Jedes Mal, wenn wir eine Adresse in die Browserzeile eingeben und die Eingabetaste drücken, findet ein unglaublich komplizierter Prozess statt, der es uns ermöglicht, zur gewünschten Website zu gelangen. In diesem Artikel werden wir die grundlegenden Schritte und Mechanismen untersuchen, die an diesem Prozess beteiligt sind.
Der erste Schritt ist der Prozess der Domänenauflösung. Wenn wir eine Adresse in die Browserzeile eingeben, sendet der Browser eine Anfrage an den DNS-Server, um die mit dieser Domäne verknüpfte IP-Adresse zu erhalten. Der DNS-Server antwortet, indem er die erforderlichen Informationen bereitstellt, und der Browser erhält eine IP-Adresse, über die er mit allen Ressourcen der Website kommunizieren kann.
Der Browser stellt dann mithilfe des HTTP- oder HTTPS-Datentransferprotokolls eine Verbindung zum Webserver her. Der Webserver akzeptiert die Verbindung und verarbeitet die Browseranforderung. Dieser Schritt beinhaltet die Übertragung von Daten zwischen dem Browser und dem Server, um die benötigten Informationen zu erhalten.
Als nächstes verarbeitet der Server die Anforderung und sendet die Antwort zurück. Die Antwort kann HTML-Code enthalten, den der Browser als Webseite anzeigt, oder andere Datentypen wie Bilder, Dokumente oder Audiodateien. Der Browser interpretiert die empfangene Antwort und zeigt sie dem Benutzer an.
All diese komplexe Abfolge von Aktionen, die in Sekundenbruchteilen stattfinden, ermöglicht es uns, Informationen zu erhalten und alle Möglichkeiten des Internets ohne viel Aufwand zu nutzen. Nachdem Sie über die grundlegenden Schritte und Mechanismen erfahren haben, die hinter der Eingabe einer Adresse in die Browserzeile stecken, können Sie besser verstehen, wie das Internet insgesamt funktioniert.
Schritte zum Eingeben einer Adresse in die Browserzeile
- URL-Generierung: Der Benutzer gibt die Adresse der Webseite in die Browserzeile ein. Diese Adresse wird als URL (Uniform Resource Locator) bezeichnet und besteht aus mehreren Teilen, z. B. einem Schema (z. B. http://), einem Domain-Namen (z. B. www.example.com ) und der Pfad zu einer bestimmten Datei oder Ressource auf dem Server.
- Cache-Überprüfung: Bevor eine Anforderung an den Server gesendet wird, prüft der Browser zunächst, ob sich die angeforderte Seite in ihrem Cache befindet. Ein Cache ist ein temporärer Speicher für Dateien mit Webseiten, mit denen der Browser schnell darauf zugreifen kann. Wenn eine Seite im Cache gefunden wurde und seit dem letzten Besuch nicht geändert wurde, zeigt der Browser sie möglicherweise sofort an, ohne sie vom Server herunterzuladen.
- DNS-Auflösung: wenn sich die Seite nicht im Browser-Cache befindet oder sie geändert wurde, muss der Browser die IP-Adresse des Servers ermitteln, auf dem sich die Webseite befindet. Dazu sendet er eine Anfrage an den DNS-Server, einen speziellen Dienst, der den Domänennamen in eine IP–Adresse konvertiert. Nachdem Sie die IP-Adresse erhalten haben, kann der Browser mit dem Laden der Seite fortfahren.
- Herstellen einer Verbindung: Wenn die IP-Adresse empfangen wird, stellt der Browser eine TCP-Verbindung zu dem Server her, auf dem sich die Webseite befindet. Um eine Verbindung herzustellen, tauschen der Browser und der Server spezielle Datenpakete aus, sogenannte TCP-Pakete.
- Senden einer HTTP-Anfrage: nachdem die Verbindung hergestellt wurde, sendet der Browser eine HTTP-Anforderung an den Server. HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ist ein Protokoll, das zum Übertragen von Daten im Internet verwendet wird. Die Anforderung enthält eine Methode (z. B. GET oder POST) und den Pfad zur angeforderten Ressource.
- Datenverarbeitung und -übertragung: der Server empfängt eine HTTP-Anforderung, verarbeitet sie und sendet eine HTTP-Antwort zurück. Die HTTP-Antwort enthält einen Statuscode, z. B. 200 OK (Anforderung erfolgreich), 404 Not Found (Seite wurde nicht gefunden) und den Antworttext – die Daten, die auf der Webseite angezeigt werden sollen.
- Anzeigen einer Webseite: nach Erhalt einer HTTP-Antwort empfängt der Browser die Daten und zeigt sie dem Benutzer auf einer Webseite an. Der Browser interpretiert den HTML-Code, wendet CSS-Stile an und führt den JavaScript-Code aus, um eine endgültige Darstellung der Seite auf dem Bildschirm zu erstellen.
Das Eingeben der Adresse einer Webseite in die Browserzeile ist daher ein komplexer Prozess, der mehrere Schritte und Mechanismen umfasst. Wenn wir diese Schritte verstehen, können wir das Internet bewusst nutzen und unsere Arbeit mit Webseiten verbessern.
Adresse in die Browserzeile eingeben
Wenn ein Benutzer eine Adresse in die Browserzeile eingibt und die Eingabetaste drückt, treten die folgenden grundlegenden Schritte und Mechanismen auf:
| Etappe | Die Beschreibung |
|---|---|
| 1 | Der Browser analysiert die eingegebene Adresse und hebt den Domainnamen hervor. |
| 2 | Der Browser sendet eine Anfrage an den DNS-Server, um die IP-Adresse zu erhalten, die dem eingegebenen Domainnamen entspricht. |
| 3 | Der DNS-Server gibt die IP-Adresse des angeforderten Domänennamens an den Browser zurück. |
| 4 | Der Browser stellt eine TCP-Verbindung mit dem Webserver unter Verwendung der empfangenen IP-Adresse und des Standardports (normalerweise Port 80) her. |
| 5 | Der Browser sendet eine HTTP-Anforderung an einen Webserver, der eine Methode (z. B. GET), einen Pfad zur angeforderten Ressource und andere Header enthält. |
| 6 | Der Webserver empfängt eine HTTP-Anforderung und beginnt mit der Verarbeitung. |
| 7 | Der Webserver findet die angeforderte Ressource und sendet sie als HTTP-Antwort. |
| 8 | Der Browser empfängt eine HTTP-Antwort und beginnt mit der Verarbeitung. |
| 9 | Der Browser zeigt die resultierende Ressource an, führt ihre Skripte aus und rendert sie auf dem Bildschirm. |
Das Eingeben einer Adresse in die Browserzeichenfolge ist daher ein Prozess, bei dem Anfragen gesendet und Antworten zwischen dem Clientbrowser und dem Webserver abgerufen werden, um die angeforderte Webseite oder Ressource herunterzuladen und anzuzeigen.
Lokaler DNS-Cache und Hostdatei
Wenn Sie eine Adresse in die Browserzeile eingeben, muss sie in eine IP-Adresse konvertiert werden, damit der Browser die entsprechende Webseite laden kann. Dazu wird ein Prozess namens DNS-Auflösung verwendet, bei dem der Browser auf den DNS-Server zugreift, um die IP-Adresse der Domäne abzurufen.
Die DNS-Auflösung kann jedoch eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen und zu einer Verzögerung beim Laden der Seite führen. Um dies zu vermeiden, verwenden Betriebssysteme einen lokalen DNS-Cache. Wenn Sie eine Adresse in den Browser eingeben, überprüft das Betriebssystem zuerst seinen DNS-Cache, um festzustellen, ob diese Abfrage zuvor ausgeführt wurde.
Wenn der DNS-Domäneneintrag im lokalen Cache vorhanden ist, kann das Betriebssystem diese Informationen verwenden, um die IP-Adresse zu finden, ohne auf den Remote-DNS-Server zuzugreifen. Dies ist viel schneller, da sich der DNS-Cache auf Ihrem Computer befindet und keine Anforderungen über das Netzwerk weitergeleitet werden müssen.
Darüber hinaus gibt es einen weiteren wichtigen Mechanismus, mit dem Sie bestimmen können, welche IP-Adresse einer bestimmten Domäne zugeordnet werden soll. Dies ist die hosts-Datei (Host-Datei), die sich auf Ihrem Computer befindet. In der hosts-Datei können Sie die Zuordnungen von Domain-Namen und IP-Adressen manuell angeben. Das Betriebssystem überprüft diese Datei, bevor es auf den DNS-Server zugreift, und verwendet die angegebene IP-Adresse, falls eine Übereinstimmung vorliegt, ohne weitere Anfragen.
Mit dem lokalen DNS-Cache und der Hostdatei können Sie den DNS-Auflösungsprozess optimieren und die zum Laden der Seite benötigte Zeit reduzieren. Sie bieten Benutzern auch die Möglichkeit, Domänenübereinstimmungen und IP-Adressen zu verwalten und zu überwachen.
Zugriff auf den DNS-Server
Wenn Sie eine Adresse eingeben, sendet der Browser eine Anfrage zur Auflösung des Domainnamens (z. B. www.example.com ) zu Ihrem DNS-Server. Der DNS-Server führt bestimmte Aktionen aus, um die entsprechende IP-Adresse zu finden.
Zuerst muss der DNS-Server seinen Cache überprüfen. Ein Cache ist ein Speicher, der Informationen zu zuvor angeforderten Domänennamen und deren entsprechenden IP-Adressen enthält. Wenn der DNS-Server den angeforderten Domänennamen in seinem Cache findet, gibt er die entsprechende IP-Adresse zurück.
Wenn der angeforderte Domänenname nicht im Cache des DNS-Servers gefunden wird, wird eine rekursive Abfrage an andere DNS-Server durchgeführt, um Informationen zur IP-Adresse abzurufen. Eine rekursive Abfrage bedeutet, dass der DNS-Server auf andere Server zugreifen muss und weiterhin Informationen anfordern muss, bis er eine vollständige Antwort erhält.
Normalerweise greift ein DNS-Server auf den Stamm-DNS-Server zu, der Informationen zu den Domänenzonen der obersten Ebene enthält (z. B. .com, .org, .net usw.). Es geht dann zu dem DNS-Server, der für die angeforderte Domain-Zone verantwortlich ist (z. B. .com), und so weiter, bis er die IP-Adresse für den angeforderten Domain-Namen erhält.
Nach dem Zugriff auf den DNS-Server erhält der Browser die entsprechende IP-Adresse und kann die Verbindung mit dem Server fortsetzen, der die von Ihnen angeforderte Webseite speichert.
Überprüfen des DNS-Servercache
Der DNS-Server-Cache enthält Informationen zu zuvor angeforderten Adressen, wodurch der Prozess der Übersetzung eines Domänennamens in eine IP-Adresse beschleunigt wird. Wenn Sie eine Adresse eingeben, prüft der Browser zuerst, ob diese Adresse im DNS-Servercache vorhanden ist.
Wenn die angeforderte Adresse im Cache vorhanden ist, erhält der Browser die entsprechende IP-Adresse und sendet eine Anfrage an diese Adresse. Dies beschleunigt das Laden einer Webseite, da Sie nicht auf den DNS-Server zugreifen müssen, um eine IP-Adresse zu erhalten.
Wenn die angeforderte Adresse jedoch nicht im DNS-Servercache vorhanden ist, muss der Browser eine Anfrage an den DNS-Server senden, um die entsprechende IP-Adresse zu erhalten. Der DNS-Server führt eine Reihe von Aktionen aus, um die IP-Adresse des angeforderten Namens zu finden und zurückzugeben.
Nachdem der Browser schließlich die IP-Adresse erhalten hat, kann er eine Verbindung zu dem Server herstellen, auf dem die von Ihnen angeforderte Webseite gespeichert ist, und mit dem Herunterladen des Seiteninhalts beginnen.
DNS-Stammserver abfragen
Es gibt mehrere Root-DNS-Server im Internet, die Informationen zu den Root-Zonen von Domainnamen speichern. Stammzonen sind die oberste Ebene der Domänennamen-Hierarchie, die alle globalen Domänen umfasst.
Wenn ein Browser eine Anforderung an die Stamm-DNS-Server sendet, übergibt er ihnen den Domainnamen, der in die Browserzeichenfolge eingegeben wurde. Zum Beispiel, wenn Sie eingegeben haben "google.com "dann wird die Anfrage diesen Domainnamen enthalten.
Root-DNS-Server enthalten keine vollständigen Informationen über jeden Domänennamen, wissen jedoch, welche Server die Domänenzonen der obersten Ebene verwalten (.com, .net, .org usw.). Die Stamm-DNS-Server senden eine Antwort mit Informationen über den Server, der für die Domänenzone der obersten Ebene zuständig ist.
Auf diese Weise können Sie durch eine Abfrage an die Stamm-DNS-Server ermitteln, welcher DNS-Server für den in die Browserzeichenfolge eingegebenen Domänennamen verantwortlich ist. Danach muss der Browser eine Anfrage an den entsprechenden DNS-Server senden, um die IP-Adresse der Site abzurufen und eine Verbindung mit der Site herzustellen.
Abfrage an autorisierende DNS-Server
Nachdem der Benutzer die Adresse eingegeben hat, teilt der Browser sie in Abschnitte auf, beginnend mit dem Domain-Namen in umgekehrter Reihenfolge. Zum Beispiel für eine Adresse "www.example.com " der Browser sendet die Anforderung zuerst an den .com-Server und dann an den Server example.com . und schließlich zum Server www.example.com .
Der Browser sendet dann eine Anforderung an einen lokalen DNS-Server, der entweder manuell konfiguriert oder automatisch von einem Internetdienstanbieter empfangen werden kann. Wenn der lokale DNS-Server die Übereinstimmung zwischen der Adresse und der IP-Adresse kennt, gibt er die IP-Adresse an den Browser zurück, der den Seitenladevorgang fortsetzen kann.
Wenn der lokale DNS-Server die Übereinstimmung nicht kennt, greift er auf die autorisierenden DNS-Server zu, die für die angegebene Domäne verantwortlich sind. Der lokale DNS-Server sendet eine Anforderung an autorisierende DNS-Server, die die angeforderte Domäne angeben. Autorisierende DNS-Server geben die IP-Adresse über einen lokalen DNS-Server an den Browser zurück.
Eine Abfrage an autorisierende DNS-Server ermöglicht es dem Browser, eine IP-Adresse zu erhalten, über die eine Verbindung zu dem Server hergestellt werden kann, der die angeforderte Webseite enthält. Domänennamen sind benutzerfreundlich, da Sie sich leichter an Wörter erinnern können als Ziffernsätze von IP-Adressen.
Abrufen der Server-IP-Adresse
Wenn Sie eine Adresse in die Browserzeile eingeben und eine Anforderung senden, wird die IP-Adresse des Servers abgerufen. Diese Adresse ist erforderlich, um eine Verbindung zwischen dem Client und dem Server herzustellen.
Die wichtigsten Schritte und Mechanismen zum Abrufen der Server-IP-Adresse umfassen:
- Die Auflösung des Hostnamens. Wenn ein Benutzer eine Website-Adresse in die Browserzeile eingibt, beginnt der Browser mit dem Prozess der Hostnamenauflösung. Im ersten Schritt überprüft der Browser seinen DNS-Datensatzcache, in dem bereits zuvor besuchte Adressen gespeichert sind.
- Zugriff auf den DNS-Server des Anbieters. Wenn die IP-Adresse im Browser-Cache nicht gefunden wird, greift sie auf den DNS-Server ihres Anbieters zu, um die IP-Adresse des Servers abzurufen, zu dem Sie eine Verbindung herstellen möchten.
- Rekursiver DNS-Serveralgorithmus. Der DNS-Server des Anbieters kann entweder die gewünschte IP-Adresse selbst ermitteln oder sich an andere DNS-Server wenden, um diese Informationen zu erhalten. Dabei tauschen die DNS-Server Anfragen und Antworten aus, bis die gewünschte IP-Adresse gefunden wird.
- Abrufen der IP-Adresse des Servers. Nachdem der DNS-Server des Anbieters die IP-Adresse des Servers ermittelt hat, gibt er diese an den Browser zurück. Der Browser verwendet dann diese IP-Adresse, um eine Verbindung zum Server herzustellen.
Das Abrufen der Server-IP-Adresse ist daher ein wichtiger Teil des Prozesses, in dem die Adresse in die Browserzeile eingegeben wird, und ermöglicht es Ihnen, eine Verbindung zum gewünschten Server herzustellen, um eine Webseite zu laden oder andere Anforderungen zu erfüllen.
Herstellen einer TCP-Verbindung zum Server
TCP (Transmission Control Protocol) ist ein Datenübertragungsprotokoll, das IP-Netzwerke verwendet, um Informationen zuverlässig zu liefern.
Beim Herstellen einer TCP-Verbindung durchlaufen der Browser und der Server die folgenden Schritte:
- Initiieren einer Verbindung: Der Browser sendet ein Paket mit dem SYN-Flag (synchronize) und einer Zufallszahl (Sequenznummer) an den Server, um den Verbindungsaufbau zu starten.
- Antwortbestätigung: Der Server empfängt ein Paket mit dem SYN-Flag und generiert seine zufällige numerische Antwort, einschließlich des SYN-Flags. Der Server sendet das Paket dann an den Browser zurück.
- Verbindungsaufbau: Der Browser empfängt das Paket vom Server mit einer SYN-Bestätigung und prüft, ob die Zufallszahlen korrekt sind. Wenn die Überprüfung erfolgreich ist, sendet der Browser ein Paket mit den Flags ACK (acknowledge) und SYN an den Server, um eine Verbindung herzustellen.
- Bestätigen einer Verbindung: Der Server empfängt ein Paket mit ACK- und SYN-Bestätigung vom Browser und überprüft sie. Wenn alles stimmt, sendet der Server ein Bestätigungspaket mit dem ACK-Flag an den Browser und die TCP-Verbindung wird hergestellt.
Das Herstellen einer TCP-Verbindung ist daher der Prozess der Kommunikation zwischen dem Browser und dem Server, der das Senden und Bestätigen von Paketen mit den SYN- und ACK-Flags beinhaltet. Dies ist ein notwendiger Schritt, bevor Daten zwischen dem Client (Browser) und dem Server übertragen werden.
