HTTP请求、Socket连接、TCP连接的关系

OSI与TCP/IP结构模型

网络模型.png

三次握手

当客户端发送一个http请求时,需要先建立TCP连接,即三次握手

  1. 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;
  2. 服务器收到syn包,必须确认客户的SYN,同时自己也发送一个SYN包,即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
  3. 客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

SYN:(Synchronize Sequence Numbers) 即是同步序列编号
ACK:(Acknowledge character) 即是确认字符


三次握手,来自网络.png

四次挥手

因为TCP是全双工通信的

  • 第一次挥手 因此当主动方发送断开连接的请求(即FIN报文)给被动方时,仅仅代表主动方不会再发送数据报文了,但主动方仍可以接收数据报文。
  • 第二次挥手 被动方此时有可能还有相应的数据报文需要发送,因此需要先发送ACK报文,告知主动方“我知道你想断开连接的请求了”。这样主动方便不会因为没有收到应答而继续发送断开连接的请求(即FIN报文)。
  • 第三次挥手 被动方在处理完数据报文后,便发送给主动方FIN报文;这样可以保证数据通信正常可靠地完成。发送完FIN报文后,被动方进入LAST_ACK阶段(超时等待)。
  • 第四挥手 如果主动方及时发送ACK报文进行连接中断的确认,这时被动方就直接释放连接,进入可用状态。如果主动方没有及时送到ack报文,则在2msl后被动方断开

MSL:报文的最长生存时间。规定是MSL为2分钟,2MSL就是4分钟
但是实际中30秒、1分钟、2分钟都在使用

Socket的是什么

完成了三次握手,也就是建立了TCP连接,TCP协议可以对上层网络提供接口,使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上,而这个接口正是Socket。因此Socket是在应用层和传输层之间的bridge,它本身并不是协议,只是把传输层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用。我们知道传输层有可靠的TCP协议,也有不可靠的UDP协议,Socket连接可以基于TCP协议,也有可能基于UDP协议。那么基于TCP协议的Socket连接同样是可靠的;基于UDP协议的Socket连接是不可靠的,大多数的即时通讯工具为了效率都是基于后者实现的。
因此三次握手建立的TCP连接实际上是建立了一个基于TCP协议的Socket连接,即HTTP请求是依赖于TCP协议的Socket连接

HTTP短连接和持久连接

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。HTTP持久连接其实就是数据传输完成了不主动断开TCP连接,不进行挥手,这样下次就不用再握手。
HTTP/0.9时代:每个HTTP请求都要经历一次DNS解析、三次握手、传输和四次挥手。反复创建和断开TCP连接的开销巨大,这就是短连接。
HTTP/1.0时代:请求头部支持携带Connection: Keep-Alive,即是在向服务端请求持久连接。如果服务端接受持久连接,则会在响应header中同样携带Connection: Keep-Alive,这样客户端便会继续使用同一个TCP连接发送接下来的若干请求。(Keep-Alive的默认参数是[timout=5, max=100],即一个TCP连接可以服务至多5秒内的100次请求)
HTTP/1.1时代:持久连接成为默认的连接方式;由于长链接有个串行导致的阻塞弊端,因此提出了pipelining概念,支持同时发送多个请求,但是依然有缺点,就是回来的顺序是按照请求的先后顺序。
HTTP/2.0时代:提出了multiplexing技术,能够让多个请求和响应的传输完全混杂在一起进行,通过streamId来互相区别。这彻底解决了串行阻塞问题,同时还允许给每个请求设置优先级,服务端会先响应优先级高的请求。

HTTP连接和Socket连接

HTTP连接是基于Socket连接连接实现的,可以理解为 一开始Socket处于阻塞状态,接收到客户端请求后,开始处理Socket,触发了一个对HTTP请求处理的内容写进了Socket的事件,也就完成了对客户端的回复。这是一个被动的过程,是客户端触发了处理Socket的方法才能让服务端返回内容。这就是HTTP连接。而如果服务端拿到这个Socket进行内容的写入,则是主动的,这也就是所谓的长连接(Socket连接)。因此不能把HTTP的持久连接和长连接混为一谈。长连接可以让服务端主动推数据给客户端的过,而HTTP连接只是请求后响应的过程,HTTP的持久连接就是使用同个Socket对处理内容进行写入的(请求-响应)过程。

长连接的维持

由于各种环境因素可能会使TCP连接断开,比如说:服务器端或客户端主机down了,网络故障,或者两者之间长时间没有数据传输,网络防火墙可能会断开该连接以释放网络资源。所以当一个socket连接中没有数据的传输,那么为了维持连接需要发送心跳消息~~具体心跳消息格式、时间间隔等是开发者自己定义的。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,590评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 86,808评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,151评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,779评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,773评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,656评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,022评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,678评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,038评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,659评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,756评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,411评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,005评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,973评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,053评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,495评论 2 343