【计算机网络 | 第二篇】常见的通信协议（一）

HTTP和HTTPS有什么区别？

端口号：HTTP默认是80端口，HTTPS默认是443。

URL前缀：HTTPHTTP 的 URL 前缀是 http://，HTTPS 的 URL 前缀是 https://。

安全性和资源消耗：HTTP协议运行在TCP上，都是明文传输，客户端和服务端都无法验证对方的身份。HTTPS协议是运行在SSL/TLS上的HTTP协议，SSL/TLS运行在TCP上，所有传输内容都经过加密，加密采用对称加密，但是对称加密的密钥用服务器方的证书采用非对称加密。所以HTTP协议没有HTTPS协议安全，但是HTTPS协议比HTTP协议耗费更多资源。

SEO（搜索引擎优化）： 搜索引擎会更加青睐使用HTTPS协议的网站，因为HTTPS能够提供更高的安全保护。使用HTTPS协议的网站在搜索结果在可能会被优先显示，从而对SEO产生影响。

WebSocket

什么是WebSocket？

WebSocket是一种基于TCP连接的全双工通信协议，即客户端和服务端可以同时发送和接收信息。

WebSocket 协议本质上是应用层的协议，用于弥补 HTTP 协议在持久通信能力上的不足。客户端和服务器仅需一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

 WebSocket和HTTP有什么区别？

WebSocket和HTTP都是基于TCP的应用层协议，都可以在网络中传输数据。

两者区别：

• WebSocket 是一种双向实时通信协议，而 HTTP 是一种单向通信协议。并且，HTTP 协议下的通信只能由客户端发起，服务器无法主动通知客户端。
• WebSocket 使用 ws:// 或 wss://（使用 SSL/TLS 加密后的协议，类似于 HTTP 和 HTTPS 的关系） 作为协议前缀，HTTP 使用 http:// 或 https:// 作为协议前缀。
• WebSocket 可以支持扩展，用户可以扩展协议，实现部分自定义的子协议，如支持压缩、加密等。
• WebSocket 通信数据格式比较轻量，用于协议控制的数据包头部相对较小，网络开销小，而 HTTP 通信每次都要携带完整的头部，网络开销较大（HTTP/2.0 使用二进制帧进行数据传输，还支持头部压缩，减少了网络开销）。

WebSocket工作过程

1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求，请求头中包含 Upgrade: websocket 和 Sec-WebSocket-Key 等字段，表示要求升级协议为 WebSocket；
2. 服务器收到这个请求后，会进行升级协议的操作，如果支持 WebSocket，它将回复一个 HTTP 101 状态码，响应头中包含 ，Connection: Upgrade和 Sec-WebSocket-Accept: xxx 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。
3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接，可以进行双向的数据传输。数据以帧（frames）的形式进行传送，WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧（最小单位）。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端，接收端接收消息帧，并将关联的帧重新组装成完整的消息。
4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧，表示要断开连接。另一方收到后，也会回复一个关闭帧，然后双方关闭 TCP 连接。

另外，建立 WebSocket 连接之后，通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。

TCP与UDP

TCP与UDP的区别

1.是否面向连接：UDP传输数据不需要建立连接。TCP传输数据前要先建立连接，并且传输数据结束后要断开连接。

2.是否是可靠传输：主机在收到UDP报文后，不需要任何确定，并且不保证数据不丢失，不保证数据是否顺序到达。TCP提供可靠的传输服务，TCP在传输数据前，会通过三次握手来确认连接，并且通过TCP传输的数据无差错、不丢失、不重复、按时到达。

3.是否有状态：TCP传输是有状态的，当TCP传输数据之后，TCP会去记录自己的状态，比如消息是否被发送了，是否被成功接收到了，为此TCP需要维护复杂的状态记录表。而UDP在消息发出之后就不管了。

4.传输效率：由于TCP传输数据之前要先建立连接，同时又要保证数据的可靠传输，因此TCP传输效率低于UDP。

怎么选择TCP和UDP？

UDP一般用于即时通信：比如视频、直播，即使消息丢失一些，也不会有什么影响。这些场景对于信息传输准确性要求不高。

TCP对于传输准确要求高的场景：比如发送邮件、文件传输等等。