TCP/IP是個(gè)協(xié)議組,可分為三個(gè)層次:網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層:
網(wǎng)絡(luò)層:IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議、RARP協(xié)議和BOOTP協(xié)議
傳輸層:TCP協(xié)議與UDP協(xié)議
應(yīng)用層:FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等協(xié)議
SOCKET是實(shí)現(xiàn)傳輸層協(xié)議的一種編程API,可以是TCP,也可以是UDP。
(二)Socket連接與HTTP連接區(qū)別
【Socket】
【Http】
【適用情況】
【SOCKET原理】
套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。它是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點(diǎn)的抽象表示,包含進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信必須的五種信息:連接使用的協(xié)議,本地主機(jī)的IP地址,本地進(jìn)程的協(xié)議端口,遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址,遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口。
應(yīng)用層通過傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),TCP會遇到同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問題。多個(gè)TCP連接或多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過同一個(gè) TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接,許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序與TCP/IP協(xié)議交互提供了套接字(Socket)接口。應(yīng)用層可以和傳輸層通過Socket接口,區(qū)分來自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。
(2)建立socket連接:
建立Socket連接至少需要一對套接字,其中一個(gè)運(yùn)行于客戶端,稱為ClientSocket ,另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端,稱為ServerSocket 。
套接字之間的連接過程分為三個(gè)步驟:服務(wù)器監(jiān)聽,客戶端請求,連接確認(rèn)。
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,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),等待客戶端的連接請求
客戶端請求:指客戶端的套接字提出連接請求,要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此,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,然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請求。
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求時(shí),就響應(yīng)客戶端套接字的請求,建立一個(gè)新的線程,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,雙方就正式建立連接。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài),繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請求。
(3)SOCKET連接與TCP連接
創(chuàng)建Socket連接時(shí),可以指定使用的傳輸層協(xié)議,Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議(TCP或UDP),當(dāng)使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時(shí),該Socket連接就是一個(gè)TCP連接。
(三)TCP 與 UDP
【概念】
TCP --- 傳輸控制協(xié)議,提供的是面向連接、可靠的字節(jié)流服務(wù)。當(dāng)客戶和服務(wù)器彼此交換數(shù)據(jù)前,必須先在雙方之間建立一個(gè)TCP連接,之后才能傳輸數(shù)據(jù)。TCP提供超時(shí)重發(fā),丟棄重復(fù)數(shù)據(jù),檢驗(yàn)數(shù)據(jù),流量控制等功能,保證數(shù)據(jù)能從一端傳到另一端。 理想狀態(tài)下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動(dòng)關(guān)閉連接前,TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時(shí)服務(wù)器和客戶端均可以主動(dòng)發(fā)起斷開TCP連接的請求
UDP --- 用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議,是一個(gè)無連接的簡單的面向數(shù)據(jù)報(bào)的運(yùn)輸層協(xié)議。UDP不提供可靠性,它只是把應(yīng)用程序傳給IP層的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去,但是并不能保證它們能到達(dá)目的地。由于UDP在傳輸數(shù)據(jù)報(bào)前不用在客戶和服務(wù)器之間建立一個(gè)連接,且沒有超時(shí)重發(fā)等機(jī)制,故而傳輸速度很快
【適用情況】
TCP發(fā)送的包有序號,對方收到包后要給一個(gè)反饋,如果超過一定時(shí)間還沒收到反饋就自動(dòng)執(zhí)行超時(shí)重發(fā),因此TCP最大的優(yōu)點(diǎn)是可靠。一般網(wǎng)頁(http)、郵件(SMTP)、遠(yuǎn)程連接(Telnet)、文件(FTP)傳送就用TCP
UDP是面向消息的協(xié)議,通信時(shí)不需要建立連接,數(shù)據(jù)的傳輸自然是不可靠的,UDP一般用于多點(diǎn)通信和實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),比如語音廣播、視頻、QQ、TFTP(簡單文件傳送)、SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)、RTP(實(shí)時(shí)傳送協(xié)議)RIP(路由信息協(xié)議,如報(bào)告股票市場,航空信息)、DNS(域名解釋)。注重速度流暢。
【TCP連接的三次握手】
要了解TCP,一定要知道"三次握手,四次拜拜"所謂的三次握手,就是發(fā)送數(shù)據(jù)前必須建立的連接叫三次握手,握手完了才開始發(fā)的,這也就是面向連接的意思。
第一次握手:客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器,并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài),等待服務(wù)器確認(rèn);
第二次握手:服務(wù)器收到syn包,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), 即SYN+ACK包,此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài);
和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài),完成三次握手。
(4)FTP