TCP/IP三次握手和HTTP过程

1、tcp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(hypertexttransferprotocol)，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http1.0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http1.1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。

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。tcp(transmissioncontrolprotocol)传输控制协议

tcp是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务，采用三次握手确认建立一个连接:

位码即tcp标志位,有6种标示:syn(synchronous建立联机)ack(acknowledgement确认)psh(push传送)fin(finish结束)rst(reset重置)urg(urgent紧急)

sequencenumber(顺序号码)acknowledgenumber(确认号码)

第一次握手：主机a发送位码为syn＝1,随机产生seqnumber=1234567的数据包到服务器，主机b由syn=1知道，a要求建立联机；

第二次握手：主机b收到请求后要确认联机信息，向a发送acknumber=(主机a的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包

第三次握手：主机a收到后检查acknumber是否正确，即第一次发送的seqnumber+1,以及位码ack是否为1，若正确，主机a会再发送acknumber=(主机b的seq+1),ack=1，主机b收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

完成三次握手，主机a与主机b开始传送数据。

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.

实例:

ip192.168.1.116.3337>192.168.1.123.7788:s3626544836:3626544836ip192.168.1.123.7788>192.168.1.116.3337:s1739326486:1739326486ack3626544837ip192.168.1.116.3337>192.168.1.123.7788:ack1739326487,ack1

第一次握手：192.168.1.116发送位码syn＝1,随机产生seqnumber=3626544836的数据包到192.168.1.123,192.168.1.123由syn=1知道192.168.1.116要求建立联机;

第二次握手：192.168.1.123收到请求后要确认联机信息，向192.168.1.116发送acknumber=3626544837,syn=1,ack=1,随机产生seq=1739326486的包;

第三次握手：192.168.1.116收到后检查acknumber是否正确，即第一次发送的seqnumber+1,以及位码ack是否为1，若正确，192.168.1.116会再发送acknumber=1739326487,ack=1，192.168.1.123收到后确认seq=seq+1,ack=1则连接建立成功。

tcp的作用是流量控制，主要是控制数据流的传输。下面以浏览网页为例，根据自身理解来解释一下这个过程。（注：第二个ack属于代码段ack位）

pc浏览服务器网页此过程不包括域名查询，只描述tcp与http数据流的变化。一、pc与http服务器进行三次握手来建立连接。1.pc：seq=0ack=0syn=1ack=0发送给服务器建立同步请求。2.server：seq=0ack=1syn=1ack=1发送给客户端建立同步响应.3.pc:seq=1ack=1syn=0ack=1发送给服务器,三次握手完成建立同步信息成功.4.pc产生http数据消息,向服务器发送get请求.5.服务器收到请求并发送tcp确认,然后发送http数据信息给客户端的浏览器.6.客户端收到服务器的http信息,然后发送tcp确认信息给服务器.7.客户端发送fin+ack给服务器,要求结束数据传输.8.服务器发送tcp确认消息用于确认pc的tcp的fin消息9.服务器向客户端发送fin+ack消息用于结束tcp会话.10.客户端发送确认信息给服务器,整个会话结束.

1、tcp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(hypertexttransferprotocol)，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http1.0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http1.1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。

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。