TCP/IP协议
TCP/IP协议是一个协议集合,HTTP协议,IP协议,TCP协议,DNS协议等都属于TCP/IP协议。 TCP/IP协议是为了保证全球亿万台计算机能准确、无误的通信。TCP/IP中分层是很重要的概念,每层完成不同的功能。分为应用层,传输层,网络层,数据链路层。分层的目的是为了层级之间的功能相对队里,互不影响。TCP/IP通信数据流HTTP是基于TCP/IP协议的应用层协议,它不涉及数据包的传输,主要规定了客户端和服务器端的通信协议,默认端口是80IP协议的作用是将各种数据包准确无误的传递给对方,其中重要的条件是IP地址和MAC地址。由于IP地址是稀有资源,不可能每个人都有一个IP地址,所以我们通常的IP地址都是路由器给我们生成的IP地址,路由器里面会记录我们的MAC地址,而MAC地址是唯一的。IP实现的两个基本功能:寻址和分段寻址功能就是原地址和目标地址之间建立连接,需要使用ARP协议(Address Resolution Protocol),IP协议就是找到一条连接两台电脑的路径,从而完成数据的交互。地址解析协议,ARP协议,是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。IP间的通信依赖MAC地址。在进行中转时,会利用下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标,这时就会采用ARP协议,根据通讯放的IP地址就可以反查出对应的MAC地址,从而进行精确的定位,完成寻址的功能。分段功能是为了适应不同网络对包的要求,对数据进行重新组装。TCP协议就是将数据包安全的给对方,IP协议是找到对方的详细地址,分工不同,互不冲突。TCP属于传输层,提供可靠的字节流服务。字节流类似于数据切割,为了方便传输,将大块数据分割成以报文段(segment)为单位的数据包进行管理。可靠的传输服务是指,能够把数据准确可靠的传给对方。TCP协议为了更容易的传输大数据才将数据进行分割,而且TCP协议能够确认数据最终是否送达对方。为了确保信息准确无误的送达,TCP采用了三次握手策略(three-way-handshaking)。TCP建立连接时需要三次握手,在关闭连接时还需要四次握手。 这部分占用了http请求过程的中大量时间,在高并发时,可以考虑优化这部分。和HTTP协议一样是处于应用层的服务,提供域名到IP地址之间的解析服务。1、可缓存:get请求能缓存,post请求不能;响应报文的状态码是可缓存的,包括:200, 203, 204, 206, 300, 301, 404, 405, 410, 414, and 501。2、get是获取资源,post用于传输实体主体。3、参数:get请求的参数在url里面,会被浏览器保存历史记录,post的请求数据在数据包里面,同时因为url只支持ASCII码,因此get的参数如果存在汉字就要先进性编码,post请求支持更多的编码类型且不对数据类型限制;post传输的数据比get的多;url的长度有限制,会影响get请求;4、安全的HTTP方法不会改变服务器状态,也就说是只读的。所以get是安全的,post不是安全的。5、幂等性:get是幂等的,post不是幂等的。6、XMLHttpRequest: 在使用XMLHttpRequest时,post请求发送时,浏览器会先发送header再发送Data;get请求header和data一起发送。XMLHttpRequest 是一个 API,它为客户端提供了在客户端和服务器之间传输数据的功能。它提供了一个通过 URL 来获取数据的简单方式,并且不会使整个页面刷新。这使得网页只更新一部分页面而不会打扰到用户。XMLHttpRequest 在 AJAX 中被大量使用。200 OK,表示从客户端发来的请求在服务器端被正确处理。204 No content,表示请求成功,但是想要报文不包含实体的主体部分。206 Partial Content ,进行范围请求。301 moved permanently 永久性重定向,表示自愿一杯分配了新的URL。302 found 临时性重定向,表示自愿临时被分配了新的URL。303 see other 表示资源存在着另一个URL,应使用GET方法获取资源。和 302 有着相同的功能,但是 303 明确要求客户端应该采用 GET 方法获取资源。注:虽然 HTTP 协议规定 301、302 状态下重定向时不允许把 POST 方法改成 GET 方法,但是大多数浏览器都会在 301、302 和 303 状态下的重定向把 POST 方法改成 GET 方法。304 not modified 表示服务器允许访问资源,但因发生请求未满足条件的情况。307 temporary redirect,临时重定向,和302含义相同。但是 307 要求浏览器不会把重定向请求的 POST 方法改成 GET 方法。400 bad request 请求报文存在语法错误401 unauthorized 表示没有权限403 forbidden 表示对请求资源的访问被服务器拒绝404 not found 表示在服务器上没有找到请求的资源500 internal sever error 表示服务器端在执行请求时错误503 service unavailable 表明服务器暂时处于超负载或正在停机维护,无法处理请求HTTPS是HTTP建立在SSL/TLS安全协议上的。在IOS中,客户端本地会存有CA证书,在HTTPS请求时,会首先向服务器获取公钥,获得公钥后会使用本地的CA证书验证公钥的正确性,然后通过正确的公钥加密信息发送给服务器,服务器会使用私钥解密信息。SSL/TSL握手阶段分为五步:HTTP和HTTPS的对比:HTTP:无状态,协议对客户端没有状态存储;无连接,每次请求都会和服务器重新建立连接;基于请求和响应,由客户端发起,服务端响应;简单快速,灵活;使用明文,请求和响应不会对通信方进行确认,无法保证数据的完整性。 HTTPS:内容加密,采用混合加密技术,中间者无法直接查看明文内容;验证身份,通过证书认真客户端访问的是自己的服务器;保护数据完整性,放置传输的内容被中间人冒充或篡改。

TCP三次握手的工作原理及意义
下面的是引用的,大家共同学习,呵呵~~ TCP握手协议在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。第一次握手:建立连接时,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。完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据,在上述过程中,还有一些重要的概念:未连接队列:在三次握手协议中,服务器维护一个未连接队列,该队列为每个客户端的SYN包(syn=j)开设一个条目,该条目表明服务器已收到SYN包,并向客户发出确认,正在等待客户的确认包。这些条目所标识的连接在服务器处于Syn_RECV状态,当服务器收到客户的确认包时,删除该条目,服务器进入ESTABLISHED状态。Backlog参数:表示未连接队列的最大容纳数目。SYN-ACK 重传次数 服务器发送完SYN-ACK包,如果未收到客户确认包,服务器进行首次重传,等待一段时间仍未收到客户确认包,进行第二次重传,如果重传次数超过系统规定的最大重传次数,系统将该连接信息从半连接队列中删除。注意,每次重传等待的时间不一定相同。 半连接存活时间:是指半连接队列的条目存活的最长时间,也即服务从收到SYN包到确认这个报文无效的最长时间,该时间值是所有重传请求包的最长等待时间总和。有时我们也称半连接存活时间为Timeout时间、SYN_RECV存活时间。
发送方向接收方发送建立连接的请求报文,接收方向发送方回应一个对建立连接请求报文的确认报文,发送方再向接收方发送一个队确认报文的确认报文。
TCP第一次握手:建立连接时,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。 意义:用于解决大量请求报方。
请求权

传输层协议TCP在建立连接时为什么要使用三次握手?
TCP 连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息。 TCP 使用类似的握手过程来结束连接。这可确保两个主机均能完成传输并确保所有的数据均得以接收。三次握手防止了已失效的连接请求再次传送到服务器端。三次握手过程:第一次握手:建立连接时,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 不会产生死销、但会增大额外开销的流量,因为TCP 需要时刻跟踪。
TCP旨在提供可靠的传输,所以要三次握手确保线路的连通
1第一个是"连接协定"数据段,用于请求同步。 2接下来的数据段确认请求,并在主机之间确定连接参数(即规则)。这些数据段也请求同步接收方的排序,以建立双向连接。 3最后一个数据段也是用来进行确认的,它通知目标主机连接协定已被接受且连接已建立。现在可以开始传输数据了。

TCP 为什么是三次握手,而不是两次或四次?
三次握手的目的:是为了确认双方都有收发数据的能力。第一次:A->B,证明A有发消息的能力。第二次:->B&&B->A,证明B有收消息,并且有发消息的能力。第三次:A->B,证明A有收消息的能力。二次握手达不到目的,四次多余。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段,最大传输段大小(MSS)通常受该计算机连接的网络的数据链路层的最大传送单元(MTU)限制。之后TCP把数据包传给IP层,由它来通过网络将包传送给接收端实体的TCP层。TCP为了保证报文传输的可靠,就给每个包一个序号,同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认(ACK);如果发送端实体在合理的往返时延(RTT)内未收到确认,那么对应的数据(假设丢失了)将会被重传。

UDP、TCP 协议的区别?
一、TCP协议TCP位于传输层, 提供可靠的字节流服务。所谓的字节流服务(Byte Stream Service) 是指, 为了方便传输, 将大块数据分割成以报文段(segment) 为单位的数据包进行管理。 而可靠的传输服务是指, 能够把数据准确可靠地传给对方。 即TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割, 而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。所以,TCP连接相当于两根管道(一个用于服务器到客户端,一个用于客户端到服务器),管道里面数据传输是通过字节码传输,传输是有序的,每个字节都是一个一个来传输。(1)、三次握手:握手过程中使用了 TCP 的标志(flag) —— SYN(synchronize) 和ACK(acknowledgement) 。第一次握手:建立连接时,客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B,并进入SYN_SEND状态,等待服务器B确认。第二次握手:服务器B收到SYN包,必须确认客户A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B进入SYN_RECV状态。第三次握手:客户端A收到服务器B的SYN+ACK包,向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1),此包发送完毕,完成三次握手。若在握手过程中某个阶段莫名中断, TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。(2)、四次挥手:由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方被动关闭。客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送。服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1。服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A。客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1。三次握手和四次挥手:在TCP连接中,服务器端的SYN和ACK向客户端发送是一次性发送的,而在断开连接的过程中, B端向A端发送的ACK和FIN是分两次发送的。因为在B端接收到A端的FIN后, B端可能还有数据要传输,所以先发送ACK,等B端处理完自己的事情后就可以发送FIN断开连接了。(3)、深入理解TCP连接:由于TCP是全双工的,因此在每一个方向都必须单独关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个FIN只意味着这个方向上没有数据流动,一个TCP连接在接收到一个FIN后仍能发送数据。 首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。TCP协议的连接是全双工连接,一个TCP连接存在双向的读写通道。简单来说,是“先关读,再关写” ,总共需要4个阶段。以客户机发起关闭连接为例:1.服务器读通道关闭;2.客户端写通道关闭;3.客户端读通道关闭;4.服务器写通道关闭。关闭行为是在发起方数据发送完毕之后,给对方发出一个FIN(finish)数据段,直到接收到对方发送的FIN,且对方收到了接收确认的ACK之后,双方的数据通信完全结束,过程中每次都需要返回确认数据段ACK。(4)、TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制。建立连接时,各端分配一个缓冲区用来存储接收的数据,并将缓冲区的尺寸发送给另一端。接收方发送的确认消息中包含了自己剩余的缓冲区尺寸。剩余缓冲区空间的数量叫做窗口。其实就是建立连接的双虎互相知道彼此剩余的缓冲区大小。(5)、拥塞控制拥塞控制:防止过多的数据注入到网路中,这样可以使网络中的路由器或链路不至于阻塞。拥塞控制是一个全局性的过程,和流量控制不同,流量控制是点对点的控制。1、慢开始:发送方维持一个叫做拥塞窗口cwnd(congestion window)的状态变量。拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度,并且动态的变化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口,另外考虑到接收方的接收能力,发送窗口可能小于拥塞窗口。思路就是:不要一开始就发送大量的数据,先试探一下网络的拥塞程度,也就是说由小到大增加拥塞窗口的大小。为了防止cwnd增长过大引起网络拥塞,还需要设置一个慢开始门限ssthresh状态变量。 ssthresh的方法如下:当cwnd < ssthresh时,开始使用慢开始算法;当cwnd > ssthresh, 改用拥塞避免算法;当cwnd = ssthresh时,慢开始与拥塞算法任意。2.拥塞避免:拥塞避免算法让拥塞窗口缓慢增长,即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1,而不是加倍,这样拥塞窗口按照线性规律缓慢增长。无论是在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段,只要发送方判断网络出现拥塞(其根据就是没有收到确认,虽然没有收到确认可能是其他原因的分组丢失,但是因为⽆法判定,所以都当作拥塞处理),就把慢开始门限设置为出现拥塞时的发送窗口的一半,然后把拥塞窗口设置为1,执行慢开始算法:此外,还有快速重传和快速恢复,停止-等待协议,回退N帧协议,选择重传协议等。二、UDP协议:无连接协议,也称透明协议,也位于传输层。三、两者区别:1) TCP提供面向连接的传输,通信前要先建立连接(三次握手机制); UDP提供无连接的传输,通信前不需要建立连接。2) TCP提供可靠的传输(有序,无差错,不丢失,不重复); UDP提供不可靠的传输。3) TCP面向字节流的传输,因此它能将信息分割成组,并在接收端将其重组; UDP是面向数据报的传输,没有分组开销。4) TCP提供拥塞控制和流量控制机制; UDP不提供拥塞控制和流量控制机制。四、长连接和短连接HTTP的长连接和短连接本质上是TCP长连接和短连接。HTTP属于应用层协议,在传输层使用TCP协议,在网络层使用IP协议。 IP协议主要解决网络路由和寻址问题,TCP协议主要解决如何在IP层之上可靠地传递数据包,使得网络上接收端收到发送端所发出的所有包,并且顺序与发送顺序一致。TCP协议是可靠的、面向连接的。在HTTP/1.0中默认使用短连接。也就是说,客户端和服务器每进行一次HTTP操作,就建立一次连接,任务结束就中断连接。当客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源(如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等),每遇到这样一个Web资源,浏览器就会重新建立一个HTTP会话。而从HTTP/1.1起,默认使用长连接,用以保持连接特性。使用长连接的HTTP协议,会在响应头加入这行代码:Connection:keep-alive在使用长连接的情况下,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,客户端再次访问这个服务器时,会继续使用这一条已经建立的连接。Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。HTTP协议的长连接和短连接,实质上是TCP协议的长连接和短连接。
udp 和tcp 是 OSI 模型中的运输层中的协议。tcp 提供可靠的通信传输,而 udp 则常被用于让广播和细节控制交给应用的通信传输。两者的区别大致如下:tcp 面向连接,udp 面向非连接即发送数据前不需要建立链接;tcp 提供可靠的服务(数据传输),udp 无法保证;tcp 面向字节流,udp 面向报文;tcp 数据传输慢,udp 数据传输快; tcp 为什么要三次握手,为什么? 我们假设A和B是通信的双方。我理解的握手实际上就是通信,发一次信息就是进行一次握手。第一次握手:A给B打电话说,你可以听到我说话吗?第二次握手:B收到了A的信息,然后对A说:我可以听得到你说话啊,你能听得到我说话吗?第三次握手:A收到了B的信息,然后说可以的,我要给你发信息啦!在三次握手之后,A和B都能确定这么一件事:我说的话,你能听到;你说的话,我也能听到。这样,就可以开始正常通信了。 注意:HTTP是基于TCP协议的,所以每次都是客户端发送请求,服务器应答,但是TCP还可以给其他应用层提供服务,即可能A、B在建立链接之后,谁都可能先开始通信。如果采用两次握手,那么只要服务器发出确认数据包就会建立连接,但由于客户端此时并未响应服务器端的请求,那此时服务器端就会一直在等待客户端,这样服务器端就白白浪费了一定的资源。若采用三次握手,服务器端没有收到来自客户端的再此确认,则就会知道客户端并没有要求建立请求,就不会浪费服务器的资源。
tcp和udp协议有什么区别? TCP(传输控制协议)和 UDP(用户数据报协议)的区别如下:1. TCP协议在传送数据段的时候要给段标号;UDP协议不需要2. TCP协议可靠;UDP协议不可靠3. TCP协议是面向连接;UDP协议采用无连接4. TCP协议负载较高,采用虚电路;UDP采用无连接5. TCP协议的发送方要确认接收方是否收到数据段(3次握手协议)6. TCP协议采用窗口技术和流控制7. TCP的速度较慢,UDP 较快。

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