Как работает интернет и что происходит, когда вы заходите на сайт

Интернет — это глобальная сеть, объединяющая миллионы компьютеров и серверов по всему миру, позволяющая обмениваться информацией и получать доступ к разнообразным ресурсам. Когда вы вводите адрес веб-сайта в браузере и нажимаете Enter, происходит сложная последовательность действий, обеспечивающая доставку и отображение запрашиваемого ресурса. Рассмотрим этот процесс детально. Разобраться в вопросе нам помогли эксперты международной онлайн-школы программирования YCLA Coding.

Содержание

После ввода URL (Uniform Resource Locator) в адресную строку браузера первым шагом является преобразование доменного имени в IP-адрес сервера, на котором размещен сайт. Для этого используется система доменных имен (DNS). Браузер сначала проверяет локальный кэш на наличие соответствующего IP-адреса. Если запись не найдена, запрос направляется к DNS-серверу интернет-провайдера или публичному DNS-серверу. DNS-сервер возвращает IP-адрес, соответствующий введенному доменному имени.

Получив IP-адрес, браузер инициирует установление соединения с сервером с помощью протокола TCP (Transmission Control Protocol). Этот процесс включает «трехстороннее рукопожатие»:

После этого устанавливается надежное соединение для передачи данных.

После установления TCP-соединения браузер отправляет на сервер HTTP- или HTTPS-запрос. Основные методы HTTP-запросов включают:

При использовании HTTPS (HTTP Secure) данные передаются через зашифрованное соединение с использованием протоколов SSL/TLS, обеспечивая конфиденциальность и целостность передаваемой информации.

Сервер обрабатывает полученный запрос и формирует HTTP-ответ, который включает:

Сервер может использовать сжатие данных (например, gzip) для уменьшения объема передаваемой информации и ускорения загрузки.

Получив ответ от сервера, браузер приступает к рендерингу страницы:

Браузер также отправляет дополнительные запросы для загрузки ресурсов, таких как изображения, шрифты, стили и скрипты, необходимые для полноценного отображения страницы.

После обработки HTML и CSS браузер выполняет JavaScript-код, встроенный в страницу или подключенный через внешние файлы. JavaScript обеспечивает динамическое поведение страницы, обработку событий и взаимодействие с пользователем. В процессе выполнения скриптов могут загружаться дополнительные ресурсы или выполняться асинхронные запросы к серверу с использованием технологий, таких как AJAX (Asynchronous JavaScript and XML), позволяющих обновлять содержимое страницы без полной перезагрузки.

Для обеспечения быстрой и безопасной работы веб-приложений применяются различные методы и технологии. Рассмотрим ключевые аспекты оптимизации производительности и обеспечения безопасности при взаимодействии с веб-сайтами.

Каждый дополнительный запрос увеличивает время загрузки страницы. Сокращение количества запросов достигается объединением файлов CSS и JavaScript, использованием спрайтов для изображений и внедрением встроенных ресурсов (inline) для небольших элементов.

Применение сжатия (например, Gzip) уменьшает размер передаваемых данных, ускоряя загрузку. Оптимизация изображений с помощью инструментов, таких как ImageOptim или OptiPNG, снижает их вес без потери качества. Также рекомендуется использовать современные форматы изображений, такие как WebP, для улучшения производительности.

Настройка кэширования позволяет браузеру сохранять копии ресурсов, уменьшая количество запросов к серверу при повторных посещениях. Это достигается с помощью заголовков Cache-Control и ETag, а также использования сервис-воркеров для управления кэшем на стороне клиента.

Загрузка скриптов и стилей в асинхронном режиме предотвращает блокировку рендеринга страницы. Использование атрибутов async и defer для тегов

Отложенная загрузка изображений и других медиа-ресурсов до момента их появления в области видимости пользователя снижает первоначальную нагрузку на сеть и ускоряет отображение видимого контента.

CDN распределяет копии статических ресурсов по серверам, расположенным в разных географических регионах, обеспечивая быструю доставку контента пользователям независимо от их местоположения.

Протокол HTTPS обеспечивает шифрование данных между клиентом и сервером, защищая информацию от перехвата и модификации. Для реализации HTTPS используются сертификаты SSL/TLS, которые подтверждают подлинность сайта и обеспечивают безопасное соединение.

Внедрение механизмов защиты от атак, таких как SQL-инъекции, межсайтовый скриптинг (XSS) и подделка межсайтовых запросов (CSRF), предотвращает компрометацию данных и функциональности веб-приложения. Это достигается посредством валидации и экранирования пользовательского ввода, использования параметризованных запросов и внедрения токенов безопасности.

Обновление серверного ПО, библиотек и фреймворков до актуальных версий устраняет известные уязвимости и снижает риск эксплуатации. Автоматизация процесса обновления и мониторинг безопасности помогают своевременно реагировать на новые угрозы.

CSP позволяет определить допустимые источники контента для веб-страницы, предотвращая выполнение вредоносных скриптов и снижая риск XSS-атак. Настройка строгой политики безопасности ограничивает загрузку ресурсов только из доверенных источников.

Реализация надежных механизмов аутентификации, таких как многофакторная аутентификация (MFA), и безопасное управление сессиями предотвращают несанкционированный доступ к учетным записям пользователей. Использование безопасных куки (с флагами HttpOnly и Secure) и ограничение времени жизни сессий повышают безопасность приложения.

Применение перечисленных методов и технологий способствует созданию быстрых и безопасных веб-приложений, обеспечивая положительный пользовательский опыт и защищая данные от потенциальных угроз.

Хочешь понять, как все это работает в реальной жизни и научиться создавать свой сайт?

Запишись на бесплатный пробный урок в YCLA Coding и начни свой путь в программировании уже сегодня!