http与tcp的关系

HTTP协议和TCP/IP协议有以下区别：

概念层次

• HTTP协议：是一种应用层协议，主要用于在网络中传输超文本数据，如网页内容、图片、视频等，规定了客户端和服务器之间请求和响应的格式及交互方式。
• TCP/IP协议：是一个协议族，包含了多个层次的协议，如网络层的IP协议、传输层的TCP协议和UDP协议等，它是互联网的基础通信架构，负责实现不同设备之间的通信和数据传输。

功能作用

• HTTP协议：负责定义客户端如何向服务器发送请求以及服务器如何向客户端返回响应，包括请求方法（如GET、POST等）、状态码（如200、404等）、消息头字段（如Content - Type、User - Agent等）和消息体等内容，以实现Web应用中的数据交互。
• TCP/IP协议：IP协议负责在网络中实现数据包的路由和寻址，确保数据能从源主机传输到目标主机；TCP协议则在IP协议的基础上，提供可靠的、面向连接的数据传输服务，保证数据的完整性和顺序性。

连接特性

• HTTP协议：连接相对简单，通常是短连接。客户端发送请求，服务器响应请求后连接即结束。不过，也可以通过一些机制实现长连接，如HTTP/1.1中的Keep - Alive机制和HTTP/2中的多路复用技术。
• TCP/IP协议：TCP协议是面向连接的，在数据传输前需要先建立连接，传输完成后再释放连接。通过三次握手建立连接，保证连接的可靠性，而UDP协议是无连接的，数据传输前不需要建立连接，直接发送数据包。

数据传输方式

• HTTP协议：以文本形式传输数据，请求和响应消息都由文本组成，包括报头字段和消息体。消息体可以包含各种格式的数据，如HTML、JSON、XML等。
• TCP/IP协议：TCP协议以字节流的形式传输数据，将数据分割成一个个的数据包进行传输，并通过序号和确认机制保证数据的正确接收和顺序还原。UDP协议则是将数据封装成数据包直接发送，不保证数据的顺序和完整性。

应用场景

• HTTP协议：主要应用于Web应用，如浏览器访问网页、Web服务接口调用等，是实现Web通信的核心协议。
• TCP/IP协议：广泛应用于各种网络环境中，支持多种应用层协议，如HTTP、SMTP、POP3、FTP等，是实现互联网通信的基础架构，适用于需要可靠数据传输的场景，如文件传输、电子邮件等。UDP协议则适用于对实时性要求较高但对数据准确性要求相对较低的场景，如视频直播、在线游戏等。
  HTTP 协议底层通常会用到 TCP 协议，以下从多个方面进行详细解释：

基于 TCP 建立可靠连接

HTTP 协议是一种应用层协议，它依赖传输层的协议来实现数据的可靠传输。TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，而 HTTP 协议在绝大多数情况下使用 TCP 作为其底层传输协议。

在客户端与服务器进行 HTTP 通信时，首先会通过 TCP 协议进行连接的建立。这个过程包括著名的“三次握手”：

1. 客户端向服务器发送 SYN 包：客户端向服务器发送一个 SYN（同步）包，表明客户端希望与服务器建立连接，并告知服务器自己的初始序列号。
2. 服务器响应 SYN + ACK 包：服务器接收到客户端的 SYN 包后，会向客户端发送一个 SYN + ACK（同步 + 确认）包，表示同意建立连接，并告知客户端自己的初始序列号。
3. 客户端发送 ACK 包：客户端接收到服务器的 SYN + ACK 包后，会向服务器发送一个 ACK（确认）包，表示连接建立成功。

通过这三次握手，客户端和服务器之间建立了一个可靠的 TCP 连接，为后续的 HTTP 数据传输奠定了基础。

利用 TCP 保证数据可靠传输

一旦 TCP 连接建立成功，HTTP 数据就可以在这个连接上进行传输。TCP 协议提供了一系列机制来保证数据的可靠传输：

• 序列号和确认机制：TCP 为每个传输的字节都分配一个序列号，接收方在接收到数据后会发送确认信息（ACK）给发送方，告知发送方哪些数据已经成功接收。如果发送方在一定时间内没有收到确认信息，就会认为数据丢失，并重新发送该数据。
• 滑动窗口机制：TCP 使用滑动窗口机制来控制数据的发送速率和流量。发送方和接收方都维护一个窗口，窗口的大小表示可以发送或接收的字节数。通过调整窗口的大小，可以根据网络状况和接收方的处理能力来动态调整数据的发送速率，避免网络拥塞和数据丢失。
• 拥塞控制机制：TCP 还具有拥塞控制机制，当网络出现拥塞时，TCP 会自动降低发送速率，以避免进一步加重网络拥塞。当网络状况好转时，TCP 会逐渐增加发送速率，以充分利用网络带宽。

示例说明

以浏览器访问网页为例，当用户在浏览器中输入一个网址并按下回车键后，浏览器会通过 HTTP 协议向服务器发送请求。在发送请求之前，浏览器会首先通过 TCP 协议与服务器建立连接：

# 假设服务器 IP 地址为 192.168.1.100，端口为 80
浏览器（客户端） -> 服务器（192.168.1.100:80）：SYN 包
服务器（192.168.1.100:80） -> 浏览器（客户端）：SYN + ACK 包
浏览器（客户端） -> 服务器（192.168.1.100:80）：ACK 包

# 连接建立成功后，浏览器通过 HTTP 协议发送请求
浏览器（客户端） -> 服务器（192.168.1.100:80）：HTTP 请求（如 GET /index.html HTTP/1.1）
服务器（192.168.1.100:80） -> 浏览器（客户端）：HTTP 响应（如 HTTP/1.1 200 OK ...）

# 数据传输完成后，通过 TCP 协议关闭连接（四次挥手）
浏览器（客户端） -> 服务器（192.168.1.100:80）：FIN 包
服务器（192.168.1.100:80） -> 浏览器（客户端）：ACK 包
服务器（192.168.1.100:80） -> 浏览器（客户端）：FIN 包
浏览器（客户端） -> 服务器（192.168.1.100:80）：ACK 包

特殊情况

虽然 HTTP 协议通常使用 TCP 作为底层传输协议，但在某些特殊情况下，也可以使用其他传输层协议。例如，HTTP/3 协议使用了基于 UDP 的 QUIC 协议作为底层传输协议。QUIC 协议结合了 TCP 的可靠性和 UDP 的低延迟特性，旨在提供更快、更可靠的网络传输。不过，这是相对较新的发展，目前 HTTP/1.1 和 HTTP/2 仍然广泛使用 TCP 协议。