TCP&HTTP區別和聯繫

TCP是傳輸層協議,定義數據傳輸和連接方式的規範。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。

HTTP 超文本傳送協議(Hypertext Transfer Protocol )是應用層協議,定義的是傳輸數據的內容的規範。

HTTP協議中的數據是利用TCP協議傳輸的,特點是客戶端發送的每次請求都需要服務器回送響應,它是TCP協議族中的一種,默認使用 TCP 80端口。

好比網絡是路,TCP是跑在路上的車,HTTP是車上的人。每個網站內容不一樣,就像車上的每個人有不同的故事一樣。

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一、基本概念

1、TCP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。


5、Socket連接與HTTP連接

      由於通常情況下Socket連接就是TCP連接,因此Socket連接一旦建立,通信雙方即可開始相互發送數據內容,直到雙方連接斷開。但在實際網絡應用 中,客戶端到服務器之間的通信往往需要穿越多箇中間節點,例如路由器、網關、防火牆等,大部分防火牆默認會關閉長時間處於非活躍狀態的連接而導 致 Socket 連接斷連,因此需要通過輪詢告訴網絡,該連接處於活躍狀態。

      而HTTP連接使用的是“請求—響應”的方式,不僅在請求時需要先建立連接,而且需要客戶端向服務器發出請求後,服務器端才能回覆數據。

      很多情況下,需要服務器端主動向客戶端推送數據,保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方建立的是Socket連接,服務器就可以直接將數據傳送給 客戶端;若雙方建立的是HTTP連接,則服務器需要等到客戶端發送一次請求後才能將數據傳回給客戶端,因此,客戶端定時向服務器端發送連接請求,不僅可以 保持在線,同時也是在“詢問”服務器是否有新的數據,如果有就將數據傳給客戶端。

 

二、相互關係

      首先,糾正一下我以前一直誤解的概念,我一直以爲Http和Tcp是兩種不同的,但是地位對等的協議,雖然知道TCP是傳輸層,而http是應用層今天學習了下,知道了 http是要基於TCP連接基礎上的,簡單的說,TCP就是單純建立連接,不涉及任何我們需要請求的實際數據,簡單的傳輸。http是用來收發數據,即實際應用上來的。

      第一:從傳輸層,先說下TCP連接,我們要和服務端連接TCP連接,需要通過三次連接,包括:請求,確認,建立連接。即傳說中的“三次握手協議”。

      第一次:C發送一個請求連接的位碼SYN和一個隨機產生的序列號給Seq,然後S收到了這些數據。

      第二次:S收到了這個請求連接的位碼,啊呀,有人向我發出請求了麼,那我要不要接受他的請求,得實現確認一下,於是,發送了一個確認碼 ACN(seq+1),和SYN,Seq給C,然後C收到了,這個是第二次連接。

      第三次:C收到了確認的碼和之前發送的SYN一比較,偶喲,對上了麼,於是他又發送了一個ACN(SEQ+1)給S,S收到以後就確定建立連接,至此,TCP連接建立完成。

      簡單就是:請求,確認,連接。

 

      第二:從實際上的數據應用來說httP

      在前面客戶端和應用服務器建立TCP連接之後,就需要用http協議來傳送數據了,HTTP協議簡單來說,還是請求,確認,連接。

      總體就是C發送一個HTTP請求給S,S收到了這個http請求,然後返回給Chttp響應,然後C的中間件或者說瀏覽器把這些數據渲染成爲了網頁,展示在用戶面前。

      第一:發送一個http請求給S,這個請求包括請求頭和請求內容:

request header:

      包括了,1.請求的方法是POST/GET,請求的URL,http協議版本2.請求的數據,和編碼方式3是否有cookie和cooies,是否緩存等。

      post和get請求方式的區別是,get把請求內容放在URL後面,但是URL長度有限制。而post是以表單的形勢,適合要輸入密碼之類的,因爲不在URL中顯示,所以比較安全。

request body:

即請求的內容.

      第二:S收到了http請求,然後根據請求頭,返回http響應。

response header:包括了1.cookies或者sessions2.狀態嗎3.內容大小等

response body:

      即響應的內容,包括,JS什麼的。

      第三,C收到了以後,就由瀏覽器完成一系列的渲染,包括執行JS腳本等。

 

      TCP是底層通訊協議,定義的是數據傳輸和連接方式的規範
      HTTP是應用層協議,定義的是傳輸數據的內容的規範
      HTTP協議中的數據是利用TCP協議傳輸的,所以支持HTTP也就一定支持TCP      

      HTTP支持的是www服務 , 而TCP/IP是協議 
      它是Internet國際互聯網絡的基礎。TCP/IP是網絡中使用的基本的通信協議。 
      TCP/IP實際上是一組協議,它包括上百個各種功能的協議,如:遠程登錄、文件傳輸和電子郵件等,而TCP協議和IP協議是保證數據完整傳輸的兩個基本的重要協議。通常說TCP/IP是Internet協議族,而不單單是TCP和IP。

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