TCP/IP、Http、Socket的区别
一、概念
1.OSI 参考模型(七层网络模型)–摘录自百度百科
OSI(Open System Interconnect),即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型,是ISO(国际标准化组织)组织在1985年研究的网络互联模型。该体系结构标准定义了网络互连的七层框架(物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层),即ISO开放系统互连参考模型。
分层
分层的好处是利用层次结构可以把开放系统的信息交换问题分解到一系列容易控制的软硬件模块-层中,而各层可以根据需要独立进行修改或扩充功能,同时,有利于个不同制造厂家的设备互连,也有利于大家学习、理解数据通讯网络。
OSI参考模型中不同层完成不同的功能,各层相互配合通过标准的接口进行通信。
第7层应用层:OSI中的最高层。为特定类型的网络应用提供了访问OSI环境的手段。应用层确定进程之间通信的性质,以满足用户的需要。应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作,而且还要作为应用进程的用户代理,来完成一些为进行信息交换所必需的功能。它包括:文件传送访问和管理FTAM、虚拟终端VT、事务处理TP、远程数据库访问RDA、制造报文规范MMS、目录服务DS等协议;应用层能与应用程序界面沟通,以达到展示给用户的目的。 在此常见的协议有:HTTP,HTTPS,FTP,TELNET,SSH,SMTP,POP3等。
第6层表示层:主要用于处理两个通信系统中交换信息的表示方式。为上层用户解决用户信息的语法问题。它包括数据格式交换、数据加密与解密、数据压缩与终端类型的转换。
第5层会话层:在两个节点之间建立端连接。为端系统的应用程序之间提供了对话控制机制。此服务包括建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设置,尽管可以在层4中处理双工方式 ;会话层管理登入和注销过程。它具体管理两个用户和进程之间的对话。如果在某一时刻只允许一个用户执行一项特定的操作,会话层协议就会管理这些操作,如阻止两个用户同时更新数据库中的同一组数据。
第4层传输层:—常规数据递送-面向连接或无连接。为会话层用户提供一个端到端的可靠、透明和优化的数据传输服务机制。包括全双工或半双工、流控制和错误恢复服务;传输层把消息分成若干个分组,并在接收端对它们进行重组。不同的分组可以通过不同的连接传送到主机。这样既能获得较高的带宽,又不影响会话层。在建立连接时传输层可以请求服务质量,该服务质量指定可接受的误码率、延迟量、安全性等参数,还可以实现基于端到端的流量控制功能。TCP协议位于该层。
第3层网络层:本层通过寻址来建立两个节点之间的连接,为源端的运输层送来的分组,选择合适的路由和交换节点,正确无误地按照地址传送给目的端的运输层。它包括通过互连网络来路由和中继数据 ;除了选择路由之外,网络层还负责建立和维护连接,控制网络上的拥塞以及在必要的时候生成计费信息。IP协议位于该层。
第2层数据链路层:在此层将数据分帧,并处理流控制。屏蔽物理层,为网络层提供一个数据链路的连接,在一条有可能出差错的物理连接上,进行几乎无差错的数据传输(差错控制)。本层指定拓扑结构并提供硬件寻址。常用设备有网卡、网桥、交换机;
第1层物理层:处于OSI参考模型的最底层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接,以便透明的传送比特流。常用设备有(各种物理设备)集线器、中继器、调制解调器、网线、双绞线、同轴电缆。
数据发送时,从第七层传到第一层,接收数据则相反。
上三层总称应用层,用来控制软件方面。下四层总称数据流层,用来管理硬件。除了物理层之外其他层都是用软件实现的。
数据在发至数据流层的时候将被拆分。
在传输层的数据叫段,网络层叫包,数据链路层叫帧,物理层叫比特流,这样的叫法叫PDU(协议数据单元)
比喻
7 应用层:老板
6 表示层:相当于公司中演示文稿、替老板写信的助理
5 会话层:相当于公司中收寄信、写信封与拆信封的秘书
4 传输层:相当于公司中跑邮局的送信职员
3 网络层:相当于邮局中的排序工人
2 数据链路层:相当于邮局中的装拆箱工人
1 物理层:相当于邮局中的搬运工人
2.TCP/IP协议
Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写,中译名为传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。通俗而言:TCP负责发现传输的问题,一有问题就发出信号,要求重新传输,直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
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
PS:TCP协议和UDP协议区别
(1). TCP协议在传送数据段的时候要给段标号;UDP协议不
(2). TCP协议可靠;UDP协议不可靠
(3). TCP协议是面向连接;UDP协议采用无连接
(4). TCP协议负载较高,采用虚电路;UDP采用无连接
(5). TCP协议的发送方要确认接收方是否收到数据段(3次握手协议)
(6). TCP协议采用窗口技术和流控制
3.HTTP协议
介绍
HTTP是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写。它的发展是万维网协会(World Wide Web Consortium)和Internet工作小组IETF(Internet Engineering Task Force)合作的结果,(他们)最终发布了一系列的RFC,RFC 1945定义了HTTP/1.0版本。其中最著名的就是RFC 2616。RFC 2616定义了今天普遍使用的一个版本——HTTP 1.1。
HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。
HTTP是一个应用层协议,由请求和响应构成,是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。
在TCP/IP协议栈中的位置
HTTP协议通常承载于TCP协议之上,有时也承载于TLS或SSL协议层之上,这个时候,就成了我们常说的HTTPS
默认HTTP的端口号为80,HTTPS的端口号为443。
HTTP的请求响应模型
HTTP协议永远都是客户端发起请求,服务器回送响应
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。
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)首先客户机与服务器需要建立连接。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。
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”。
4.Socket
网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。
建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API),对TCP/IP的封装,TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口,这就是Socket编程接口;HTTP是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机,提供了网络通信的能力。
我们平时说的最多的socket是什么呢,实际上socket是对TCP/IP协议的封装,通过Socket,我们可以使用TCP/IP协议。实际上,Socket跟TCP/IP协议没有必然的联系。
Socket编程接口在设计的时候,就希望也能适应其他的网络协议。
所以说,Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已,是对TCP/IP协议的抽象,
从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口,比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。
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。
三次握手
同HTTP不同的是HTTP只能走TCP,SOCKET不仅能走TCP,而且还能走DUP。
二、区别
(1).Socket是一个针对TCP和UDP编程的接口,你可以借助它建立TCP连接等等。而TCP和UDP协议属于传输层 。而http是个应用层的协议,它实际上也建立在TCP协议之上。
(HTTP是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机,提供了网络通信的能力。)
(2).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,我们使用TCP/IP协议。Socket的出现只是使得程序员更方便地使用TCP/IP协议栈而已,是对TCP/IP协议的抽象,从而形成了我们知道的一些最基本的函数接口。