1、OSI網絡七層模型

第一層：應用層。定義了用于在網絡中進行通信和傳輸數據的接口；（Http協(xié)議位于該層）
第二層：表示層。定義不同的系統(tǒng)中數據的傳輸格式，編碼和解碼規(guī)范等；
第三層：會話層。管理用戶的會話，控制用戶間邏輯連接的建立和中斷；
第四層：傳輸層。管理著網絡中的端到端的數據傳輸；（Tcp協(xié)議位于該層）
第五層：網絡層。定義網絡設備間如何傳輸數據；（IP位于該層）
第六層：鏈路層。將上面的網絡層的數據包封裝成數據幀，便于物理層傳輸；
第七層：物理層。這一層主要就是傳輸這些二進制數據。

2、TCP連接

建立起一個TCP連接需要經過“三次握手”：

（1）第一次握手：客戶端發(fā)送syn包(syn=j)到服務器，并進入SYN_SEND狀態(tài)，等待服務器確認；
（2）第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也發(fā)送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態(tài)；
（3）第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發(fā)送確認包ACK(ack=k+1)，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手。

握手過程中傳送的包里不包含數據，三次握手完畢后，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態(tài)下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前，TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時服務器和客戶端均可以主動發(fā)起斷開TCP連接的請求。

SYN攻擊就是利用三次握手的第二次握手時進行的，這時候服務器處于SYN_RECV狀態(tài)，等待客戶端進行確認ACK，SYN會偽造不存在的源IP，就會有大量的鏈接處于等待或重試發(fā)送SYN+ACK包，導致該階段隊列持續(xù)增長，進而導致后續(xù)正常的請求被丟棄

3、HTTP連接

HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯(lián)網的基礎，也是手機聯(lián)網常用的協(xié)議之一，HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應用。

HTTP連接最顯著的特點是客戶端發(fā)送的每次請求都需要服務器回送響應，在請求結束后，會主動釋放連接。從建立連接到關閉連接的過程稱為“一次連接”。

（1）在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求建立一次單獨的連接，在處理完本次請求后，就自動釋放連接。
（2）在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個請求，并且多個請求可以重疊進行，不需要等待一個請求結束后再發(fā)送下一個請求。

由于HTTP在每次請求結束后都會主動釋放連接，因此HTTP連接是一種“短連接”。
要保持客戶端程序的在線狀態(tài)，需要不斷地向服務器發(fā)起連接請求，通常情況下即使不需要獲得任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發(fā)送一次“保持連接”的請求，服務器在收到該請求后對客戶端進行回復，表明知道客戶端“在線”。若服務器長時間無法收到客戶端的請求，則認為客戶端“下線”，若客戶端長時間無法收到服務器的回復，則認為網絡已經斷開。

4、SOCKET連接與HTTP連接

由于通常情況下Socket連接就是TCP連接，因此Socket連接一旦建立，通信雙方即可開始相互發(fā)送數據內容，直到雙方連接斷開。但在實際網絡應用 中，客戶端到服務器之間的通信往往需要穿越多個中間節(jié)點，例如路由器、網關、防火墻等，大部分防火墻默認會關閉長時間處于非活躍狀態(tài)的連接而導 致 Socket 連接斷連，因此需要通過輪詢告訴網絡，該連接處于活躍狀態(tài)。

而HTTP連接使用的是“請求—響應”的方式，不僅在請求時需要先建立連接，而且需要客戶端向服務器發(fā)出請求后，服務器端才能回復數據。

很多情況下，需要服務器端主動向客戶端推送數據，保持客戶端與服務器數據的實時與同步。此時若雙方建立的是Socket連接，服務器就可以直接將數據傳送給 客戶端；若雙方建立的是HTTP連接，則服務器需要等到客戶端發(fā)送一次請求后才能將數據傳回給客戶端，因此，客戶端定時向服務器端發(fā)送連接請求，不僅可以 保持在線，同時也是在“詢問”服務器是否有新的數據，如果有就將數據傳給客戶端。

5、SOCKET連接與TCP/IP連接

創(chuàng)建Socket連接時，可以指定使用的傳輸層協(xié)議，Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議（TCP或UDP），當使用TCP協(xié)議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接。

socket則是對TCP/IP協(xié)議的封裝和應用（程序員層面上）。也可以說，TPC/IP協(xié)議是傳輸層協(xié)議，主要解決數據如何在網絡中傳輸，而HTTP是應用層協(xié)議，主要解決如何包裝數據。

關于TCP/IP和HTTP協(xié)議的關系，網絡有一段比較容易理解的介紹：

“我們在傳輸數據時，可以只使用（傳輸層）TCP/IP協(xié)議，但是那樣的話，如果沒有應用層，便無法識別數據內容，如果想要使傳輸的數據有意義，則必須使用到應用層協(xié)議，應用層協(xié)議有很多，比如HTTP、FTP、TELNET等，也可以自己定義應用層協(xié)議。WEB使用HTTP協(xié)議作應用層協(xié)議，以封裝HTTP文本信息，然后使用TCP/IP做傳輸層協(xié)議將它發(fā)到網絡上?！?/p>

我們平時說的最多的socket是什么呢，實際上socket是對TCP/IP協(xié)議的封裝，Socket本身并不是協(xié)議，而是一個調用接口（API），通過Socket，我們才能使用TCP/IP協(xié)議。

實際上，Socket跟TCP/IP協(xié)議沒有必然的聯(lián)系。Socket編程接口在設計的時候，就希望也能適應其他的網絡協(xié)議。所以說，Socket的出現 只是使得程序員更方便地使用TCP/IP協(xié)議棧而已，是對TCP/IP協(xié)議的抽象，從而形成了我們知道的一些最基本的函數接口，比如create、 listen、connect、accept、send、read和write等等。

網絡有一段關于socket和TCP/IP協(xié)議關系的說法比較容易理解：

“TCP/IP只是一個協(xié)議棧，就像操作系統(tǒng)的運行機制一樣，必須要具體實現，同時還要提供對外的操作接口。這個就像操作系統(tǒng)會提供標準的編程接口，比如win32編程接口一樣，TCP/IP也要提供可供程序員做網絡開發(fā)所用的接口，這就是Socket編程接口?！?/p>

實際上，傳輸層的TCP是基于網絡層的IP協(xié)議的，而應用層的HTTP協(xié)議又是基于傳輸層的TCP協(xié)議的，而Socket本身不算是協(xié)議，就像上面所說，它只是提供了一個針對TCP或者UDP編程的接口。

總結：

1. HTTP是應用層協(xié)議，定義的是傳輸數據的內容以及格式的規(guī)范。
2. TCP是底層通訊協(xié)議，定義的是數據傳輸和連接方式的規(guī)范。
3. Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議（TCP或UDP），當使用TCP協(xié)議進行連接時，該Socket連接就是一個TCP連接，Socket是發(fā)動機，提供了網絡通信的能力

6、什么是單工、半雙工、全雙工通信？

單工：信息只能單向傳送；
半雙工：信息能雙向傳送但不能同時雙向傳送；
全雙工：信息能夠同時雙向傳送。

7、WebSocket與Socket的關系

Socket其實并不是一個協(xié)議，而是為了方便使用TCP或UDP而抽象出來的一層，是位于應用層和傳輸控制層之間的一組接口。

“Socket是應用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口，提供一套調用TCP/IP協(xié)議的API。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把復雜的TCP/IP協(xié)議族隱藏在Socket接口后面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數據，以符合指定的協(xié)議。”

當兩臺主機通信時，必須通過Socket連接，Socket則利用TCP/IP協(xié)議建立TCP連接。TCP連接則更依靠于底層的IP協(xié)議，IP協(xié)議的連接則依賴于鏈路層等更低層次。

WebSocket就像HTTP一樣，是一個典型的應用層協(xié)議。

image.png

總結：

Socket是傳輸控制層接口，WebSocket是應用層協(xié)議。

8、WebSocket與HTTP的關系

關系圖：

image.png

相同點：

1. 都是一樣基于TCP的，都是可靠性傳輸協(xié)議。
2. 都是應用層協(xié)議。

不同點：

1. WebSocket是雙向通信協(xié)議，模擬Socket協(xié)議，可以雙向發(fā)送或接受信息。HTTP是單向的。
2. WebSocket是需要瀏覽器和服務器握手進行建立連接的。而http是瀏覽器發(fā)起向服務器的連接，服務器預先并不知道這個連接。

聯(lián)系：

WebSocket在建立握手時，數據是通過HTTP傳輸的。但是建立之后，在真正傳輸時候是不需要HTTP協(xié)議的。

WebSocket連接的過程：

首先，客戶端發(fā)起http請求，經過3次握手后，建立起TCP連接；http請求里存放WebSocket支持的版本號等信息，如：Upgrade、Connection、WebSocket-Version等；然后，服務器收到客戶端的握手請求后，同樣采用HTTP協(xié)議回饋數據；最后，客戶端收到連接成功的消息后，開始借助于TCP傳輸信道進行全雙工通信。

總結：

在WebSocket中，只需要服務器和瀏覽器通過HTTP協(xié)議進行一個握手的動作，然后單獨建立一條TCP的通信通道進行數據的傳送。

參考：

https://blog.csdn.net/p_ython/article/details/79565984
https://blog.csdn.net/qq_35001776/article/details/84391140