通信協(xié)議

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-Hints：本篇文章所編纂的資料均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)，特此感謝參與奉獻(xiàn)的有關(guān)人員。

網(wǎng)絡(luò)分層協(xié)議

傳輸層協(xié)議區(qū)別：

TCP：傳輸控制協(xié)議

a 數(shù)據(jù)傳輸前必須要建立連接，數(shù)據(jù)傳輸完，必須釋放連接。
b 傳輸?shù)臄?shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)，不丟失，不重復(fù)，且順序和源數(shù)據(jù)一致。
c 在傳輸?shù)倪^(guò)程中，數(shù)據(jù)拆分為不同的段，也就是segment。
d 效率低，因?yàn)槭敲嫦蜻B接的協(xié)議，通信之前必須要建立連接。

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TCP【打電話】

TCP 是一種面向有連接的傳輸層協(xié)議，能夠?qū)ψ约禾峁┑倪B接實(shí)施控制。適用于要求可靠傳輸的應(yīng)用，例如文件傳輸。面向字節(jié)流，傳輸慢

UDP【發(fā)短信】

UDP 是一種面向無(wú)連接的傳輸層協(xié)議，不會(huì)對(duì)自己提供的連接實(shí)施控制。適用于實(shí)時(shí)應(yīng)用，例如：IP電話、視頻會(huì)議、直播等。

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Socket

Socket就像一個(gè)電話插座，負(fù)責(zé)連通兩端的電話，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，讓電話可以進(jìn)行通信，端口就像插座上的孔，端口不能同時(shí)被其他進(jìn)程占用。而我們建立連接就像把插頭插在這個(gè)插座上，創(chuàng)建一個(gè)Socket實(shí)例開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)后，這個(gè)電話插座就時(shí)刻監(jiān)聽(tīng)著消息的傳入，誰(shuí)撥通我這個(gè)“IP地址和端口”，我就接通誰(shuí)。

Socket是應(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計(jì)模式中，Socket其實(shí)就是一個(gè)門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，一組簡(jiǎn)單的接口就是全部，讓Socket去組織數(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。

服務(wù)器端先初始化Socket，然后與端口綁定(bind)，對(duì)端口進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)(listen)，調(diào)用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時(shí)如果有個(gè)客戶端初始化一個(gè)Socket，然后連接服務(wù)器(connect)，如果連接成功，這時(shí)客戶端與服務(wù)器端的連接就建立了?？蛻舳税l(fā)送數(shù)據(jù)請(qǐng)求，服務(wù)器端接收請(qǐng)求并處理請(qǐng)求，然后把回應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，客戶端讀取數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉連接，一次交互結(jié)束。

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本地進(jìn)程間通信：

消息傳遞（管道、FIFO、消息隊(duì)列）?
同步（互斥量、條件變量、讀寫(xiě)鎖、文件和寫(xiě)記錄鎖、信號(hào)量）?
共享內(nèi)存（匿名的和具名的）?
遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用（Solaris門和Sun RPC）

本地可以通過(guò)進(jìn)程PID來(lái)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)進(jìn)程

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網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程間通信

網(wǎng)絡(luò)層的“ip地址”可以唯一標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)，而傳輸層的“協(xié)議+端口”可以唯一標(biāo)識(shí)主機(jī)中的應(yīng)用程序（進(jìn)程）。這樣利用三元組（ip地址，協(xié)議，端口）就可以標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)程了，網(wǎng)絡(luò)中的進(jìn)程通信就可以利用這個(gè)標(biāo)志與其它進(jìn)程進(jìn)行交互。

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socket中TCP的三次握手建立連接

1【客戶端：我要連接】客戶端調(diào)用connect時(shí)，觸發(fā)了連接請(qǐng)求，向服務(wù)器發(fā)送了SYN J包，這時(shí)connect進(jìn)入阻塞狀態(tài)；

2 【服務(wù)端：收到請(qǐng)求，可以連接】服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)到連接請(qǐng)求，即收到SYN J包，調(diào)用accept函數(shù)接收請(qǐng)求向客戶端發(fā)送SYN K ，ACK J+1，這時(shí)accept進(jìn)入阻塞狀態(tài)；

3 【客戶端：收到回復(fù)，你說(shuō)可以連接】客戶端收到服務(wù)器的SYN K ，ACK J+1之后，這時(shí)connect返回，并對(duì)SYN K進(jìn)行確認(rèn)；

【服務(wù)端，知道對(duì)方知道，開(kāi)始干活】服務(wù)器收到ACK K+1時(shí)，accept返回，至此三次握手完畢，連接建立。

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socket中TCP的四次握手釋放連接

1【主動(dòng)端：我要關(guān)閉連接】某個(gè)應(yīng)用進(jìn)程首先調(diào)用close主動(dòng)關(guān)閉連接，這時(shí)TCP發(fā)送一個(gè)FIN M；?

2【被動(dòng)端，進(jìn)行收尾：我知道你要關(guān)閉連接，你等我結(jié)束】另一端接收到FIN M之后，執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉，對(duì)這個(gè)FIN進(jìn)行確認(rèn)。它的接收也作為文件結(jié)束符傳遞給應(yīng)用進(jìn)程，因?yàn)镕IN的接收意味著應(yīng)用進(jìn)程在相應(yīng)的連接上再也接收不到額外數(shù)據(jù)；?

3 【被動(dòng)端：我結(jié)束了，你可以關(guān)閉】一段時(shí)間之后，接收到文件結(jié)束符的應(yīng)用進(jìn)程調(diào)用close關(guān)閉它的socket。這導(dǎo)致它的TCP也發(fā)送一個(gè)FIN N；?

4 【主動(dòng)端：我關(guān)閉了】接收到這個(gè)FIN的源發(fā)送端TCP對(duì)它進(jìn)行確認(rèn)。?

這樣每個(gè)方向上都有一個(gè)FIN和ACK。

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網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)流程

應(yīng)用層：

1.瀏覽器向DNS服務(wù)器發(fā)起DNS請(qǐng)求，進(jìn)行域名解析，獲得相應(yīng)的IP地址

2.根據(jù)HTTP協(xié)議生成HTTP報(bào)文請(qǐng)求

在應(yīng)用層將要發(fā)送的數(shù)據(jù)內(nèi)容形成了應(yīng)用層的報(bào)文data,發(fā)送到傳輸層

傳輸層：

3.TCP的三次握手

把處理的數(shù)據(jù)段發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層：

4.IP尋址

5.ARP協(xié)議獲取MAC地址

數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)層被打包，這樣封裝上了網(wǎng)絡(luò)層的包頭，包頭內(nèi)部含有源及目的的ip地址

數(shù)據(jù)鏈路層：

6.MAC尋址

7.服務(wù)器接受請(qǐng)求

8.服務(wù)端處理請(qǐng)求

9.服務(wù)端提供響應(yīng)

10.四次揮手

11.瀏覽器解析和渲染頁(yè)面，展示給用戶

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參考資料：

https://blog.csdn.net/zheng_guan/article/details/96427176

https://zhuanlan.zhihu.com/p/109826876

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1707849542251291110&wfr=spider&for=pc

https://blog.csdn.net/ningmengshuxiawo/article/details/115413766

https://blog.csdn.net/weixin_48126962/article/details/117074843

https://blog.csdn.net/qq_42978418/article/details/108399390

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