什么是Socket?
上面我们已经知道网络中的进程是通过socket来通信的,那什么是socket呢?socket起源于Unix,而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”,都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。我的理解就是Socket就是该模式的一个实现,socket即是一种特殊的文件,一些socket函数就是对其进行的操作(读/写IO、打开、关闭)。
socket连接和http连接的区别
网页都是http协议传输到浏览器, 而http是基于socket之上的。socket是一套完成tcp,udp协议的接口。
HTTP协议:简单对象访问协议,对应于应用层 ,HTTP协议是基于TCP连接的
tcp协议: 对应于传输层
ip协议: 对应于网络层 TCP/IP是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输;而HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。
Socket是对TCP/IP协议的封装,Socket本身并不是协议,而是一个调用接口(API),通过Socket,我们才能使用TCP/IP协议。
http连接:http连接就是所谓的短连接,即客户端向服务器端发送一次请求,服务器端响应后连接即会断掉;
socket连接:socket连接就是所谓的长连接,理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉
TCP的三次握手
TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是基于连接的协议,也就是说,在正式收发数据前,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,我们来看看这三次对话的简单过程:1.主机A向主机B发出连接请求数据包;2.主机B向主机A发送同意连接和要求同步(同步就是两台主机一个在发送,一个在接收,协调工作)的数据包;3.主机A再发出一个数据包确认主机B的要求同步:“我现在就发,你接着吧!”,这是第三次对话。三次“对话”的目的是使数据包的发送和接收同步,经过三次“对话”之后,主机A才向主机B正式发送数据。
UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议,它不与对方建立连接,而是直接就把数据包发送过去! UDP适用于一次只传送大量数据、对可靠性要求不高的应用环境。
tcp协议和udp协议的差别
是否连接 面向连接 面向非连接
传输可靠性 可靠 不可靠
应用场合 传输少量数据 大量数据
速度 慢 快
socket中TCP的三次握手建立连接详解
我们知道tcp建立连接要进行“三次握手”,即交换三个分组。大致流程如下:
• 客户端向服务器发送一个SYN J
• 服务器向客户端响应一个SYN K,并对SYN J进行确认ACK J+1
• 客户端再想服务器发一个确认ACK K+1
只有就完了三次握手,但是这个三次握手发生在socket的那几个函数中呢?请看下图:
从图中可以看出,当客户端调用connect时,触发了连接请求,向服务器发送了SYN J包,这时connect进入阻塞状态;服务器监听到连接请求,即收到SYN J包,调用accept函数接收请求向客户端发送SYN K ,ACK J+1,这时accept进入阻塞状态;客户端收到服务器的SYN K ,ACK J+1之后,这时connect返回,并对SYN K进行确认;服务器收到ACK K+1时,accept返回,至此三次握手完毕,连接建立。
总结:客户端的connect在三次握手的第二个次返回,而服务器端的accept在三次握手的第三次返回。
socket中TCP的四次握手释放连接详解:
上面介绍了socket中TCP的三次握手建立过程,及其涉及的socket函数。现在我们介绍socket中的四次握手释放连接的过程,请看下图:
图示过程如下:
• 某个应用进程首先调用close主动关闭连接,这时TCP发送一个FIN M;
• 另一端接收到FIN M之后,执行被动关闭,对这个FIN进行确认。它的接收也作为文件结束符传递给应用进程,因为FIN的接收意味着应用进程在相应的连接上再也接收不到额外数据;
• 一段时间之后,接收到文件结束符的应用进程调用close关闭它的socket。这导致它的TCP也发送一个FIN N;
• 接收到这个FIN的源发送端TCP对它进行确认。
这样每个方向上都有一个FIN和ACK。