網(wǎng)絡(luò)層級結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)由下往上分為：
物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層（大學(xué)基礎(chǔ)）
- ip協(xié)議： 網(wǎng)絡(luò)層（比如編程中的ip地址指定服務(wù)器地址）
- tcp協(xié)議（udp）：傳輸層（tcp的三次握手，連接服務(wù)端和客戶端），解決數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸
- http：應(yīng)用層，解決如何包裝數(shù)據(jù)，http連接就是所謂的短連接，即客戶端向服務(wù)器端發(fā)送一次請求，服務(wù)器端響應(yīng)后連接即會斷掉；
- socket: 是一個(gè)程序組件，它支持TCP\UDP等網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，也就是通過socket這個(gè)東西你可以和任何互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)通訊。TCP、UDP是一個(gè)傳輸層協(xié)議，傳輸層協(xié)議不管你發(fā)的內(nèi)容是啥，他只負(fù)責(zé)把你想法的東西發(fā)到對面，發(fā)的是啥，他完全不管，因?yàn)樗皇菓?yīng)用層。
socket連接就是所謂的長連接，理論上客戶端和服務(wù)器端一旦建立起連接將不會主動斷掉；但是由于各種環(huán)境因素可能會是連接斷開，比如說：服務(wù)器端或客戶端主機(jī)down了，網(wǎng)絡(luò)故障，或者兩者之間長時(shí)間沒有數(shù)據(jù)傳輸，網(wǎng)絡(luò)防火墻可能會斷開該連接以釋放網(wǎng)絡(luò)資源。
1、TCP連接
手機(jī)能夠使用聯(lián)網(wǎng)功能是因?yàn)槭謾C(jī)底層實(shí)現(xiàn)了TCP/IP協(xié)議，可以使手機(jī)終端通過無線網(wǎng)絡(luò)建立TCP連接。TCP協(xié)議可以對上層網(wǎng)絡(luò)提供接口，使上層網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸建立在“無差別”的網(wǎng)絡(luò)之上。
建立起一個(gè)TCP連接需要經(jīng)過“三次握手”：
第一次握手：客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務(wù)器，并進(jìn)入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務(wù)器確認(rèn)；
第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶的SYN（ack=j+1），同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)；
第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN＋ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=k+1)，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。
握手過程中傳送的包里不包含數(shù)據(jù)，三次握手完畢后，客戶端與服務(wù)器才正式開始傳送數(shù)據(jù)。理想狀態(tài)下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動關(guān)閉連接之前，TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時(shí)服務(wù)器和客戶端均可以主動發(fā)起斷開TCP連接的請求，斷開過程需要經(jīng)過“四次握手”（過程就不細(xì)寫了，就是服務(wù)器和客戶端交互，最終確定斷開）
2、HTTP連接
HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，也是手機(jī)聯(lián)網(wǎng)常用的協(xié)議之一，HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用。
HTTP連接最顯著的特點(diǎn)是客戶端發(fā)送的每次請求都需要服務(wù)器回送響應(yīng)，在請求結(jié)束后，會主動釋放連接。從建立連接到關(guān)閉連接的過程稱為“一次連接”。
1）在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求建立一次單獨(dú)的連接，在處理完本次請求后，就自動釋放連接。 2）在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個(gè)請求，并且多個(gè)請求可以重疊進(jìn)行，不需要等待一個(gè)請求結(jié)束后再發(fā)送下一個(gè)請求。 由于HTTP在每次請求結(jié)束后都會主動釋放連接，因此HTTP連接是一種“短連接”，要保持客戶端程序的在線狀態(tài)，需要不斷地向服務(wù)器發(fā)起連接請求。通常的做法是即時(shí)不需要獲得任何數(shù)據(jù)，客戶端也保持每隔一段固定的時(shí)間向服務(wù)器發(fā)送一次“保持連接”的請求，服務(wù)器在收到該請求后對客戶端進(jìn)行回復(fù)，表明知道客戶端“在線”。若服務(wù)器長時(shí)間無法收到客戶端的請求，則認(rèn)為客戶端“下線”，若客戶端長時(shí)間無法收到服務(wù)器的回復(fù)，則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開。
3、SOCKET原理
3.1套接字（socket）概念
套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。它是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點(diǎn)的抽象表示，包含進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信必須的五種信息：連接使用的協(xié)議，本地主機(jī)的IP地址，本地進(jìn)程的協(xié)議端口，遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址，遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口。
應(yīng)用層通過傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，TCP會遇到同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問題。多個(gè)TCP連接或多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過同一個(gè) TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接，許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序與TCP／IP協(xié)議交互提供了套接字(Socket)接口。應(yīng)用層可以和傳輸層通過Socket接口，區(qū)分來自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。
3.2 建立socket連接
建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個(gè)運(yùn)行于客戶端，稱為ClientSocket ，另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端，稱為ServerSocket 。
套接字之間的連接過程分為三個(gè)步驟：服務(wù)器監(jiān)聽，客戶端請求，連接確認(rèn)。
服務(wù)器監(jiān)聽：服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，等待客戶端的連接請求。
客戶端請求：指客戶端的套接字提出連接請求，要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字，指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號，然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請求。
連接確認(rèn)：當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時(shí)，就響應(yīng)客戶端套接字的請求，建立一個(gè)新的線程，把服務(wù)器端套接字的描述發(fā)給客戶端，一旦客戶端確認(rèn)了此描述，雙方就正式建立連接。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請求。
4、SOCKET連接與TCP連接
創(chuàng)建Socket連接時(shí)，可以指定使用的傳輸層協(xié)議，Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議（TCP或UDP），當(dāng)使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時(shí)，該Socket連接就是一個(gè)TCP連接。
5、Socket連接與HTTP連接
由于通常情況下Socket連接就是TCP連接，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容，直到雙方連接斷開。但在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，客戶端到服務(wù)器之間的通信往往需要穿越多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)，例如路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻等，大部分防火墻默認(rèn)會關(guān)閉長時(shí)間處于非活躍狀態(tài)的連接而導(dǎo)致 Socket 連接斷連，因此需要通過輪詢告訴網(wǎng)絡(luò)，該連接處于活躍狀態(tài)。
而HTTP連接使用的是“請求—響應(yīng)”的方式，不僅在請求時(shí)需要先建立連接，而且需要客戶端向服務(wù)器發(fā)出請求后，服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)。
很多情況下，需要服務(wù)器端主動向客戶端推送數(shù)據(jù)，保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與同步。此時(shí)若雙方建立的是Socket連接，服務(wù)器就可以直接將數(shù)據(jù)傳送給客戶端；若雙方建立的是HTTP連接，則服務(wù)器需要等到客戶端發(fā)送一次請求后才能將數(shù)據(jù)傳回給客戶端，因此，客戶端定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送連接請求，不僅可以保持在線，同時(shí)也是在“詢問”服務(wù)器是否有新的數(shù)據(jù)，如果有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端。
http:是用于www瀏覽的一個(gè)協(xié)議。tcp：是機(jī)器之間建立連接用的到的一個(gè)協(xié)議。
1、TCP/IP是個(gè)協(xié)議組，可分為三個(gè)層次：網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。在網(wǎng)絡(luò)層有IP協(xié)議、ICMP協(xié)議、ARP協(xié)議、RARP協(xié)議和BOOTP協(xié)議。在傳輸層中有TCP協(xié)議與UDP協(xié)議。在應(yīng)用層有FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等協(xié)議。因此，HTTP本身就是一個(gè)協(xié)議，是從Web服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。
2、HTTP協(xié)議是建立在請求/響應(yīng)模型上的。首先由客戶建立一條與服務(wù)器的TCP鏈接，并發(fā)送一個(gè)請求到服務(wù)器，請求中包含請求方法、URI、協(xié)議版本以及相關(guān)的MIME樣式的消息。服務(wù)器響應(yīng)一個(gè)狀態(tài)行，包含消息的協(xié)議版本、一個(gè)成功和失敗碼以及相關(guān)的MIME式樣的消息。HTTP/1.0為每一次HTTP的請求/響應(yīng)建立一條新的TCP鏈接，因此一個(gè)包含HTML內(nèi)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(dāng)?shù)膫鬏斔俣龋瑒t需要TCP花費(fèi)額外的回路鏈接時(shí)間（RTT）。每一次鏈接的建立需要這種經(jīng)常性的開銷，而其并不帶有實(shí)際有用的數(shù)據(jù)，只是保證鏈接的可靠性，因此HTTP/1.1提出了可持續(xù)鏈接的實(shí)現(xiàn)方法。HTTP/1.1將只建立一次TCP的鏈接而重復(fù)地使用它傳輸一系列的請求/響應(yīng) 消息，因此減少了鏈接建立的次數(shù)和經(jīng)常性的鏈接開銷。
3、結(jié)論：雖然HTTP本身是一個(gè)協(xié)議，但其最終還是基于TCP的。不過，目前，有人正在研究基于TCP+UDP混合的HTTP協(xié)議。
具體介紹
IP （網(wǎng)際協(xié)議）
在網(wǎng)絡(luò)通信中，網(wǎng)絡(luò)組件的尋址對信息的路由選擇和傳輸來說是相當(dāng)關(guān)鍵的。相同網(wǎng)絡(luò)中的兩臺機(jī)器間的消息傳輸有各自的技術(shù)協(xié)定。LAN 是通過提供6字節(jié)的唯一標(biāo)識符（“MAC”地址）在機(jī)器間發(fā)送消息的。SNA 網(wǎng)絡(luò)中的每臺機(jī)器都有一個(gè)邏輯單元及與其相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址。DECNET、AppleTalk 和 Novell IPX 均有一個(gè)用來分配編號到各個(gè)本地網(wǎng)和工作站的配置。
HTTP是超文本傳輸協(xié)議，是客戶端瀏覽器或其他程序與Web服務(wù)器之間的應(yīng)用層通信協(xié)議。在Internet上的Web服務(wù)器上存放的都是超文本信息， 客戶機(jī)需要通過HTTP協(xié)議傳輸所要訪問的超文本信息。HTTP包含命令和傳輸信息，不僅可用于Web訪問，也可以用于其他因特網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)之間的通信，從而實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用資源超媒體訪問的集成
TCP （傳輸控制協(xié)議）
通過序列化應(yīng)答和必要時(shí)重發(fā)數(shù)據(jù)包，TCP 為應(yīng)用程序提供了可靠的傳輸流和虛擬連接服務(wù)。TCP 主要提供數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)送，可靠傳輸，有效流控制，全雙工操作和多路傳輸技術(shù)。可查閱 TCP 部分獲取更多詳細(xì)資料。
至于HTTP協(xié)議,它是TCP協(xié)議族中的一種。使用TCP80端口
HTTP是應(yīng)用層協(xié)議，TCP是傳輸層協(xié)議！
數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，HTTP被封裝在TCP包內(nèi)！！
6、TCP/UDP
面向連接的TCP
“面向連接”就是在正式通信前必須要與對方建立起連接。比如你給別人打電話，必須等線路接通了、對方拿起話筒才能相互通話。
TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）是基于連接的協(xié)議，也就是說，在正式收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須和對方建立可靠的連接。一個(gè)TCP連接必須要經(jīng)過三次“對話”才能建立起來，其中的過程非常復(fù)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(gè)過程即可。
我們來看看這三次對話的簡單過程：
- 主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)出連接請求數(shù)據(jù)包：“我想給你發(fā)數(shù)據(jù)，可以嗎？”，這是第一次對話；
- 主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送同意連接和要求同步（同步就是兩臺主機(jī)一個(gè)在發(fā)送，一個(gè)在接收，協(xié)調(diào)工作）的數(shù)據(jù)包：“可以，你什么時(shí)候發(fā)？”，這是第二次對話；
- 主機(jī)A再發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)主機(jī)B的要求同步：“我現(xiàn)在就發(fā)，你接著吧！”，這是第三次對話。
三次“對話”的目的是使數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收同步，經(jīng)過三次“對話”之后，主機(jī)A才向主機(jī)B正式發(fā)送數(shù)據(jù)
TCP協(xié)議能為應(yīng)用程序提供可靠的通信連接，使一臺計(jì)算機(jī)發(fā)出的字節(jié)流無差錯(cuò)地發(fā)往網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)，對可靠性要求高的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)往往使用TCP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。
我們來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用計(jì)算機(jī)A（安裝Windows 2000 Server操作系統(tǒng)）從“網(wǎng)上鄰居”上的一臺計(jì)算機(jī)B拷貝大小為8,644,608字節(jié)的文件，通過狀態(tài)欄右下角網(wǎng)卡的發(fā)送和接收指標(biāo)就會發(fā)現(xiàn)：雖然是 數(shù)據(jù)流是由計(jì)算機(jī)B流向計(jì)算機(jī)A，但是計(jì)算機(jī)A仍發(fā)送了3,456個(gè)數(shù)據(jù)包，如圖2所示。這些數(shù)據(jù)包是怎樣產(chǎn)生的呢？因?yàn)槲募鬏敃r(shí)使用了TCP/IP協(xié) 議，更確切地說是使用了面向連接的TCP協(xié)議，計(jì)算機(jī)A接收數(shù)據(jù)包的時(shí)候，要向計(jì)算機(jī)B回發(fā)數(shù)據(jù)包，所以也產(chǎn)生了一些通信量。
如果事先用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)流量，就會發(fā)現(xiàn)由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流量是9,478,819字節(jié)，比文件大小多出10.96%（如圖3所示），原因不僅在于數(shù)據(jù)包和幀本身占用了一些空間，而且也在于TCP協(xié)議面向連接的特性導(dǎo)致了一些額外的通信量的產(chǎn)生。
面向非連接的UDP協(xié)議
“面向非連接”就是在正式通信前不必與對方先建立連接，不管對方狀態(tài)就直接發(fā)送。這與現(xiàn)在風(fēng)行的手機(jī)短信非常相似：你在發(fā)短信的時(shí)候，只需要輸入對方手機(jī)號就OK了。
UDP（User Data Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）是與TCP相對應(yīng)的協(xié)議。它是面向非連接的協(xié)議，它不與對方建立連接，而是直接就把數(shù)據(jù)包發(fā)送過去！
UDP 適用于一次只傳送少量數(shù)據(jù)、對可靠性要求不高的應(yīng)用環(huán)境。比如，我們經(jīng)常使用“ping”命令來測試兩臺主機(jī)之間TCP/IP通信是否正常，其實(shí) “ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包，如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。例如， 在默認(rèn)狀態(tài)下，一次“ping”操作發(fā)送4個(gè)數(shù)據(jù)包。大家可以看到，發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)量是4包，收到的也是4包（因?yàn)閷Ψ街鳈C(jī)收到后會發(fā)回一 個(gè)確認(rèn)收到的數(shù)據(jù)包）。這充分說明了UDP協(xié)議是面向非連接的協(xié)議，沒有建立連接的過程。正因?yàn)閁DP協(xié)議沒有連接的過程，所以它的通信效果高；但也正因?yàn)槿绱耍目煽啃圆蝗鏣CP協(xié)議高。QQ就使用UDP發(fā)消息，因此有時(shí)會出現(xiàn)收不到消息的情況。
TCP協(xié)議和UDP協(xié)議各有所長、各有所短，適用于不同要求的通信環(huán)境。
