1、OSI網路七層模型

• 第一層：應用層。定義了用於在網路中進行通訊和傳輸資料的介面；（Http協議位於該層）
• 第二層：表示層。定義不同的系統中資料的傳輸格式，編碼和解碼規範等；
• 第三層：會話層。管理使用者的會話，控制使用者間邏輯連線的建立和中斷；
• 第四層：傳輸層。管理著網路中的端到端的資料傳輸；（Tcp協議位於該層）
• 第五層：網路層。定義網路裝置間如何傳輸資料；（IP位於該層）
• 第六層：鏈路層。將上面的網路層的資料包封裝成資料幀，便於物理層傳輸；
• 第七層：物理層。這一層主要就是傳輸這些二進位制資料。

2、TCP連線

      建立起一個TCP連線需要經過“三次握手”：

      第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入SYN_SEND狀態，等待伺服器確認；

      第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也傳送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時伺服器進入SYN_RECV狀態；

      第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN＋ACK包，向伺服器傳送確認包ACK(ack=k+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

      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。

      三次握手例子：

      第一次：C傳送一個請求連線的位碼SYN和一個隨機產生的序列號給Seq，然後S收到了這些資料。

      第二次：S收到了這個請求連線的位碼，啊呀，有人向我發出請求了麼，那我要不要接受他的請求，得實現確認一下，於是，傳送了一個確認碼 ACN（seq+1），和SYN，Seq給C，然後C收到了，這個是第二次連線。

      第三次：C收到了確認的碼和之前傳送的SYN一比較，偶喲，對上了麼，於是他又傳送了一個ACN（SEQ+1）給S，S收到以後就確定建立連線，至此，TCP連線建立完成。

      簡單就是：請求，確認，連線。TCP就是單純建立連線，不涉及任何我們需要請求的實際資料，簡單的傳輸。

3、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，通常情況下即使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覆，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。

4、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。

4.1、建立socket連線

      建立Socket連線時，可以指定使用的傳輸層協議，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。

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。

6、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程式設計介面在設計的時候，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。

7、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。

總結：

• HTTP是應用層協議，定義的是傳輸資料的內容以及格式的規範。
• TCP是底層通訊協議，定義的是資料傳輸和連線方式的規範。
• 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是發動機，提供了網路通訊的能力