轉自：http://www.a8z8.com/html/2012/tech_1214/133.html
參考：http://www.cnblogs.com/liuyong/archive/2011/07/01/2095487.html
TCP/IP是個協議組，可分爲三個層次：網絡層、傳輸層和應用層。
在網絡層有IP協議、ICMP協議、ARP協議、RARP協議和BOOTP協議。
在傳輸層中有TCP協議與UDP協議。
在應用層有:TCP包括FTP、HTTP、TELNET、SMTP等協議
UDP包括DNS、TFTP等協議
短連接
連接->傳輸數據->關閉連接
HTTP是無狀態的，瀏覽器和服務器每進行一次HTTP操作，就建立一次連接，但任務結束就中斷連接。
也可以這樣說：短連接是指SOCKET連接後發送後接收完數據後馬上斷開連接。
長連接
連接->傳輸數據->保持連接 -> 傳輸數據-> 。。。 ->關閉連接。
長連接指建立SOCKET連接後不管是否使用都保持連接，但安全性較差。
http的長連接
HTTP也可以建立長連接的，使用Connection:keep-alive，HTTP 1.1默認進行持久連接。HTTP1.1和HTTP1.0相比較而言，最大的區別就是增加了持久連接支持(貌似最新的 http1.0 可以顯示的指定 keep-alive),但還是無狀態的，或者說是不可以信任的。
什麼時候用長連接，短連接？
長連接多用於操作頻繁，點對點的通訊，而且連接數不能太多情況，。每個TCP連接都需要三步握手，這需要時間，如果每個操作都是先連接，再操作的話那麼處理速度會降低很多，所以每個操作完後都不斷開，次處理時直接發送數據包就OK了，不用建立TCP連接。例如：數據庫的連接用長連接， 如果用短連接頻繁的通信會造成socket錯誤，而且頻繁的socket 創建也是對資源的浪費。
而像WEB網站的http服務一般都用短鏈接，因爲長連接對於服務端來說會耗費一定的資源，而像WEB網站這麼頻繁的成千上萬甚至上億客戶端的連接用短連接會更省一些資源，如果用長連接，而且同時有成千上萬的用戶，如果每個用戶都佔用一個連接的話，那可想而知吧。所以併發量大，但每個用戶無需頻繁操作情況下需用短連好。
總之，長連接和短連接的選擇要視情況而定。
發送接收方式
1、異步
報文發送和接收是分開的，相互獨立的，互不影響。這種方式又分兩種情況：
(1)異步雙工：接收和發送在同一個程序中，由兩個不同的子進程分別負責發送和接收
(2)異步單工：接收和發送是用兩個不同的程序來完成。
2、同步
報文發送和接收是同步進行，既報文發送後等待接收返回報文。 同步方式一般需要考慮超時問題，即報文發出去後不能無限等待，需要設定超時時間，超過該時間發送方不再等待讀返回報文，直接通知超時返回。
在長連接中一般是沒有條件能夠判斷讀寫什麼時候結束，所以必須要加長度報文頭。讀函數先是讀取報文頭的長度，再根據這個長度去讀相應長度的報文。
Socket是什麼
Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。
通信過程：
主機 A 的應用程序要能和主機 B 的應用程序通信，必須通過 Socket 建立連接，而建立 Socket 連接必須需要底層 TCP/IP 協議來建立 TCP 連接。建立 TCP 連接需要底層 IP 協議來尋址網絡中的主機。我們知道網絡層使用的 IP 協議可以幫助我們根據 IP 地址來找到目標主機，但是一臺主機上可能運行着多個應用程序，如何才能與指定的應用程序通信就要通過 TCP 或 UPD 的地址也就是端口號來指定。這樣就可以通過一個 Socket 實例唯一代表一個主機上的一個應用程序的通信鏈路了。
建立通信鏈路
當客戶端要與服務端通信，客戶端首先要創建一個 Socket 實例，操作系統將爲這個 Socket 實例分配一個沒有被使用的本地端口號，並創建一個包含本地和遠程地址和端口號的套接字數據結構，這個數據結構將一直保存在系統中直到這個連接關閉。在創建 Socket 實例的構造函數正確返回之前，將要進行 TCP 的三次握手協議，TCP 握手協議完成後，Socket 實例對象將創建完成，否則將拋出 IOException 錯誤。
與之對應的服務端將創建一個 ServerSocket 實例，ServerSocket 創建比較簡單隻要指定的端口號沒有被佔用，一般實例創建都會成功，同時操作系統也會爲 ServerSocket 實例創建一個底層數據結構，這個數據結構中包含指定監聽的端口號和包含監聽地址的通配符，通常情況下都是“*”即監聽所有地址。之後當調用 accept() 方法時，將進入阻塞狀態，等待客戶端的請求。當一個新的請求到來時，將爲這個連接創建一個新的套接字數據結構，該套接字數據的信息包含的地址和端口信息正是請求源地址和端口。這個新創建的數據結構將會關聯到
ServerSocket 實例的一個未完成的連接數據結構列表中，注意這時服務端與之對應的 Socket 實例並沒有完成創建，而要等到與客戶端的三次握手完成後，這個服務端的 Socket 實例纔會返回，並將這個 Socket 實例對應的數據結構從未完成列表中移到已完成列表中。所以 ServerSocket 所關聯的列表中每個數據結構，都代表與一個客戶端的建立的 TCP 連接。
備註：
Windows 下單機最大TCP連接數
調整系統參數來調整單機的最大TCP連接數，Windows 下單機的TCP連接數有多個參數共同決定：
以下都是通過修改註冊表[HKEY_LOCAL_MACHINE \System \CurrentControlSet \Services \Tcpip \Parameters]
1.最大TCP連接數 TcpNumConnections
2.TCP關閉延遲時間 TCPTimedWaitDelay (30-240)s
3.最大動態端口數 MaxUserPort (Default = 5000, Max = 65534) TCP客戶端和服務器連接時，客戶端必須分配一個動態端口，默認情況下這個動態端口的分配範圍爲 1024-5000 ，也就是說默認情況下，客戶端最多可以同時發起3977 Socket 連接
4.最大TCB 數量 MaxFreeTcbs
系統爲每個TCP 連接分配一個TCP 控制塊(TCP control block or TCB)，這個控制塊用於緩存TCP連接的一些參數，每個TCB需要分配 0.5 KB的pagepool 和 0.5KB 的Non-pagepool，也就說，每個TCP連接會佔用 1KB 的系統內存。
非Server版本，MaxFreeTcbs 的默認值爲1000 （64M 以上物理內存）Server 版本，這個的默認值爲 2000。也就是說，默認情況下，Server 版本最多同時可以建立並保持2000個TCP 連接。
5. 最大TCB Hash table 數量 MaxHashTableSize TCB 是通過Hash table 來管理的。
這個值指明分配 pagepool 內存的數量，也就是說，如果MaxFreeTcbs = 1000 , 則 pagepool 的內存數量爲 500KB那麼 MaxHashTableSize 應大於 500 才行。這個數量越大，則Hash table 的冗餘度就越高，每次分配和查找 TCP 連接用時就越少。這個值必須是2的冪，且最大爲65536.
IBM WebSphere Voice Server 在windows server 2003 下的典型配置
MaxUserPort = 65534 (Decimal)
MaxHashTableSize = 65536 (Decimal)
MaxFreeTcbs = 16000 (Decimal)
這裏我們可以看到 MaxHashTableSize 被配置爲比MaxFreeTcbs 大4倍，這樣可以大大增加TCP建立的速度。