Как работает веб-браузер (с картинками) / Хабр

Иллюстрация предоставлена Growtika

Браузеры стали частью нашей повседневной жизни. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как они на самом деле работают?

Эта статья приоткроет завесу магии, скрывающуюся за кулисами веб-браузеров.

Давайте начнем!

1. Навигация

Навигация — это первый шаг загрузки веб-страницы. Она происходит когда пользователь вводит URL в адресной строке или делает клик по ссылке.

Переход на веб-страницу

DNS-поиск

Первый шаг — найти IP-адрес, где располагаются ресурсы. Это делается с помощью DNS-поиска.

DNS (Domain Name System)-сервер — это сервер, который главным образом используются для сопоставления имени хоста веб-сайта (пр.: www.example.com) с соответствующим ему IP-адресом. Он содержит базу данных публичных IP-адресов и им соответствующих доменных имен.

Например если вы посетите страницу www.example.com, то DNS-сервер вернет вам ее IP-адрес (93. 184.216.34).

Тройное TCP-рукопожатие

Следующий шаг — установить с сервером TCP-соединение. Это делается благодаря тройному TCP-рукопожатию.

Примечание переводчика. Transmission Control Protocol (TCP) — протокол управления передачей. Это стандарт, определяющий порядок установления и поддержания сетевого взаимодействия, с помощью которого приложения могут обмениваться данными.

Тройное TCP-рукопожатие

1. Сперва клиент посылает запрос на открытие соединения с сервером с помощью SYN-пакета (от англ. SYNchronize packet — пакет синхронизации).

2. Затем сервер отвечает SYN-ACK-пакетом (от англ. SYNchronize-ACKnowledge packet — пакет синхронизации и подтверждения) чтобы подтвердить запрос и запросить клиента открыть соединение.

3. В конце клиент посылает ACK-пакет на сервер для подтверждения запроса.

TLS-рукопожатие

Если веб-сайт использует протокол HTTPS (аббр. от англ. Hypertext Transfer Protocol Secure — защищенный протокол передачи гипертекста), то следующий шаг — установить TLS-соединение через TLS-рукопожатие.

Примечание переводчика. TLS (аббр. от англ. Transport Layer Security — защита транспортного уровня) — шифрует данные, передаваемые через Интернет, чтобы подслушивающие устройства и хакеры не могли увидеть то, что вы передаете, что особенно полезно для частной и конфиденциальной информации, такой как пароли, номера кредитных карт и личная переписка.

TLS-рукопожатие

На этом этапе между браузером и сервером происходит обмен еще несколькими сообщениями.

1. Клиент отправляет «привет»: браузер отправляет серверу сообщение с версией TLS и набором шифров, которые он поддерживает, а также строку рандомных байтов именуемую «рандомом клиента» (client random).

Примечание переводчика. «Рандом клиента» (как и далее «рандом сервера») — это строка из 32-ух рандомных байтов. В соответствии со спецификацией TLS 1.2 первые 4 байта являются текущей датой и временем, а остальные 28 байтов — рандомно сгенерированными цифрами.

2. Сервер отправляет «привет» и сертификат: в ответ на «привет» клиента сервер отправляет свое приветствующее сообщение содержащее SSL‑сертификат, набор шифров и строку рандомных байтов именуемую «рандомом сервера» (server random).

3. Аутентификация: браузер проверяет SSL‑сертификат полученный от сервера на подлинность через «центр сертификатов», который его выпустил. Таким образом браузер может понять что сервер действительно является тем за кого он себя выдает.

4. «Секрет премастера» (premaster secret): браузер отправляет еще одну строку рандомно сгенерированных байтов именуемую «секретом премастера», которая зашифрованна публичным ключом (public key) полученным из SSL‑сертификата сервера. «Секрет премастера» может быть расшифрован только с использованием приватного ключа (private key) сервера.

5. Использование приватного ключа: сервер расшифровывает «секрет премастера».

6. Создание ключей сессии: браузер и сервер генерируют ключи сессии на основе «рандома клиента», «рандома сервера» и «секрета премастера».

7. Клиент завершает процесс рукопожатия: браузер отправляет серверу сообщение о завершении процесса.

8. Сервер завершает процесс рукопожатия: сервер также отправляет клиенту сообщение о завершении процесса со своей стороны.

9. Достигнута безопасность симметричного шифрования: рукопожатие выполнено и дальнейшая коммуникация может продолжиться с использованием ключей сессии (session keys).

Теперь можно начать отправлять запросы на сервер и получать от него данные.

2. Фетчинг ресурсов

После того как установлено TCP-соединение браузер может начать фетчинг (от англ. гл. to fetch — получать, загружать) ресурсов сервера.

Фетчинг ресурсов

HTTP-запрос

Если у вас уже есть опыт в веб-разработке, то вы наверняка встречали понятие HTTP-запросов.

HTTP-запросы используются для фетчинга ресурсов сервера. Для запросов необходимо указать URL и тип запроса (GET, POST, PUT, DELETE). Браузер также добавляет заголовки (headers) к запросу, что бы предоставить дополнительную информацию.

Первый запрос к серверу обычно является GET-запросом на получение HTML-файла.

HTTP-ответ

Затем сервер отвечает соответствующим HTTP-ответом. Ответ содержит код состояния (status code), заголовки (headers) и тело ответа (body).

3. Парсинг HTML

Теперь начинается главная секция. После того как браузер получил HTML-файл он парсит (от англ. гл. to parse — разбирать, анализировать) его для создания DOM (Document Object Model)-дерева.

Это делается при помощи движка браузера, который является его ядром (Пр.: Gecko для Firefox, Webkit для Safari, Blink для Chrome и т.д.).

Вот пример HTML-файла:

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title>Page Title</title>
  </head>
  <body>
    <p>Hello World!</p>
  </body>
</html>

Токенизация

Первый шаг на пути к отображению веб-страницы — это токенизация HTML-файла. Токенизация — это процесс деления строки символов на значимые чанки (от англ. chunk — кусок) для браузера, именуемые токенами (от англ. token — жетон).

Токены являются базовыми строительными блоками DOM-дерева.

Токенизация

Строительство DOM-дерева

Лексинг (lexing) — это процесс конвертации токенов в древовидную структуру именуемую DOM-деревом.

DOM-дерево — это древовидная структура данных, которая представляет собой ноды(от англ. node — узел) в HTML-документе.

DOM-дерево

Заметка: если для страницы требуются какие-либо внешние ресурсы, то они будут обработаны следующим образом:

1. Не блокирующие ресурсы загружаются параллельно (Пр.: картинки)

2. Отложенные ресурсы загружаются параллельно, но выполняются после того как будет построено DOM-дерево. Пр.: скрипты с атрибутом defer и CSS-файлы.

3. Блокирующие ресурсы загружаются и выполняются последовательно. Пр.: скрипты БЕЗ атрибута defer.

4. Парсинг CSS

После того как DOM-дерево построено, браузер парсит CSS-файлы для создания CSSOM (CSS Object Model).

Этот процесс аналогичен построению DOM-дерева с использованием токенизации и генерации CSSOM.

5. Выполнение JavaScript

Как упоминалось ранее, если у страницы есть блокирующий скрипт, то он будет загружен и обработан незамедлительно, в то время как строительство DOM-дерева будет отложено, либо же скрипт будет загружен и выполнен после того, как DOM-дерево будет полностью создано.

Независимо от того когда выполняется скрипт, он будет обработан движком JavaScript, который похож на движок браузера и зависит от того какой браузер используется.

JIT-компиляция

Компиляция

Интерпретация

Предполагая, что вам уже знакома концепция интерпретаторов и компиляторов, поговорим о движке JavaScript.

Движок JavaScript использует гибридный подход компиляции именуемый JIT (от англ. аббревиатуры Just in Time — точно в срок).

JIT-компиляция, в отличие от скомпилированного языка такого как C, где компиляция делается заранее (другими словами ДО выполнения кода), делается ВОВРЕМЯ выполнения.

JIT-компиляция

6. Рендеринг

Наконец-то пришло время рендера (от англ. rendering — визуализация) страницы. Для рендеринга браузер использует DOM-дерево и CSSOM.

Построение дерева рендера

Первый шаг — построить дерево рендера. Дерево рендера — это подмножество DOM-дерева, состоящее только из видимых на странице элементов.

Компоновка (layout)

Следующим этапом является компоновка дерева рендера. Она делается путем расчетов точных размеров и позиции каждого элемента в дереве рендера.

Этот этап происходит каждый раз, когда мы изменяем что-нибудь в DOM, что затрагивает компоновку страницы, даже частично.

Примеры ситуаций, когда позиция элементов перерассчитывается:

1. Добавление или удаление элементов из DOM

2. Изменение размеров окна браузера

3. Изменение ширины, высоты или позиции элемента

Отрисовка (painting)

Наконец, браузер решает, какие ноды должны быть видимыми, и рассчитывает их позицию в области просмотра (viewport), после чего наступает время их отрисовать (сделать рендер пикселей) на экране. Этот этап также известен как этап растеризации, на котором браузер преобразует каждый элемент, рассчитанный на этапе компоновки, в реальные пиксели на экране.

Также как и этап компоновки, этот этап происходит каждый раз когда мы изменяем отображение элемента в DOM, даже частично.

Примеры ситуаций, когда происходит повторная отрисовка:

1. Изменение очертания элемента

2. Изменение прозрачности (opacity) или видимости (visibility) элемента

3. Изменение цвета фона элемента

Наложение слоев и композиция

Финальный этап — композиция слоев. Это делается браузером для оптимизации процесса рендеринга.

Композиция (compositing) — это техника разделения частей страницы на слои, их отрисовки и дальнейшего составления из них страницы в отдельном потоке называемом композиторским потоком (compositor thread). Когда разделы документа рисуются в разных слоях, перекрывая друг-друга, композиция необходима для того что бы удостовериться, что они нарисованы в правильном порядке и их содержимое корректно отображается.

Заметка: обновления DOM, в частности компоновка и отрисовка, чрезвычайно ресурсоемкие операции, которые существенно заметны на слабых устройствах. Поэтому важно минимизировать количество их срабатываний.

На этом все!🎉

Спасибо за прочтение.

Какие браузеры являются самыми надежными?

Браузер — тот самый инструмент, который открывает нам мир в интернет-пространство. Если говорить коротко, то браузер — это проводник во всемирную паутину, поэтому без него никак не обойтись. Так как интернет содержит в себе как полезное, так и наоборот, то необходимо использовать надежный «проводник» в интернет-пространство.

Далее мы расскажем вам какой же браузер наиболее безопасный. В качестве «подопытных» выступят следующие кандидаты:

• Google Chrome,
• Opera,
• Safari,
• Firefox,
• Microsoft Edge,
• Tor.

Мы исключили из этого списка Internet Explorer, так как в последних продуктах компании Microsoft повсеместно используется браузер Microsoft Edge, который призван заменить устаревший Explorer.

Google Chrome

Данный браузер является лидером среди используемых браузеров. Такая популярность обусловлена надежной защитой в паре с простотой интерфейса и удобством использования.

Сами создатели Chrome гарантируют, что этот браузер является самым надежным и безопасным благодаря 3-м основным функциям:

• Автоматическое обновление, с помощью которых моментально устраняются недостатки безопасности,
• Безопасный просмотр, который предупреждает пользователя о наличии возможных угроз, при открытии нежелательных сайтов,
• Песочница, дающая дополнительный уровень защиты от внешних угроз, а также предотвращающая автоматическую установку вредоносного программного обеспечения.

Самым большим недостатком браузера считается способность Chrome отслеживать каждый шаг пользователя. В противовес этому, продукт Google имеет настраиваемые вручную параметры конфиденциальности, а также всем полюбившийся режим инкогнито.

Opera

Пик популярности Opera был 10 лет назад. Однако и сейчас он пользуется успехом у своих преданных фанатов. Самое большое преимущество — встроенная блокировка рекламы. Но и здесь есть минус — данная функция отключена по умолчанию и пользователю нужно активировать ее вручную. Как вы уже поняли, с безопасностью здесь все отлично. Также, браузер смог лучше всего обеспечить пользователя конфиденциальностью. Речь идет о бесплатной встроенной услуге виртуальной частной сети (VPN). Работает она также, как и сторонние VPN-сервисы, но в нашем случае воспользоваться виртуальной частной сетью можно бесплатно.

Как и Google Chrome, Opera собирает некоторую информацию о пользователях. Правда на этом дело не заканчивается, так как полученной о пользователях информацией браузер может делиться со своими доверенными партнерами.

Safari

По сравнению с предыдущими интернет-браузерами, Safari имеет немного больше недостатков безопасности. С другой стороны, он имеет множество настроек безопасности и конфиденциальности для защиты от кибер-угроз:

• Продвинутая система обнаружения рекламодателей и предотвращения отслеживания на различных площадках.
• Предупреждение о вредоносных сайтах еще до их посещения.
• Песочница (такая же, как и у Opera).
• Частный просмотр, который гарантирует, что связанная с посещением информация не будет собрана и сохранена.

К слову, Safari предлагает обширный, по сравнению с другими браузерами спектр функций и настроек конфиденциальности.

Firefox

В некоторых странах Европы Firefox имеет большую популярность, нежели его конкуренты в лице Chrome, Opera, Safari и так далее. В прошлом году была выпущена новая версия этого браузера — Firefox Quantum. Новая версия может предложить новые функции безопасности, такие как:

• Linux Sandboxing, которая предотвращает попытки взлома,
• Улучшенный и удобный центр управления для настройки многочисленных параметров сеанса пользователя,
• Защита от слежения на различных сайтах.

Для полной конфиденциальности, браузер Firefox предлагает уникальную функцию — он умеет работать в сети Tor, для этого нужно включить в браузере специальное дополнение.

Microsoft Edge

Новый браузер компании Microsoft претендует на звание самого безопасного и защищенного браузера.

Встроенная функция Windows Defender SmartScreen позволяет обнаруживать вредоносные и фишинговые сайты лучше, чем тот же Chrome. Кроме того, техника песочницы здесь более доработана по сравнению Firefox.

Функции Do Not Track и inPrivate позволяют максимально оставаться анонимным в сети и не допускать сбора информации о ваших посещениях. Браузер получает обновление через службу Windows Update, которая работает в автоматическом режиме. Однако если вы отключили автоматическое обновление системы Windows 10, то и обновления Edge вы не получите.

Огромное преимущество этого браузера — Microsoft не получает доход от генерирования целевой рекламы.

Tor

Проект Tor создан добровольцами для того, чтобы пользователи могли максимально анонимно просматривать web-страницы (даже правительственные органы не смогут отследить ваши действия в интернете).

Для этого, браузер использует следующее:

• скрытие IP-адреса,
• отключено определение местоположения по умолчанию,
• полная анонимность в отношении посещений сайтов,
• применение несколько уровней шифрования.

По сути, Tor является более чистой и безопасной версией Firefox, однако все же без недостатков. Здесь можно отметить плохую производительность, неудобный интерфейс и сложное использование браузера.

Итог

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что в каждом браузере есть свои как недостатки, так и преимущества. Где-то недостатки нивелируются большим числом преимуществ, а где-то имеется куча недостатков, но есть пару огромных плюсов. Идеального со всех сторон браузера не существует, однако из представленных продуктов можно назвать более надежные и безопасные варианты.

Ниже мы представим в убывающем порядке топ самых надежных и безопасных браузеров на сегодняшний день:

• Tor,
• Opera,
• Google Chrome,
• Firefox,
• Safari,
• Microsoft Edge.

Читать в Telegram

Поддерживаемые браузеры • FamilySearch

Наилучшие впечатления от веб-сайта FamilySearch при использовании поддерживаемого браузера. Поддерживаемые браузеры предоставляют новейшие функции и обеспечивают наилучшую производительность и безопасность.

Веб-сайт поддерживает текущие версии операционных систем (ОС) Windows и Mac и одну предыдущую версию. Обратите внимание, что Mac OS не позволяет обновлять браузер Safari независимо от Mac OS. Вы должны обновить Mac OS, чтобы иметь последнюю версию браузера Safari. Если вам не удается обновить Mac OS, мы рекомендуем вам загрузить и установить один из других поддерживаемых браузеров.

Поддерживаемые браузеры

Независимо от используемой операционной системы наш веб-сайт работает со следующими полностью поддерживаемыми браузерами:

• Apple Safari — текущая версия и одна предыдущая
• Google Chrome — текущая версия и одна предыдущая
• Microsoft Edge — текущая версия и одна предыдущая
• Mozilla Firefox — текущая версия и одна предыдущая

Обычно Chrome, Safari, Firefox и Edge обновляются с помощью последних функций, исправлений ошибок и исправлений безопасности. Если ваш браузер не настроен на самообновление, вы можете перейти на веб-сайт браузера, чтобы обновить его самостоятельно. Safari — это браузер, встроенный в операционную систему Mac, и его нельзя обновлять независимо от операционной системы на компьютере Mac. Мы рекомендуем проверить наличие обновлений операционной системы и выполнить обновление, чтобы убедиться, что у вас установлена ​​последняя версия браузера Safari.

С 1 февраля 2018 года веб-сайт FamilySearch больше не поддерживает ни одну из версий Microsoft Internet Explorer. Если вы используете Internet Explorer, мы рекомендуем вам перейти на поддерживаемый браузер. Пожалуйста, посетите страницу обновления браузера для получения дополнительной помощи.

С августа 2021 года веб-сайт FamilySearch больше не будет поддерживать TLS (безопасность транспортного уровня) версии 1.0 и 1.1. В дальнейшем FamilySearch будет поддерживать текущий отраслевой стандарт и одну из основных версий ранее. На данный момент это TLS 1.3 и 1. 2. Возможно, вам придется обновить свое устройство, чтобы использовать более новую версию TLS.

Браузер Samsung не поддерживает веб-сайт FamilySearch.

Если кажется, что FamilySearch не работает должным образом в используемом вами браузере, вы можете попробовать другой браузер или проверить наличие обновлений для используемого вами браузера. Иногда обновления браузера или обновления FamilySearch могут привести к тому, что некоторые браузеры будут работать лучше, чем другие.

Если вы не знаете, какой браузер используете, попробуйте использовать What’s My Browser.

Если у вас возникли проблемы при использовании одного из поддерживаемых браузеров

1. Обновите просматриваемую страницу. Для Windows одновременно нажмите клавиши управления ( Ctrl ) и F5 . Для Mac нажмите Apple + R или Cmd + R .
2. Удалите историю браузера, чтобы удалить старые копии этой страницы, хранящиеся на вашем компьютере.
3. Используйте другой поддерживаемый браузер.

В обновлении Microsoft Edge от января 2019 г. часто появляется это сообщение об ошибке: «Информация о записи недоступна. Повторите попытку позже». Если вы получили это сообщение в Edge, попробуйте загрузить новейший браузер Edge. Вы также можете использовать Chrome или Firefox, если хотите.
Примечание. В сообществе FamilySearch группы отображаются неправильно при использовании браузера Safari на планшете Apple iPad. Вместо этого используйте Chrome с включенным видом рабочего стола.

Какие операционные системы требуются для мобильных приложений FamilySearch?
Как удалить все файлы cookie и временные файлы, хранящиеся в моем интернет-браузере?
Какие браузеры и устройства работают для индексации?

Какие браузеры поддерживает Perception 5?

Применяется к следующим продуктам: 

Вопросительный знак Восприятие

Применяется к следующим версиям восприятия: 

Восприятие 5.

7

Восприятие 5.4

Восприятие 5.2

Восприятие 5. 1

Веб-браузеры используются для подключения и использования Perception. Они представляют данные, отправленные обратно с сервера, в видимом формате. Веб-браузеры используются для подключения к частям Perception, обращенным к администратору и участникам.

Поддерживаемые браузеры зависят от версии используемого программного обеспечения. В этой статье базы знаний рассматриваются Perception 5  и включает следующие разделы:

• Браузеры, поддерживаемые административным программным обеспечением Perception
• Браузеры, которые участники могут использовать для сдачи экзаменов

Браузеры, поддерживаемые административным программным обеспечением Perception

Следующие веб-браузеры поддерживаются административным программным обеспечением Perception:

Браузер	Вопросительный знак Live	Восприятие 5. 7	Восприятие 5.4	Восприятие 5.1/5.2
Internet Explorer 7
Internet Explorer 8				​
Internet Explorer 9				​
Internet Explorer 10				​
Internet Explorer 11				​
Firefox *
Сафари *
Хром *

* Perception поддерживает только последние поддерживаемые поставщиком версии браузеров, чтобы обеспечить высочайший уровень безопасности и стабильности. Если вы используете один из этих браузеров, убедитесь, что это самая последняя версия.

Браузеры, которые участники могут использовать для оценивания

Следующие веб-браузеры поддерживаются для доставки оценок:

Браузер	Восприятие 5,7	Восприятие 5,4	Восприятие 5.1/5.2​
Internet Explorer 7			​
Internet Explorer 8			​
Internet Explorer 9			​  # (оба)
Internet Explorer 10	​	​	​
Internet Explorer 11	​		​
Firefox 3			​ 9	​	​	​
​Опера	​	​	​
Браузер Android 2+			​
iOS 4+			​

#  Файл устройства можно обновить для автоматического определения этих браузеров, однако при их использовании были обнаружены определенные проблемы.