Webページが表示される仕組み②【DNS・IPアドレス・POST...】
今回はWebページが表示される仕組みの第二弾です！
第一弾ではユーザーがページをリクエストしてから、ブラウザが指定されたサーバーへ辿り着くまでをまとめました。
第二弾の今回は、ブラウザとサーバーのやり取りからまとめていきます。
ブラウザとサーバーの会話は3ステップで開始
ようやくサーバーに辿り着きましたが、簡単に目的のファイルを取得できるわけではありません。
まずは、ブラウザとサーバーが、会話をしても問題ないかの確認から始まります。
この確認が「TCP 3way handshake」と呼ばれるものです。
※TCP：信頼性の高いやりとり。情報が送信できているかどうかを逐一確認する
①SYN：ブラウザ→サーバー
②SYN+ACK：サーバー→ブラウザ
③ACK：ブラウザ→サーバー
※SYN：Synchronized
※ACK：Ackowledge
①ブラウザ→サーバー：「話しかけてもいいですか？」という問いかけ
②サーバー→ブラウザ：「話しかけてもいいですよ。私もあなたに話しかけていいですか？」
③ブラウザ→サーバー：「分かりました！」
※サーバーとの会話の中身は次のコマンドで確認できます。
「tcpdump port 見たいポート番号」
この3ステップが完了して、やっと取得したいファイルの要求を行うことができます。
リクエストヘッダでページを要求
ページのリクエストには決まったフォーマットを使います。
それが「リクエストヘッダ」と呼ばれるものです。
サーバーはリクエストヘッダを受け取って初めて、ブラウザが何を欲しているのかを理解します。
【リクエストヘッダ】
■リクエストヘッダの構成
●リクエスト行●
メソッド：Webサーバーに対する要求を示す(GET、POST...)
パス：リクエスト対象のデータを示す(取得したいファイル)
バージョン：HTTPのバージョンを示す
●メッセージヘッダ●
Host以降の行で、ブラウザの情報をサーバーに伝える。
(Webブラウザの種類や、対応しているデータのタイプなどの情報)
●空白行●
1行空けることでメッセージヘッダの終わりを伝える。
●メッセージボディ●
Webサーバーにデータを送るために使われる。空の場合もある。
リクエストヘッダの内容に応じてサーバーがコンテンツを返す
リクエストヘッダを受け取ったサーバーは、その内容に応じてコンテンツを返します。
Webサーバー自体がコンテンツを持っている場合もありますが、
最近のモダンなWebアプリケーションでは、Webサーバーの後ろにいくつかの要素が隠れている可能性があります。
その要素として考えられるのが、アプリケーションサーバーやWebサーバーが持っているローカルディスクです。
Webサーバーとは別にアプリケーションサーバーがある場合、Webサーバーがアプリケーションサーバーに問い合わせて、コンテンツを受け取りユーザーに返す、という流れになります。
レスポンスヘッダとボディ
サーバーがコンテンツを取得してブラウザへ返す場合にも決まったフォーマットがあります。
それがレスポンスヘッダです。
【レスポンスヘッダ】
■レスポンスヘッダの構成
●ステータス行●
バージョン：HTTPのバージョンを示す
ステータスコード：リクエストに対するWebサーバーの処理の結果を示す3桁の数字
テキストフレーズ：ステータスコードの内容をテキストで示す
●メッセージヘッダ●
Content～以降の行でWebサーバーの情報を伝える。
(ソフトウェア情報や返信するデータのタイプなど)
●空白行●
1行空けることでメッセージヘッダの終わりを伝える。
●ボディ●
HTMLや画像などのデータを格納する場所
これでようやくブラウザがHTMLを取得できました！
ただ実は、この一連のやり取りで取得できたのはHTMLだけになります。
HTMLに付随するCSSや画像は、また同じやり取りを経て取得しなければなりません。
ブラウザ大変....
ファイル毎に毎回TCP 3way handshakeするのは効率が悪くシステムへの負荷が高くなる....
そこで登場するのが「HTTP KeepAlive」という機能です。
効率的に会話する：HTTP KeepAlive
HTTP KeepAliveとは、一つのTCP接続を一回のHTTP通信で切断せず、複数のHTTPリクエスト/レスポンスを送受信するよう維持する機能のことです。
つまりKeepAliveを有効にした場合、HTMLファイルを受け取った後に続けてリクエストすることができます。（3way handshakeを省略することができます）
これで効率的にリクエストしたページが表示されました！
1ページ表示するだけでもこれほどのやり取りが行われているんですね...
Webページの表示については、キャッシュやクッキーなど他にも重要な機能があるので、そちらも今後まとめていきたいと思います。
今回は以上になります！
↓↓私の師匠、もりけんさんの武骨日記。問題集、要チェック
