socket协议 sockets
老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于socket协议和sockets的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享socket协议以及sockets的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
简述Socket(套接字)通信
所谓Socket就是套接字,套接字就是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的抽象。
一个套接字就是网络上进程通信的一端,提供了应用层进程利用网络协议交换数据的机制。从所处的地位来讲,套接字上联应用进程,下联网络协议栈,是应用程序通过网络协议进行通信的接口,是应用程序与网络协议根进行交互的接口。
一、Socket(套接字)简介:
Socket(套接字)是通信的基石,是支持TCP/IP协议的路通信的基本操作单元。可以将Socket(套接字)看作不同主机间的进程进行双间通信的端点,它构成了单个主机内及整个网络间的编程界面。Socket(套接字)存在于通信域中,通信域是为了处理一般的线程通过Socket(套接字)通信而引进的一种抽象概念。Socket(套接字)通常和同一个域中的Socket(套接字)交换数据(数据交换也可能穿越域的界限,但这时一定要执行某种解释程序),各种进程使用这个相同的域互相之间用Internet协议簇来进行通信。
Socket(套接字)可以看成是两个网络应用程序进行通信时,各自通信连接中的端点,这是一个逻辑上的概念。它是网络环境中进程间通信的API(应用程序编程接口),也是可以被命名和寻址的通信端点,使用中的每一个Socket(套接字)都有其类型和一个与之相连进程。通信时其中一个网络应用程序将要传输的一段信息写入它所在主机的 Socket(套接字)中,该 Socket(套接字)通过与网络接口卡(NIC)相连的传输介质将这段信息送到另外一台主机的 Socket(套接字)中,使对方能够接收到这段信息。 Socket(套接字)是由IP地址和端口结合的,提供向应用层进程传送数据包的机制。
二、Socket(套接字)表达方式:
Socket(套接字)=(IP地址:端口号),套接字的表示方法是点分十进制的lP地址后面写上端口号,中间用冒号或逗号隔开。每一个传输层连接唯一地被通信两端的两个端点(即两个套接字)所确定。
例如:如果IP地址是210.37.145.1,而端口号是23,那么得到套接字就是(210.37.145.1:23)。
三、Socket(套接字)的主要类型:
1.流套接字(SOCK_STREAM)
流套接字用于提供面向连接、可靠的数据传输服务。该服务将保证数据能够实现无差错、无重复送,并按顺序接收。流套接字之所以能够实现可靠的数据服务,原因在于其使用了传输控制协议,即TCP(The Transmission Control Protocol)协议。
2.数据报套接字(SOCK_DGRAM)
数据报套接字提供一种无连接的服务。该服务并不能保证数据传输的可靠性,数据有可能在传输过程中丢失或出现数据重复,且无法保证顺序地接收到数据。数据报套接字使用UDP( User DatagramProtocol)协议进行数据的传输。由于数据报套接字不能保证数据传输的可靠性,对于有可能出现的数据丢失情况,需要在程序中做相应的处理。
3.原始套接字(SOCK_RAW)
原始套接字与标准套接字(标准套接字指的是前面介绍的流套接字和数据报套接字)的区别在于:原始套接字可以读写内核没有处理的IP数据包,而流套接字只能读取TCP协议的数据,数据报套接字只能读取UDP协议的数据。因此,如果要访问其他协议发送的数据必须使用原始套接。
要通过互联网进行通信,至少需要一对套接字,其中一个运行于客户端,我们称之为 Client Socket,另一个运行于服务器端,我们称之为 Server Socket。
根据连接启动的方式以及本地套接字要连接的目标,套接字之间的连接过程可以分为三个步骤:
服务器监听
客户端请求
连接确认
1.服务器监听
所谓服务器监听,是指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。
2.客户端请求
所调客户端请求,是指由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,然后就向服务器端接字提出连接请求。
3.连接确认
所谓连接确认,是指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,就会响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,并把服务器端套接字的描述发送给客户端。一旦客户端确认了此描述,连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态,接收其他客户端套接字的连接请求。
根据套接字的不同类型,可以将套接字调用分为面向连接服务和无连接服务。
面向连接服务的主要特点如下:
(1)数据传输过程必须经过建立连接、维护连接和释放连接3个阶段;
(2)在传输过程中,各分组不需要携带目的主机的地址;
(3)可靠性好,但由于协议复杂,通信效率不高。
面向无连接服务的主要特点如下:
(1)不需要连接的各个阶段;
(2)每个分组都携带完整的目的主机地址,在系统中独立传送;
(3)由于没有顺序控制,所以接收方的分组可能出现乱序、重复和丢失现象;
(4)通信效率高,但可靠性不能确保。
socket,tcp,http三者之间的区别和原理
http、TCP/IP协议与socket之间的区别
网络由下往上分为:
物理层--
数据链路层--
网络层-- IP协议
传输层-- TCP协议
会话层--
表示层和应用层-- HTTP协议
1、TCP/IP连接
手机能够使用联网功能是因为手机底层实现了TCP/IP协议,可以使手机终端通过无线网络建立TCP连接。TCP协议可以对上层网络提供接口,使上层网络数据的传输建立在“无差别”的网络之上。
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。
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“四次握手”(过程就不细写了,就是服务器和客
户端交互,最终确定断开).
2、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。通常的做法是即时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。
3、SOCKET原理
3.1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。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。
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。
3.2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。
4、SOCKET连接与TCP/IP连接
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.
5、Socket连接与HTTP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。但在实际网络应用中,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。
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。
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。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;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。
http协议是应用层的协义
有个比较形象的HTTP是轿车,提供了封装或者显示数据的具体形式;Socket是发动机,提供了网络通信的能力。
两个计算机之间的交流无非是两个端口之间的数据通信,具体的数据会以什么样的形式展现是以不同的应用层协议来定义的`如HTTP`FTP`...
Socket到底是什么
哈哈,我用自己的语言来说一下
打开英文词霸,发现socket的中文意思是插座的意思。
简言之socket就是:有插座,有插头,有电器(比如电灯)。
插座带电,插头插入插座以后,就可以把电流通到电器里面去,这时候电灯就可以工作了。
引申一下呢:
插座:相当于服务端程序,他可以向客户(电器)提供资料,任何人只要满足一定条件就可以去服务端取资料(电流);
插头:就是socket,它是一种抽象的东西,也可以理解成一种规范,大家都承诺会尊守这一个规范,比如插头有三脚的,两脚的,四脚的,等等,大小也有规定。只要是插座能接受的就可以插入进去。
电流:从服务器取下来的资料就可以认为是电流,可以供人参考查询等等。
电器:我们的客户端程序就是电器,比如IE其实就是客户端程序,QQ也是。我们利用IE,给他指定一个网址,他就会利用HTTP协议去指定的服务器网站取下新闻等资讯给我们看。给我们看的过程需要程序进行分解,如播音乐、放动画等等;
socket的工作过程:
简述一下QQ聊天的工作原理。
假设腾讯公司建立了一个服务器,socketServer并打开了 5555这个端口
其实就是给了全中国的人一个插座,并且规定只接收规格是 5555的插头,大家都可以把插头插到腾讯公司的服务器上去取电流;
这时候玩家A利用客户端插上去了,于是他与服务器建立了通道。有电流的联系了,并且是双向的,他即可以向服务器取消息,又可以把消息发到服务器。
于是他向服务器发送了一条消息(电流)在消息中说明了想要说的话,并且指明要发给一个叫玩家B的人。
这时候服务器接收了这条消息,暂存。
过了一会儿,玩家B也插上去了插座,并向服务器发送了一条消息,说我上来了。
服务器检测到玩家B正好是之前玩家A要发送的对象,于是通过通道把消息发给了玩家B,这样玩家B就看到了玩家A说的话。
Connection:通道,连接,可以是Socket的。并且可以从中得到InputStream和OutputStream;
OutputStream:有了通道就可以以流的形式发送想要发送的东西,比方有了电线才可以把电流传到另一端,在网络中大家传送的都是字节流byte
inputStream:有了通道就可以以流的形式接收想要收的东西。
现在可以通过OutputStream把想要说的话向服务器发送,通过Socket通道
也可以通过InputStream向服务器索要与自己相关的内容。
明白未?
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