TCP的深入理解

https://blog.csdn.net/y15201653575/article/details/86469445

三、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

 

 TCP即传输控制协议(Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议。

 

不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接,但是IP层不提供这样的流机制,而是提供不可靠的包交换。

 

应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,然后TCP把数据流分区成适当长度的报文段(通常受计算连接的网络的数据链路层的最大传输单元(MTU)的限制)。之后TCP把结果包传输给IP层,有它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。

 

二、主要特点

当应用层向TCP层发送用于网间传输的、用8位字节表示的数据流,TCP则把数据流分割成适当长度的报文。之后TCP把数据包传递给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。

TCP是一种面向广域网的通信协议,目的是在跨越多个网络通信时,为两个通信端点之间提供一条具有一下特点的通信方式:

(1)基于流的方式;

(2)面向连接;

(3)可靠通信方式;

(4)在网络情况不佳的时候尽量降低系统由于重传带来的带宽开销;

(5)通信连接维护是面向的两个端点的,而不考虑中间网段和节点。

 

为满足TCP协议的这些特点,TCP协议做了以下规定:

①数据分片:在发送端对用户数据进行分片,在接收端进行重组,由TCP确定分片的大小并控制分片和重组;

②到达确认:接收端接收到分片数据时,根据分片数据序号向发送端发送一个确认;

③超时重发:发送方在发送分片时启动超时定时器,如果在定时器超时之后没有接收到对应的确认,重发分片;

④滑动窗口:TCP连接每一方的接收缓冲空间大小都固定,接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据,TCP在滑动窗口的基础上提供流量控制,防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出;

⑤失序处理:作为IP数据报来传输的TCP分片到达时可能会失序,TCP将对接收的数据进行重新排序,将接收到的数据以正确的顺序交给应用层;

⑥重复处理:作为IP数据报来传输的TCP分片会发生重复,TCP的接收端必须丢弃重复的数据;

⑦数据校验:TCP将保持它首部和数据的校验和,这是一个端到端的校验和,目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到分片的校验和由差错,TCP将丢弃这个分片,并确认接收到此报文段导致对端超时并重发。

HTTP和TCP的关系

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),当使用TCP协议进行连接时,该Socket连接就是一个TCP连接。

socket则是对TCP/IP协议的封装和应用(程序员层面上)。也可以说,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。关于TCP/IP和HTTP协议的关系,网络有一段比较容易理解的介绍:

“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,也 可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP协议作应用层协议,以封装HTTP文本信息,然后使用TCP/IP做传输层协议将它发到网络上。

 

我们平时说的最多的socket是什么呢,实际上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。 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。网络有一段关于socket和TCP/IP协议关系的说法比较容易理解:

“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。” 

 

实际上,传输层的TCP是基于网络层的IP协议的,而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的,而Socket本身不算是协议,就像上面所说,它只是提供了一个针对TCP或者UDP编程的接口。socket是对端口通信开发的工具,它要更底层一些.

 

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。

Http连接:http连接就是所谓的短连接,及客户端向服务器发送一次请求,服务器端相应后连接即会断掉。

socket连接:socket连接及时所谓的长连接,理论上客户端和服务端一旦建立连接,则不会主动断掉;但是由于各种环境因素可能会是连接断开,比如说:服务器端或客户端主机down了,网络故障,或者两者之间长时间没有数据传输,网络防火墙可能会断开该链接已释放网络资源。所以当一个socket连接中没有数据的传输,那么为了位置连续的连接需要发送心跳消息,具体心跳消息格式是开发者自己定义的。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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