TCP UDP socket http webSocket 之间的关系

时间:2021-03-24 23:56:47

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OSI&TCP/IP模型

要弄清tcp udp socket http websocket之间的关系,首先要知道经典的OSI七层模型,与之对应的是TCP/IP的四层模型。

 

OSI 模型包括了七层,而 TCP/IP 模型只有四层。虽然它们具有功能相当的网络层、传输层和应用层,但其它层并不相同。 

  我们一般使用的网络数据传输由下而上共有七层,分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层,也被依次称为 OSI 第一层、第二层、⋯⋯、 第七层。

  TCP/IP 模型中没有专门的表示层和会话层,它将与这两层相关的表达、编码和会话控制等功能包含到了应用层中去完成。另外,TCP/IP 模型还将 OSI 的数据链路层和物理层包括到了一个网络访问层中。 

  OSI 模型在网络层支持无连接和面向连接的两种服务,而在传输层仅支持面向连接的服 务。TCP/IP 模型在互联网层则只支持无连接的一种服务,但在传输层支持面向连接和无连 接两种服务。 

  TCP/IP 由于有较少的层次,因而显得更简单,并且作为从因特网(INTERNET)上发展起来的协议,已经成了网络互连的事实标准。但是,目前还没有实际网络是建立在 OSI 七层模型基础上的,OSI 仅仅作为理论的参考模型被广泛使用。

 

TCP UDP socket http webSocket 之间的关系

从图中可以看出,tcp udp工作在传输层,http websocket工作在应用层,而socket不属于七层模型中的任一层,可以理解为socket工作在传输层与应用层中间的隐含层中。

几者之间的关系

socket本身不是一种协议,而是对传输层中的TCP/UDP协议进行了封装,对用户隐藏了内部TCP/UDP是如何传输的,只提供一套接口(API)给程序员调用,从而完成socket编程。通过socket接口,我们才能使用TCP/UDP协议。

关于socketTCP/UDP的关系,类似操作系统与接口之间的关系:
TCP/IP只是一个协议栈,就像操作系统的运行机制一样,必须要具体实现,同时还要提供对外的操作接口。这个就像操作系统会提供标准的编程接口,比如win32编程接口一样,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。

TCP UDP socket http webSocket 之间的关系

 

而我们通常浏览网页用到的http协议,是建立在TCP协议之上的一种应用层协议。http协议最显著的特点是它是一种无状态连接,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,是一种“短连接”。

几者之间的关系概况

对于几者之间的关系,可以概况为:

http websocket等应用层协议通过socket接口从而调用tcp udp等传输层协议,从而达到网络通信。

tcp udp =》 socket =》 http websocket

总结

综上所述,我们编程不会直接去调用tcp udp,而是通过他们封装好的接口socket去通信。可以说,现在几乎网络上所有的通信,底层都是通过socket完成的,一切皆Socket

 

 

 

 

补充。。。

tcp和udp的区别

  TCP是面向连接的、传输可靠(保证数据正确性且保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢,建立连接需要开销较多(时间,系统资源)。

  TCP是一种流模式的协议,是面向连接的,也就是说,在连接持续的过程中,Socket 中收到的数据都是由同一台主机发出的(劫持什么的不考虑),因此,知道保证数据是有序的到达就行了,至于每次读取多少数据不关心。

  TCP:面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢,建立连接需要开销较多(时间,系统资源)。

  UDP:面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。

  关于TCP是一种流模式的协议,UDP是一种数据报模式的协议,这里要说明一下,TCP是面向连接的,也就是说,在连接持续的过程中,socket 中收到的数据都是由同一台主机发出的(劫持什么的不考虑),因此,知道保证数据是有序的到达就行了,至于每次读取多少数据自己看着办。

  而UDP是无连接的协议,也就是说,只要知道接收端的IP和端口,且网络是可达的,任何主机都可以向接收端发送数据。这时候,如果一次能读取超过一个报文的数据,则会乱套。比如,主机A向发送了报文P1,主机B发送了报文P2,如果能够读取超过一个报文的数据,那么就会将P1和P2的数据合并在了一 起,这样的数据是没有意义的。

 

TCP三次握手

所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。

  三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在 Socket 编程中,客户端执行connect()时。将触发三次握手。 

TCP UDP socket http webSocket 之间的关系

首先了解一下几个标志,SYN(synchronous),同步标志,ACK (Acknowledgement),即确认标志,seq应该是Sequence Number,序列号的意思,另外还有四次握手的fin,应该是final,表示结束标志。

  第一次握手:客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

  第二次握手:服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时,将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的序列号加1以,即X+1。

  第三次握手:客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1。并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写序列号的+1。

 

常用的Socket类型有两种:流式Socket(SOCK_STREAM)和数据报式Socket(SOCK_DGRAM)。流式是一种面向连接的 Socket,针对于面向连接的TCP服务应用;数据报式 Socket 是一种无连接的 Socket ,对应于无连接的UDP服务应用。

 

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