網絡協議

網絡由下往上分爲：

7	應用層	例如HTTP、SMTP、SNMP、FTP、Telnet、SIP、SSH、NFS、RTSP、XMPP、Whois、ENRP
6	表示層	例如XDR、ASN.1、SMB、AFP、NCP
5	會話層	例如ASAP、SSH、ISO 8327 / CCITT X.22五、RPC、NetBIOS、ASP、Winsock、BSD sockets
4	傳輸層	例如TCP、UDP、TLS、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL
3	網絡層	例如IP、ICMP、IGMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、X.25
2	數據鏈路層	例如以太網、令牌環、HDLC、幀中繼、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP
1	實體層	例如線路、無線電、光纖

 

      經過初步的瞭解，我知道IP協議對應於網絡層，TCP協議對應於傳輸層，而HTTP協議對應於應用層，三者從本質上來講沒有可比性，socket則是對TCP/IP協議的封裝和應用(程序員層面上)。也能夠說，TPC/IP協議是傳輸層協議，主要解決數據如何在網絡中傳輸，而HTTP是應用層協議，主要解決如何包裝數據。關於TCP/IP和HTTP協議的關係，網絡有一段比較容易理解的介紹：「咱們在傳輸數據時，能夠只使用(傳輸層)TCP/IP協議，可是那樣的話，若是沒有應用層，便沒法識別數據內容。若是想要使傳輸的數據有意義，則必須使用到應用層協議。應用層協議有不少，好比HTTP、FTP、TELNET等，也能夠本身定義應用層協議。WEB使用HTTP協議做應用層協議，以封裝HTTP文本信息，而後使用TCP/IP作傳輸層協議將它發到網絡上。」而咱們平時說的最多的socket是什麼呢，實際上socket是對TCP/IP協議的封裝，Socket自己並非協議，而是一個調用接口(API)。經過Socket，咱們才能使用TCP/IP協議。實際上，Socket跟TCP/IP協議沒有必然的聯繫。Socket編程接口在設計的時候，就但願也能適應其餘的網絡協議。因此說，Socket的出現只是使得程序員更方便地使用TCP/IP協議棧而已，是對TCP/IP協議的抽象，從而造成了咱們知道的一些最基本的函數接口，好比create、listen、connect、accept、send、read和write等等。網絡有一段關於socket和TCP/IP協議關係的說法比較容易理解：「TCP/IP只是一個協議棧，就像操做系統的運行機制同樣，必需要具體實現，同時還要提供對外的操做接口。這個就像操做系統會提供標準的編程接口，好比win32編程接口同樣，TCP/IP也要提供可供程序員作網絡開發所用的接口，這就是Socket編程接口。」關於TCP/IP協議的相關只是，用博大精深來說我想也不爲過，單單查一下網上關於此類只是的資料和書籍文獻的數量就知道，這個我打算會買一些經典的書籍(好比《TCP/IP詳解：卷1、卷2、卷三》)進行學習，今天就先總結一些基於基於TCP/IP協議的應用和編程接口的知識，也就是剛纔說了不少的HTTP和Socket。CSDN上有個比較形象的描述：HTTP是轎車，提供了封裝或者顯示數據的具體形式;Socket是發動機，提供了網絡通訊的能力。實際上，傳輸層的TCP是基於網絡層的IP協議的，而應用層的HTTP協議又是基於傳輸層的TCP協議的，而Socket自己不算是協議，就像上面所說，它只是提供了一個針對TCP或者UDP編程的接口。

　　下面是一些常常在筆試或者面試中碰到的重要的概念，特在此作摘抄和總結。

　　1、什麼是TCP鏈接的三次握手

　　第一次握手：客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，並進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認;

　　第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN(ack=j+1)，同時本身也發送一個SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態;

　　第三次握手：客戶端收到服務器的SYN+ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手。

　　握手過程當中傳送的包裏不包含數據，三次握手完畢後，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。

　　理想狀態下，TCP鏈接一旦創建，在通訊雙方中的任何一方主動關閉鏈接以前，TCP 鏈接都將被一直保持下去。

　　斷開鏈接時服務器和客戶端都可以主動發起斷開TCP鏈接的請求，斷開過程須要通過「四次握手」(過程就不細寫了，就是服務器和客戶端交互，最終肯定斷開)

　　2、利用Socket創建網絡鏈接的步驟

　　創建Socket鏈接至少須要一對套接字，其中一個運行於客戶端，稱爲ClientSocket ，另外一個運行於服務器端，稱爲ServerSocket 。

　　套接字之間的鏈接過程分爲三個步驟：服務器監聽，客戶端請求，鏈接確認。

　　一、服務器監聽：服務器端套接字並不定位具體的客戶端套接字，而是處於等待鏈接的狀態，實時監控網絡狀態，等待客戶端的鏈接請求。

　　二、客戶端請求：指客戶端的套接字提出鏈接請求，要鏈接的目標是服務器端的套接字。

　　爲此，客戶端的套接字必須首先描述它要鏈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，而後就向服務器端套接字提出鏈接請求。

　　三、鏈接確認：當服務器端套接字監聽到或者說接收到客戶端套接字的鏈接請求時，就響應客戶端套接字的請求，創建一個新的線程，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，雙方就正式創建鏈接。

　　而服務器端套接字繼續處於監聽狀態，繼續接收其餘客戶端套接字的鏈接請求。

　　3、HTTP連接的特色

　　HTTP協議即超文本傳送協議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯網的基礎，也是手機聯網經常使用的協議之一，HTTP協議是創建在TCP協議之上的一種應用。HTTP鏈接最顯著的特色是客戶端發送的每次請求都須要服務器回送響應，在請求結束後，會主動釋放鏈接。從創建鏈接到關閉鏈接的過程稱爲「一次鏈接」。

　　4、TCP和UDP的區別(考得最多。。快被考爛了我以爲- -\\)

　　一、TCP是面向連接的，雖說網絡的不安全不穩定特性決定了多少次握手都不能保證鏈接的可靠性，但TCP的三次握手在最低限度上(實際上也很大程度上保證了)保證了鏈接的可靠性;而UDP不是面向鏈接的，UDP傳送數據前並不與對方創建鏈接，對接收到的數據也不發送確認信號，發送端不知道數據是否會正確接收，固然也不用重發，因此說UDP是無鏈接的、不可靠的一種數據傳輸協議。

　　二、也正因爲1所說的特色，使得UDP的開銷更小數據傳輸速率更高，由於沒必要進行收發數據的確認，因此UDP的實時性更好。知道了TCP和UDP的區別，就不難理解爲什麼採用TCP傳輸協議的MSN比採用UDP的QQ傳輸文件慢了，但並不能說QQ的通訊是不安全的，由於程序員能夠手動對UDP的數據收發進行驗證，好比發送方對每一個數據包進行編號而後由接收方進行驗證啊什麼的，即便是這樣，UDP由於在底層協議的封裝上沒有采用相似TCP的「三次握手」而實現了TCP所沒法達到的傳輸效率。

 

一些知識點：

經常使用的應用層協議有：

      運行在TCP協議上的協議：

• HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本傳輸協議），主要用於普通瀏覽。
• HTTPS（Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer, or HTTP over SSL，安全超文本傳輸協議）,HTTP協議的安全版本。
• FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協議），由名知義，用於文件傳輸。
• POP3（Post Office Protocol, version 3，郵局協議），收郵件用。
• SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，簡單郵件傳輸協議），用來發送電子郵件。
• TELNET（Teletype over the Network，網絡電傳），經過一個終端（terminal）登錄到網絡。
• SSH（Secure Shell，用於替代安全性差的TELNET），用於加密安全登錄用。

      運行在UDP協議上的協議：

• BOOTP（Boot Protocol，啓動協議），應用於無盤設備。
• NTP（Network Time Protocol，網絡時間協議），用於網絡同步。

      其餘：

• DNS（Domain Name Service，域名服務），用於完成地址查找，郵件轉發等工做（運行在TCP和UDP協議上）。
• ECHO（Echo Protocol，迴繞協議），用於查錯及測量應答時間（運行在TCP和UDP協議上）。
• SNMP（Simple Network Management Protocol，簡單網絡管理協議），用於網絡信息的收集和網絡管理。
• DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，動態主機配置協議），動態配置IP地址。
• ARP（Address Resolution Protocol，地址解析協議），用於動態解析以太網硬件的地址。

      因特網協議族是一組實現支持因特網和大多數商業網絡運行的協議棧的網絡傳輸協議。它有時也被稱爲TCP/IP協議組，這個名稱來源於其中兩個最重要的協議：傳輸控制協議（TCP）和因特網協議（IP），它們也是最早定義的兩個協議。