：接下來路由器Router0該把DNS資料發向哪裡呢？它要查一下自己的路由表。我們先來看一下Router0的路由器，該路由器為Cisoc 2000系列的路由器，使用sh ip route查看路由表（這裡不講述路由處理過程）。Router0的路由表可以看出到192.168.2.0/24網段（要訪問的Web伺服器192.168.2.2在該網段）有兩條路可以走(我已經標為紅色)：一條是經192.168.3.0/24網段、Router1的Serial0/0介面(IP地址192.168.3.2)，由Router0的Serial0/0介面轉寄過去；另一條是經192.168.4.0/24網段、Router2路由器的Serial0/0介面，由Router0的Serial0/1介面轉寄過去。到底使用哪一條路呢，由網路的通訊狀況決定，如流量等。
• 步驟10：走的是第一條路。路由器Router1接收到PC0的DNS查詢資料包又該把它轉寄到哪裡呢？同樣查看自己的路由表。
• 步驟11DNS查詢資料包轉寄到Router5的Serial0/0介面，並同時新產生一個ARP請求廣播資料包，請求DNS伺服器192.168.2.1MAC地址由於要請求的MAC地址是192.168.2.1的，192.168.2.1與路由器Router5的FastEthernet0/0介面(IP地址192.168.2.254)處於同一個網段，因此只發給192.168.2.0/24網段。
• 步驟12：把ARP資料包轉寄給交換器。
• 步驟13：DNS伺服器應答ARP資料包發給Router5的FastEthernet0/0介面，該資料包的意思是：我的IP地址是192.168.2.1，我的MAC地址是0090.2142.0C79。
• 步驟14：DNS伺服器收到PC0發送的DNS查詢資料包。
• 步驟15：DNS伺服器會運行很多進程，根據UDP的目的連接埠是53，DNS伺服器就把此資料包交給DNS伺服器處理序，DNS伺服器處理序回答查詢內容，然後根據自己所知道的網域名稱記錄回答PC0，同樣也是一步步地轉寄到PC0的網卡上。應答PC0DNS查詢資料包的意思是你所查詢的網域名稱www.senya.org.cn的IP地址是192.168.2.2。

　　二、PC0訪問Web伺服器192.168.2.2的詳細過程

• 步驟1：PC0已經知道了www.senya.org.cn的IP地址為192.168.2.2，開始向web伺服器請求頁面。訪問Web伺服器是使用HTTP協議，在運輸層使用TCP協議，TCP協議通過三向交握串連伺服器。TCP的隨機產生一個序號(本例中為0，實際中是一個二進位32bit資料)，在使用TCP時資料包中的每個位元組都會有一個序號，序號欄位的值是本報文段中第一個位元組的序號。SYN欄位為1，TCP隨機產生一個源連接埠號碼（本例中為1025)，TCP目的連接埠為80，表示要串連伺服器的Web伺服器處理序。與轉寄DNS查詢資料包一樣，由路由器一段段地轉寄到Web伺服器192.168.2.2，由它的Web伺服器處理序接收到。
• 步驟2：web伺服器處理序應答PC0的串連請求，TCP前序中序號隨機產生，ACK應答號為1，應答號（或確認號）表示期望收到對方的下一個報文段的資料的第一個位元組的序號。SYN與ACK域的值為1，TCP的源連接埠號碼為80，表示是Web進程發送的，目的連接埠號碼為1025，表示PC0的瀏覽器進程接收。同樣，一個網段一個網段地轉寄到PC0電腦。
• 步驟3：電腦PC0應答Web伺服器應答自己的資料包，並發出請求網頁的資料包。此時PC0要連續發送兩個資料包，一個是TCP報文應答報文，這個先發送。一個是一個請求網頁的資料報文。
• 步驟4:Web伺服器收到TCP資料包後，PC0與Web伺服器已經建立了串連。Web伺服器並且要響應PC0的網頁請求，把PC0請求的網頁發送給了PC0的瀏覽器進程，這時我們就看到了網頁內容。

以上就是一台電腦訪問Web伺服器某一個頁面的詳細全過程。在上面的敘述中引出了許多電腦網路的概念名詞，比如：TCP協議、UDP協議、DNS協議、連接埠號碼等等。當我們在瀏覽器的URL地址欄內輸入網址時，很快就看網頁的內容了，實際上電腦、網路裝置做了大量的工作來完成我們的任務。電腦之間通訊是複雜的，在通訊時各個電腦要遵守一些規則，這些規則就被稱為協議。我們當前的Internet使用的是TCP/IP協議套件。由於電腦通訊非常複雜，解決複雜的問題要採用分解法，把複雜的問題、按某種原則進行分類、分層次去解決，因此電腦網路通訊協定是分層次的。這樣就會形成一個協議集合，在這個協議集中每個協各施其職，互相協同完成電腦通訊。這樣就會更容易完成任。

三、電腦相互之間的通訊互連網的關鍵技術就是TCP/IP協議。兩台電腦之間的通訊是通過TCP/IP協議在網際網路上進行的。實際上這個是兩個協議：TCP : Transmission Control Protocol 傳輸控制協，IP協議： InternetProtocol  網際協議。IP協議負責電腦之間的通訊，是電腦用來相互識別的通訊的一種機制，每台電腦都有一個IP，用來在internet上標識這台電腦。 IP 負責在網際網路上發送和接收資料包。通過IP協議，訊息（或者其他資料）被分割為小的獨立的包，並通過網際網路在電腦之間傳送。IP 負責將每個包路由至它的目的地。IP協議僅僅是允許電腦相互發訊息，但它並不檢查訊息是否以發送的次序到達而且沒有損壞（只檢查關鍵的頭資料）。為了提供訊息檢驗功能，直接在IP協議上設計了傳輸控制通訊協定TCP。        TCP協議應用程式之間的通訊，TCP確保資料包以正確的次序到達，並且嘗試確認資料包的內容沒有改變。TCP在IP地址之上引連接埠（port），它允許電腦通過網路提供各種服務。一些連接埠號碼為不同的服務保留，而且這些連接埠號碼是眾所周知。

 服務或者守護進程：在提供服務的機器上，有程式監聽特定連接埠上的通訊流。例如大多數電子郵件通訊流出現在連接埠25上，用於wwww的HTTP通訊流出現在80連接埠上。

實際的運行流程：當應用程式希望通過TCP 與另一個應用程式通訊時，它會發送一個通訊請求。這個請求必須被送到一個確切的地址。在雙方“握手”之後，TCP 將在兩個應用程式之間建立一個全雙工系統 (full-duplex) 的通訊，佔用兩個電腦之間整個的通訊線路。TCP 用於從應用程式到網路的資料轉送控制。TCP 負責在資料傳送之前將它們分割為 IP 包，然後在它們到達的時候將它們重組。

 TCP/IP就是TCP 和 IP 兩個協議在一起協同工作，有上下層次的關係。TCP 負責應用軟體（比如你的瀏覽器）和網路軟體之間的通訊。IP 負責電腦之間的通訊。TCP 負責將資料分割並裝入 IP 包，IP 負責將包發送至接受者，傳輸過程要經IP路由器負責根據通訊量、網路中的錯誤或者其他參數來進行正確地定址，然後在它們到達的時候重新組合它們。

應用請求web伺服器的過程詳解