Как браузер отображает Web-страницу

Web-страница не появляется сразу в том виде, в каком вы ввели URL.

На практике последовательно происходят интерпретация URL, получение IP-адреса через DNS, подключение к серверу, создание безопасного канала HTTPS, отправка HTTP-запроса, получение ответа сервера и отображение браузером.

Однако не каждый раз все выполняется с нуля. Результат DNS может быть в кэше, уже установленное соединение может использоваться повторно, а данные могут читаться из кэша браузера.

В этой статье без излишнего углубления в спецификации разбирается, что происходит до отображения Web-страницы.

Что происходит после ввода URL

Предположим, в адресную строку браузера введена строка https[:]//example.com.

Сначала браузер проверяет введенную строку.

Он решает, это поисковый запрос или URL сайта, и если это URL, интерпретирует адрес назначения.

URL обычно содержит такие сведения:

URL — удобная для человека форма указания сайта.

Но для поиска другой стороны в сети в итоге нужен IP-адрес.

Поэтому браузер переходит к поиску IP-адреса по имени хоста.

DNS ищет IP-адрес

По одному имени example.com браузер не может подключиться к серверу.

Для этого используется DNS.

DNS сопоставляет доменные имена с IP-адресами.

Браузер или OS сначала проверяет, нет ли результата DNS у себя. Если к этому домену уже обращались, IP-адрес может быть получен из DNS-кэша.

Если информации в кэше нет, выполняется запрос к DNS-резолверу. Резолвер при необходимости обращается к нескольким DNS-серверам и ищет IP-адрес для домена.

Полученный IP-адрес не обязательно всегда фиксирован.

Для одного домена могут возвращаться разные IP-адреса из-за региона, настроек DNS, балансировки нагрузки, CDN и других факторов.

Подключение к серверу

Когда IP-адрес известен, браузер подключается к серверу с этим IP-адресом.

В Web-связи важен не только IP-адрес назначения, но и номер порта.

Обычно HTTP использует порт 80, HTTPS — порт 443.

В HTTP/1.1 и HTTP/2 для подключения к серверу обычно используется TCP.

В HTTP/3 используется механизм QUIC, который работает поверх UDP.

Здесь детали HTTP/2 и HTTP/3 не рассматриваются. Важно, что браузер создает канал связи с сервером, используя IP-адрес и номер порта.

Кроме того, новое соединение создается не каждый раз. Если к тому же серверу уже есть соединение, браузер может использовать его повторно.

HTTPS создает безопасный канал

Если URL начинается с https, браузер связывается с сервером по HTTPS.

HTTPS — это HTTP, защищенный TLS.

TLS выполняет основные роли:

Важно, что HTTPS — не только механизм шифрования.

Браузер проверяет сертификат, предъявленный сервером, и подтверждает, действителен ли он для домена назначения.

Благодаря этой проверке браузер может считать, что подключается к нужной стороне с высокой вероятностью.

Однако даже при HTTPS скрывается не вся информация о связи.

Например, IP-адрес назначения, время связи, объем связи не скрываются HTTPS полностью.

В зависимости от среды информация о домене назначения тоже может быть видна на маршруте.

То есть HTTPS очень важен для защиты содержимого и проверки другой стороны, но не гарантирует полную анонимность.

Страница запрашивается по HTTP/HTTPS

Когда безопасный канал создан, браузер запрашивает страницу у сервера.

Этот запрос называется HTTP-запросом.

При HTTPS содержимое HTTP-запроса отправляется защищенным TLS.

Браузер может отправлять серверу такие сведения:

Сервер смотрит на запрос и решает, какие данные вернуть.

Даже при одном URL ответ может меняться в зависимости от состояния входа, Cookie, языковых настроек, типа устройства и другого.

Сервер возвращает данные

Сервер, получив запрос браузера, возвращает HTTP-ответ.

HTTP-ответ содержит статус-код, заголовки, тело и другое.

Центр Web-страницы — HTML, но одной HTML-страницы не всегда достаточно.

Многие Web-страницы отображаются из нескольких видов данных.

Браузер сначала получает HTML, затем дополнительно получает CSS, JavaScript, изображения, шрифты и другое, указанное в HTML.

Поэтому даже открытие одной страницы часто вызывает несколько HTTP-запросов.

Браузер отображает экран

После получения данных сервером браузер преобразует их в форму, которую можно показать на экране.

В общих чертах выполняются такие процессы:

Важно, что браузер не получает от сервера уже готовый экран.

Сервер возвращает материалы: HTML, CSS, JavaScript, изображения и другое.

Браузер интерпретирует их и собирает страницу под размер экрана, настройки и поддерживаемые функции.

Поэтому одна и та же страница может выглядеть по-разному на ПК, смартфоне, в разных браузерах, при разной ширине экрана и настройках.

Даже одна страница может вызвать несколько связей

При отображении Web-страницы важно, что открытие одной страницы не всегда означает связь только с одним сервером.

Даже если тело страницы получено с example.com, изображения, реклама, аналитика, внешние шрифты и внешние скрипты могут загружаться с других доменов.

Пользователь видит «одну открытую страницу», но внутри может быть связь с несколькими серверами.

Дополнительная связь может возникать не только сразу после открытия, но и при прокрутке, нажатиях, поиске, вводе в форму, воспроизведении видео.

В современном Web часто сначала загружают минимальные данные, а затем получают дополнительные данные по действиям пользователя.

Кэш может пропускать часть связи

При отображении Web-страницы не все данные каждый раз берутся с сервера.

Браузер может временно сохранять ранее полученные изображения, CSS, JavaScript и другое.

Это называется кэшем.

Если кэш действителен, браузер может использовать данные на устройстве вместо повторной загрузки с сервера.

Кэш важен для скорости и уменьшения трафика.

Но с точки зрения анонимности и приватности нужно помнить и о данных, которые остаются в браузере: кэше, Cookie и другом.

Важный взгляд для анонимности

Для анонимности важно, что открытие Web-страницы — не одна простая связь.

В Web-доступе участвуют DNS, IP-адреса, HTTPS, Cookie, User-Agent, Referer, внешние скрипты, кэш и другие элементы.

Даже если HTTPS защищает содержимое связи, IP-адрес назначения, время, объем, заголовки браузера, идентификация через Cookie и дополнительная связь с внешними серверами остаются отдельными вопросами.

Особенно важно, что «содержимое связи зашифровано» и «неизвестно, кто куда обращался» — не одно и то же.

HTTPS очень важен для защиты содержимого и проверки легитимности другой стороны.

Но для анонимности нужно смотреть не только HTTPS, а отдельно DNS, IP-адреса, сведения, отправляемые браузером, Cookie, внешнюю связь и другое.

Итоги

До отображения Web-страницы в браузере поэтапно происходит несколько процессов.

Сначала браузер интерпретирует введенный URL и проверяет имя хоста.

Затем DNS ищет IP-адрес, соответствующий имени хоста.

Когда IP-адрес известен, браузер подключается к серверу.

При HTTPS TLS создает безопасный канал с шифрованием, обнаружением подмены и проверкой другой стороны.

Затем браузер отправляет HTTP-запрос, а сервер возвращает HTML, CSS, JavaScript, изображения и другие данные.

Браузер разбирает полученные данные и показывает их на экране.

Кроме того, при отображении одной страницы могут возникать дополнительные связи из-за изображений, рекламы, тегов аналитики, внешних шрифтов, внешних скриптов и другого.

Открытие Web-страницы состоит из большего числа связей и процессов, чем кажется.

Понимание этого потока помогает разложить не только базовую структуру Web, но и точки, на которые нужно смотреть при размышлении об анонимности и приватности.

Связанные инструменты

Связанные статьи