大學學習網(wǎng)絡基礎的時候老師講過，網(wǎng)絡由下往上分為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。通過初步的了解，我知道IP協(xié)議對應于網(wǎng)絡層，TCP協(xié)議對應于傳輸層，而HTTP協(xié)議對應于應用層，三者從本質(zhì)上來說沒有可比性，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(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡中傳輸，而HTTP是應用層協(xié)議，主要解決如何包裝數(shù)據(jù)。關于TCP/IP和HTTP協(xié)議的關系，網(wǎng)絡有一段比較容易理解的介紹：

“我們在傳輸數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)內(nèi)容，如果想要使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)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(wǎng)絡上?！?/p>

而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(diào)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(wǎng)絡協(xié)議。所以說，Socket的出現(xiàn)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(shù)接口，比如create、listen、connect、accept、send、read和write等等。網(wǎng)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(xiàn)，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(wǎng)絡開發(fā)所用的接口，這就是Socket編程接口?！?br> 關于TCP/IP協(xié)議的相關只是，用博大精深來講我想也不為過，單單查一下網(wǎng)上關于此類只是的資料和書籍文獻的數(shù)量就知道，這個我打算會買一些經(jīng)典的書籍（比如《TCP/IP詳解：卷一、卷二、卷三》）進行學習，今天就先總結(jié)一些基于基于TCP/IP協(xié)議的應用和編程接口的知識，也就是剛才說了很多的HTTP和Socket。
CSDN上有個比較形象的描述：HTTP是轎車，提供了封裝或者顯示數(shù)據(jù)的具體形式；Socket是發(fā)動機，提供了網(wǎng)絡通信的能力。
實際上，傳輸層的TCP是基于網(wǎng)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。
下面是一些經(jīng)常在筆試或者面試中碰到的重要的概念，特在此做摘抄和總結(jié)。

一 · 什么是TCP連接的三次握手

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；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)；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(shù)據(jù)，三次握手完畢后，客戶端與服務器才正式開始傳送數(shù)據(jù)。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，斷開過程需要經(jīng)過“四次握手”（過程就不細寫了，就是服務器和客戶端交互，最終確定斷開）

二 . 利用Socket建立網(wǎng)絡連接的步驟

建立Socket連接至少需要一對套接字，其中一個運行于客戶端，稱為ClientSocket ，另一個運行于服務器端，稱為ServerSocket 。
套接字之間的連接過程分為三個步驟：服務器監(jiān)聽，客戶端請求，連接確認。
1。服務器監(jiān)聽：服務器端套接字并不定位具體的客戶端套接字，而是處于等待連接的狀態(tài)，實時監(jiān)控網(wǎng)絡狀態(tài)，等待客戶端的連接請求。
2?？蛻舳苏埱螅褐缚蛻舳说奶捉幼痔岢鲞B接請求，要連接的目標是服務器端的套接字。為此，客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務器的套接字，指出服務器端套接字的地址和端口號，然后就向服務器端套接字提出連接請求。
3。連接確認：當服務器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請求時，就響應客戶端套接字的請求，建立一個新的線程，把服務器端套接字的描述發(fā)給客戶端，一旦客戶端確認了此描述，雙方就正式建立連接。而服務器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài)，繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請求。

三 . HTTP鏈接的特點

HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎，也是手機聯(lián)網(wǎng)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(jié)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”。

四 . TCP和UDP的區(qū)別

1。TCP是面向鏈接的，雖然說網(wǎng)絡的不安全不穩(wěn)定特性決定了多少次握手都不能保證連接的可靠性，但TCP的三次握手在最低限度上（實際上也很大程度上保證了）保證了連接的可靠性；而UDP不是面向連接的，UDP傳送數(shù)據(jù)前并不與對方建立連接，對接收到的數(shù)據(jù)也不發(fā)送確認信號，發(fā)送端不知道數(shù)據(jù)是否會正確接收，當然也不用重發(fā)，所以說UDP是無連接的、不可靠的一種數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
2。也正由于1所說的特點，使得UDP的開銷更小數(shù)據(jù)傳輸速率更高，因為不必進行收發(fā)數(shù)據(jù)的確認，所以UDP的實時性更好。
知道了TCP和UDP的區(qū)別，就不難理解為何采用TCP傳輸協(xié)議的MSN比采用UDP的QQ傳輸文件慢了，但并不能說QQ的通信是不安全的，因為程序員可以手動對UDP的數(shù)據(jù)收發(fā)進行驗證，比如發(fā)送方對每個數(shù)據(jù)包進行編號然后由接收方進行驗證啊什么的，即使是這樣，UDP因為在底層協(xié)議的封裝上沒有采用類似TCP的“三次握手”而實現(xiàn)了TCP所無法達到的傳輸效率。

五 . XMPP

XMPP是一種基于標準通用標記語言的子集XML的協(xié)議，它繼承了在XML環(huán)境中靈活的發(fā)展性。因此，基于XMPP的應用具有超強的可擴展性。經(jīng)過擴展以后的XMPP可以通過發(fā)送擴展的信息來處理用戶的需求，以及在XMPP的頂端建立如內(nèi)容發(fā)布系統(tǒng)和基于地址的服務等應用程 序。而且，XMPP包含了針對服務器端的軟件協(xié)議，使之能與另一個進行通話，這使得開發(fā)者更容易建立客戶應用程序或給一個配好系統(tǒng)添加功能。
可擴展通訊和表示協(xié)議 (XMPP) 可用于服務類實時通訊、表示和需求響應服務中的XML數(shù)據(jù)元流式傳輸。XMPP以Jabber協(xié)議為基礎，而Jabber是即時通訊中常用的開放式協(xié)議。XMPP is the IETF’s formalization of the base XML streaming protocols for instant messaging and presence developed within the Jabber open-source community in 1999XMPP（可擴展消息處理現(xiàn)場協(xié)議）是基于可擴展標記語言（XML）的協(xié)議，它用于即時消息（IM）以及在線現(xiàn)場探測。它在促進服務器之間的準即時操作。這個協(xié)議可能最終允許因特網(wǎng)用戶向因特網(wǎng)上的其他任何人發(fā)送即時消息，即使其操作系統(tǒng)和瀏覽器不同。XMPP的前身是Jabber，一個開源形式組織產(chǎn)生的網(wǎng)絡即時通信協(xié)議。XMPP目前被IETF國際標準組織完成了標準化工作。標準化的核心結(jié)果分為兩部分；核心的XML流傳輸協(xié)議基于XMLFreeEIM流傳輸?shù)募磿r通訊擴展應用XMPP的核心XML流傳輸協(xié)議的定義使得XMPP能夠在一個比以往網(wǎng)絡通信協(xié)議更規(guī)范的平臺上。借助于XML易于解析和閱讀的特性，使得XMPP的協(xié)議能夠非常漂亮。XMPP的即時通訊擴展應用部分是根據(jù)IETF在這之前對即時通訊的一個抽象定義的，與其他業(yè)已得到廣泛使用的即時通訊協(xié)議，諸如AIM，QQ等有功能完整，完善等先進性。XMPP的擴展協(xié)議Jingle使得其支持語音和視頻。XMPP的官方文檔是RFC 3920.
XMPP中定義了三個角色，客戶端，服務器，網(wǎng)關。通信能夠在這三者的任意兩個之間雙向發(fā)生。服務器同時承擔了客戶端信息記錄，連接管理和信息的路由功能。網(wǎng)關承擔著與異構(gòu)即時通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通，異構(gòu)系統(tǒng)可以包括SMS（短信），MSN，ICQ等。基本的網(wǎng)絡形式是單客戶端通過TCP/IP連接到單服務器，然后在之上傳輸XML。
傳輸?shù)氖桥c即時通訊相關的指令。在以前這些命令要么用2進制的形式發(fā)送（比如QQ），要么用純文本指令加空格加參數(shù)加換行符的方式發(fā)送（比如MSN）。而XMPP傳輸?shù)募磿r通訊指令的邏輯與以往相仿，只是協(xié)議的形式變成了XML格式的純文本。這不但使得解析容易了，人也容易閱讀了，方便了開發(fā)和查錯。而XMPP的核心部分就是一個在網(wǎng)絡上分片段發(fā)送XML的流協(xié)議。這個流協(xié)議是XMPP的即時通訊指令的傳遞基礎，也是一個非常重要的可以被進一步利用的網(wǎng)絡基礎協(xié)議。所以可以說，XMPP用TCP傳的是XML流。

優(yōu)點:
XMPP協(xié)議是自由、開放、公開的，并且易于了解。而且在客戶端、服務器、組件、源碼庫等方面，都已經(jīng)各自有多種實現(xiàn)?；ヂ?lián)網(wǎng)工程工作小組（IETF）已經(jīng)將Jabber的核心XML流協(xié)議以XMPP之名，正式列為認可的實時通信及Presence技術。而XMPP的技術規(guī)格已被定義在RFC 3920及RFC 3921。任何IM供應商在遵循XMPP協(xié)議下，都可與Google Talk實現(xiàn)連接。第一個Jabber（現(xiàn)在XMPP）技術是Jeremie Miller在1998年開發(fā)的，現(xiàn)在已經(jīng)相當穩(wěn)定；數(shù)以百計的開發(fā)者為XMPP技術而努力。今日的互聯(lián)網(wǎng)上有數(shù)以萬計的XMPP服務器運作著，并有數(shù)以百萬計的人們使用XMPP實時傳訊軟件。XMPP網(wǎng)絡的架構(gòu)和電子郵件十分相像；XMPP核心協(xié)議通信方式是先創(chuàng)建一個stream，XMPP以TCP傳遞XML數(shù)據(jù)流，沒有中央主服務器。任何人都可以運行自己的XMPP服務器，使個人及組織能夠掌控他們的實時傳訊體驗。任何XMPP協(xié)議的服務器可以獨立于公眾XMPP網(wǎng)絡（例如在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡中），而使用SASL及TLS等技術的可靠安全性，已內(nèi)置于核心XMPP技術規(guī)格中。XML命名空間的威力可使任何人在核心協(xié)議的基礎上建造定制化的功能；為了維持通透性，常見的擴展有XMPP標準基金會。XMPP除了可用在實時通信的應用程序，還能用在網(wǎng)絡管理、內(nèi)容供稿、協(xié)同工具、文件共享、游戲、遠程系統(tǒng)監(jiān)控等。用XMPP協(xié)議來建造及布署實時應用程序及服務的公司及開放源代碼計劃分布在各種領域；用XMPP技術開發(fā)軟件，資源及支持的來源是多樣的，使得使你不會陷于被“綁架”的困境。

缺點:
隨著通常超過70%的XMPP協(xié)議的服務器的數(shù)據(jù)流量的存在和近60%的被重復轉(zhuǎn)發(fā)，XMPP協(xié)議目前擁有一個大型架空中存在的數(shù)據(jù)提供給多個收件人。新的議定書正在研究，以減輕這一問題。XMPP協(xié)議的方式被編碼為一個單一的長的XML文件，因此無法提供修改二進制數(shù)據(jù)。因此， 文件傳輸協(xié)議一樣使用外部的HTTP。如果不可避免，XMPP協(xié)議還提供了帶編碼的文件傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)使用的Base64。至于其他二進制數(shù)據(jù)加密會話（encrypted conversations）或圖形圖標（graphic icons）以嵌入式使用相同的方法。