socket、tcp、udp、http 的認(rèn)識(shí)及區(qū)別

socket、tcp、udp、http 的認(rèn)識(shí)及區(qū)別?
一、先來一個(gè)講TCP、UDP和HTTP關(guān)系的

1、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。

在網(wǎng)絡(luò)層有IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議、RARP協(xié)議和BOOTP協(xié)議。 在傳輸層中有TCP協(xié)議與UDP協(xié)議。

在應(yīng)用層有FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等協(xié)議。

因此，HTTP本身就是一個(gè)協(xié)議，是從Web服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。

2、HTTP協(xié)議是建立在請(qǐng)求/響應(yīng)模型上的。

首先由客戶建立一條與服務(wù)器的TCP鏈接，并發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求到服務(wù)器，

請(qǐng)求中包含請(qǐng)求方法、URI、協(xié)議版本以及相關(guān)的MIME樣式的消息。

服務(wù)器響應(yīng)一個(gè)狀態(tài)行，包含消息的協(xié)議版本、一個(gè)成功和失敗碼以及相關(guān)的MIME式樣的消息。

HTTP/1.0為每一次HTTP的請(qǐng)求/響應(yīng)建立一條新的TCP鏈接，

因此一個(gè)包含HTML內(nèi)容和圖片的頁(yè)面將需要建立多次的短期的TCP鏈接。

一次TCP鏈接的建立將需要3次握手。

另外，為了獲得適當(dāng)?shù)膫鬏斔俣?#xff0c;則需要TCP花費(fèi)額外的回路鏈接時(shí)間（RTT）。

每一次鏈接的建立需要這種經(jīng)常性的開銷，而其并不帶有實(shí)際有用的數(shù)據(jù)，只是保證鏈接的可靠性，因此HTTP/1.1提出了可持續(xù)鏈接的實(shí)現(xiàn)方法。

HTTP/1.1將只建立一次TCP的鏈接而重復(fù)地使用它傳輸一系列的請(qǐng)求/響應(yīng)消息，因此減少了鏈接建立的次數(shù)和經(jīng)常性的鏈接開銷。

3、結(jié)論：

雖然HTTP本身是一個(gè)協(xié)議，但其最終還是基于TCP的。不過，目前，有人正在研究基于TCP+UDP混合的HTTP協(xié)議。

Socket是什么呢？Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計(jì)模式中，

Socket其實(shí)就是一個(gè)門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，

對(duì)用戶來說，一組簡(jiǎn)單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。

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TCP、UDP、HTTP、SOCKET之間的區(qū)別

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TCP和UDP：傳輸層協(xié)議；

HTTP：應(yīng)用層協(xié)議；

SOCKET：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API。

TCP/IP代表傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議，指的是一系列協(xié)議。

TCP和UDP使用IP協(xié)議從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)包到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。把IP想像成一種高速公路，它允許其它協(xié)議在上面行駛并找到到其它電腦的出口。

TCP和UDP是高速公路上的“卡車”，它們攜帶的貨物就是像HTTP，文件傳輸協(xié)議FTP這樣的協(xié)議等。

TCP和UDP是FTP、HTTP和SMTP之類使用的傳輸層協(xié)議。

雖然TCP和UDP都是用來傳輸其他協(xié)議的，它們卻有一個(gè)顯著的不同：TCP提供有保證的數(shù)據(jù)傳輸，而UDP不提供。

這意味著TCP有一個(gè)特殊的機(jī)制來確保數(shù)據(jù)安全的不出錯(cuò)的從一個(gè)端點(diǎn)傳到另一個(gè)端點(diǎn)，而UDP不提供任何這樣的保證。

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。

客戶端使用Web瀏覽器發(fā)起HTTP請(qǐng)求給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器發(fā)送被請(qǐng)求的信息給客戶端。

記住，需要IP協(xié)議來連接網(wǎng)絡(luò);TCP是一種允許我們安全傳輸數(shù)據(jù)的機(jī)制，使用TCP協(xié)議來傳輸數(shù)據(jù)的HTTP是Web服務(wù)器和客戶端使用的特殊協(xié)議。

Socket 接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API，Socket接口定義了許多函數(shù)或例程，用以開發(fā)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序。

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TCP、UDP 協(xié)議的區(qū)別

UDP 在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接，遠(yuǎn)地主機(jī)在收到 UDP 報(bào)文后，不需要給出任何確認(rèn)。雖然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情況下 UDP 確是一種最有效的工作方式（一般用于即時(shí)通信），比如： QQ 語(yǔ)音、 QQ 視頻 、直播等等
TCP 提供面向連接的服務(wù)。在傳送數(shù)據(jù)之前必須先建立連接，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后要釋放連接。 TCP 不提供廣播或多播服務(wù)。由于 ?TCP ? 要提供可靠的，面向連接的運(yùn)輸服務(wù)（TCP的可靠體現(xiàn)在TCP在傳遞數(shù)據(jù)之前，會(huì)有三次握手來建立連接，而且在數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，有確認(rèn)、窗口、重傳、擁塞控制機(jī)制，在數(shù)據(jù)傳完后，還會(huì)斷開連接用來節(jié)約系統(tǒng)資
源），這一難以避免增加了許多開銷，如確認(rèn)，流量控制，計(jì)時(shí)器以及連接管理等。這不僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的首部增 ? 大很多，還要占用許多處理機(jī)資源。TCP 一般用于文件傳輸、發(fā)送和接收郵件、遠(yuǎn)程登錄等場(chǎng)景。

?在瀏覽器中輸入url地址 ->> 顯示主頁(yè)的過程

百度好像最喜歡問這個(gè)問題。
打開一個(gè)網(wǎng)頁(yè)，整個(gè)過程會(huì)使用哪些協(xié)議

圖片來源：《圖解HTTP》

總體來說分為以下幾個(gè)過程:
1.DNS解析
2.TCP連接
3.發(fā)送HTTP請(qǐng)求
4.服務(wù)器處理請(qǐng)求并返回HTTP報(bào)文
5.瀏覽器解析渲染頁(yè)面
6.連接結(jié)束

各種協(xié)議與HTTP協(xié)議之間的關(guān)系?

一般面試官會(huì)通過這樣的問題來考察你對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系的理解。

圖片來源：《圖解HTTP》

?HTTP長(zhǎng)連接、短連接

在HTTP/1.0中默認(rèn)使用短連接。也就是說，客戶端和服務(wù)器每進(jìn)行一次HTTP操作，就建立一次連接，任務(wù)結(jié)束就中 ? ? ?斷連接。當(dāng)客戶端瀏覽器訪問的某個(gè)HTML或其他類型的Web頁(yè)中包含有其他的Web資源（如JavaScript文件、圖像文件、CSS文件等），每遇到這樣一個(gè)Web資源，瀏覽器就會(huì)重新建立一個(gè)HTTP會(huì)話。
而從HTTP/1.1起，默認(rèn)使用長(zhǎng)連接，用以保持連接特性。使用長(zhǎng)連接的HTTP協(xié)議，會(huì)在響應(yīng)頭加入這行代碼：

Connection:keep-alive

在使用長(zhǎng)連接的情況下，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)頁(yè)打開完成后，客戶端和服務(wù)器之間用于傳輸HTTP數(shù)據(jù)的TCP連接不會(huì)關(guān)閉，客 ? ? 戶端再次訪問這個(gè)服務(wù)器時(shí)，會(huì)繼續(xù)使用這一條已經(jīng)建立的連接。Keep-Alive不會(huì)永久保持連接，它有一個(gè)保持時(shí)間，可以在不同的服務(wù)器軟件（如Apache）中設(shè)定這個(gè)時(shí)間。實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)連接需要客戶端和服務(wù)端都支持長(zhǎng)連接。
HTTP協(xié)議的長(zhǎng)連接和短連接，實(shí)質(zhì)上是TCP協(xié)議的長(zhǎng)連接和短連接。

TCP 三次握手和四次揮手(面試?？?

為了準(zhǔn)確無誤地把數(shù)據(jù)送達(dá)目標(biāo)處，TCP協(xié)議采用了三次握手策略。 漫畫圖解：
圖片來源：《圖解HTTP》

?簡(jiǎn)單示意圖：

客戶端–發(fā)送帶有 SYN 標(biāo)志的數(shù)據(jù)包–一次握手–服務(wù)端
服務(wù)端–發(fā)送帶有 SYN/ACK 標(biāo)志的數(shù)據(jù)包–二次握手–客戶端

客戶端–發(fā)送帶有帶有 ACK 標(biāo)志的數(shù)據(jù)包–三次握手–服務(wù)端

為什么要三次握手?

三次握手的目的是建立可靠的通信信道，說到通訊，簡(jiǎn)單來說就是數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，而三次握手最主要的目的就是 ? 雙方確認(rèn)自己與對(duì)方的發(fā)送與接收是正常的。
第一次握手：Client 什么都不能確認(rèn)；Server 確認(rèn)了對(duì)方發(fā)送正常
第二次握手：Client 確認(rèn)了：自己發(fā)送、接收正常，對(duì)方發(fā)送、接收正常；Server 確認(rèn)了：自己接收正常，對(duì)方發(fā)送正常
第三次握手：Client 確認(rèn)了：自己發(fā)送、接收正常，對(duì)方發(fā)送、接收正常；Server 確認(rèn)了：自己發(fā)送、接收正常， 對(duì)方發(fā)送接收正常
所以三次握手就能確認(rèn)雙發(fā)收發(fā)功能都正常，缺一不可。

為什么要傳回 SYN

接收端傳回發(fā)送端所發(fā)送的 SYN 是為了告訴發(fā)送端，我接收到的信息確實(shí)就是你所發(fā)送的信號(hào)了。

SYN 是 TCP/IP 建立連接時(shí)使用的握手信號(hào)。在客戶機(jī)和服務(wù)器之間建立正常的 TCP 網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，
客戶機(jī)首先發(fā)出一個(gè) SYN 消息，服務(wù)器使用 SYN-ACK 應(yīng)答表示接收到了這個(gè)消息，最后客戶機(jī)再以
ACK(Acknowledgement[漢譯：確認(rèn)字符 ,在數(shù)據(jù)通信傳輸中，接收站發(fā)給發(fā)送站的一種傳輸控制字
符。它表示確認(rèn)發(fā)來的數(shù)據(jù)已經(jīng)接受無誤。   ]）消息響應(yīng)。這樣在客戶機(jī)和服務(wù)器之間才能建立起
可靠的TCP連接，數(shù)據(jù)才可以在客戶機(jī)和服務(wù)器之間傳遞。

?傳了 SYN,為啥還要傳 ACK

雙方通信無誤必須是兩者互相發(fā)送信息都無誤。傳了 ? SYN，證明發(fā)送方到接收方的通道沒有問題，但是接收方到發(fā)送方的通道還需要 ACK 信號(hào)來進(jìn)行驗(yàn)證。

斷開一個(gè) TCP 連接則需要“四次揮手”：
1.客戶端-發(fā)送一個(gè) FIN，用來關(guān)閉客戶端到服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳送
2.服務(wù)器-收到這個(gè) FIN，它發(fā)回一 個(gè) ACK，確認(rèn)序號(hào)為收到的序號(hào)加1 。和 SYN 一樣，一個(gè) FIN 將占用一個(gè)序號(hào)。

3.服務(wù)器-關(guān)閉與客戶端的連接，發(fā)送一個(gè)FIN給客戶端
4.客戶端-發(fā)回 ACK 報(bào)文確認(rèn)，并將確認(rèn)序號(hào)設(shè)置為收到序號(hào)加1

?為什么要四次揮手

任何一方都可以在數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后發(fā)出連接釋放的通知，待對(duì)方確認(rèn)后進(jìn)入半關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)另一方也沒有數(shù)據(jù)再發(fā)送 ? 的時(shí)候，則發(fā)出連接釋放通知，對(duì)方確認(rèn)后就完全關(guān)閉了TCP連接。
舉個(gè)例子：A 和 B 打電話，通話即將結(jié)束后，A 說“我沒啥要說的了”，B回答“我知道了”，但是 B 可能還會(huì)有要說的話，A 不能要求 B 跟著自己的節(jié)奏結(jié)束通話，于是 B 可能又巴拉巴拉說了一通，最后 B 說“我說完了”，A 回答“知道了”，這樣通話才算結(jié)束。