物理層--
數據鏈路層--
網絡層-- IP協議
傳輸層-- TCP協議
會話層--
表示層和應用層-- HTTP協議
1、TCP/IP連接
手機能夠使用聯網功能是因爲手機底層實現了TCP/IP協議，可以使手機終端通過無線網絡建立TCP連接。TCP協議可以對上層網絡提供接口，使上層網絡數據的傳輸建立在“無差別”的網絡之上。
建立起一個TCP連接需要經過“三次握手”：
第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；
第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；
第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。
握手過程中傳送的包裏不包含數據，三次握手完畢後，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前，TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時服務器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連接的請求，斷開過程需要經過“四次握手”（過程就不細寫了，就是服務器和客戶端交互，最終確定斷開）.
2、HTTP連接
HTTP協議即超文本傳送協議(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連接最顯著的特點是客戶端發送的每次請求都需要服務器回送響應，在請求結束後，會主動釋放連接。從建立連接到關閉連接的過程稱爲“一次連接”。
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接，在處理完本次請求後，就自動釋放連接。
2）在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個請求，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接，因此HTTP連接是一種“短連接”，要保持客戶端程序的在線狀態，需要不斷地向服務器發起連接請求。通常的做法是即時不需要獲得任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發送一次“保持連接”的請求，服務器在收到該請求後對客戶端進行回覆，表明知道客戶端“在線”。若服務器長時間無法收到客戶端的請求，則認爲客戶端“下線”，若客戶端長時間無法收到服務器的回覆，則認爲網絡已經斷開。
3、SOCKET原理
3.1套接字（socket）概念
套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通信的基本操作單元。它是網絡通信過程中端點的抽象表示，包含進行網絡通信必須的五種信息：連接使用的協議，本地主機的IP地址，本地進程的協議端口，遠地主機的IP地址，遠地進程的協議端口。
應用層通過傳輸層進行數據通信時，TCP會遇到同時爲多個應用程序進程提供併發服務的問題。多個TCP連接或多個應用程序進程可能需要通過同一個 TCP協議端口傳輸數據。爲了區別不同的應用程序進程和連接，許多計算機操作系統爲應用程序與TCP／IP協議交互提供了套接字(Socket)接口。應用層可以和傳輸層通過Socket接口，區分來自不同應用程序進程或網絡連接的通信，實現數據傳輸的併發服務。
3.2 建立socket連接
建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱爲ClientSocket ，另一個運行於服務器端，稱爲ServerSocket 。
套接字之間的連接過程分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，連接確認。
服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待連接的狀態，實時監控網絡狀態，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，要連接的目標是服務器端的套接字。爲此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然後就向服務器端套接字提出連接請求。
連接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務器端套接字的描述發給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務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接請求。
4、SOCKET連接與TCP/IP連接
創建Socket連接時，可以指定使用的傳輸層協議，Socket可以支持不同的傳輸層協議（TCP或UDP），當使用TCP協議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接。
socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用（程序員層面上）。也可以說，TPC/IP協議是傳輸層協議，主要解決數據 如何在網絡中傳輸，而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝數據。關於TCP/IP和HTTP協議的關係，網絡有一段比較容易理解的介紹：
“我們在傳輸數據時，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，便無法識別數據內容，如果想要使傳輸的數據有意義，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文本信息，然後使用TCP/IP做傳輸層協議將它發到網絡上。”
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，而是一個調用接口（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協議。 實際上，Socket跟TCP/IP協議沒有必然的聯繫。Socket編程接口在設計的時候，就希望也能適應其他的網絡協議。所以說，Socket的出現
只是使得程序員更方便地使用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數接口，比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。網絡有一段關於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，就像操作系統的運行機制一樣，必須要具體實現，同時還要提供對外的操作接口。這個就像操作系統會提供標準的編程接口，比如win32編程接口一樣，TCP/IP也要提供可供程序員做網絡開發所用的接口，這就是Socket編程接口。”
tcpsocket的具體實現
實際上，傳輸層的TCP是基於網絡層的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編程的接口。socket是對端口通信開發的工具,它要更底層一些.
常用的Socket類型有兩種：流式Socket（SOCK_STREAM） 和數據報式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一種面向連接的Socket，針對於面向連接的TCP服務應用；數據報式Socket是一種無連 接的Socket，對應於無連接的UDP服務應用。
1、socket調用庫函數主要有：
創建套接字
| 1 | Socket(af,type,protocol) |
建立地址和套接字的聯繫
| 1 | bind(sockid, local addr, addrlen) |
服務器端偵聽客戶端的請求
| 1 | listen( Sockid ,quenlen) |
建立服務器/客戶端的連接 (面向連接TCP）
客戶端請求連接
| 1 | Connect(sockid, destaddr, addrlen) |
服務器端等待從編號爲Sockid的Socket上接收客戶連接請求
| 1 | newsockid=accept(Sockid，Clientaddr, paddrlen) |
發送/接收數據
面向連接：
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send(sockid, buff, bufflen) recv( ) |
面向無連接：
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sendto(sockid,buff,…,addrlen) recvfrom( ) |
釋放套接字
| 1 | close(sockid) |
tcpsocket的具體實現
服務器的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然後調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，然後調用 listen在相應的socket上監聽，當accpet接收到一個連接服務請求時，將生成一個新的socket。服務器顯示該客戶機的IP地址，並通過 新的socket向客戶端發送字符串" hi,I am server!"。最後關閉該socket。
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#import <Foundation/Foundation.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#include <arpa/inet.h>int main(int argc, const char * argv[]){ @autoreleasepool {// 1 int err; int fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM , 0); BOOL success=(fd!=-1);// 1// 2 if (success) { NSLog(@"socket success"); struct sockaddr_in addr; memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sin_len=sizeof(addr); addr.sin_family=AF_INET;// ======================================================================= addr.sin_port=htons(1024);// ============================================================================ addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; err=bind(fd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)); success=(err==0); } // 2 // ============================================================================ if (success) { NSLog(@"bind(綁定) success"); err=listen(fd, 5);//開始監聽 success=(err==0); }// ============================================================================ //3 if (success) { NSLog(@"listen success"); while (true) { struct sockaddr_in peeraddr; int peerfd; socklen_t addrLen; addrLen=sizeof(peeraddr); NSLog(@"prepare accept"); peerfd=accept(fd, (struct sockaddr *)&peeraddr, &addrLen); success=(peerfd!=-1);// ============================================================================ if (success) { NSLog(@"accept success,remote address:%s,port:%d",inet_ntoa(peeraddr.sin_addr),ntohs(peeraddr.sin_port)); char buf[1024]; ssize_t count; size_t len=sizeof(buf); do { count=recv(peerfd, buf, len, 0); NSString* str = [NSString stringWithCString:buf encoding:NSUTF8StringEncoding]; NSLog(@"%@",str); } while (strcmp(buf, "exit")!=0); }// ============================================================================ close(peerfd); } } //3 } return 0;} |
客戶端的工作流程：首先調用socket函數創建一個Socket，然後調用bind函數將其與本機地址以及一個本地端口號綁定，請求連接服務器，通過新的socket向客戶端發送字符串" hi,I am client!"。最後關閉該socket。
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//// main.m// kewai_SocketClient//#import <Foundation/Foundation.h>#include <sys/socket.h>#include <netinet/in.h>#import <arpa/inet.h>int main(int argc, const char * argv[]){ @autoreleasepool { // 1 int err; int fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0); BOOL success=(fd!=-1); struct sockaddr_in addr; // 1 // 2 if (success) { NSLog(@"socket success"); memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sin_len=sizeof(addr); addr.sin_family=AF_INET; addr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; err=bind(fd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)); success=(err==0); } // 2 //3 if (success) {//============================================================================ struct sockaddr_in peeraddr; memset(&peeraddr, 0, sizeof(peeraddr)); peeraddr.sin_len=sizeof(peeraddr); peeraddr.sin_family=AF_INET; peeraddr.sin_port=htons(1024);// peeraddr.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY; peeraddr.sin_addr.s_addr=inet_addr("172.16.10.120");// 這個地址是服務器的地址， socklen_t addrLen; addrLen =sizeof(peeraddr); NSLog(@"connecting"); err=connect(fd, (struct sockaddr *)&peeraddr, addrLen); success=(err==0); if (success) {// struct sockaddr_in addr; err =getsockname(fd, (struct sockaddr *)&addr, &addrLen); success=(err==0);//============================================================================//============================================================================ if (success) { NSLog(@"connect success,local address:%s,port:%d",inet_ntoa(addr.sin_addr),ntohs(addr.sin_port)); char buf[1024]; do { printf("input message:"); scanf("%s",buf); send(fd, buf, 1024, 0); } while (strcmp(buf, "exit")!=0); } } else{ NSLog(@"connect failed"); } } // ============================================================================ //3 } return 0; |