HTTP是超文本传输协议,信息是明文传输。TPC/IP协议是传输层协议,主要解决数据如何在网络中传输。
HTTP是应用层协议,主要解决如何包装数据。
【HTTP与TCP/IP】和其他的协议在最初OSI模型中的位置
7 | 应用层 | 例如HTTP、SMTP、SNMP、FTP、Telnet、SIP、SSH、NFS、RTSP、XMPP、Whois、ENRP |
6 | 表示层 | 例如XDR、ASN.1、SMB、AFP、NCP |
5 | 会话层 | 例如ASAP、TLS、SSH、ISO 8327 / CCITT X.225、RPC、NetBIOS、ASP、Winsock、BSD sockets |
4 | 传输层 | 例如TCP、UDP、RTP、SCTP、SPX、ATP、IL |
3 | 网络层 | 例如IP、ICMP、IGMP、IPX、BGP、OSPF、RIP、IGRP、EIGRP、ARP、RARP、 X.25 |
2 | 数据链路层 | 例如以太网、令牌环、HDLC、帧中继、ISDN、ATM、IEEE 802.11、FDDI、PPP |
1 | 物理层 | 例如线路、无线电、光纤、信鸽 |
TCP和UDP是高速公路上的“卡车”,它们携带的货物就是像HTTP,文件传输协议FTP这样的协议等。
三次握手建立连接如下:
如上图,客户端首先发起第一次握手,向服务端示好(我要传一些数据给你);
服务端听到后如果表示可以接受数据,则向客户端发起第二次握手(这次握手表示,我能接受你的数据哦,同时由于TCP/IP是全双工的,服务端的这次握手也是在询问,你能接受我返回给你的数据吗?);
接着客户端发起第三次握手(告诉服务端,是的,我也能接受你返回给我的数据,OK,这下两个人都放心了,连接建立成功)。
四次握手关闭连接
TCP/IP是全双工的,每个方向都必须单独进行关闭。有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。客户端得知后在返回一个ACK告诉服务端,好的,收完了,服务端也就可以安心关闭往客户端的数据传输通道了,这是第四次挥手。自此双向的传输通道都已关闭,连接成功释放。
【注意】中断连接端可以是Client端,也可以是Server端。
假设Client端发起中断连接请求,也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后,意思是说"我Client端没有数据要发给你了",但是如果你还有数据没有发送完成,则不必急着关闭Socket,可以继续发送数据。所以你先发送ACK,"告诉Client端,你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态,继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成,则向Client端发送FIN报文,"告诉Client端,好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后,"就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕Server端不知道要关闭,所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态,如果Server端没有收到ACK则可以重传。“,Server端收到ACK后,"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我Client端也可以关闭连接了。Ok,TCP连接就这样关闭了!
整个过程Client端所经历的状态如下:
【注意】 在TIME_WAIT状态中,如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了,它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭,并且所有的资源(包括端口号)都被释放。
【问题1】为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。
【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?
答:虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。