Socket、Tcp、Udp、Http 的认识及区别

下面的图表试图显示不同的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

IP 协议对应于网络层，
TCP协议对应于传输层，
HTTP协议对应于应用层，
三者从本质上来说没有可比性，
socket则是对TCP/IP协议的封装和应用。
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

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

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

TCP连接的三次握手：
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
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”

TCP是面向链接的，虽然说网络的不安全不稳定特性决定了多少次握手都不能保证连接的可靠性，
但TCP的三次握手在最低限度上（实际上也很大程度上保证了）保证了连接的可靠性；
而UDP不是面向连接的，UDP传送数据前并不与对方建立连接，对接收到的数据也不发送确认信号，
发送端不知道数据是否会正确接收，当然也不用重发，所以说UDP是无连接的、不可靠的一种数据传输协议
也正由于上面的特点，使得UDP的开销更小数据传输速率更高，因为不必进行收发数据的确认，所以UDP的实时性更好。

所以采用TCP传输协议的MSN比采用UDP的QQ传输文件慢，
但并不能说QQ的通信是不安全的，因为程序员可以手动对UDP的数据收发进行验证，
比如发送方对每个数据包进行编号然后由接收方进行验证啊什么的，
即使是这样，UDP因为在底层协议的封装上没有采用类似 TCP的“三次握手”而实现了TCP所无法达到的传输效率。 

1 数据传输方式

1.1  Socket传输的定义和其特点

   所谓socket通常也称作"套接字",实现服务器和客户端之间的物理连接，并进行数据传输，主要有UDP和TCP两个协议。Socket处于网络协议的传输层。

   UDP协议：广播式数据传输，不进行数据验证,不是面向连接的协议

   TCP协议：传输控制协议，一种面向连接的协议，给用户进程提供可靠的全双工的字节流，

    TCP---传输控制协议,提供的是面向连接、可靠的字节流服务。当客户和服务器彼此交换数据前，必须先在双方之间建立一个TCP连接，之后才能传输数据。TCP提供超时重发，丢弃重复数据，检验数据，流量控制等功能，保证数据能从一端传到另一端。
    UDP---用户数据报协议，是一个简单的面向数据报的运输层协议。UDP不提供可靠性，它只是把应用程序传给IP层的数据报发送出去，但是并不能保证它们能到达目的地。由于UDP在传输数据报前不用在客户和服务器之间建立一个连接，且没有超时重发等机制，故而传输速度很快

 

Socket 传输的特点：

   优点

            1)  传输数据为字节级，传输数据可自定义，数据量小（对于手机应用讲：费用低）

1. 传输数据时间短，性能高

2. 适合于客户端和服务器端之间信息实时交互

3. 可以加密,数据安全性强

 

   缺点：

1. 需对传输的数据进行解析，转化成应用级的数据

2. 对开发人员的开发水平要求高

3. 相对于Http协议传输，增加了开发量

 

1.2  基于Http协议传输的定义和其特点

       目前基于http协议传输的主要有http协议 和基于http协议的Soap协议（web service）,常见的方式是 http 的post 和get 请求，web 服务。

 

基于http协议的传输特点

   优点：

1. 基于应用级的接口使用方便

2. 程序员开发水平要求不高，容错性强

   缺点：

1. 传输速度慢，数据包大（Http协议中包含辅助应用信息）

2. 如实时交互，服务器性能压力大。

3. 数据传输安全性差

 

2 各数据传输方式的适用范围

 2.1 Socket传输适用范围

 基于Socket传输的特点:Socket 传输方式适合于对传输速度，安全性，实时交互，费用等要求高的应用中，如网络游戏，手机应用，银行内部交互等

 

 2.2 基于Http协议传输的适用范围

       基于http协议传输的特点：基于http协议传输方式适合于对传输速度，安全性 要求不是很高，且需要快速开发的应用。如公司OA系统，互联网服务等。