一文梳理HTTP、TCP、Socket和WebSocket的区别和联系

2024-05-08 07:51

1. 一文梳理HTTP、TCP、Socket和WebSocket的区别和联系

 第一层：应用层，定义了用于在网络中进行通信和传输数据的接口；（Http协议位于该层）
   第二层：表示层，定义不同系统中数据的传输格式，编码和解码规范等；
   第三层：会话层，管理用户的会话，控制用户间逻辑连接的建立和中断；
   第四层：传输层，管理着网络中端到端的数据传输；（Tcp协议位于该层）
   第五层：网络层，定义网络设备间如何传输数据；（IP位于该层）
   第六层：链路层，将上面的网络层的数据包封装成数据帧，便于物理层传输；
   第七层：物理层，这一层主要就是传输这些二进制数据。
    建立起一个   TCP  连接需要经过“ 三次握手 ”：
   握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求。
   SYN攻击就是利用三次握手的第二次握手时进行的，这时候服务器处于SYN_RECV状态，等待客户端进行确认ACK，SYN会伪造不存在的源IP，就会有大量的链接处于等待或重试发送SYN+ACK包，导致该阶段队列持续增长，进而导致后续正常请求被丢弃。
   HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。
   HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应，在请求结束后，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
   由于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接，因此HTTP连接是一种“短连接”。
   要保持客户端程序的在线状态，需要不断地向服务器发起连接请求，通常情况下即使不需要获得任何数据，客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器发送一次“保持连接”的请求，服务器在收到该请求后对客户端进行回复，表明知道客户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求，则认为客户端“下线”，若客户端长时间无法收到服务器的回复，则认为网络已经断开。
   通常情况下Socket连接就是TCP连接，因此Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开。但在实际网络应用中，客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。
   而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式，不仅在请求时需要先建立连接，而且需要客户端向服务器发出请求后，服务器端才能回复数据。
   很多情况下，需要服务器端主动向客户端推送数据，保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接，服务器就可以直接将数据传送给客户端；若双方建立的是HTTP连接，则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端，因此，客户端定时向服务器端发送连接请求，不仅可以保持在线，同时也是在“询问”服务器是否有新的数据，如果有就将数据传给客户端。
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      创建Socket连接时，可以指定使用的传输层协议，Socket可以支持不同的传输层协议（TCP或UDP），当使用TCP协议进行连接时，该Socket连接就是一个TCP连接。
   socket则是对TCP/IP协议的封装和应用（程序员层面上）。也可以说，TPC/IP协议是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输，而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。
   关于TCP/IP和HTTP协议的关系，网络有一段比较容易理解的介绍：
   平时说的最多的socket是什么呢，实际上socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，才能使用TCP/IP协议。
   实际上，Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。Socket编程接口在设计的时候，就希望也能适应其他的网络协议。所以说，Socket的出现 只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已，是对TCP/IP协议的抽象，从而形成了一些最基本的函数接口，比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。
    实际上，传输层   TCP  是基于网络层  IP  协议的，而应用层  HTTP  协议又是基于传输层  TCP  协议的，而  Socket  本身不算是协议，就像上面所说，它只是提供了一个针对  TCP  或者  UDP  编程的接口。
    总结： 
     Socket  其实并不是一个协议，而是为了方便使用  TCP/UDP  而抽象出来的一层，是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。
      当两台主机通信时，必须通过Socket连接，Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。
   WebSocket就像HTTP一样，是一个典型的应用层协议。
   总结：
   WebSocket是HTML5规范提出的一种协议。HTML5 Web Sockets规范定义了Web Sockets API，支持页面使用Web Socket协议与远程主机进行全双工的通信。它引入了WebSocket接口并且定义了一个全双工的通信通道，通过一个单一的套接字在Web上进行操作。
   HTML5 Web Sockets以最小的开销高效地提供了Web连接。相较于经常需要使用推送实时数据到客户端甚至通过维护两个HTTP连接来模拟全双工连接的旧的轮询或长轮询（Comet）来说，这就极大的减少了不必要的网络流量与延迟。
   相同点：
   不同点：
   联系：
   WebSocket连接的过程：
   总结：

一文梳理HTTP、TCP、Socket和WebSocket的区别和联系

2. 1小时教你理解HTTP，TCP，UDP，Socket，WebSocket

 谨以此文总结我站在iOS开发者角度对于以上关键词的形象理解，至于底层抽象的概念，别人用啥TCP/IP详解：卷一、卷二、卷三都讲不清楚，我也懒得浪费时间。前人栽树，后人乘凉，一个道理。
   有名字就有定义，理解的前提从来都是对定义有所了解。就好比现在让你形容一下梯形的定义，如果你不知道定义，你就可能把平行四边形当做特殊的梯形处理，也就有可能把TCP和Socket搞混，更加会纠结TCP连接与Socket连接以及HTTP的长/短连接之间到底有啥区别。
   其实有了区别才好理解。但在这之前首先得理清一个概念，那就是OSI七层模型，以及所谓的五层模型，四层模型到底是什么鬼？
    那么，回到第一个问题，这一大堆关键词之间到底有啥区别？ 
   能比较的都比较了，附上一张关系图强化理解。其实，如果不是专攻网络方面，作为一个程序猿，了解了不同的通讯方式及其对应的优缺点，就可以确定其应用的场景。而这些，就已经基本够用了。

3. socket的介绍



socket的介绍


4. TCP 和 UDP 在socket编程中的区别


一、TCP与UDP的区别
	 基于连接与无连接 
　　对系统资源的要求（TCP较多，UDP少） 
　　UDP程序结构较简单 
　　流模式与数据报模式 
　　TCP保证数据正确性，UDP可能丢包 
　　TCP保证数据顺序，UDP不保证 
　　部分满足以下几点要求时，应该采用UDP 面向数据报方式 网络数据大多为短消息 
　　拥有大量Client 
 　　对数据安全性无特殊要求 
　　网络负担非常重，但对响应速度要求高 
 　　具体编程时的区别 socket()的参数不同 
　　UDP Server不需要调用listen和accept 
 　　UDP收发数据用sendto/recvfrom函数 
　　TCP：地址信息在connect/accept时确定 
　　UDP：在sendto/recvfrom函数中每次均 需指定地址信息 
　　UDP：shutdown函数无效
二、man----socket
 　　　　通过查看socket的man手册可以看到socket函数的第一个参数的值可以为下面这些值： 
　　Name Purpose 
 　　PF_UNIX, PF_LOCAL Local communication 
 　　PF_INET IPv4 Internet protocols 
 　　PF_INET6 IPv6 Internet protocols 
 　　PF_IPX IPX - Novell protocols 
 　　PF_NETLINK Kernel user interface device 
 　　PF_X25 ITU-T X.25 / ISO-8208 protocol 
 　　PF_AX25 Amateur radio AX.25 protocol 
 　　PF_ATMPVC Access to raw ATM PVCs 
 　　PF_APPLETALK Appletalk 
 　　PF_PACKET Low level packet interface
	 
三、编程区别
      通常我们在说到网络编程时默认是指TCP编程，即用前面提到的socket函数创建一个socket用于TCP通讯，函数参数我们通常填为SOCK_STREAM。即socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0)，这表示建立一个socket用于流式网络通讯。 
　  SOCK_STREAM这种的特点是面向连接的，即每次收发数据之前必须通过connect建立连接，也是双向的，即任何一方都可以收发数据，协议本身提供了一些保障机制保证它是可靠的、有序的，即每个包按照发送的顺序到达接收方。 

 　　而SOCK_DGRAM这种是User Datagram Protocol协议的网络通讯，它是无连接的，不可靠的，因为通讯双方发送数据后不知道对方是否已经收到数据，是否正常收到数据。任何一方建立一个socket以后就可以用sendto发送数据，也可以用recvfrom接收数据。根本不关心对方是否存在，是否发送了数据。它的特点是通讯速度比较快。大家都知道TCP是要经过三次握手的，而UDP没有。 

 　　基于上述不同，UDP和TCP编程步骤也有些不同，如下： 
　　TCP编程的服务器端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 
 　　4、开启监听，用函数listen()； 
　　5、接收客户端上来的连接，用函数accept()； 
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 
 　　7、关闭网络连接； 
　　8、关闭监听； 

 　　TCP编程的客户端一般步骤是： 
 　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
 　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 
　　4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性； 
　　5、连接服务器，用函数connect()； 
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 
 　　7、关闭网络连接；

 　　与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下： 
　　UDP编程的服务器端一般步骤是： 
 　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 
 　　4、循环接收数据，用函数recvfrom(); 
 　　5、关闭网络连接； 

 　　UDP编程的客户端一般步骤是： 
 　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 
　　4、设置对方的IP地址和端口等属性; 
 　　5、发送数据，用函数sendto(); 
 　　6、关闭网络连接；


5. TCP 和 UDP 在socket编程中的区别


一、TCP与UDP的区别
 基于连接与无连接 
　　对系统资源的要求（TCP较多，UDP少） 
　　UDP程序结构较简单 
　　流模式与数据报模式 
　　TCP保证数据正确性，UDP可能丢包 
　　TCP保证数据顺序，UDP不保证 
　　部分满足以下几点要求时，应该采用UDP 面向数据报方式 网络数据大多为短消息 
　　拥有大量Client 
　　对数据安全性无特殊要求 
　　网络负担非常重，但对响应速度要求高 
 　　具体编程时的区别 socket()的参数不同 
　　UDP Server不需要调用listen和accept 
　　UDP收发数据用sendto/recvfrom函数 
　　TCP：地址信息在connect/accept时确定 
　　UDP：在sendto/recvfrom函数中每次均 需指定地址信息 
　　UDP：shutdown函数无效


TCP 和 UDP 在socket编程中的区别


6. TCP 和 UDP 在socket编程中的区别


实现方法 以及API 不同。运用的地方不同。当然主要取决去二者的各自特点。1)TCP是面向连接的传输控制协议，而UDP提供了无连接的数据报服务；
（2）TCP具有高可靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；UDP在传输数据前不建立连接，不对数据报进行检查与修改，无须等待对方的应答，所以会出现分组丢失、重复、乱序，应用程序需要负责传输可靠性方面的所有工作；
（3）也正因为以上特征，UDP具有较好的实时性，工作效率较TCP协议高；
（4）UDP段结构比TCP的段结构简单，因此网络开销也小。

具体二种协议没有好坏，只有适合，有时候二者结合，比如QQ就是两种协议都有，比如组播通信的时候只能用udp


7. 什么是Socket


要学Internet上的TCP/IP网络编程，必须理解Socket接口。
　　Socket接口设计者最先是将接口放在Unix操作系统里面的。如果了解Unix系统的输入和输出的话，就很容易了解Socket了。网络的Socket数据传输是一种特殊的I/O，Socket也是一种文件描述符。Socket也具有一个类似于打开文件的函数调用Socket()，该函数返回一个整型的Socket描述符，随后的连接建立、数据传输等操作都是通过该Socket实现的。常用的Socket类型有两种：流式Socket（SOCK_STREAM）和数据报式Socket（SOCK_DGRAM）。流式是一种面向连接的Socket，针对于面向连接的TCP服务应用；数据报式Socket是一种无连接的Socket，对应于无连接的UDP服务应用。Socket建立
　　为了建立Socket，程序可以调用Socket函数，该函数返回一个类似于文件描述符的句柄。socket函数原型为：
　　int socket(int domain, int type, int protocol);
　　domain指明所使用的协议族，通常为PF_INET，表示互联网协议族（TCP/IP协议族）；type参数指定socket的类型：SOCK_STREAM 或SOCK_DGRAM，Socket接口还定义了原始Socket（SOCK_RAW），允许程序使用低层协议；protocol通常赋值"0"。Socket()调用返回一个整型socket描述符，你可以在后面的调用使用它。
　　Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针，它指向描述符表入口。调用Socket函数时，socket执行体将建立一个Socket，实际上"建立一个Socket"意味着为一个Socket数据结构分配存储空间。Socket执行体为你管理描述符表。
　　两个网络程序之间的一个网络连接包括五种信息：通信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地址和远端协议端口。Socket数据结构中包含这五种信息。Socket配置
　　通过socket调用返回一个socket描述符后，在使用socket进行网络传输以前，必须配置该socket。面向连接的socket客户端通过调用Connect函数在socket数据结构中保存本地和远端信息。无连接socket的客户端和服务端以及面向连接socket的服务端通过调用bind函数来配置本地信息。


什么是Socket


8. TCP 和 UDP 在socket编程中的区别


UDP和TCP编程步骤也有些不同，如下： 
　　TCP编程的服务器端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt(); * 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 
　　4、开启监听，用函数listen()； 
　　5、接收客户端上来的连接，用函数accept()； 
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 
　　7、关闭网络连接； 
　　8、关闭监听； 

　　TCP编程的客户端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 
　　4、设置要连接的对方的IP地址和端口等属性； 
　　5、连接服务器，用函数connect()； 
　　6、收发数据，用函数send()和recv()，或者read()和write(); 
　　7、关闭网络连接；

	
　　与之对应的UDP编程步骤要简单许多，分别如下： 
　　UDP编程的服务器端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind(); 
　　4、循环接收数据，用函数recvfrom(); 
　　5、关闭网络连接； 

　　UDP编程的客户端一般步骤是： 
　　1、创建一个socket，用函数socket()； 
　　2、设置socket属性，用函数setsockopt();* 可选 
　　3、绑定IP地址、端口等信息到socket上，用函数bind();* 可选 
　　4、设置对方的IP地址和端口等属性; 
　　5、发送数据，用函数sendto(); 
　　6、关闭网络连接；



	
	
		

    

    

		

				  
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