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Netty实现高性能IOT服务器(Groza)之手撕MQTT协议篇上

MQTT由Andy Stanford-Clark(IBM)和Arlen Nipper(Eurotech,现为Cirrus Link)于1999年开发,用于监测穿越沙漠的石油管道。目标是拥有一个带宽有效且使用很少电池电量的协议,因为这些设备是通过卫星链路连接的,当时这种设备非常昂贵。 与HTTP及其请求/响应范例相比,该协议使用发布/订阅体系结构。发布/订阅是事件驱动的,可以将消息推送到客户端。中央通信点是MQTT代理,它负责调度发送者和合法接收者之间的所有消息。向代理发布消息的每个客户端都在消息中包含一个主题。主题是代理的路由信息​。每个想要接收消息的客户端都订阅某个主题,并且代理将具有匹配主题的所有消息传递给客户端。因此,客户不必彼此了解,他们只通过主题进行通信。该架构支持高度可扩展的解决方案,而不依赖于数据生产者和数据使用者。

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Http协议与TCP协议简单理解

TCP协议对应于传输层,而HTTP协议对应于应用层,从本质上来说,二者没有可比性。Http协议是建立在TCP协议基础之上的,当浏览器需要从服务器获取网页数据的时候,会发出一次Http请求。Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道,当本次请求需要的数据完毕后,Http会立即将TCP连接断开,这个过程是很短的。所以Http连接是一种短连接,是一种无状态的连接。所谓的无状态,是指浏览器每次向服务器发起请求的时候,不是通过一个连接,而是每次都建立一个新的连接。如果是一个连接的话,服务器进程中就能保持住这个连接并且在内存中记住一些信息状态。而每次请求结束后,连接就关闭,相关的内容就释放了,所以记不住任何状态,成为无状态连接。   随着时间的推移,html页面变得复杂了,里面可能嵌入了很多图片,这时候每次访问图片都需要建立一次tcp连接就显得低效了。因此Keep-Alive被提出用来解决效率低的问题。从HTTP/1.1起,默认都开启了Keep-Alive,保持连接特性,简单地说,当一个网页打开完成后,客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭,如果客户端再次访问这个服务器上的网页,会继续使用这一条已经建立的连接Keep-Alive不会永久保持连接,它有一个保持时间,可以在不同的服务器软件(如Apache)中设定这个时间。虽然这里使用TCP连接保持了一段时间,但是这个时间是有限范围的,到了时间点依然是会关闭的,所以我们还把其看做是每次连接完成后就会关闭。后来,通过Session, Cookie等相关技术,也能保持一些用户的状态。但是还是每次都使用一个连接,依然是无状态连接。   以前有个概念很容忍搞不清楚。就是为什么Http是无状态的短连接,而TCP是有状态的长连接?Http不是建立在TCP的基础上吗,为什么还能是短连接?现在明白了,Http就是在每次请求完成后就把TCP连接关了,所以是短连接。而我们直接通过Socket编程使用TCP协议的时候,因为我们自己可以通过代码区控制什么时候打开连接什么时候关闭连接,只要我们不通过代码把连接关闭,这个连接就会在客户端和服务端的进程中一直存在,相关状态数据会一直保存着。

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网络协议详解

地址解析协议,即ARP(Address Resolution Protocol),是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送消息时将包含目标IP地址的ARP请求广播道网络上的所有主机,并接受返回消息,以此确定目标的物理地址;收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间,下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的,网络上的主机可以自主发送ARP应答消息,其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存;由此攻击者就可以向某一主机发送伪ARP应答报文,使其发送的信息无法到达预期的主机或到达错误的主机,这就构成了一个ARP欺骗。ARP命令可用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系、添加或删除静态对应关系等。

03

HTTP协议经典详解

HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。 HTTP协议的主要特点可概括如下: 1.支持客户/服务器模式。 2.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。 3.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。 4.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。 5.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

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