赞
踩
1. TCP UDP 区别,分别适用什么场景?
2. TCP怎么保证可靠传输
3. TCP 三次握手和四次挥手(详细),TCP握手以及每一次握手客户端和服务器端处于哪个状态(11种状态)
(1)TCP状态转换图
(2)TCP三次握手
(3)TCP四次挥手
4. TCP中断连接时为什么要有time_wait状态?TIME_WAIT的意义(为什么要等于2MSL)
MSL叫做最长报文段寿命。
5. TCP连接的建立为什么是三次握手而不是两次握手?为什么客户端最后还要发送一次确认呢
如果仅两次连接可能出现一种情况:客户端发送完连接报文(第一次握手)后由于网络不好,延时很久后报文到达服务端,服务端接收到报文后向客户端发起连接(第二次握手)。此时客户端会认定此报文为失效报文,但在两次握手情况下服务端会认为已经建立起了连接,服务端会一直等待客户端发送数据,但因为客户端会认为服务端第二次握手的回复是对失效请求的回复,不会去处理。这就造成了服务端一直等待客户端数据的情况,浪费资源。
6. TCP为什么挥手是四次而不是三次
(1)TCP是全双工的,它允许两个方向的数据传输被独立关闭。当主动发起关闭的一方关闭连接之后,TCP进入半关闭状态,此时主动方可以只关闭输出流。
(2)之所以不是三次而是四次主要是因为被动关闭方将"对主动关闭报文的确认"和"关闭连接"两个操作分两次进行。
(3)对主动关闭报文的确认是为了快速告知主动关闭方,此关闭连接报文已经收到。此时被动方不立即关闭连接是为了将缓冲中剩下的数据从输出流发回主动关闭方(主动方接收到数据后同样要进行确认),因此要把"确认关闭"和"关闭连接"分两次进行。
7. TCP拥塞控制详解,以及算法名字?(极其重要)
网络中的链路容量和交换结点中的缓存和处理机都有着工作的极限,当网络的需求超过它们的工作极限时,就出现了拥塞。拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中,这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。
cwnd: 拥塞窗口
ssthresh: 慢开始门限
发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口
当cwnd< ssthresh,cwnd以慢开始的方法指数增长;
cwnd = ssthresh,既可以使用慢开始算法,也可以使用拥塞避免算法;
当cwnd> ssthresh,cwnd以拥塞避免的方法线性增长。
新ssthresh=原来的ssthresh/2
快重传:收到3个同样的确认就立刻重传,不等到超时,立刻重传该包;
快恢复:cwnd不是从1重新开始,从上一个ssthresh/2+3开始,采用拥塞避免算法
总体:加法增大AI,乘法减小MD
8. 流量控制的介绍,采用滑动窗口会有什么问题(死锁可能,糊涂窗口综合征)?
(1)介绍
流量控制是通过滑动窗口为了控制发送方发送速率,保证接收方来得及接收。
接收方发送的确认报文中的窗口字段可以用来控制发送方窗口大小,从而影响发送方的发送速率。例如将窗口字段设置为 0,则发送方不能发送数据。
(2)问题
(3)解决方法
9. 拥塞控制和流量控制的区别,发送窗口的大小取决于流量控制还是拥塞控制?
10. 有没有不是因为拥塞控制而引起的分组丢失的情况?如果有,举例。
(1)IP数据包在数据传输的时候需要分片,但其中一个未能及时到达终点,而终点组装IP数据包已经超时,因而只能丢弃该数据报。
(2)IP数据报已经到达终点,但是终点的缓存没有足够的空间存放此数据
(3)数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥,但是网桥在转发该数据报的帧的时候没有足够的差错空间而丢弃。
11. TCP传输数据时,如果有一个确认报文丢失了,也不一定会引起与该确认报文段对应数据的重传。说明理由
尚未重传便收到了对更高序号的确认。
12. 怎么解决TCP的粘包问题?TCP/IP的分片粘包过程
(1)产生黏包的原因?
(2)如何处理粘包、拆包
13. UDP报文大小最多是多少
(1)以太网(Ethernet)数据帧的长度必须在46-1500字节之间,这是由以太网的物理特性决定的. 这个1500字节被称为链路层的MTU(最大传输单元)。并不包括链路层的首部和尾部的18个字节.
所以,事实上,这个1500字节就是网络层IP数据报的长度限制. 因为IP数据报的首部为20字节,所以IP数据报的数据区长度最大为1480字节. 而这个1480字节就是用来放TCP传来的TCP报文段或UDP传来的UDP数据报的. 又因为UDP数据报的首部8字节,所以UDP数据报的数据区最大长度为1472字节. 这个1472字节就是我们可以使用的字节数。
(2)当我们发送的UDP数据大于1472的时候会怎样呢?
这也就是说IP数据报大于1500字节,大于MTU.这个时候发送方IP层就需要分片。把数据报分成若干片,使每一片都小于MTU.而接收方IP层则需要进行数据报的重组。这样就会多做许多事情,而更严重的是,由于UDP的特性,当某一片数据传送中丢失时,接收方便无法重组数据报.将导致丢弃整个UDP数据报。
14. UDP如何实现可靠传输?
传输层无法保证数据的可靠传输,可以通过应用层来实现。最简单的方式是在应用层模仿传输层TCP的可靠性传输。
15. nagle算法了解吗?
若发送应用进程把要发送的数据逐个字节的送到TCP的发送缓存,则发送发就把第一个数据字节先发送出去,把后面到达的数据字节都缓存起来。当发送方收到对第一个数据字符的确认后,再把发送缓存中的所有数据组装成一个报文段发送出去,同时继续对随后到达的数据进行缓存。只有在收到对前一个报文段的确认后才继续发送下一个报文段。当数据到达较快而网络速率较慢的时候,用这样的方法可以明显的减少所用的网络带宽。nagle算法还规定,当到达的数据以达到发送窗口大小的一半或已到达报文段的最大长度时,就立即发送一个报文段。这样可以有效地提高网络的吞吐量。
16. TCP三次握手,三次握手中第二次握手的SYN和ACK可不可以分开发
可以,这样会降低效率。
17. 网络7层和4层模型的区别
应用层(用户对用户)
任务:提供系统与用户的接口
功能:①文件传输;②访问和管理;③电子邮件服务
协议:FTP、SMTP、POP3、HTTP
传输层(运输层)(应用对应用进程对进程)
传输单位:报文段(TCP或用户数据报(UDP))
任务:负责主机中两个进程之间的通信
功能:①为端到端连接提供可靠的传输服务;②为端到端连接提供流量控制、差错控制、服务质量等管理服务
协议:TCP、UDP
网络层(网际层、IP层)(主机对主机)
传输单位:数据报
所实现的硬件:路由器
任务:①将传输层传下来的报文段封装成分组;②选择适当的路由,使传输层传下来的分组能够交付到目的主机
功能:①为传输层提供服务;②组包和拆包;③路由选择;④拥塞控制
协议:ICMP、ARP、RARP、IP、IGMP
数据链路层(链路层)
传输单位:帧
所实现的硬件:交换机、网桥
任务:将网络层传下来的IP数据报组装成帧
功能:①链路连接的建立、拆除、分离;②帧定界和帧同步;③差错检测
协议:PPP、HDLC、ARQ
物理层
传输单位:比特
所实现的硬件:集线器、中继器
任务:透明地传输比特流
功能:为数据端设备提供传送数据通路
主机A和主机B通信的实质是什么?
我们把A栋楼和B栋楼看成是两台主机,A栋楼的甲想把某物品给B栋楼的乙,甲和乙分别看成是主机上的两个进程,则类似两台主机传送数据,那么甲所给的物品不能仅仅只放在B栋楼的门口,肯定要将物品交给乙的手上才行,所以说两台主机的通信实质上是两台主机的进程在相互通信。再补充一点:假设A、B宿舍都是单人间,每个房间只有一个人(一个进程〕,那么房间号就是端口号。
OSI参考模型和TCP/IP模型的区别
(1)OSI参考模型
①3个主要概念:服务、接口、协议
②协议有很好的隐藏性
③产生在协议发明之前
④共有7层
网络层:连接和无连接
传输层:仅有面向连接
(2)TCP/IP模型
①没有明确区分服务、接口、协议
②产生在协议发明之后
③共有4层(不是5层)
网络层:仅有无连接
传输层:面向连接和无连接
关于OSI参考模型的工作原理
通过给朋友发一封电子邮件的例子来解释7层的工作原理。在发电子邮件的过程中,首先要在应用层来编辑这封信件,然后再把编辑好的信件发给表示层,这时表示层会把这封信件加密,当然也可以不加密,为了提高速度表示层就要把它压縮,然后再转给会话层,这时会话层就会把信息发给你,并提示,你要给别人发邮件了,要你准备好,然后再把这个信息发送给传输层,这时传输层就会把这封信件分段,其目的是数据无法一次被传输,所以要分段,然后被分割的信件再次被传输到网络层,这时网络会对数据段再次进行封装并加入报头(形成数据报),其实从应用层开始每往下层传输一次就会加入一次报头(在数据链路层既要加报头又要加报尾)及其相关信息。不仅如此,网络层还要对传输路径进行一种选择,之后再传给数据链路层,数据链路层将这些数据报封装成帧(这里就是人们通常所说的以太网),最后再把这个信息发送到物理层形成比特流,进而送到传输媒体(或者直接称为网线),这时信件就会变成比特流在网线上传输了,此时我的计算机就完成了发送过程,而我朋友的计算机负责接收该电子邮件,自然这个过程就是相反的了。
18. 当接受方的接受窗口为0时还能接受数据吗?为什么?还能接受什么数据?那怎么处理这些数据呢?
可以接受。
数据:零窗口探测报文;确认报文段;携带紧急数据的报文段
可能会被抛弃
19. TCP首部
第一个4字节:
源端口,16位;发送数据的源进程端口
目的端口,16位;接收数据的进程端口
第二,三个4字节:
序号,32位;代表当前TCP数据段第一个字节占整个字节流的相对位置;
确认号,32位;代表接收端希望接收的数据序号,为上次接收到数据报的序号+1,当ACK标志位为1时才生效。
第四个4字节:
数据偏移,4位;实际代表TCP首部长度,最大为60字节。
6个标志位,每个标志位1位;
SYN,为同步标志,用于数据同步;
ACK,为确认序号,ACK=1时确认号才有效;
FIN,为结束序号,用于发送端提出断开连接;
URG,为紧急序号,URG=1是紧急指针有效;
PSH,指示接收方立即将数据提交给应用层,而不是等待缓冲区满;
RST,重置连接。
窗口值,16位;标识接收方可接受的数据字节数。
第五个4字节:
校验和,16位;用于检验数据完整性。
紧急指针,16位;只有当URG标识位为1时,紧急指针才有效。紧急指针的值与序号的相加值为紧急数据的最后一个字节位置。用于发送紧急数据。
20. UDP首部
21. 在TCP连接中,服务端的socket要做哪些?
每个tcp连接的两端都会关联一个套接字和该套接字指向的文件描述符。
当服务端收到了ack消息后,就表示三次握手完成了,表示和客户端的这个tcp连接已经建立好了。连接建立好的一开始,这个tcp连接会放在listen()打开的established queue队列中等待accept()的消费。
这个时候的tcp连接在服务端所关联的套接字是listen套接字和它指向的文件描述符。
当established queue中的tcp连接被accept()消费后,这个tcp连接就会关联accept()所指定的套接字,并分配一个新的文件描述符。也就是说,经过accept()之后,这个连接和listen套接字已经没有任何关系了。连接还是那个连接,只不过服务端偷偷地换掉了这个tcp连接所关联的套接字和文件描述符,而客户端并不知道这一切。但这并不影响双方的通信,因为数据传输是基于连接而不是基于套接字的,只要能从文件描述符中将数据放入tcp连接这根"管道"里,数据就能到达另一端。
监听套接字是在服务进程读取配置文件时,从配置文件中解析出要监听的地址、端口,然后通过socket()函数创建的,然后再通过bind()函数将这个监听套接字绑定到对应的地址和端口上。随后,进程/线程就可以通过listen()函数来监听这个端口(严格地说是监控这个监听套接字)。
已连接套接字是在监听到TCP连接请求并三次握手后,通过accept()函数返回的套接字,后续进程/线程就可以通过这个已连接套接字和客户端进行TCP通信。
22. 如果 server 没有 accept,连接会怎样?
并不一定需要accept()才能进行tcp通信,因为在accept()之前连接就以建立好了,只不过它关联的是listen套接字对应的文件描述符,而这个套接字只识别三次握手和四次挥手涉及到的数据,而且这个套接字中的数据是由操作系统内核负责的。可以想像一下,只有listen()没有accept()时,客户端不断地发起connect(),服务端将一直将建立仅只连接而不做任何操作,直到listen的队列满了。
23. 说明socket网络编程有哪些系统调用?其中close是一次就能直接关闭的吗,半关闭状态是怎么产生的
由于是双向的,两边都要发FIN,服务器关闭socket,用close会将该socket的计数-1,如果引用还是大于0,那么socket端口状态保持不变,如果为0,会将sender缓冲中的数发出去,然后发送FIN。可能在多进程中出现半关闭,所以应该使用
shutdown(sockfd, SHUT_RDWR); close(sockfd);
shutdown不考虑描述符的引用计数,直接关闭描述符,到LAST_ACK状态。也可选择中止一个方向的连接,只中止读或只中止写。
如果有多个进程共享一个套接字,close每被调用一次,计数减1,直到计数为0时,也就是所用进程都调用了close,套接字将被释放。
在多进程中如果一个进程调用了shutdown(sfd, SHUT_RDWR)后,其它的进程将无法进行通信。但,如果一个进程close(sfd)将不会影响到其它进程。
就是说可能会有多个进程共享使用一个socket。其它的系统调用有
24. shutdown() 和 close() 有什么区别?如何优雅关闭 socket ?
通用的close()函数可以关闭一个文件描述符,当然也包括面向连接的网络套接字描述符。当调用close()时,将会尝试发送send buffer中的所有数据。但是close()函数只是将这个套接字引用计数减1,就像rm一样,删除一个文件时只是移除一个硬链接数,只有这个套接字的所有引用计数都被删除,套接字描述符才会真的被关闭,才会开始后续的四次挥手中。对于父子进程共享套接字的并发服务程序,调用close()关闭子进程的套接字并不会真的关闭套接字,因为父进程的套接字还处于打开状态,如果父进程一直不调用close()函数,那么这个套接字将一直处于打开状态,将一直进入不了四次挥手过程。
而shutdown()函数专门用于关闭网络套接字的连接,和close()对引用计数减一不同的是,它直接掐断套接字的所有连接,从而引发四次挥手的过程。可以指定3种关闭方式:
无论是shutdown()还是close(),每次调用它们,在真正进入四次挥手的过程中,它们都会发送一个FIN。
25. 大端和小端的区别?网络字节序是哪一个?
大端:低地址——高位
小端:低地址——低位
网络字节序采用大端字节序
26. UDP bind 和 connect 有什么用?
27. write 和 sendto 有什么区别?(recv,write,send,read,recvfrom,sendto区别)
28. 对端异常掉线,本端调用 write 函数向 socket 写入数据,会出现什么情况?
写操作返回异常,无法将数据写入到socket中
29. 用过正则表达式吗?写一个32位IP地址的正则
egrep "^[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}" regex
30. ack为什么是syn+1而不是syn。直接传个syn回去让对端+1不行吗?
超时重传用。客户端发了 1 至 5 共 5 个包,但是 2 丢了。服务端在收到 3 时就会发现不符合预期,应该收到 2 的包结果收到了 3 ,这时就会发出 ack2 的包,表示希望收到 2 的数据。客户端在收到多次 ack2 的包就会启动快速重传重发服务端要求的 2 的数据。
31. OSI七层模型
Copyright © 2003-2013 www.wpsshop.cn 版权所有,并保留所有权利。