网络七层协议
网络（OSI）七层协议由下往上分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中物理层、数据链路层和网络层通常被称作媒体层，是网络工程师所研究的对象；传输层、会话层、表示层和应用层则被称作主机层，是用户所面向和关心的内容。
从上到下分别是：
应用层
示例：TELNET，HTTP，FTP，NFS，SMTP等。
表示层
示例：加密，ASCII等。
会话层
示例：RPC，SQL等。
传输层
示例：TCP，UDP，SPX。
网络层
示例：IP，IPX等。
数据链路层
示例：ATM，FDDI等。
物理层
示例：Rj45，802.3等。
image
HTTP协议对应于应用层，TCP协议对应于传输层，IP协议对应于网络层，HTTP协议是基于TCP连接的,三者本质上没有可比性。 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是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，是它的一组接口。
Socket（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，包含进行网络通信必须的五种信息：
- 连接使用的协议
- 本地主机的IP地址
- 本地进程的协议端口
- 远地主机的IP地址
- 远地进程的协议端口
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，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。
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。
Socket可以支持不同的传输层协议（TCP/UDP），当使用TCP协议进行连接时，该Socket连接就是一个TCP连接,UDP连接同理。
image
TCP/IP五层模型
TCP/IP五层模型的协议分为：应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。中继器、集线器、还有我们通常说的双绞线也工作在物理层；网桥（现已很少使用）、以太网交换机（二层交换机）、网卡（其实网卡是一半工作在物理层、一半工作在数据链路层）在数据链路层；路由器、三层交换机在网络层；传输层主要是四层交换机、也有工作在四层的路由器。
TCP/IP协议中的应用层处理七层模型中的第五层、第六层和第七层的功能。TCP/IP协议中的传输层并不能总是保证在传输层可靠地传输数据包，而七层模型可以做到。TCP/IP协议还提供一项名为UDP（用户数据报协议）的选择。UDP不能保证可靠的数据包传输。
image
TCP协议和UDP协议的区别有哪些？
TCP(传输控制协议，Transmission Control Protocol)：
1)提供IP环境下的数据可靠传输(一台计算机发出的字节流会无差错的发往网络上的其他计算机，而且计算机A接收数据包的时候，也会向计算机B回发数据包，这也会产生部分通信量)，有效流控，全双工操作(数据在两个方向上能同时传递)，多路复用服务，是面向连接，端到端的传输;
2)面向连接：正式通信前必须要与对方建立连接。事先为所发送的数据开辟出连接好的通道，然后再进行数据发送，像打电话。
3)TCP支持的应用协议：Telnet(远程登录)、FTP(文件传输协议)、SMTP(简单邮件传输协议)。TCP用于传输数据量大，可靠性要求高的应用。
UDP(用户数据报协议，User Datagram Protocol)
1)面向非连接的(正式通信前不必与对方建立连接，不管对方状态就直接发送，像短信，QQ)，不能提供可靠性、流控、差错恢复功能。UDP用于一次只传送少量数据，可靠性要求低、传输经济等应用。
- UDP支持的应用协议：NFS(网络文件系统)、SNMP(简单网络管理系统)、DNS(主域名称系统)、TFTP(通用文件传输协议)等。
总结：
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。
TCP和UDP协议的一些应用例子：
TCP一般用于文件传输（FTP HTTP 对数据准确性要求高，速度可以相对慢），发送或接收邮件（POP IMAP SMTP 对数据准确性要求高，非紧急应用），远程登录（TELNET SSH 对数据准确性有一定要求，有连接的概念）等等；UDP一般用于即时通信（QQ聊天 对数据准确性和丢包要求比较低，但速度必须快），在线视频（RTSP 速度一定要快，保证视频连续，但是偶尔花了一个图像帧，人们还是能接受的），网络语音电话（VoIP 语音数据包一般比较小，需要高速发送，偶尔断音或串音也没有问题）等等。
作为知识的扩展，可以再说一些其他应用。比如，TCP可以用于网络数据库，分布式高精度计算系统的数据传输；UDP可以用于服务系统内部之间的数据传输，因为数据可能比较多，内部系统局域网内的丢包错包率又很低，即便丢包，顶多是操作无效，这种情况下，UDP经常被使用。
HTTP协议传输和TCP协议传输的区别？
问：经常听别人说使用HTTP协议传输或者使用TCP协议传输，一直对这个概念有点疑惑，我的理解是HTTP是应用层协议，他只是一种数据格式，最后传输还是靠TCP/IP来传输的，请问他们说的对还是我理解的对？
答： TCP/IP主要的作用就是保证连接的可靠性，我不管发出任何东西给你，都要有这一套协议来保证不丢包比如说TCP协议就是这样，无论上层让他传啥数据，他都通过与IP协议的操作，把这些东西分段，然后输送，同时保证在这个过程中，数据不会丢，如果丢了一块，他还得想办法重新传一次，这就是TCP/IP的意义。
另外，HTTP协议，可以认为主要是用来访问网页的，是比TCP更上层的协议，HTTP里面规定了我们访问网页的时候如何进行缓存，以及请求什么格式，等等。主要是为了让人们访问网页的时候更快，更安全，而规定了很多参数。你可以认为TCP/IP协议就是搬运工，保证搬动的东西不被损坏http协议是做业务的，用来决定要不要搬运，以及如何搬运，从哪去搬运。
UDP与TCP的区别
- 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。
TCP是一种流模式的协议，UDP是一种数据报模式的协议
| TCP | UDP | |
|---|---|---|
| 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 | 传输大量数据 | 传输少量数据 |
| 速度 | 慢 | 快 |
在传输数据时，可以只使用传输层（TCP/IP），但是那样的话，由于没有应用层，便无法识别数据内容，如果想要使传输的数据有意义，则必须使用应用层协议（HTTP、FTP、TELNET等），也可以自己定义应用层协议。
WEB使用HTTP作传输层协议，以封装HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做传输层协议将它发送到网络上。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。
image
TCP连接
建立起一个TCP连接需要经过“三次握手”：
第一次握手：客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：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。
三次握手(Three-way Handshake)即建立一个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。
image
握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连 接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。断开连接时服务器和客户端均可以主动发起断开TCP连接的请求，断开过程需要经过“四次挥手”
TCP连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生“挥手”操作。
image
HTTP连接
HTTP协议即超文本传送协议(HypertextTransfer 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”。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。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。
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。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。
HTTPS（Hyper Text Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，是HTTP的安全版。 在HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。 HTTPS存在不同于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP与TCP之间）。HTTP协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此HTTP协议不适合传输一些敏感信息。
HTTP和HTTPS的区别？
- HTTPS协议需要到CA申请证书；
- HTTP是超文本传输协议，信息是明文传输，HTTPS 则是具有安全性的ssl加密传输协议；
- HTTP和HTTPS使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443；
- HTTP的连接很简单，是无状态的，HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议。
image
Socket连接与HTTP连接的不同
通常情况下Socket连接就是TCP连接，因此Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开。但在实际应用中，客户端到服务器之间的通信防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。
而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式，不仅在请求时需要先建立连接，而且需要客户端向服务器发出请求后，服务器端才能回复数据。
写在最后
- 我一直以为HTTP和TCP是两种不同的、但是地位对等的协议，虽然知道TCP是传输层，而HTTP是应用层，但是不知道HTTP是要基于TCP连接基础上的，简单的说，TCP就是单纯建立连接，不涉及任何我们需要请求的实际数据，简单的传输。HTTP是用来收发数据，即实际应用上来的。
- TCP是底层通讯协议，定义的是数据传输和连接方式的规范HTTP是应用层协议，定义的是传输数据的内容的规范HTTP协议中的数据是利用TCP协议传输的，所以支持HTTP也就一定支持TCP。
- HTTP支持的是www服务，而TCP/IP是协议它是Internet国际互联网络的基础。TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。
网友评论