TCP/IP及Socket工作原理简单理解

TCP/IP及Socket工作原理简单理解

今天就来说一下socket通信的基本原理。

一、 TCP/IP

从字面意思来看TCP/IP是TCP和IP协议的合称，但实际上TCP/IP协议是指因特网整个TCP/IP协议族。不同于ISO模型的七个分层，TCP/IP协议参考模型把所有的TCP/IP系列协议归类到四个抽象层中

每一层名字	协议名称
应用层：	TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等
传输层：	TCP，UDP
网络层：	IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP
数据链路层：	SLIP，CSLIP，PPP，MTU

二、 socket通信流程

socket是"打开—读/写—关闭"模式的实现，以使用TCP协议通讯的socket为例，其交互流程大概是这样子的:

服务器根据地址类型（ipv4,ipv6）、socket类型、协议创建socket

1、服务器为socket绑定ip地址和端口号

2、服务器socket监听端口号请求，随时准备接收客户端发来的连接，这时候服务器的socket并没有被打开

3、客户端创建socket，客户端打开socket，根据服务器ip地址和端口号试图连接服务器socket

4、服务器socket接收到客户端socket请求，被动打开，开始接收客户端请求，直到客户端返回连接信息。这时候socket进入阻塞状态，所谓阻塞即accept()方法一直到客户端返回连接信息后才返回，开始接收下一个客户端谅解请求

5、客户端连接成功，向服务器发送连接状态信息

6、服务器accept方法返回，连接成功

7、服务器端和客户端分别建立输入输出流，进行数据交流

8、客户端关闭，服务器端关闭

三、HTTP链接的特点

1.1什么是HTTP

HTTP协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是Web联网的基础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP协议是建立在TCP协议之上的一种应用。

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，会主动释放连接。从建立连接到关闭连接的过程称为“一次连接”。
　　HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。见下图：
　
这样就限制了使用HTTP协议，无法实现在客户端没有发起请求的时候，服务器将消息推送给客户端。

HTTP协议是一个无状态的协议，同一个客户端的这次请求和上次请求是没有对应关系。

1.2工作流程

一次HTTP操作称为一个事务，其工作过程可分为四步：

1）首先确保服务器端待命的状态下（server端运行中），客户端向服务器端发送请求，只要单击某个超级链接，HTTP的工作开始。

2）建立连接后，客户机发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL）、协议版本号，后边是MIME信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。

3）服务器接到请求后，给予相应的响应信息，其格式为一个状态行，包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。

4）客户端接收服务器所返回的信息（H5页面）通过浏览器显示在用户的显示屏上，然后客户机与服务器断开连接。

如果在以上过程中的某一步出现错误，那么产生错误的信息将返回到客户端，有显示屏输出（比如404错误，服务器错误）（有些网站页面一直显示不出来，或者显示防火墙……可以试试其他浏览器，或者开发环境的内部自带浏览器再重新访问）。对于用户来说，这些过程是由HTTP自己完成的，用户只要用鼠标点击，等待信息显示就可以了。

1.3三次握手

在TCP/IP协议中，TCP协议通过三次握手建立一个可靠的连接

第一次握手：客户端尝试连接服务器，向服务器发送syn包（同步序列编号Synchronize Sequence Numbers），syn=j，客户端进入SYN_SEND状态等待服务器确认

第二次握手：服务器接收客户端syn包并确认（ack=j+1），同时向客户端发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态

第三次握手：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

定睛一看，服务器socket与客户端socket建立连接的部分其实就是大名鼎鼎的三次握手

如果想继续深入了解HTTP协议，可以阅读下方链接：
https://www.cnblogs.com/chenliyang/p/6558756.html