私たちがウェブサイトにアクセスしているとき、本当に何が起こりますか？

ウェブサイトは、世界中の何十億もの人々が使用する日常のツールであり、さまざまな目的で提供され、基本的に情報の提供、通信、データ交換に至るまで、ユーザーにさまざまなサービスを提供できます。
この記事では、Webサイトのセットアップの基礎となるアーキテクチャと、Webサイトにアクセスして使用する際に必要なプロセスに焦点を当てます。

インターネットに接続していて、ブラウザwww.holbertonschool.comに入力して、Enterキーを押すと、すぐにHolberton Schoolのホームページが表示されますが、どのように機能しましたか？私たちが検討する最初のテクノロジーはDNSです。

DNS

DNSはドメインネームシステムの略で、インターネットまたはプライベートネットワークに接続されたコンピューター、サービス、またはその他のリソース用の階層型の分散型ネーミングシステムです。インターネットの電話帳と言えます。Webブラウザー、コンピューター、およびサーバーは、インターネットプロトコル（IP）アドレスを介して相互作用および通信します。DNSはドメイン名をIPアドレスに変換して、ブラウザがインターネットリソースをロードできるようにします。インターネットに接続されている各デバイスには、他のマシンがデバイスを見つけるために使用する一意のIPアドレスがあります。DNSサーバーは、人間がIPアドレスを記憶する必要をなくします。そのため、この図では、ドメイン名www.holbertonschool.comを入力し、それを実行してDNS要求を行いました。

これで、DNS要求とプロセスは、次の手順でサーバーによって処理されます。

1. DNSスタブリゾルバーサーバー：
   スタブリゾルバーは、デスクトップコンピューターまたはモバイルデバイスで実行されているアプリケーションプログラムがDNSドメイン名を解決する必要がある場合に、DNSクエリまたは要求を生成するエンドポイントホストに通常見られるソフトウェアコンポーネントです。スタブリゾルバーによって発行されたDNSクエリは、通常、DNS再帰リゾルバーに送信されます。したがって、この図では、DNS要求がWebブラウザーで行われたため、スタブリゾルバーはコンピューターに配置されています。
2. DNS再帰的リゾルバーサーバー：
   再帰的リゾルバーは、図書館のどこかで特定の本を探しに行くように求められる図書館員と考えることができます。これは、Webブラウザーなどのアプリケーションを介してクライアントマシンからクエリを受信するように設計されたサーバーであり、元のクエリへの応答を取得してスタブリゾルバーに応答を送信するために必要な数のクエリも実行します。
3. ルートネームサーバー：
   ルートサーバーは、人間が読み取れるドメイン名をIPアドレスに変換（解決）するための最初のステップです。これは、他のより具体的な場所への参照として機能するさまざまな本の棚を指す図書館の索引のようなものです。
4. TLDネームサーバー：
   トップレベルドメイン（TLD）ネームサーバーは、特定のIPアドレスを検索する次のステップであり、ホスト名またはドメイン名の最後の部分をホストします。www.holbertonschool.comで説明すると、「com」はTLDネームサーバー。 TLDネームサーバーは、図書館にある特定の本の棚と考えることができます。
5. DNS権威サーバー：
   権威ネームサーバーは、ネームサーバークエリの最後のストップです。権限のあるネームサーバーが要求されたレコードにアクセスできる場合、要求されたホスト名のIPアドレスを要求を行ったDNS再帰リゾルバーに返します。これは、本の棚にある辞書と考えることができます。この辞書では、名前（ドメイン名）をIPアドレスに変換してから、応答をライブラリアン（Recursive Resolver）に送り返します。

DNSとWebサイトの場所について理解したので、通信とデータ転送がどのように機能するかという次の質問に進むことができます。これにより、TCP / IPと呼ばれる次のテクノロジに進みます。

TCP / IP

TCP / IP は 、Transmission Control Protocol / Internet Protocolの略で、インターネットおよび同様のコンピュータネットワーク内のネットワークデバイスを相互接続するために使用される一連の通信プロトコルを定義するインターネットプロトコルスイート です。 TCP / IPは、コンピューターが1つのデバイスから別のデバイスにデータを転送する方法を決定します。

各通信が目的の宛先に無傷で到達することを保証するために、TCP / IPモデルはデータをパケットに分解し、パケットをもう一方の端で完全なメッセージに再構成します。小さなパケットでデータを送信すると、精度の維持が容易になります。 1つのメッセージがパケットに分割された後、1つのルートが混雑している場合、これらのパケットは異なるルートに沿って移動する可能性があります。これは、同じ世帯に数枚の異なるカードを郵送するようなものです。カードはあなたの家で旅を始めますが、あなたは各カードを異なるメールボックスにドロップするかもしれません、そして各カードは受取人のアドレスへの異なるパスをたどるかもしれません。

TCPとIPは、別々のコンピュータネットワークプロトコルです。 TCP（伝送制御プロトコル）とIP（インターネットプロトコル）の違いは、データ伝送プロセスにおけるそれらの役割です。 IPはデータが送信されるアドレスを取得しますが、TCPはそのIPアドレスが見つかると正確なデータ配信を保証します。一緒に、2つはTCP / IPプロトコルスイートを形成します。

TCP / IP機能は、4つの抽象化レイヤーに編成されており、各プロトコルのネットワークの範囲に従って、関連するすべてのプロトコルを分類します。最下位から最上位まで、レイヤーは次のとおり
です。1 。リンクレイヤー。
ネットワークアクセスレイヤーとも呼ばれ、単一のネットワークセグメント（リンク）内に残るデータの通信方法を含み、コンピューターがインターネットを介して相互に通信できるようにする物理インフラストラクチャを処理します。これには、イーサネットケーブル、ワイヤレスネットワーク、ネットワークインターフェイスカードなどが含まれます。コンピュータのデバイスドライバ。 デジタルデータを送信可能な信号に変換してネットワーク接続を可能にするコードなどの技術インフラストラクチャも含まれています。
2.インターネット層;
これはネットワーク層とも呼ばれ、独立したネットワーク間のインターネットワーキングを提供し、トラフィックのフローとルーティングを制御して、データが迅速かつ正確に送信されるようにします。この層は、宛先でデータパケットを再構成する役割も果たします。
3。トランスポート層;
この層はホスト間通信を処理し、2つの通信デバイス間の信頼性の高いデータ接続を提供します。これは、保険付きパッケージの送信に似ています。トランスポート層は、データをパケットに分割し、送信者から受信したパケットを確認し、受信者が受信したパケットを確認するようにします。
4。アプリケーション層;
アプリケーション層は、アプリケーションのプロセス間のデータ交換を提供します。これは、ユーザーがネットワークにアクセスできるようにするアプリケーションのグループです。これらには、電子メール、メッセージングアプリ、クラウドストレージプログラムが含まれます。これは、エンドユーザーがデータを送受信するときに表示および操作するものです。

上で説明したこれらの4つのレイヤーは、www.holbertonschool.comにアクセスしたときにHolbertonSchoolのWebサイトページがどのように提供されるかを決定します。

次に説明する基盤となるテクノロジーはファイアウォールです。

ファイアウォール

ファイアウォールは、所定のセキュリティルールに基づいて着信および発信ネットワークトラフィックを監視および制御するネットワークセキュリティシステムです。ファイアウォールは防御の第一線として機能し、コンピュータネットワークへの不正アクセスやコンピュータネットワークからの不正アクセスを防ぐように設計されています。ファイアウォールは、次のようないくつかの方法でトラフィックを監視し
ます。1。 パケットフィルタリング。
パケットフィルターは、コンピューター間で転送されたデータパケットを検査します。これらのフィルターは、特定された特定の脅威に一致するパケットを削除し、他の脅威が目的の宛先に到達できるようにします。
2.プロキシサービス;
プロキシサーバーは仲介役として機能します。ファイアウォールの背後にあるコンピューターのミラーを作成し、顧客のデバイスと着信パケット間の直接接続を防ぎ、ネットワークの場所を保護します。
3. ステートフルインスペクション。
ステートフルインスペクションファイアウォールは、各データパケットのさまざまな要素を検査し、それらを信頼できる情報のデータベースと比較します。これらの要素には、送信元と宛先のIPアドレス、ポート、およびアプリケーションが含まれます。着信データパケットは、ファイアウォールを通過できるようにするために、信頼できる情報と十分に一致する必要があります。
4.回路レベルのゲートウェイ。
回線レベルのゲートウェイは、確立された伝送制御プロトコル（TCP）接続を検証し、アクティブなセッションを追跡します。内部デバイスがリモートホストとの接続を開始すると、回線レベルのゲートウェイが内部デバイスに代わって仮想接続を確立し、内部ユーザーのIDとIPアドレスを非表示に保ちます。

ファイアウォールは、ネットワークとデバイスの周囲に保護フィルターを配置することで、バックドア、ウイルス、スパムなどのさまざまなセキュリティリスクを防ぐのに役立ちます。

次に検討するテクノロジーはHTTPS / SSLです。

HTTPS / SSL

HTTPSはHyperText Transfer Protocol Secureの略で、HTML（Webページの作成に使用される）などのハイパーメディアドキュメントを送信するためのアプリケーション層プロトコルです。SSLはSecureSockets Layerの略で、要するに、インターネット接続を安全に保ち、2つのシステム間で送信される機密データを保護するための標準的なテクノロジーです。WebサイトがSSL証明書で保護されている場合、
HTTPS（https）がURLに表示されます。ブラウザバーの鍵の記号をクリックすると、発行機関やウェブサイト所有者の会社名など、証明書の詳細を確認できます。

SSL証明書はサーバー側にインストールされますが、ブラウザーにはSSLで保護されていることをユーザーに知らせる視覚的な手がかりがあります。まず、SSLがサイトに存在する場合、ユーザーにはhttp：//ではなくhttps：//がWebアドレスの先頭に表示されます（余分な「s」は「セキュア」を表します）。証明書がビジネスに与えられる検証のレベルに応じて、安全な接続は、南京錠のアイコンまたは緑色のアドレスバー信号の存在によって示される場合があります。
説明から、見たり入ったりするとわかりますhttps://www.holbertonschool.com、SSL証明書を使用して安全なWebサイトにアクセスしています。

次のテクノロジーはロードバランサーです。

ロードバランサー

ロードバランサーは、ネットワークトラフィックを複数のサーバーに系統的かつ効率的に分散する物理デバイスまたは仮想デバイスです。訪問者やユーザーの数が多い、またはその他の技術的ニーズがあるため、一部のサービスプロバイダーは、ユーザートラフィックに一致するように複数のサーバーでデータをホストします。この場合、ロードバランサーを使用してサーバーのトラフィックと使用量を分散します。ロードバランサーは、アプリケーションの容量（同時ユーザー）と信頼性を高めるために使用されます。

次に検討するテクノロジーはWebサーバーです。

Webサーバー

Webサーバは、 Webページを配布するためにHTTPまたはHTTPS経由で要求を受け入れるコンピュータソフトウェアおよび基礎となるハードウェアです。WebブラウザまたはWebクローラーは、HTTPを使用して特定のリソースを要求することで通信を開始し、サーバーはそのリソースのコンテンツまたはエラーメッセージで応答します。サーバーは、ユーザーエージェントから送信されたリソースを受け入れて保存することもできます（そうするように構成されている場合）。Webサーバーの基本的な目的は、Webページを保存、処理、およびユーザーに配信することです。

アプリケーション・サーバー

アプリケーションサーバーは、クライアントコンピューター用のアプリケーションを格納および実行するネットワークコンピューターです。アプリケーションサーバーフレームワークには、包括的なサービスレイヤーモデルが含まれています。これには、プラットフォーム自体に定義された標準APIを介してソフトウェア開発者がアクセスできる一連のコンポーネントが含まれています。Webアプリケーションの場合、これらのコンポーネントは通常、Webサーバーと同じ環境で実行され、主な仕事は動的ページの構築をサポートすることです。アプリケーションサーバーは、データベース情報（通常はデータベースサーバーから取得）とエンドユーザーまたはクライアントプログラム（多くの場合、Webブラウザーで実行）を接続します。

データベース

データベースは、コンピューターに保持されている構造化されたデータセットであり、データベースサーバーはデータベースの保存と取得専用です。データベースサーバーは、データベース管理システム（DBMS）とデータベースを保持します。クライアントマシンからの要求に応じて、データベースで選択されたレコードを検索し、それらをネットワーク経由で返します。

要約すると、私が入るとき https://www.holbertonschool.com私のブラウザに、リクエストはhttps経由でtcp / ipを使用して送信され、ドメイン名はDNS経由でIPに解決され、解決されると、ロードバランサー（該当する場合）またはHolbertonSchoolサーバーに再利用されます。ほとんどの場合、ファイアウォールが先行して保護されています。サーバの設定は、WebサーバのWebページを提供店や、アプリケーションサーバの仲介や、作成、更新、データや情報の検索や削除の形でアプリケーションと対話するために、クライアントやユーザーのためのインターフェイスを提供し、データベースレコードを格納するのは、ネットワークで共有または交換されるデータです。Webページが返されると、ブラウザのロックアイコンはアクティブなSSL証明書を示します。