网络编程知识预备 ——SOCKETTCPHTTP之间的区别与联系

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了网络编程知识预备 ——SOCKETTCPHTTP之间的区别与联系相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

摘自:SOCKET,TCP,HTTP之间的区别与联系
作者:丶PURSUING
发布时间: 2021-03-19 11:54:01
网址:https://blog.csdn.net/weixin_44742824/article/details/114992140?spm=1001.2014.3001.5502

师承陈立臣

本文为学习笔记,结合课程内容以及摘抄下列文章:

参考博文:原文地址
作者:500万一根油条

区别

一、 socket

什么是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

它是网络通信过程中端点的抽象表示,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。(其实就是bind绑定)

为什么需要socket?

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,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

前面在学习socket网络编程的过程中,我们已经对这一个过程有了深刻的认识,由于本文更多了解的是概念性的东西,在这里不做socket编程的展开。

(1)建立Socket连接至少需要一对套接字(socket函数),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 。

(2)bind做网络通信必须的五种信息绑定。

(3)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。

二、HTTP

HTTP的概念

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连接的特点

一次连接

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”。

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。

短连接

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。

三、TCP/IP协议簇

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)是指能够在多个不同网络间实现信息传输的协议簇。

注意:TCP/IP协议不仅仅指的是TCP 和IP两个协议,而是指一个由FTP、SMTP、TCP、UDP、IP等协议构成的协议簇, 只是因为在TCP/IP协议中TCP协议和IP协议最具代表性,所以被称为TCP/IP协议。

TCP/IP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。

就像配置串口通信一样,通信双方要提前制定好规则,这样接受信息的过程、接受到的信息才会正确。

联系

(1)socket是操作TCP/IP的编程接口

创建Socket连接时,可以指定使用的传输层协议,Socket可以支持不同的传输层协议(TCP或UDP),例如当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。

程序员的层面上来说:socket则是对TCP/IP协议的封装和应用。

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。

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。

“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。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。”

(2)SOCKET与HTTP

连接特点对比:长连接与短连接

由于通常情况下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,这称为长连接。

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。【发送请求 > 回复 > 断开】,这称为短连接。

保持数据的实时同步

很多情况下,需要服务器端主动向客户端推送数据,保持客户端与服务器数据的实时与同步。

(1)此时若双方建立的是Socket连接,服务器就可以直接将数据传送给客户端;

在实际网络应用中,客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点,例如路由器、网关、防火墙等,大部分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。

(2)若双方建立的是HTTP连接,则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端。因此,客户端定时向服务器端发送连接请求,不仅可以保持在线,同时也是在“询问”服务器是否有新的数据,如果有就将数据传给客户端。

(3)TCP/IP和HTTP协议

TPC/IP协议是传输层协议,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。

“我们在传输数据时,可以只使用(传输层)TCP/IP协议,但是那样的话,如
果没有应用层,便无法识别数据内容,如果想要使传输的数据有意义,则必须使用到应用层协议,应用层协议有很多,比如HTTP、FTP、TELNET等。

(4)一句话总结概括

首先呢,socket编程是操作TCP的具体接口,通过socket,我们才能使用TCP/IP协议。我们在传输数据时,可以只使用传输层的TCP/IP协议,但是那样的话,没有应用层如HTTP协议,便无法识别数据内容,传输也就变得没有意义。

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