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socket,tcp,http理解

http、TCP/IP協議與socket之間的區別
下面的圖表試圖顯示不同的TCP/IP和其他的協議在最初OSI模型中的位置:
7 應用層 例如HTTP、SMTP、SNMP、FTP、Telnet、SIP、SSH、NFS、RTSP、XMPP、Whois、ENRP
6 表示層 例如XDR、ASN.1、SMB、AFP、NCP
5 會話層 例如ASAP、TLS、SSH、ISO 8327 / CCITT X.225、RPC、NetBIOS、ASP、Winsock、BSD sockets
4 傳輸層 例如TCP、UDP、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL
3 網路層 例如IP、ICMP、IGMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、 X.25

2 資料鏈路層 例如乙太網、令牌環、HDLC、幀中繼、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP
1 物理層 例如線路、無線電、光纖、信鴿
在這裡插入圖片描述

1、TCP/IP連線

手機能夠使用聯網功能是因為手機底層實現了TCP/IP協議,可以使手機終端通過無線網路建立TCP連線。TCP協議可以對上層網路提供介面,使上層網路資料的傳輸建立在“無差別”的網路之上。

建立起一個TCP連線需要經過“三次握手”:

解釋關鍵字:
連線時:SYN是請求建立連線,所以在連線時SYN=1;(三次握手前兩次SYN=1雙向連線,第三次後面解釋)
斷開時:FIN是請求斷開連線,所以在斷開連線時FIN=1;(四次揮手中出現兩次,因為是雙向連線需要雙向斷開)

seq是序列號,因此第二次請求發下一個包時序列號seq+1;(資料被拆分成資料包傳送,因此需要序列號在接受時連城完整的資料)
ack的值是下一個包的序列號,表示希望收到的包的序列號是seq+1;
ACK表示收到了,=1;
在這裡插入圖片描述

三次握手:
客戶端傳送SYN=1請求建立連線,併發送一小段資料包seq=x;
伺服器收到seq=x,傳送ACK=1表示確認,併發送自己的資料包seq=y、希望下次收到的資料包ack=x+1和建立連線的請求SYN=1;
客戶端收到伺服器發來的seq=y、ack=x+1和請求連線的SYN=1,然後發出確認訊號ACK=1、伺服器請求的資料包seq=x+1和它請求伺服器接下來要發的資料包ack=y+1。

連線成功。

握手過程中傳送的包裡不包含資料,三次握手完畢後,客戶端與伺服器才正式開始傳送資料。理想狀態下,TCP連線一旦建立,在通訊雙方中的任何一方主動關閉連線之前,TCP連線都將被一直保持下去。斷開連線時伺服器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連線的請求,斷開過程需要經過“四次揮手”:
在這裡插入圖片描述

四次揮手:
客戶端請求斷開連線,傳送FIN=1和資料包seq;
伺服器收到斷開請求發出確認訊號ACK=1和希望收到的序列號為ack=seq+1和自己的seq;
伺服器請求斷開連線FIN=1,ack和seq;
客戶端收到並回復ACK=1的確認訊號和ack、seq;
連線斷開

2、HTTP連線

HTTP協議即超文字傳送協議(Hypertext Transfer Protocol ),是Web聯網的基礎,也是手機聯網常用的協議之一,HTTP協議是建立在TCP協議之上的一種應用。

HTTP連線最顯著的特點是客戶端傳送的每次請求都需要伺服器回送響應,在請求結束後,會主動釋放連線。從建立連線到關閉連線的過程稱為“一次連線”。

1)在HTTP 1.0中,客戶端的每次請求都要求建立一次單獨的連線,在處理完本次請求後,就自動釋放連線。

2)在HTTP 1.1中則可以在一次連線中處理多個請求,並且多個請求可以重疊進行,不需要等待一個請求結束後再發送下一個請求。

由於HTTP在每次請求結束後都會主動釋放連線,因此HTTP連線是一種“短連線”,要保持客戶端程式的線上狀態,需要不斷地向伺服器發起連線
請求。通常的做法是即時不需要獲得任何資料,客戶端也保持每隔一段固定的時間向伺服器傳送一次“保持連線”的請求,伺服器在收到該請求後對客戶端進行回
復,表明知道客戶端“線上”。若伺服器長時間無法收到客戶端的請求,則認為客戶端“下線”,若客戶端長時間無法收到伺服器的回覆,則認為網路已經斷開。

3、SOCKET原理

3.1套接字(socket)概念

套接字(socket)是通訊的基石,是支援TCP/IP協議的網路通訊的基本操作單元。它是網路通訊過程中端點的抽象表示,包含進行網路通訊必須的五種資訊:連線使用的協議,本地主機的IP地址,本地程序的協議埠,遠地主機的IP地址,遠地程序的協議埠。

應用層通過傳輸層進行資料通訊時,TCP會遇到同時為多個應用程式程序提供併發服務的問題。多個TCP連線或多個應用程式程序可能需要通過同一個
TCP協議埠傳輸資料。為了區別不同的應用程式程序和連線,許多計算機作業系統為應用程式與TCP/IP協議互動提供了套接字(Socket)介面。應
用層可以和傳輸層通過Socket介面,區分來自不同應用程式程序或網路連線的通訊,實現資料傳輸的併發服務。

3.2 建立socket連線

建立Socket連線至少需要一對套接字,其中一個運行於客戶端,稱為ClientSocket ,另一個運行於伺服器端,稱為ServerSocket 。

套接字之間的連線過程分為三個步驟:伺服器監聽,客戶端請求,連線確認。

伺服器監聽:伺服器端套接字並不定位具體的客戶端套接字,而是處於等待連線的狀態,實時監控網路狀態,等待客戶端的連線請求。

客戶端請求:指客戶端的套接字提出連線請求,要連線的目標是伺服器端的套接字。為此,客戶端的套接字必須首先描述它要連線的伺服器的套接字,指出伺服器端套接字的地址和埠號,然後就向伺服器端套接字提出連線請求。

連線確認:當伺服器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連線請求時,就響應客戶端套接字的請求,建立一個新的執行緒,把伺服器端套接字的描
述發給客戶端,一旦客戶端確認了此描述,雙方就正式建立連線。而伺服器端套接字繼續處於監聽狀態,繼續接收其他客戶端套接字的連線請求。

4、SOCKET連線與TCP/IP連線

建立Socket連線時,可以指定使用的傳輸層協議,Socket可以支援不同的傳輸層協議(TCP或UDP),當使用TCP協議進行連線時,該Socket連線就是一個TCP連線。

socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用(程式設計師層面上)。也可以說,TPC/IP協議是傳輸層協議,主要解決資料 如何在網路中傳輸,而HTTP是應用層協議,主要解決如何包裝資料。關於TCP/IP和HTTP協議的關係,網路有一段比較容易理解的介紹:

“我們在傳輸資料時,可以只使用(傳輸層)TCP/IP協議,但是那樣的話,如
果沒有應用層,便無法識別資料內容,如果想要使傳輸的資料有意義,則必須使用到應用層協議,應用層協議有很多,比如HTTP、FTP、TELNET等,也
可以自己定義應用層協議。WEB使用HTTP協議作應用層協議,以封裝HTTP文字資訊,然後使用TCP/IP做傳輸層協議將它發到網路上。”

我們平時說的最多的socket是什麼呢,實際上socket是對TCP/IP協議的封裝,Socket本身並不是協議,而是一個呼叫介面
(API),通過Socket,我們才能使用TCP/IP協議。 實際上,Socket跟TCP/IP協議沒有必然的聯絡。Socket程式設計接
口在設計的時候,就希望也能適應其他的網路協議。所以說,Socket的出現
只是使得程式設計師更方便地使用TCP/IP協議棧而已,是對TCP/IP協議的抽象,從而形成了我們知道的一些最基本的函式介面,比如create、
listen、connect、accept、send、read和write等等。網路有一段關於socket和TCP/IP協議關係的說法比較容易理
解:

“TCP/IP只是一個協議棧,就像作業系統的執行機制一樣,必須要具體實現,同時還要提供對外的操作介面。這個就像作業系統會提供標準的程式設計介面,比如win32程式設計介面一樣,TCP/IP也要提供可供程式設計師做網路開發所用的介面,這就是Socket程式設計介面。”

實際上,傳輸層的TCP是基於網路層的IP協議的,而應用層的HTTP協議又是基於傳輸層的TCP協議的,而Socket本身不算是協議,就像上面所說,它只是提供了一個針對TCP或者UDP程式設計的介面。socket是對埠通訊開發的工具,它要更底層一些.

5、Socket連線與HTTP連線

由於通常情況下Socket連線就是TCP連線,因此Socket連線一旦建立,通訊雙方即可開始相互發送資料內容,直到雙方連線斷開。但在實際網路應用中,客戶端到伺服器之間的通訊往往需要穿越多箇中間節點,例如路由器、閘道器、防火牆等,大部分防火牆預設會關閉長時間處於非活躍狀態的連線而導致 Socket 連線斷連,因此需要通過輪詢告訴網路,該連線處於活躍狀態。

而HTTP連線使用的是“請求—響應”的方式,不僅在請求時需要先建立連線,而且需要客戶端向伺服器發出請求後,伺服器端才能回覆資料。

很多情況下,需要伺服器端主動向客戶端推送資料,保持客戶端與伺服器資料的實時與同步。此時若雙方建立的是Socket連線,伺服器就可以直接
將資料傳送給客戶端;若雙方建立的是HTTP連線,則伺服器需要等到客戶端傳送一次請求後才能將資料傳回給客戶端,因此,客戶端定時向伺服器端傳送連線請
求,不僅可以保持線上,同時也是在“詢問”伺服器是否有新的資料,如果有就將資料傳給客戶端。

http協議是應用層的協義

有個比較形象的描述:HTTP是轎車,提供了封裝或者顯示資料的具體形式;Socket是發動機,提供了網路通訊的能力。

兩個計算機之間的交流無非是兩個埠之間的資料通訊,具體的資料會以什麼樣的形式展現是以不同的應用層協議來定義的如HTTPFTP`…

引用轉載:
https://www.cnblogs.com/cmyxn/p/6360474.html
https://blog.nowcoder.net/n/78c00de610bf453fa7470675237df975