TCP/IP協(xié)議（Transmission Control Protocol/InternetProtocol）：網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議饶辙，是Internet最基本的協(xié)議、Internet國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)斑粱，由網(wǎng)絡(luò)層的IP協(xié)議和傳輸層的TCP協(xié)議組成弃揽。協(xié)議采用了4層的層級(jí)結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的協(xié)議來(lái)完成自己的需求珊佣。
通俗而言：TCP負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯?wèn)題蹋宦，一有問(wèn)題就發(fā)出信號(hào)，要求重新傳輸咒锻，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡乩淙摺６鳬P是給因特網(wǎng)的每一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備規(guī)定一個(gè)地址。

TCP/IP協(xié)議棧主要分為四層:應(yīng)用層惑艇、傳輸層蒿辙、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層,

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概念理解：

• IP：網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議思灌；（高速公路）
• TCP和UDP：傳輸層協(xié)議；（卡車(chē)）
• TCP/IP：代表傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議恭取，指的是一系列協(xié)議泰偿，TCP/IP 模型在 OSI 模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化，變成了四層蜈垮，從下到上分別為：網(wǎng)絡(luò)接口層耗跛、網(wǎng)絡(luò)層裕照、傳輸層、應(yīng)用層调塌。
• SOCKET：套接字晋南，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API。（港口碼頭/車(chē)站）Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層羔砾，它是一組接口负间。socket是在應(yīng)用層和傳輸層之間的一個(gè)抽象層，它把TCP/IP層復(fù)雜的操作抽象為幾個(gè)簡(jiǎn)單的接口供應(yīng)用層調(diào)用已實(shí)現(xiàn)進(jìn)程在網(wǎng)絡(luò)中通信姜凄。
• HTTP：應(yīng)用層協(xié)議政溃；（貨物）HTTP(超文本傳輸協(xié)議)是利用TCP在兩臺(tái)電腦(通常是Web服務(wù)器和客戶端)之間傳輸信息的協(xié)議√恚客戶端使用Web瀏覽器發(fā)起HTTP請(qǐng)求給Web服務(wù)器玩祟，Web服務(wù)器發(fā)送被請(qǐng)求的信息給客戶端。
• WebSocket：WebSocket protocol 是HTML5一種新的協(xié)議屿聋。它實(shí)現(xiàn)了瀏覽器與服務(wù)器全雙工通信(full-duplex)。一開(kāi)始的握手需要借助HTTP請(qǐng)求完成藏鹊。
  WebSokcet目的：即時(shí)通訊润讥，替代輪詢。
  網(wǎng)站上的即時(shí)通訊是很常見(jiàn)的盘寡，比如網(wǎng)頁(yè)的QQ楚殿，聊天系統(tǒng)等。按照以往的技術(shù)能力通常是采用輪詢竿痰、Comet技術(shù)解決脆粥。
  HTTP協(xié)議是非持久化的，單向的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議影涉，在建立連接后只允許瀏覽器向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后变隔，服務(wù)器才能返回相應(yīng)的數(shù)據(jù)。當(dāng)需要即時(shí)通訊時(shí)蟹倾，通過(guò)輪詢?cè)谔囟ǖ臅r(shí)間間隔（如1秒）匣缘，由瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送Request請(qǐng)求，然后將最新的數(shù)據(jù)返回給瀏覽器鲜棠。這樣的方法最明顯的缺點(diǎn)就是需要不斷的發(fā)送請(qǐng)求肌厨，而且通常HTTP request的Header是非常長(zhǎng)的，為了傳輸一個(gè)很小的數(shù)據(jù) 需要付出巨大的代價(jià)豁陆，是很不合算的柑爸，占用了很多的寬帶。
  缺點(diǎn)：會(huì)導(dǎo)致過(guò)多不必要的請(qǐng)求盒音，浪費(fèi)流量和服務(wù)器資源表鳍，每一次請(qǐng)求馅而、應(yīng)答，都浪費(fèi)了一定流量在相同的頭部信息上进胯。
  然而WebSocket的出現(xiàn)可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)用爪。在WebSocket中，只需要服務(wù)器和瀏覽器通過(guò)HTTP協(xié)議進(jìn)行一個(gè)握手的動(dòng)作胁镐，然后單獨(dú)建立一條TCP的通信通道進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送偎血。

注:什么是單工、半雙工颇玷、全工通信？
信息只能單向傳送為單工就缆；
信息能雙向傳送但不能同時(shí)雙向傳送稱為半雙工帖渠；
信息能夠同時(shí)雙向傳送則稱為全雙工。

概念聯(lián)系與區(qū)別：

• TCP與UDP：TCP竭宰，傳輸控制協(xié)議空郊，Transmission Control Protocol）：(類(lèi)似打電話) 面向連接、傳輸可靠（保證數(shù)據(jù)正確性）切揭、有序（保證數(shù)據(jù)順序）狞甚、傳輸大量數(shù)據(jù)（流模式）、速度慢、對(duì)系統(tǒng)資源的要求多，程序結(jié)構(gòu)較復(fù)雜邑跪，每一條TCP連接只能是點(diǎn)到點(diǎn)的鹊碍，TCP首部開(kāi)銷(xiāo)20字節(jié)。 UDP，(用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，User Data Protocol)：（類(lèi)似發(fā)短信）面向非連接 、傳輸不可靠（可能丟包）春霍、無(wú)序、傳輸少量數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)報(bào)模式）叶眉、速度快终畅，對(duì)系統(tǒng)資源的要求少，程序結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單 竟闪， UDP支持一對(duì)一离福，一對(duì)多，多對(duì)一和多對(duì)多的交互通信炼蛤， UDP的首部開(kāi)銷(xiāo)小妖爷，只有8個(gè)字節(jié)。

tcp三次握手建立連接：
第一次握手：客戶端發(fā)送syn包(seq=x)到服務(wù)器，并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)絮识，等待服務(wù)器確認(rèn)绿聘；
第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶的SYN（ack=x+1）次舌，同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包（seq=y）熄攘，即SYN+ACK包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)彼念；
第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN＋ACK包挪圾，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=y+1)，此包發(fā)送完畢逐沙，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)哲思，完成三次握手。
握手過(guò)程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù)吩案，三次握手完畢后棚赔，客戶端與服務(wù)器才正式開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)。理想狀態(tài)下徘郭，TCP連接一旦建立靠益，在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連接之前，TCP連接都將被一直保持下去残揉。 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出連接請(qǐng)求數(shù)據(jù)包：“我想給你發(fā)數(shù)據(jù)捆毫，可以嗎？”冲甘，這是第一次對(duì)話；
主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送同意連接和要求同步（同步就是兩臺(tái)主機(jī)一個(gè)在發(fā)送途样，一個(gè)在接收江醇，協(xié)調(diào)工作）的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)何暇？”陶夜，這是第二次對(duì)話；
主機(jī)A再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī)B的要求同步：“我現(xiàn)在就發(fā)裆站，你接著吧条辟！”，這是第三次對(duì)話宏胯。
三次“對(duì)話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步羽嫡，經(jīng)過(guò)三次“對(duì)話”之后，主機(jī)A才向主機(jī)B正式發(fā)送數(shù)據(jù)肩袍。

• HTTP與WebSocket
  相同點(diǎn)：1. 都是一樣基于TCP的杭棵，都是可靠性傳輸協(xié)議。2. 都是應(yīng)用層協(xié)議氛赐。
  不同點(diǎn)：1. WebSocket是雙向通信協(xié)議魂爪，模擬Socket協(xié)議先舷，可以雙向發(fā)送或接受信息。HTTP是單向的滓侍。2. WebSocket是需要握手進(jìn)行建立連接的蒋川。
  聯(lián)系：WebSocket在建立握手時(shí)，數(shù)據(jù)是通過(guò)HTTP傳輸?shù)牧冒省５墙⒅筠嗲颍谡嬲齻鬏敃r(shí)候是不需要HTTP協(xié)議的。

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我們?cè)偻ㄟ^(guò)客戶端和服務(wù)端交互的報(bào)文看一下 WebSocket 通訊與傳統(tǒng) HTTP 的不同：
在客戶端螺捐，new WebSocket 實(shí)例化一個(gè)新的 WebSocket 客戶端對(duì)象颠悬，連接類(lèi)似 ws://yourdomain:port/path 的服務(wù)端 WebSocket URL，WebSocket 客戶端對(duì)象會(huì)自動(dòng)解析并識(shí)別為 WebSocket 請(qǐng)求定血，從而連接服務(wù)端端口赔癌，執(zhí)行雙方握手過(guò)程，客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)格式類(lèi)似：
1澜沟、 WebSocket 客戶端連接報(bào)文:

GET /webfin/websocket/ HTTP/1.1
Host: localhost
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: xqBt3ImNzJbYqRINxEFlkg==
Origin: 
http://localhost
:8080
Sec-WebSocket-Version: 13

可以看到灾票，客戶端發(fā)起的 WebSocket 連接報(bào)文類(lèi)似傳統(tǒng) HTTP 報(bào)文，”Upgrade：websocket”參數(shù)值表明這是 WebSocket 類(lèi)型請(qǐng)求茫虽，“Sec-WebSocket-Key”是 WebSocket 客戶端發(fā)送的一個(gè) base64 編碼的密文刊苍，要求服務(wù)端必須返回一個(gè)對(duì)應(yīng)加密的“Sec-WebSocket-Accept”應(yīng)答，否則客戶端會(huì)拋出“Error during WebSocket handshake”錯(cuò)誤濒析，并關(guān)閉連接正什。
2、WebSocket 服務(wù)端響應(yīng)報(bào)文:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: K7DJLdLooIwIG/MOpvWFB3y3FE8=

“Sec-WebSocket-Accept”的值是服務(wù)端采用與客戶端一致的密鑰計(jì)算出來(lái)后返回客戶端的,“HTTP/1.1 101 Switching Protocols”表示服務(wù)端接受 WebSocket 協(xié)議的客戶端連接号杏，經(jīng)過(guò)這樣的請(qǐng)求-響應(yīng)處理后埠忘，客戶端服務(wù)端的 WebSocket 連接握手成功, 后續(xù)就可以進(jìn)行 TCP 通訊了。

在開(kāi)發(fā)方面，WebSocket API 也十分簡(jiǎn)單莹妒，我們只需要實(shí)例化 WebSocket名船，創(chuàng)建連接，然后服務(wù)端和客戶端就可以相互發(fā)送和響應(yīng)消息旨怠。

• WebSocket與Socket

Socket是傳輸控制層接口渠驼，WebSocket是應(yīng)用層協(xié)議。

可以把WebSocket想象成HTTP(應(yīng)用層)鉴腻，HTTP和Socket什么關(guān)系迷扇，WebSocket和Socket就是什么關(guān)系。
當(dāng)兩臺(tái)主機(jī)通信時(shí)爽哎，必須通過(guò)Socket連接蜓席，Socket則利用TCP/IP協(xié)議建立TCP連接。TCP連接則更依靠于底層的IP協(xié)議课锌，IP協(xié)議的連接則依賴于鏈路層等更低層次厨内。

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