初识TCP/IP

基本概念

  1. 网络七层协议(OSI)
    从下到上依次为:物理层数据链路层网络层传输层会话层表达层应用层
  2. HTTP协议
    HTTP协议即超文本传送协议,是web联网的基础,也是手机联网的常用协议之一,HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。是应用层协议,主要解决如何包装数据。
    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,回主动释放连接,从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
  3. TCP/IP协议
    TCP/IP协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输。
  4. socket套接字
    socket是对TCP/IP协议的封装和应用(给程序员用的),它本身并不是协议,而是一个调用接口(API),使得程序员更方便的使用TCP/IP协议栈,是对TCP/IP协议的抽象,从而形成了我们比较熟悉的基本函数:create、listen、connect、accept、send、read和write;比较容易理解的说法:

"TCP/IP只是一个协议栈,就像操作系统的运行机制一样,必须要具体实现,同时还要提供对外的操作接口。这个就像是操作系统会提供标准的编程接口,比如win32编程接口一样,TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口,这就是socket编程接口。"

  1. TCP连接的三次握手
    第一次握手:客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
    第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
    第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入Established状态,完成三次握手。
    注意:握手过程中不包含数据,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,断开过程需要经过“四次握手”

  2. 利用socket建立网络连接的步骤
    建立socket连接至少需要一对套接字,一个运行于客户端,成为ClientSocket,另一个运行于服务器端,成为SeverSocket。套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听客户端请求连接确认

  3. 服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。

  4. 客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字,为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号然后就向服务器端套接字提出连接请求。

  5. 连接确认: 当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续监听状态,接收其他客户端套接字的连接请求

  6. TCP和UDP的区别

  7. TCP是面向练接的,虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性,但TCP的三次握手在最低限度上(实际上也很大程度上保证了)保证了连接的 可靠性;
    而UDP不是面向连接的,UDP传送数据前并不与对方建立连接,对接收到的数据也不发送确认信号,发送端不知道数据是否会正确接收,当然也不用重 发,所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议。

  8. 也正由于1所说的特点,使得UDP的开销更小数据传输速率更高,因为不必进行收发数据的确认,所以UDP的实时性更好。
    知道了TCP和 UDP的区别,就不难理解为何采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢了,但并不能说QQ的通信是不安全的,因为程序员可以手动对UDP 的数据收发进行验证,比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的,即使是这样,UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。

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