Socket技术要点总结
1、什么是TCP/IP、UDP,它的结构是什么?
1.1 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即传输控
制协议/网间协议,是一个工业标准的协议集,它是为广域网(WANs)设计的。 TCP 是传输控制协议,是一个面向连接的协议,为用户进程提供可靠的全双工字节流。TCP 套接字是一种流套接字(stream socket).TCP关心确认,超时和重传之类的细节。大多数网络应用程序都在使用TCP。 注意:TCp既可以使用IPv4,也可以使用IPv6.
1.2UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。它是
属于TCP/IP协议族中的一种。
UDP是一个无连接协议,UDP套接字是一种数据报套接字(datagram socket)。UDP数据报不能保证最终到达它们的目的地。和TCP一样,UDP既可以使用IPv4,也可以使用ipv6.
1.3 TCP和UDP的区别?可靠性
在TCP/IP协议中,TCP协议通过三次握手建立一个可靠的连接(像打电话) 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
而UDP是不可靠的连接,像是写信,对方不一定能够收到信的内容;
1.4 TCP/IP、UDP的分层:
由上可以看到TCP/IP协议族包括应用层、运输层、网络层、链路层。
2.socket
2.1 套接字(socket)概念
套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。
应用层通过传输层进行数据通信时,TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接,许多计算机操作系统为应用程序与TCP/IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应用层可以和传输层通过Socket接口,区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信,实现数据传输的并发服务。
2.2 建立socket连接
建立Socket连接至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,称为ClientSocket,另一个运行于服务器端,称为ServerSocket。
套接字之间的连接过程分为三个步骤:服务器监听,客户端请求,连接确认。 服务器监听:服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字,而是处于等待连接的状态,实时监控网络状态,等待客户端的连接请求。
客户端请求:指客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字,指出服务器端套接字的地址和端口号,然后就向服务器端套接字提出连接请求。
连接确认:当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时,就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端,一旦客户端确认了此描述,双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端套接字的连接请求。 服务端: ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(PORT);
Socket client = serverSocket.accept();
客户端:Socketsocket = new Socket(IP_ADDR, PORT);
socket.getInputStream()、socket.getInputStream()获取到流传递数据信息;
补充:
HTTP连接
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”。 1)在HTTP 1.0中,客户端的每次请求都要求建立一次单独的连接,在处理完本次请求后,就自动释放连接。
2)在HTTP 1.1中则可以在一次连接中处理多个请求,并且多个请求可以重叠进行,不需要等待一个请求结束后再发送下一个请求。
由于HTTP在每次请求结束后都会主动释放连接,因此HTTP连接是一种“短连接”,要保持客户端程序的在线状态,需要不断地向服务器发起连接请求。通常的做法是即使不需要获得任何数据,客户端也保持每隔一段固定的时间向服务器
发送一次“保持连接”的请求,服务器在收到该请求后对客户端进行回复,表明知道客户端“在线”。若服务器长时间无法收到客户端的请求,则认为客户端“下线”,若客户端长时间无法收到服务器的回复,则认为网络已经断开。