TCP、UDP以及HTTP的簡單講解


先來一個講TCP、UDP和HTTP關系的

1、TCP/IP是個協議組,可分為三個層次: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FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等協議。
因此,HTTP本身就是一個協議,是從Web服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。

 

TCP 是基於 TCP 協議實現的網絡文本協議,屬於傳輸層
UDP 是和TCP 對等的,屬於傳輸層,UDP 和 TCP 有重要的區別。

 

2、HTTP協議是建立在請求/響應模型上的。首先由客戶建立一條與服務器的TCP鏈接,並發送一個請求到服務器,請求中包含請求方法、URI、協議版本以及相關的MIME樣式的消息。服務器響應一個狀態行,包含消息的協議版本、一個成功和失敗碼以及相關的MIME式樣的消息。
HTTP/1.0為每一次HTTP的請求/響應建立一條新的TCP鏈接,因此一個包含HTML內容和圖片的頁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,為了獲得適當的傳輸速度,則需要TCP花費額外的回路鏈接時間(RTT)。每一次鏈接的建立需要這種經常性的開銷,而其並不帶有實際有用的數據,只是保證鏈接的可靠性,因此HTTP/1.1提出了可持續鏈接的實現方法。HTTP/1.1將只建立一次TCP的鏈接而重復地使用它傳輸一系列的請求/響應消息,因此減少了鏈接建立的次數和經常性的鏈接開銷。

這里有必要再講一下三次握手的過程:

 

第一次握手:建立連接時, 客戶端發送 syn包(syn=j)到 服務器,並進入 SYN_SENT狀態,等待服務器確認;SYN:同步序列編號( Synchronize Sequence Numbers)。
 
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;ACK:確認字符( Acknowledgement)
 
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(TCP連接成功)狀態,完成三次握手。
 

3、結論:雖然HTTP本身是一個協議,但其最終還是基於TCP的。不過,目前,有人正在研究基於TCP+UDP混合的HTTP協議。

Socket是什么呢?
       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,它把復雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口后面,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。

TCP(Transmission Control Protocol,傳輸控制協議)是基於連接的協議,也就是說,在正式收發數據前,必須和對方建立可靠的連接。一個TCP連接必須要經過三次“對話”才能建立起來,其中的過程非常復雜,我們這里只做簡單、形象的介紹,你只要做到能夠理解這個過程即可。我們來看看這三次對話的簡單過程:主機A向主機B發出連接請求數據包:“我想給你發數據,可以嗎?”,這是第一次對話;主機B向主機A發送同意連接和要求同步(同步就是兩台主機一個在發送,一個在接收,協調工作)的數據包:“可以,你什么時候發?”,這是第二次對話;主機A再發出一個數據包確認主機B的要求同步:“我現在就發,你接着吧!”,這是第三次對話。三次“對話”的目的是使數據包的發送和接收同步,經過三次“對話”之后,主機A才向主機B正式發送數據。 

UDP(User Data Protocol,用戶數據報協議)是與TCP相對應的協議。它是面向非連接的協議,它不與對方建立連接,而是直接就把數據包發送過去!
UDP適用於一次只傳送少量數據、對可靠性要求不高的應用環境。比如,我們經常使用“ping”命令來測試兩台主機之間TCP/IP通信是否正常,其實“ping”命令的原理就是向對方主機發送UDP數據包,然后對方主機確認收到數據包,如果數據包是否到達的消息及時反饋回來,那么網絡就是通的。例如,在默認狀態下,一次“ping”操作發送4個數據包(如圖2所示)。大家可以看到,發送的數據包數量是4包,收到的也是4包(因為對方主機收到后會發回一個確認收到的數據包)。這充分說明了UDP協議是面向非連接的協議,沒有建立連接的過程。正因為UDP協議沒有連接的過程,所以它的通信效果高;但也正因為如此,它的可靠性不如TCP協議高。QQ就使用UDP發消息,因此有時會出現收不到消息的情況。

tcp協議和udp協議的差別
             TCP       UDP 
是否連接     面向連接   面向非連接 
傳輸可靠性     可靠      不可靠 
應用場合    傳輸大量數據  少量數據 
速度          慢          快


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