Что происходит, когда вы вбиваете доменное имя в браузере

Читатели нашего блога очень любят разборы задач с IT-собеседований. Сегодня мы решили рассмотреть еще один популярный кейс и ответить на вопрос «Что происходит, когда вы вбиваете адрес сайта в браузере?».

Пошаговый рассказ о том, что делает браузер, основан на статье «What happens when», опубликованной на Гитхабе. Мы сократили источник, убрав технические сложности, дополнили его примерами из жизни и небольшими схемами, чтобы разобраться смог каждый новичок.

Давайте представим, что вы решили ввести адрес REG.RU в поисковую строку. Что произойдет дальше?

Когда вы нажмете клавишу «R» (первую букву сайта), браузер получит команду и начнет предлагать вам варианты для автоподстановки. Они могут быть разными, например, популярные сайты, начинающиеся с «R» (RUTUBE, Rambler), самые посещаемые вами страницы или сайты из закладок.

Воспользовавшись подсказкой от браузера или напечатав адрес сайта полностью, вы нажимаете на «Enter». А дальше…

Начинается поиск сервера

…немного теории. Чтобы пользователь смог увидеть страницы сайта в любое время дня и ночи из любого уголка света, владелец сайта подключает хостинг. Ведь сайт — это набор файлов, который хранится на сервере.

Как только вы вводите доменное имя, браузер должен узнать, к какому серверу обратиться за данными. 

В мире интернета адрес сайта называется IP-адресом. И «айпи» есть абсолютно у каждого сервера. Например, IP-адрес сервера, на котором расположен домен сайта REG.RU, — 194.58.116.31. Узнать его можно, используя специальные сервисы. У нас тоже есть такой. С его помощью можете «вычислить по айпи» любой сайт. В качестве примера мы покажем, какие IP у домена YANDEX.RU. Спойлер — очень красивые.

Эти числа и точки можно сравнить с геолокацией. Но разве вы ходите в гости к другу или отправляете посылку, используя геолокацию? Гораздо удобнее использовать почтовый адрес. Для этого придумали систему DNS — Domain Name Service.

Если коротко, DNS — это огромная таблица с данными о сайтах, которую можно сравнить с телефонной книгой. Хочешь позвонить Ване → нажми на его профиль в телефонной книге, за которым закреплен номер +7 999 999 99 99. Хочешь попасть на сайт Вани → введи в поисковую строку домен, за которым закреплен IP-адрес 99.99.99.99. 

С теорией разобрались, можем возвращаться к нашему «Что происходит, когда…». Как только браузер отправил запрос, он должен понять, какой именно IP у сервера, на котором хранится сайт.

Сначала браузер смотрит, посещали вы этот сайт раньше или нет. А дальше есть два сценария.

1 вариант. Если посещали, браузер возьмет айпи из истории. На языке наших примеров — если почтальон доставляет вам посылки на дом каждый день, он прекрасно запомнит и дорогу к вашему дому.

2 вариант. Если же вы не посещали сайт, браузер начнет просматривать IP в конфигурационных файлах вашей операционной системы (ОС).

Если в настройках не найдется нужной информации, браузер начнет просматривать недавние адреса уже через ваш роутер.

Если нужной информации не окажется и там, браузер перестанет играть в Шерлока Холмса и отправит запрос на DNS-сервер, на котором 100% есть нужная информация. Кстати, большая часть серверов находится в Северной Америке. Но чтобы вам не приходилось минутами или часами сидеть в ожидании, когда же откроется сайт, по миру сделаны копии DNS. В России, например, копии расположены в:

• Москве,
• Санкт-Петербурге,
• Новосибирске,
• Ростове-на-Дону,
• Екатеринбурге.

Итак, браузер (aka грозный школьник из мемов) вычислил сайт по IP. Что же дальше?

Запрос отправляется и обрабатывается на сервере

Дальше браузер отправляет запрос серверу в духе «Привет, я знаю, что на твоем сервере есть файлы сайта REG.RU. Дай, пожалуйста».

Но, даже если сервер знает об IP-адресе сайта, он не спешит передавать ему ценные данные. Чтобы было безопасно и никто не перехватил данные (как сайта, так и пользователя), браузер и сервер договариваются шифровать путь, по которому обмениваются информацией. Возможно это благодаря протоколу HTTPS и SAN или SSL-сертификату. О них подробнее рассказали в этой статье.

Как только все формальности соблюдены, сервер отвечает браузеру «Да, сейчас всё отправлю».

Данные отправляются в браузер 

Согласившись передать данные, сервер обрабатывает и готовит данные к отправке. Для этого он смотрит, какие серверные программы отвечают за нужный сайт и другие составляющие страницы.

На этом шаге отправляется контент для отображения веб-страницы: информация о типе сжатия данных, способах кэширования, файлы cookie, которые нужно записать, и другие данные. 

Чтобы обмен данными был быстрым, используют небольшие пакеты (в пределах 8 КБ). Каждый из пакетов пронумерован. Благодаря этому можно отследить последовательность и объем полученных данных браузером. Если что-то потерялось, браузер говорит серверу: «У меня потерялись пакеты, отправь их еще раз».

Браузер рендерит страницу

Итак, браузер получил все нужные пакеты. Теперь нужно собрать пазл из разложенного по пакетам контента в единую картинку, чтобы отобразить сайт на экране пользователя. Этот процесс называется рендерингом, рассказываем подробнее.

Когда браузер загружает HTML-код страницы, он строит на основании него объектную модель документа (Document Object Model или сокращенно DOM).

Упрощенно, в процессе рендеринга браузер выполняет два основных шага:

1. анализирует HTML-документ, чтобы определить то, что в конечном итоге нужно отобразить на странице;
2. выполняет отрисовку дополнительных элементов: картинок, таблиц, стилей и так далее.

Из всех этих файлов и строится DOM-модель.

Параллельно с этим сайт кешируется — на компьютер пользователя (как правило) сохраняется часть файлов сайта (статичные файлы), чтобы при следующем посещении не загружать их заново и быстрее отобразить пользователю содержимое страницы. 

Когда кажется, что работа завершена, браузер и сервер продолжают взаимодействовать. Например:

• подгружать страницы, на которые переходят с этого сайта (прием используется для эффекта моментальный загрузки);
• записывать что-то в cookie; 
• подгружать видео или музыку;
• анализировать, что пользователь делает на странице, и собирать эти данные. 

По мере загрузки страницы браузер и сервер продолжают обмениваться между собой информацией, пока не завершится рендеринг — то есть пока каждый файл с сервера полностью не отобразится на загруженной странице.

Удивительно, какое большое количество шагов выполняется всего за пару секунд. 

⌘⌘⌘

Мы же напомним, что время, потраченное пользователем на ожидание открытия сайта прямо влияет число отказов — закрытие сайта. Чем быстрее загружается сайт, тем скорее посетитель может воспользоваться его функциями — написать в поддержку, подписаться на рассылку или приобрести ваш товар. Поэтому, если вы владелец онлайн-проекта, выбирайте для него надежный и быстрый хостинг.