實際例子解析：從打網址開始，網路到底發生了什麼事？
更新日期： 2025 年 4 月 7 日
本文為 網路模型基礎 系列文：
你有沒有想過，當你打開瀏覽器、輸入 www.google.com、按下 Enter 的那一瞬間，到底發生了什麼事？
這短短幾秒內，電腦與全球無數設備展開了一場密切協作。
在這篇文章中，我們將用 TCP/IP 四層模型 的角度，帶你一層一層拆解從「輸入網址」到「網頁呈現」這段過程。
無論你是學習網路基礎的新手，或是想強化底層理解的程式設計師，這篇文章都能幫你把抽象的網路流程變得具體又清晰！
全貌先看：一張圖了解 TCP/IP 四層與流程概覽
你每天滑手機、用電腦上網，背後其實是一個非常嚴謹又有秩序的流程在運作。而這一切的傳輸流程，正是根據 TCP/IP 四層模型 分工合作完成的。
想像你寄一封跨國信件，會經過撰寫信件、封裝、標上地址、交由郵局、飛機運送、當地郵差配送… 這些環節就像是 TCP/IP 各層的角色。每一層都有特定任務，合作完成整體傳遞。
以下是四層的簡要對照：
| TCP/IP 層級 | 功能簡述 |
|---|---|
| 應用層（Application） | 負責處理我們看的見的應用，例如：HTTP、Email、FTP 等瀏覽器、App 就在這一層溝通 |
| 傳輸層（Transport） | 確保資料送得「完整」又「有順序」，以 TCP/UDP 協定為主 |
| 網際層（Internet） | 幫資料決定「送去哪裡」的路線，處理 IP 位址與路由 |
| 網路介面層（Network Interface） | 資料的實體傳輸過程，透過乙太網路、Wi-Fi、光纖等方式，真正送出資料 |
📌 接下來，我們將從你輸入網址開始，逐層解析這場資料傳遞的旅程。
應用層（Application Layer）：你打開網頁，HTTP 請求啟動
第一步：DNS 查詢，把網址變成 IP 位址
當你在瀏覽器輸入 www.google.com，按下 Enter 的瞬間，第一件事就是找出這個網域名稱背後代表的 IP 位址。
因為網路世界的設備只看得懂 IP 位址，不能直接處理「字母網址」。所以就得拜託 DNS（Domain Name System） 這個像「網路電話簿」的系統，來幫我們做翻譯。
比喻一下：
就像你要寄信給「台北市政府」，你不能寫「市政府」就好，你需要它的具體地址。DNS 就是在幫你查這個地址。
範例流程：
使用者輸入：www.google.com
↓
查詢 DNS，得到 IP：142.250.196.100（舉例）📌 小補充：有些瀏覽器會先查本地快取（cache）或作業系統快取，若找不到才會透過網路發送 DNS 查詢。
第二步：發出 HTTP 或 HTTPS 請求
獲得 IP 之後，瀏覽器會根據你要求的網頁內容，組出一個 HTTP 請求，並打包送往伺服器。
這是最常見的應用層協定，用來傳送文字、圖片、影片等各種網頁資源。
範例請求：
GET / HTTP/1.1
Host: www.google.com若是 HTTPS 則還會多加上加密機制，確保資料在途中不會被竊聽或竄改。
📌 請求完成後，這些資料會往下一層送交，由傳輸層處理。
傳輸層（Transport Layer）：建立連線，確保資料穩定送達
TCP 協定登場：資料包裝與可靠傳送
HTTP 請求雖然已經準備好內容，但還需要靠 TCP 協定 幫忙分段、加編號、處理錯誤、重送遺失資料… 才能「穩穩當當」地送出去。
TCP 就像一個嚴謹的快遞公司，確保每份資料包裹：
- 有正確的收件人與寄件人（埠口號）
- 有編號可重組（序號）
- 有確認收到的回信（ACK）
- 有問題還會主動補寄（重傳機制）
這就是 TCP 的強大之處。
🤝 TCP 三次握手（Three-Way Handshake）
TCP 是「連線導向」的協定，也就是說在真正傳資料前，它會先「打招呼」建立穩定的通訊通道，這個過程叫作「三次握手」。
流程如下：
- Client 傳送 SYN（我要建立連線）
- Server 回應 SYN + ACK（我收到了，也想建立連線）
- Client 再傳 ACK（我確認了）
握手成功後，才會開始資料交換，並確保雙方能夠正確收發資料。
🧩 SYN 和 ACK 是什麼？
SYN（Synchronize）和 ACK（Acknowledge）不是封包的名稱，而是 TCP 封包中的控制位元（Flags），也可以說是一種訊號，用來表示「這個封包要幹嘛」。
🔍 TCP 封包裡有哪些控制位元？
TCP 協定的封包裡面有一段叫做 Flags 欄位，這個欄位用來控制通訊的狀態，它包含以下幾個常見的控制旗標（旗幟）：
| 名稱 | 縮寫 | 意義 |
|---|---|---|
| SYN | Synchronize | 要建立連線（「我想開始對話」） |
| ACK | Acknowledge | 確認已收到資料（「我有收到你說的話」） |
| FIN | Finish | 我要斷線了（「我要掛電話了喔」） |
| RST | Reset | 強制重設連線（「欸欸這通話怪怪的重來」） |
| PSH | Push | 要求立即處理資料 |
| URG | Urgent | 表示這筆資料很緊急 |
📦 那 SYN 和 ACK 是怎麼出現在封包裡的？
它們會以「旗標」的形式，被設在 TCP 封包的 header（標頭）中。舉個例子：
- 第一次握手：
Client → Server：一個 SYN = 1，ACK = 0 的封包 → 表示「我想建立連線」 - 第二次握手：
Server → Client：一個 SYN = 1，ACK = 1 的封包 → 表示「我收到了，也想連線」 - 第三次握手：
Client → Server：一個 SYN = 0，ACK = 1 的封包 → 表示「我確認你有收到，那我們來開始吧！」
所以說：
✅ SYN 跟 ACK 是 TCP 封包的控制訊號，不是「封包名稱」本身。
🤔 SYN 跟 ACK 是不是空的封包？來拆解一下！
很多初學者學到 TCP 三次握手時都會好奇：「SYN 跟 ACK 這些封包裡有沒有傳資料？」
✅ 簡短回答：
是的！SYN 與 ACK 這類控制封包，幾乎都不含資料內容（也就是 payload 通常是空的）。
它們的主要任務是：「建立連線、確認收訊」，不是拿來傳輸像 HTML 或圖片這種實際資料的。
🔬 詳細說明：這些控制封包長怎樣？
一個 TCP 封包基本上包含兩部分：
- Header（標頭）
包含來源與目的埠號、序號、確認號、控制旗標（SYN、ACK、FIN…）等 - Payload（負載）
這才是真正的資料內容（像 HTTP 請求、圖片、影片等）
但像是：
- 第一次握手（SYN 封包）：SYN=1, ACK=0
- 第三次握手（ACK 封包）：SYN=0, ACK=1
這類控制封包：
- ✅ Header 有資訊（像起始序號、確認號）
- ❌ Payload 幾乎為空（沒有實際資料內容）
所以你可以把它們想成：
「功能性通知信」，有標題但沒正文，只是用來說「我來囉」、「我收到了」，不是真的在傳資料。
📞 舉個生活比喻：
就像你打電話的前幾秒：
1️⃣ 你撥電話給朋友（SYN）：只是撥號，沒說話
2️⃣ 對方接起來說「喂？」（SYN+ACK）
3️⃣ 你回「好，我聽得到你」（ACK）
✔️ 然後才開始講正事（傳資料）
SYN 跟 ACK 就像電話中那段「喂—喂—聽得到嗎？」的開場白，不講內容，但沒有它你們也沒辦法好好對話。
| 控制封包 | 含資料嗎？ | 功能 |
|---|---|---|
| SYN（建立連線） | ❌ 幾乎沒有 payload | 告訴對方「我要連線」 |
| ACK（確認收訊） | ❌ 通常沒有 payload | 告訴對方「我有收到資料了」 |
| SYN+ACK（回應握手） | ❌ 通常沒有 payload | 表示「我收到了，也同意連線」 |
這些封包的重點都是建立穩定的連線環境，不是用來傳資料本身。
網際層（Internet Layer）：IP 負責尋路，找到伺服器位置
IP 協定：讓封包「知道要去哪」
接下來 TCP 封包會被包進一個 IP 封包，這層的重點是「定位與導航」。
IP 封包中會註明：
- 來源 IP：誰寄的（例如你的筆電）
- 目的 IP：要寄去哪（例如 Google 的伺服器）
路由器會根據 IP 位址，決定封包該送到哪個網段、經過哪些節點，像是 GPS 幫封包導航。
ICMP 協定：當封包迷路時的求救訊號
如果資料發生錯誤、傳不到，這時會透過 ICMP 協定 發出錯誤回報，常見的像是：
ping（測試主機是否可達）traceroute（追蹤封包路徑）
網路介面層（Network Interface Layer）：實體世界傳輸資料
📡 傳送實體封包：從線路或無線空間送出去
到了這一層，封包終於要「實際上路」了。
IP 封包會被轉成乙太網路幀（Ethernet Frame），並透過：
- 有線網路（Ethernet、RJ45）
- 無線網路（Wi-Fi）
- 手機基地台（4G/5G）
- 光纖網路
來傳送訊號。
這層處理的是非常「物理性」的問題，例如訊號編碼、電壓變化、無線頻段等，是網路工程師調網速、修連線時最常處理的層級。
MAC 位址：區網內的真實身分證
在本地網路（如家用 Wi-Fi、公司內部網）中，每一台裝置都有一個唯一的 MAC 位址，像是網卡的身分證。
資料從你電腦送到家中路由器，會根據 MAC 來決定該轉給哪台設備，是這層最關鍵的任務之一。
回程資料：伺服器把網頁送回來的流程，其實也是一模一樣的反向旅程！
當伺服器收到你的請求之後（例如請求首頁 HTML 檔案），它會進行一連串的處理動作，像是：
- 根據 URL 產出正確的網頁內容（可能包含 HTML、CSS、JS、圖片等資源）
- 組裝好 HTTP 回應
- 再「一層一層打包」傳送回你的電腦
這個回傳過程會再次經過 TCP/IP 的四層，就像一個「資料回程快遞」：
應用層（Application Layer）：準備好 HTTP 回應資料
伺服器會建立一份 HTTP 回應，裡面包含你要的網頁內容，例如：
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>...</head>
<body>...</body>
</html>
這就是瀏覽器會顯示在畫面上的網頁原始碼。
傳輸層（Transport Layer）：用 TCP 把資料穩穩地送出去
伺服器會將 HTTP 回應資料交給 TCP 協定處理：
- 把整段資料切成多個封包（因為可能太大）
- 為每個封包編號
- 加上確認號與校驗碼
- 確保對方收到資料時可以正確排序、補齊遺漏
傳送過程中，瀏覽器也會回傳 ACK 封包，告訴伺服器「我有收到第 N 個封包囉！」
網際層（Internet Layer）：根據 IP 幫資料找到你的電腦
TCP 封包會被包進 IP 封包中：
- 來源 IP：伺服器的位址（例如 Google 的 IP）
- 目的 IP：你的電腦 IP（透過路由器 NAT 後會對應到你家）
封包就會透過眾多路由器跳躍（Router hopping），從資料中心出發，橫跨城市、國家，一路送回你的家中網路。
網路介面層（Network Interface Layer）：透過真實的網路送回來
最後，IP 封包會被轉成乙太網路幀（Ethernet Frame）或 Wi-Fi 資料包，透過實體設備傳送回你的電腦，可能經過：
- 光纖主幹網
- 手機基地台（若你在用 4G/5G）
- 路由器、Switch、Wi-Fi 無線訊號
- 網卡（Network Interface Card）
等網路設備，最終進入你的作業系統網路堆疊。
最後：瀏覽器接收到資料 → 開始畫面渲染！
當封包一層層解開後，HTTP 回應的內容被送進瀏覽器：
- 讀取並解析 HTML 結構
- 觸發後續載入 CSS、JavaScript、圖片等資源
- 建構 DOM、渲染畫面、觸發互動功能
這一切的最終結果，就是你熟悉的「網頁畫面」呈現在你面前 🎉
小提醒：這還只是「主文件」的回程！
現代網頁通常不只一個請求，打開一個頁面還會再向伺服器發出更多子請求，例如：
- 載入 CSS 樣式表
- 載入圖片資源
- 執行 JavaScript 請求 API 資料
每一個這樣的資源，都會再經歷相同的四層流程來回一次！
結論：一個網址背後，走過四層、跨越世界
當你輸入一個網址並按下 Enter，看似簡單，其實背後經歷了：
- 名稱解析（DNS）
- 協定封裝（HTTP → TCP → IP → Ethernet）
- 路由跳轉（經過無數節點）
- 再回到你眼前呈現結果！
理解這些不只是為了考試，更能幫助你寫程式時，知道資料「從哪來」「往哪去」「中間經過了什麼」。