http,tcp,udp简介及区别(网络传输协议)

OSI七层模型简述:

20世纪70年代中,为了优化数据库系统设计,支持数据库系统的访问,美国的一个互联网研究小组提出了一个结构化的分布式通信系统体系结构(共七层),他们内部称之为分布式系统体系结构(DSA),1977年英国标准化协会向国际标准化组织(ISO)提议,为了定义分布处理之间的通信基础设施,需要一个标准的体系结构。后来,ISO就开放系统互联(OSI)问题成立了一个专委会(TC 97, Subcomittee 16),指定由美国国家标准协会(ANSI)开发一个标准草案。1978年3月,在ISO的OSI专委会在华盛顿召开的会议上,与会专家很快达成了共识,认为这个分层的体系结构能够满足开放式系统的大多数需求,而且具有可扩展的能力,能够满足新的需求。于是,1978年发布了这个临时版本,1979年稍作细化之后,成了最终的版本。

通俗的讲OSI七层模型是万能的国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连的理想标准,说白了理想和现实的差距就是七层模型和五层模型的差距。具体分类如下表:

七层模型的上三层归为应用层即为TCP/IP五层模型,五层模型的下两层归为链接层或者说实体层即为四层模型。

一、http简介

HTTP:超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol)是一种无状态协议,就是说客户端发送一次请求,服务器端接收请求,经过处理返回给客户端信息,然后客户端和服务器端的链接就断开了,为了维护他们之间的链接,让服务器知道这是前一个用户发送的请求,必须在一个地方保存客户端的信息,有2中解决方案,一是在客户端保存,二是在服务器端保存。

1.在客户端保存:Cookie

2.在服务器端保存:Session(session需要依靠cooke来实现)

3.在用户禁用cookie的限制下,只能使用URL重写的方式在每次请求之后附上一个键值对来保存客户端的信息。

4.隐藏表单。

请求/相应:HttpServletRequest / HttpServletResponse
弊端:服务端不会主动向客户端发送问题。
层级:http属于应用层

二、https简介

HTTPS:(全称:Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全为目标的HTTP通道,简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL,因此加密的详细内容就需要SSL。

HTTP与HTTPS的区别:

ttp和https使用的是完全不同的连接方式,用的端口也不一样,前者是80,后者是443。http的连接很简单,是无状态的,...

HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议 要比http协议安全。

三、tcp简介:

tcp:(Transmission Control Protocol,传输控制协议)。tcp是面向连接的协议,也就是说,在收发数据前,必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接必须要经过三次“对话”才能建立起来。

层级:tcp属于传输层

TCP建立过程(三次握手)

1 主机A通过向主机B 发送一个含有同步序列号的标志位的数据段给主机B ,向主机B 请求建立连接,通过这个数据段,主机A告诉主机B 两件事:我想要和你通信;你可以用哪个序列号作为起始数据段来回应我.

2 主机B 收到主机A的请求后,用一个带有确认应答(ACK)和同步序列号(SYN)标志位的数据段响应主机A,也告诉主机A两件事:我已经收到你的请求了,你可以传输数据了;你要用哪佧序列号作为起始数据段来回应我

3 主机A收到这个数据段后,再发送一个确认应答,确认已收到主机B 的数据段:"我已收到回复,我现在要开始传输实际数据了"。

这样3次握手就完成了,主机A和主机B 就可以传输数据了.

三次握手的特点:

没有应用层的数据

SYN这个标志位只有在TCP建产连接时才会被置1

握手完成后SYN标志位被置0

tcp断开过程(四次握手)

TCP建立连接要进行3次握手,而断开连接要进行4次

1 当主机A完成数据传输后,将控制位FIN置1,提出停止TCP连接的请求

2 主机B收到FIN后对其作出响应,确认这一方向上的TCP连接将关闭,将ACK置1

3由B 端再提出反方向的关闭请求,将FIN置1

4 主机A对主机B的请求进行确认,将ACK置1,双方向的关闭结束.

由TCP的三次握手和四次断开可以看出,TCP使用面向连接的通信方式,大大提高了数据通信的可靠性,使发送数据端和接收端在数据正式传输前就有了交互,为数据正式传输打下了可靠的基础。

名词解释

ACK TCP报头的控制位之一,对数据进行确认.确认由目的端发出,用它来告诉发送端这个序列号之前的数据段都收到了.比如,确认号为X,则表示前X-1个数据段都收到了,只有当ACK=1时,确认号才有效,当ACK=0时,确认号无效,这时会要求重传数据,保证数据的完整性.

SYN 同步序列号,TCP建立连接时将这个位置1

FIN 发送端完成发送任务位,当TCP完成数据传输需要断开时,提出断开连接的一方将这位置1

TCP的包头结构:

源端口 16位

目标端口 16位

序列号 32位

回应序号 32位

TCP头长度 4位

reserved 6位

控制代码 6位

窗口大小 16位

偏移量 16位

校验和 16位

选项32位(可选)

这样我们得出了TCP包头的最小长度,为20字节。

四、udp简介:

UDP:(User Data Protocol,用户数据报协议)

(1) UDP是一个非连接的协议,传输数据之前源端和终端不建立连接,当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据,并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端,UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制;在接收端,UDP把每个消息段放在队列中,应用程序每次从队列中读一个消息段。

(2) 由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

(3) UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。

(4) 吞吐量不受拥挤控制算法的调节,只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。

(5)UDP使用尽最大努力交付,即不保证可靠交付,因此主机不需要维持复杂的链接状态表(这里面有许多参数)。

(6)UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分,也不合并,而是保留这些报文的边界,因此,应用程序需要选择合适的报文大小。

我们经常使用“ping”命令来测试两台主机之间TCP/IP通信是否正常,其实“ping”命令的原理就是向对方主机发送UDP数据包,然后对方主机确认收到数据包,如果数据包是否到达的消息及时反馈回来,那么网络就是通的。

UDP的包头结构:

目的端口 16位

长度16位

层级:udp属于传输层

TCP与UDP区别:

TCP:面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢,建立连接需要开销较多(时间,系统资源)。

UDP:面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。

通俗一点说就是:TCP/IP管发管到,UDP管发不管到。因此,在安全性方面来说,TCP/IP更具有优越性。

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