初識(shí)TCP/IP

基本概念

  1. 網(wǎng)絡(luò)七層協(xié)議(OSI)
    從下到上依次為:物理層材诽、數(shù)據(jù)鏈路層底挫、網(wǎng)絡(luò)層傳輸層脸侥、會(huì)話層建邓、表達(dá)層應(yīng)用層睁枕。
  2. HTTP協(xié)議
    HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議官边,是web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),也是手機(jī)聯(lián)網(wǎng)的常用協(xié)議之一外遇,HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用注簿。是應(yīng)用層協(xié)議,主要解決如何包裝數(shù)據(jù)臀规。
    HTTP連接最顯著的特點(diǎn)是:客戶端發(fā)送的每次請(qǐng)求都需要服務(wù)器回送響應(yīng)滩援,在請(qǐng)求結(jié)束后,回主動(dòng)釋放連接塔嬉,從建立連接到關(guān)閉連接的過程稱為“一次連接”玩徊。
  3. TCP/IP協(xié)議
    TCP/IP協(xié)議是傳輸層協(xié)議,主要解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸谨究。
  4. socket套接字
    socket是對(duì)TCP/IP協(xié)議的封裝和應(yīng)用(給程序員用的)恩袱,它本身并不是協(xié)議,而是一個(gè)調(diào)用接口(API)胶哲,使得程序員更方便的使用TCP/IP協(xié)議棧畔塔,是對(duì)TCP/IP協(xié)議的抽象,從而形成了我們比較熟悉的基本函數(shù):create鸯屿、listen澈吨、connect、accept寄摆、send谅辣、read和write;比較容易理解的說法:

"TCP/IP只是一個(gè)協(xié)議棧婶恼,就像操作系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制一樣桑阶,必須要具體實(shí)現(xiàn)柏副,同時(shí)還要提供對(duì)外的操作接口。這個(gè)就像是操作系統(tǒng)會(huì)提供標(biāo)準(zhǔn)的編程接口蚣录,比如win32編程接口一樣割择,TCP/IP也要提供可供程序員做網(wǎng)絡(luò)開發(fā)所用的接口,這就是socket編程接口萎河。"

  1. TCP連接的三次握手
    第一次握手:客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器荔泳,并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài),等待服務(wù)器確認(rèn)虐杯;
    第二次握手:服務(wù)器收到syn包换可,必須確認(rèn)客戶的SYN(ack=j+1),同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包(syn=k)厦幅,即SYN+ACK包沾鳄,此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài);
    第三次握手:客戶端收到服務(wù)器的SYN+ACK包确憨,向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=k+1)译荞,此包發(fā)送完畢,客戶端和服務(wù)器進(jìn)入Established狀態(tài)休弃,完成三次握手吞歼。
    注意:握手過程中不包含數(shù)據(jù),三次握手完畢后塔猾,客戶端與服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)篙骡。理想狀態(tài)下,TCP連接一旦建立丈甸,在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連接之前糯俗,TCP連接都將一直保持下去。斷開連接時(shí)睦擂,服務(wù)器和客戶端均可以主動(dòng)發(fā)起斷開TCP連接的請(qǐng)求得湘,斷開過程需要經(jīng)過“四次握手”

  2. 利用socket建立網(wǎng)絡(luò)連接的步驟
    建立socket連接至少需要一對(duì)套接字,一個(gè)運(yùn)行于客戶端顿仇,成為ClientSocket淘正,另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端,成為SeverSocket臼闻。套接字之間的連接過程分為三個(gè)步驟:服務(wù)器監(jiān)聽鸿吆,客戶端請(qǐng)求連接確認(rèn)述呐。

  3. 服務(wù)器監(jiān)聽:服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字惩淳,而是處于等待連接的狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)市埋,等待客戶端的連接請(qǐng)求黎泣。

  4. 客戶端請(qǐng)求:指客戶端的套接字提出連接請(qǐng)求,要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字缤谎,為此抒倚,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字,指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào)坷澡,然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請(qǐng)求托呕。

  5. 連接確認(rèn): 當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求時(shí),就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求频敛,建立一個(gè)新的線程项郊,把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端,一旦客戶端確認(rèn)了此描述斟赚,雙方就正式建立連接着降。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)監(jiān)聽狀態(tài),接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求

  6. TCP和UDP的區(qū)別

  7. TCP是面向練接的拗军,雖然說網(wǎng)絡(luò)的不安全不穩(wěn)定特性決定了多少次握手都不能保證連接的可靠性任洞,但TCP的三次握手在最低限度上(實(shí)際上也很大程度上保證了)保證了連接的 可靠性;
    而UDP不是面向連接的发侵,UDP傳送數(shù)據(jù)前并不與對(duì)方建立連接交掏,對(duì)接收到的數(shù)據(jù)也不發(fā)送確認(rèn)信號(hào),發(fā)送端不知道數(shù)據(jù)是否會(huì)正確接收刃鳄,當(dāng)然也不用重 發(fā)盅弛,所以說UDP是無連接的、不可靠的一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議叔锐。

  8. 也正由于1所說的特點(diǎn)挪鹏,使得UDP的開銷更小數(shù)據(jù)傳輸速率更高,因?yàn)椴槐剡M(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)的確認(rèn)愉烙,所以UDP的實(shí)時(shí)性更好狰住。
    知道了TCP和 UDP的區(qū)別,就不難理解為何采用TCP傳輸協(xié)議的MSN比采用UDP的QQ傳輸文件慢了齿梁,但并不能說QQ的通信是不安全的催植,因?yàn)槌绦騿T可以手動(dòng)對(duì)UDP 的數(shù)據(jù)收發(fā)進(jìn)行驗(yàn)證,比如發(fā)送方對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行編號(hào)然后由接收方進(jìn)行驗(yàn)證啊什么的勺择,即使是這樣创南,UDP因?yàn)樵诘讓訁f(xié)議的封裝上沒有采用類似TCP的“三次握手”而實(shí)現(xiàn)了TCP所無法達(dá)到的傳輸效率。

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