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通常 web 平安指的是 HTTP 协定下层的平安,如果再往 HTTP 底层摸索的话,还有许多值得注意和钻研的货色。
本系列将会从互联网的根底即物理层开始,一路到应用层的设计缺点。因为篇幅的限度,每层都会讲几个代表性的攻打,而且会尽量避开常见的 Web 平安问题
明天是第一篇。
你的浏览器在网络上都做了什么?
当你在浏览器中输出 https://www.google.com 后关上页面时,在网络上都产生了些什么事?
在解决这个问题之前,要先理解几个与其无关的技术和术语
FQDN(齐全合格的域名)
FQDN 指的是残缺的网址名称
比方:“www.google.com”
TCP/IP 模型
MAC 地址
全名为媒体访问控制地址(Media Access Control Address),简略来说就是每个网络设备举世无双的辨认号码。
ARP
让电脑能够把 IP 对应到 MAC 地址的协定
IP
辨认电脑用的一组数值,常见的 127.0.0.1 就是一组电脑辨认本人用的本机回送地址(Loopback Address),本文将以 IPv4 为例。
路由器
一种电脑设备,会依据内存中的路由表把带有 IP 数据包转发到正确的门路,在现实生活中就跟快递员一样
TCP/UDP
TCP 与 UDP 是在传输层中的两个不同的协定
- TCP (传输控制协议 Transmission Control Protocol)
有状态的协定,建设连贯前要先通过三次握手,其中包含数据校验验证和重传机制,以确保对方收到的数据是正确。
- UDP (用户数据报协定 User Datagram Protocol)
无状态协定,把数据丢过来,如果对方没收到的话那就算了,如果有必要的话,能够在应用层实现重传机制。
两者之间的区别大略是这样的:
DNS (域名零碎 Domain Name System)
将 FQDN 解析为 IP 地址的零碎(这样说太过简略,其性能不只这些),应用 UDP 作为底层的传输协定。
HTTP/HTTPS
在網址列中 我們能够看到 “https” 開頭
咱们在浏览器的地址栏中能够看到以“https”为结尾的字符串,HTTPS 是 HTTP 的平安加密版本,将 HTTP 包在了 TLS/SSL 中。不过前面我将会疏忽加密相干的行为,强制降级成 HTTP 来形容。HTTP 是一个建设在 TCP 之上的应用层协定。
申请封包像是这样(以 HTTP 1.1 为例,RFC2616)
申请办法 门路? 参数 HTTP/1.1
标头
申请数据体
常见的申请办法有 GET
、POST
、HEAD
等。标头个别至多会带上 Host
,来让服务器晓得你想连贯哪个网站,也就是说能够把多个网站放在同一台服务器上(VHost)。
数据体的局部能够留空,举个例子应该像是这样:
GET / HTTP/1.1
Host: www.example.com
或是这样:
POST /process?action=login HTTP/1.1
Host: 169.254.13.37
username=seadog007&password=password
而响应包是以下的格局
HTTP/1.1 状态码 状态形容
响应头
响应数据体
给个例子的话应该像这样
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json
{"status": "OK"}
你的浏览器做了些什么?
首先,你的浏览器并不能间接连上 FQDN,所以应该先将 FQDN 转为 IP 地址
这时候 DNS 就派上用场了,浏览器会应用你电脑所设定的 DNS 服务器(例子中为 Google DNS,8.8.8.8)去查问 www.google.com 这个 FQDN 对应的服务器 IP 是什么。你也能够用一些工具(例如 nslookup,dig 等)做同样的事:
在找到 IP 之后,你的操作系统会随机筛选一个端口,而后用它作为源端口去跟服务器的目标端口建设 TCP 连贯。HTTP 的默认端口为 80,假如你电脑的 IP 为 1.2.3.4,随机关上的端口为 54321:(1.2.3.4:54321 -> 216.58.200.228:80)
那么怎么建设 TCP 连贯呢?
首先,你的电脑会先去找你设定的默认路由地位,将这个地位解析回 MAC 地址(L2 地址),找到对应的物理设施(网卡,无线设施),并且将数据扔给你的路由器。
像方才例子的封包就会长这样:
OSI Layer | Source | Destination |
---|---|---|
L2 | 你电脑的 MAC 地址 | 路由器的 MAC 地址 |
L3 | 你电脑的 IP(1.2.3.4) | 指标服务器的 IP(216.58.200.228) |
L4 | 54321 | 80 |
因为 L2 的目的地是你的路由器,所以它会收到这个包,而后依据路由表中的 Nexthop 持续改写 L2 Destination 将封包转送到目的地。封包达到服务器后,会用雷同的办法,一路将封包给你转送回来。
同理,后面 DNS 查问包的转发机制也是一样的,惟一不的是 DNS 用 UDP 作为底层协定,而 HTTP 用 TCP 作为底层,须要三次握手来建设连贯。
建设连贯后,浏览器将会向服务器发送 HTTP 申请,并将响应返回给浏览器,而后做绝对应的渲染。
按下 F12 打開開發者視窗,切換到網路頁面,將能够看到請求的細節
在 Chrome 浏览器中按下 F12 关上 DevTools,切换到 Network 能够看到申请的细节:
!
通过这些步骤你就能看到网页了。
晓得了这些能有什么用?
首先,要钻研一个货色,要先理解这个货色的根本运作模式,这其中有很多货色不是由你电脑解决的,个别使用者也不会去理解和钻研,比方当数据包发往路由器后,它们会依据某种规定进行转发,还有如果你家里如果有多台电脑的话,你的路由器都帮你做了什么,而这个系列将会针对这些普通人不关怀的货色做一些平安上的探讨。
总结
看完本文你应该略微理解了一些关上网页时在网络上产生的一些事。当然只是形容了在网络层面,省略了其余很多方面的货色。关上一个网页所产生的事远远不只这些,在当前的文章里,咱们将会摸索当数据包被发往路由器后都产生了些什么事。
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