TCP和UDP是傳輸層的協(xié)議暴浦,定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?/p>
TCP:
TCP是面向連接的溅话,在建立連接前需三次握手。為什么需要三次連接歌焦?一般來說飞几,只要客戶端和服務(wù)端兩側(cè)都實(shí)現(xiàn)應(yīng)答操作就可認(rèn)為連接已建立《榔玻基于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)屑墨,客戶端首先發(fā)起SYN+seq=x請求(進(jìn)入syn_sent狀態(tài)),服務(wù)端收到后回復(fù)和發(fā)起SYN纷铣,ACK卵史,ack=x+1,seq=y請求(syn_rcvd狀態(tài)),客戶端收到響應(yīng)ACK搜立,ack=y+1(進(jìn)入established狀態(tài))以躯,服務(wù)端收到后也進(jìn)入established。
三次連接的作用:一個(gè)是保證雙方都已準(zhǔn)備好啄踊;另個(gè)是確定傳輸數(shù)據(jù)的序號忧设。
為什么斷開需要四次揮手:當(dāng)客戶端主動(dòng)發(fā)起斷開連接FIN時(shí),服務(wù)端收到后立即發(fā)回響應(yīng)給客戶端社痛,表示已收到請求见转,這時(shí)服務(wù)端還需等待數(shù)據(jù)全部發(fā)送完,服務(wù)端才主動(dòng)發(fā)起斷開連接FIN(我這邊也好了蒜哀,可以斷開了)斩箫,客戶端收到請求后吏砂,立即發(fā)送響應(yīng),等待2ms后自動(dòng)關(guān)閉乘客,而服務(wù)器收到響應(yīng)后狐血,也進(jìn)入關(guān)閉(如果沒有收到,則超時(shí)自動(dòng)關(guān)閉)易核。
理論上匈织,tcp每次數(shù)據(jù)發(fā)送前都需三次握手建立連接狀態(tài),可以在TCP響應(yīng)頭content_length定義長度牡直,保證數(shù)據(jù)全部發(fā)送后缀匕,再斷開連接。現(xiàn)在http1.1協(xié)議后碰逸,都默認(rèn)keep-alive連接乡小。另外,TCP可以保證數(shù)據(jù)有序饵史、不丟失满钟,并可進(jìn)行流量控制、擁塞控制胳喷。
UDP:
UDP不是面向連接的湃番,發(fā)送數(shù)據(jù)前無需三次握手建立連接。UDP是不可靠的吭露,沒有數(shù)據(jù)確認(rèn)機(jī)制吠撮,無法保證數(shù)據(jù)是否成功發(fā)送,因此UDP協(xié)議常常發(fā)送丟包現(xiàn)象奴饮。UDP的數(shù)據(jù)格式是數(shù)據(jù)報(bào)纬向,而TCP是數(shù)據(jù)流。UDP協(xié)議的適用場景是直播視頻等戴卜。
HTTP:
HTTP是應(yīng)用層的協(xié)議逾条,定義了數(shù)據(jù)封裝的方法,其默認(rèn)接口是80投剥。同時(shí)HTTP是無狀態(tài)和無連接的师脂,同時(shí)是單向的,只能客戶端主動(dòng)向服務(wù)端發(fā)起請求江锨。HTTP1.1是一種半雙工的同步協(xié)議吃警,客戶端需等待服務(wù)端的響應(yīng)。HTTP2.0是全雙工的啄育,客戶端可以不斷向服務(wù)端發(fā)送請求酌心,而無需等待響應(yīng)。消息格式:請求消息:請求行,頭部埃跷,數(shù)據(jù)部分;響應(yīng)消息:狀態(tài)行规肴,頭部侯勉,數(shù)據(jù)部分鹦筹。
SOCKET:
Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層,它是一組接口址貌。在設(shè)計(jì)模式中铐拐,Socket其實(shí)就是一個(gè)門面模式,它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面练对,對用戶來說遍蟋,一組簡單的接口就是全部,讓Socket去組織數(shù)據(jù)锹淌,以符合指定的協(xié)議(SOCKET是一個(gè)5元組(源IP匿值,目標(biāo)IP赠制,源端口赂摆,目標(biāo)端口,協(xié)議類型(ipv4或ipv6)))钟些。
TCP和UDP只是協(xié)議烟号,而socket是他們的具體實(shí)現(xiàn)之一,當(dāng)需新建立一個(gè)tcp或udp連接時(shí)政恍,就通過SOCKET.accept()新建一個(gè)相應(yīng)協(xié)議的socket實(shí)例汪拥,并用一個(gè)數(shù)組連接池來管理這些連接。應(yīng)用IO多路復(fù)用epoll篙耗,可以在這些socket建立的時(shí)候設(shè)置一個(gè)callback迫筑,當(dāng)其中一個(gè)socket需要發(fā)送或接受數(shù)據(jù)時(shí),通過callback快速找到相應(yīng)socket宗弯,并與應(yīng)用層進(jìn)行連接脯燃。因此,socket不僅是TCP和UDP協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)蒙保,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了傳輸層與應(yīng)用層的數(shù)據(jù)傳輸作用辕棚。