开始浏览时要发送的第一个数据包

Question

想象一下，用户坐在以太网连接的PC上。他打开了一个浏览器。他在地址栏中输入“www.google.com”并点击进入。

现在告诉我在以太网上出现的第一个数据包是什么。

我在这里找到了这个问题：Interview Questions on Socket Programming and Multi-Threading

由于我不是网络专家，我想听听答案（我认为这是“它取决于”;））。

使用像Wireshark这样的工具，我显然可以检查自己的计算机行为。我想知道我看到的数据包（例如ARP，DNS，VRRP）在每个以太网配置中是否相同（它依赖于操作系统？驱动程序？浏览器甚至:)？）以及哪些条件是它们出现了。在数据链路层，它是否可能依赖于物理网络（连接到集线器/交换机/路由器）？

Answer 1

关于使用ARP查找DNS服务器的答案通常是错误的。

特别是，使用ARP 从不完成对网外IP地址的IP地址解析，并且路由器不负责回答此类ARP查询。

离线路由由客户端机器完成，知道哪些IP地址位于它所连接的本地子网上。如果请求的IP地址不是本地的，则客户端机器引用其路由表以找出将数据包发送到哪个网关。

因此，在大多数情况下，发出的第一个数据包将是一个ARP请求，用于查找默认网关的MAC地址（如果它尚未存在于ARP缓存中）。

只有这样才能通过网关发送DNS查询。在这种情况下，数据包与IP目标字段中的DNS服务器的IP地址一起发送，但是在以太网数据包上使用网关的MAC地址。

Answer 2

您随时可以下载wireshark并查看。

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虽然破坏了乐趣。

假设没有缓存主机的IP地址，并且没有缓存DNS服务器的MAC地址，首先发送的是广播ARP消息，试图找出MAC DNS服务器的地址（路由器将使用其自己的地址响应）。

接下来，将使用DNS解析主机名。然后使用ARP解析返回的IP地址（路由器将再次使用自己的地址进行响应），最后，实际将发送HTTP消息。

Answer 3

实际上，它取决于您未指定的各种初始条件。

1. 假设PC正在运行包含本地DNS缓存解析器（我的）的操作系统，则在发送任何数据包之前发生的第一件事是在缓存中搜索IP地址。这很复杂，因为“www.google.com”不是一个完全合格的域名，即它缺少尾随点，因此DNS解析器将接受其缓存中已经首先匹配其搜索域列表的所有记录。例如，如果您的搜索域列表是“example.com”。其次是“yoyodyne.com”。然后缓存与名称“www.google.com.example.com”匹配的资源。 “www.google.com.yoyodyne.com。”最后是“www.google.com”。将在可用时使用。另请注意：如果Web浏览器是较受欢迎的浏览器之一，并且PC运行的是合理的当前操作系统，并且主机至少有一个网络接口已分配全局范围IPv6地址（并且主机位于网络上）其中www.google.com在其DNS范围内具有AAAA记录），则服务器的远程地址可能是IPv6而不是IPv4。这在以后很重要。

2. 如果Google Web服务器的远程地址在DNS中本地缓存，并且ARP / ND6缓存包含默认路由器的IPv4 / IPv6地址条目，则第一个传输的数据包将是一个TCP SYN数据包，源自连接到路由器的接口地址，目的地是缓存的远程IPv4 / IPv6地址。或者，默认路由器可以通过某种第2层或第3层隧道访问，在这种情况下，SYN数据包将被适当地封装。

3. 如果Google Web服务器的远程地址不在本地缓存，则主机首先需要查询DNS域搜索列表中的A和/或AAAA记录。顺序，直到它得到积极的回应。如果解析器配置中的第一个DNS解析服务器地址位于本地IPv4子网范围之一，或者在路由器通告中设置了L = 1位的本地连接的IPv6前缀中，并且ARP / ND6缓存已包含条目对于有问题的地址，主机将发送的第一个数据包是A记录或与域搜索列表中第一个完全限定域名匹配的AAAA记录的直接DNS查询。或者，如果第一个DNS服务器在链路上不可寻址，并且默认路由器已经有ARP / ND6缓存条目，则DNS查询数据包将被发送到默认路由器以转发到DNS服务器。

4. 如果本地on-link DNS服务器或默认路由器（分别如上所述）在ARP / ND6缓存中没有条目，则主机将发送的第一个数据包要么是相应地址的ARP请求或ICMP6邻居请求。

哦，但等等......这更可怕了。有两个奇怪的边缘情况，主机发送的第一个数据包可能是LLMNR查询，IKE启动，或......或......或者......你真正关心这一切，buckaroo？

Answer 4

  

取决于

说得对。例如。本地DNS缓存是否包含地址？如果没有，那么DNS查找可能是第一件事。

Answer 5

嗯，无论你怎么做，首先发生的事情是一些与以太网协议相关的数据。值得注意的是，以太网适配器必须决定以太网总线是否可用（因此这里发生了一些碰撞检测）

很难回答你的问题，因为它很大程度上取决于你所使用的以太网网络的类型。有关以太网传输的更多信息，请参见here和here

Answer 6

如果主机名不在DNS缓存中，也不在主机文件中，则第一个数据包将转到DNS。

否则，第一个数据包将是HTTP GET。