關于http長連接短連接&tcp連接&socket連接&unix domain socket通信

一,http連接

http協議是 請求/應答 模型??蛻舳税l送請求,服務端對請求做一次響應。服務端只能在客戶端發送請求后做一次響應,不能主動發送消息給客戶端。

http是應用層協議,傳輸層用的一般是tcp協議,理論上http應用層協議也可以在傳輸層采用udp協議,但是如果http協議無狀態特點加上udp的不可靠連接,會產生非常糟糕的組合,所以http協議在傳輸層默認采用tcp協議。

http 1.0短連接

http 1.0默認采用的是短連接,每次交互過程都是如下四個步驟:

  • 客戶端和服務端建立tcp連接 (三次握手)
  • 客戶端發送數據給服務端
  • 服務端回送響應給客戶端
  • 客戶端和服務端的tcp連接斷開 (四次揮手)

http 1.1長連接

http 1.1默認采用的是長連接。如果客戶端和服務端采用http1.1協議進行交互,則默認采用的是長連接,具體表現為客戶端的請求header和服務端的響應header里面都有connection :keep-alive 這個標記:

Connection: keep-alive

長連接的優點:

  • 可以在一個tcp連接中處理多個請求。處理多個請求的表現形式有兩種:
    • 1,前一個請求/響應結束后,建立的tcp連接并不關閉,而是可以繼續用來處理下一個請求/響應,以達到tcp連接的復用。
    • 2,流水線技術(http pipelinning), 即前一個請求發出,還沒收到響應時,可以繼續發送另外一個請求。不過服務端回送的兩次響應順序必須要跟請求的順序一致,即遵循FIFO規則。其實資料顯示流水線技術使用并不廣泛。

結論

http長連接是說tcp連接在一次請求/響應完成后不斷開。

2,socket連接

建立Socket連接至少需要一對套接字,其中一個運行于客戶端,稱為ClientSocket ,另一個運行于服務器端,稱為ServerSocket 。套接字之間的連接過程分為三個步驟:服務器監聽,客戶端請求,連接確認。

  • 服務器監聽:服務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,實時監控網絡狀態,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,要連接的目標是服務器端的套接字。為此,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字,指出服務器端套接字的地址和端口號,然后就向服務器端套接字提出連接請求。
  • 連接確認:當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時,就響應客戶端套接字的請求,建立一個新的線程,把服務器端套接字的描述發給客戶端,一旦客戶端確認了此描述,雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續處于監聽狀態,繼續接收其他客戶端套接字的連接請求。

3,socket連接和tcp連接的關系

創建Socket連接時,可以指定使用的傳輸層協議,Socket可以支持不同的傳輸層協議(TCP或UDP),當使用TCP協議進行連接時,該Socket連接就是一個TCP連接。

socket是對TCP/IP協議的封裝和應用(程序員層面上),它提供了一組基本的函數接口(比如:create、listen、accept等),使得程序員更方便地使用TCP/IP協議棧。

4,Socket連接和Http連接的關系

Socket連接一般情況下都是TCP連接,因此Socket連接一旦建立,通信雙方就可以進行互相發送內容。但在實際網絡應用中,客戶端到服務器之間的通信往往需要穿越多個中間節點,例如路由器、網關、防火墻等,大部分防火墻默認會關閉長時間處于非活躍狀態的連接而導致 Socket 連接斷連,因此需要通過輪詢告訴網絡,該連接處于活躍狀態(這也就是常說的“心跳策略”)。關于心跳后面會專門寫一篇總結文章。

Http連接是請求/響應的模式,不僅在請求時需要先建立連接,而且需要客戶端向服務器發出請求后,服務器端才能回復數據。

如果建立的是Socket連接,服務器可以直接將數據傳送給客戶端;如果方建立的是HTTP連接,則服務器需要等到客戶端發送一次請求后才能將數據傳回給客戶端。

所以真正的服務端push推送機制,一般是用socket來實現,而不是http長連接來實現。

http 長連接和tcp長連接的關系

Http長連接 和 TCP長連接的區別在于: TCP 的長連接需要自己去維護一套心跳策略。,而Http只需要在請求頭加入keep-alive:true即可實現長連接。

internet socket和unix domain socket的關系

上面說的socket連接都是指internet socket連接,是對tcp or udp連接做了一層封裝,需要走網卡的。

還有一種socket通信是unix domain socket,比較常見的就是用于同一臺主機之間不同進程間通信,比如運行在同一臺主機上的nginx和php-fm。

location ~ [^/]\.php(/|$) {
    #fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
    fastcgi_pass unix:/dev/shm/php-cgi.sock;
    fastcgi_index index.php;
    include fastcgi.conf;
}

/dev/shm/目錄其實是在內存中,這樣nginx和php-fpm的交互性能會更高,但是流量很大時會占用很多內存。如果對這個性能追求不是特別高,也可以指定普通目錄下的sock文件(硬盤上)。但是不管是/dev/shm/這種內存中的sock文件,還是硬盤上的普通文件,在高負載的情況下都比fastcgi_pass 127.0.0.1:9000這種走tcp連接的性能更好。

參考

1,長連接和短連接
2,什么是長連接
3,HTTP 是基于 TCP 還是 UDP 的
4,nginx 和 php-fpm 通信使用unix socket

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