从浏览器访问百度首页（https://www.baidu.com）的过程涉及 多层网络协议 的协作，涵盖 应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。以下是关键协议及其作用的分步解析：

1.应用层协议

（1）DNS 协议（域名解析）

• 作用：将域名 www.baidu.com 解析为 IP 地址（如 180.101.49.12）。
• 协议：
• DNS over UDP：默认使用 UDP 端口 53（查询响应快，适合小数据包）。
• 若响应过大（如 DNSSEC），可能回退到 DNS over TCP。
• 现代浏览器可能支持 DNS over HTTPS (DoH) 或 DNS over TLS (DoT)（加密 DNS 查询）。

（2）HTTP/HTTPS 协议（网页传输）

• HTTP/1.1 或 HTTP/2：
• 早期使用 HTTP（明文传输，已淘汰），现在默认 HTTPS（加密）。
• HTTP/2 支持多路复用，提升加载效率。
• TLS/SSL 协议（加密层）：
• 在 HTTPS 中，先通过 TLS 握手（如 TLS 1.2/1.3）建立安全连接。
• 涉及 证书验证（百度服务器的数字证书由 CA 颁发，如 DigiCert）。

2.传输层协议

（1）TCP 协议（可靠传输）

• 作用：建立端到端可靠连接，确保数据有序、无丢失。
• 关键过程：
• 三次握手：浏览器与百度服务器（如 180.101.49.12:443）建立 TCP 连接。
• TLS 握手：在 TCP 连接上协商加密参数（如密钥交换算法、对称加密算法）。
• 数据传输：HTTP 请求（如 GET /）和响应（HTML 页面）通过 TCP 传输。
• 四次挥手：页面加载完成后释放连接（HTTP/1.1 可能复用连接）。

（2）UDP 协议（可选）

• 若使用 QUIC 协议（HTTP/3 的基础），则基于 UDP 实现快速连接（减少握手延迟）。

3.网络层协议

（1）IP 协议（路由寻址）

• IPv4/IPv6：
  根据网络环境选择 IP 版本（如 180.101.49.12 是 IPv4，百度也支持 IPv6）。
• 路由选择：
  数据包通过路由器跳转，依赖 OSPF、BGP 等路由协议（运营商网络层）。

（2）ICMP 协议（辅助控制）

• 作用：
  用于网络诊断（如 ping www.baidu.com 使用 ICMP Echo 请求/响应）。

4.链路层与物理层协议

（1）以太网/Wi-Fi 协议（局域网传输）

• MAC 地址：
  数据包在本地网络通过 MAC 地址（如网关路由器）转发。
• ARP 协议：
  将网关 IP 解析为 MAC 地址（若本地缓存不存在）。

（2）物理介质（信号传输）

• 有线：光纤/网线（使用 Ethernet 协议）。
• 无线：Wi-Fi（IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax）。

完整流程示例

1. 输入 URL：https://www.baidu.com → 浏览器解析域名。
2. DNS 查询：通过 UDP 53 端口获取百度服务器的 IP。
3. TCP 连接：与 180.101.49.12:443 三次握手。
4. TLS 握手：协商加密算法，验证证书。
5. HTTP 请求：发送 GET / 请求，接收 HTML 响应。
6. 资源加载：解析 HTML，加载 CSS/JS（复用连接或新建 HTTP/2 流）。
7. 渲染页面：浏览器渲染最终页面。