TCP/IP面试题
1.OSI七层模型与TCP/IP四层模型
| OSI七层模型 | 描述 | TCP/IP四层模型 | 协议 |
| 应用层 | 为应用程序提供服务的，使各个应用程序能够访问网络 | 应用层 | HTTP、TFTP, FTP, NFS, WAIS、SMTP |
| 表示层 | 主要负责数据格式的转换，确保一个系统的应用层发送的消息可以被另一个系统的应用层读取，编码转换，数据解析 | Telnet, Rlogin, SNMP, Gopher | |
| 会话层 | 保证在不同的机器上正确地建立连接、断开连接的过程 | SMTP, DNS | |
| 传输层 | 实现两个用户进程间端到端的可靠通信，处理数据包的错误等传输问题。 | 传输层 | TCP, UDP |
| 网络层 | 进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择，IP就在网络层 | 网络层 | IP, ICMP, ARP, RARP, AKP, UUCP |
| 数据链路层 | 物理地址（MAC地址），网络设备的唯一身份标识。建立逻辑连接、进行硬件地址寻址，相邻的两个设备间的互相通信 | 网络接口层 | FDDI, Ethernet, Arpanet, PDN, SLIP, PPP |
| 物理层 | 物理介质传输媒介（网线或者是无线），在不同设备中传输比特，将0/1信号与电信号或者光信号互相转化 | IEEE 802.1A, IEEE 802.2到IEEE 802 |
2.HTTP、TCP、IP协议基本定义
HTTP(HyperText Transport Protocol):超文本传输协议，它用于传送WWW方式的数据，HTTP协议采用了请求/响应模型。 TCP(Transmission Control Protocol):传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。 UDP(User Datagram Protocol):用户数据报协议，效率高，可靠性差，无连接的 IP(Internet Protocol):为计算机网络相互连接进行通信而设计.IP地址=网络地址+主机地址或 IP地址=网络地址+子网地址+主机地址
3.TCP与UDP的区别
1.TCP是传输控制协议，提供的是面向连接的，可靠地字节流服务。实际数据传输之前服务器和客户端要进行三次握手，会话结束后结束连接。UDP是用户数据报协议，是无连接的。因为无连接，而且没有超时重发机制，所以UDP传输速度很快。主要用于视频传输（但其实现在各大视频商都是用HTTP协议，而HTTP是基于TCP），实时视频。
2.TCP保证数据按序到达，提供流量控制和拥塞控制，在网络拥堵的时候会减慢发送字节数，而UDP不管网络是否拥堵。
3.TCP是连接的，所以服务是一对一服务，而UDP可以1对1，也可以1对多（多播），也可以多对多。
4.HTTP与HTTPS的什么区别
HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。 简单来说，HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全。 HTTPS和HTTP的区别主要如下： 1、https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。 2、http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。 3、http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。 4、http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。
5.tcp三次握手四次挥手
ACK(acknowledgement 确认) FIN(finish结束) SYN(synchronous建立联机)
MSL(Maximum Segment Lifetime最大报文段存活时间/往返时间)
TCP三次握手: 所谓三次握手，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。 三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中，客户端执行connect()时。将触发三次握手。 (1) 第一次握手：建立连接时，客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B，并进入SYN_SEND状态，等待服务器B确认。 (2) 第二次握手：服务器B收到SYN包，必须确认客户A的SYN(ACK=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(SYN=k)，即SYN+ACK包，此时服务器B进入SYN_RECV状态。 (3) 第三次握手：客户端A收到服务器B的SYN＋ACK包，向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1)，此包发送完毕，客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。 TCP 四次挥手: TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。 TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。 （1） TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送。 （2） 服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。 （3） 服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端。 （4） 客户端发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1
TIME_WAIT状态持续时间及原因：
持续时间为2MSL，一个数据包在网络中的最长生存时间为MSL。
为了保证可靠的断开TCP的双向连接，确保足够的时间让对方收到ACK包。若客户端回复的ACK丢失，server会在超时时间到来时，重传最后一个fin包，处于TIME_WAIT状态的client可以继续回复Fin包，发送ACK。
6.为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手
因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。
但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。
7.三次握手过程中有哪些不安全性
1.伪装的IP向服务器发送一个SYN请求建立连接，然后服务器向该IP回复SYN和ACK，但是找不到该IP对应的主机，当超时时服务器收不到ACK会重复发送。当大量的攻击者请求建立连接时，服务器就会存在大量未完成三次握手的连接，服务器主机backlog被耗尽而不能响应其它连接。即SYN泛洪攻击 防范措施：降低SYN timeout时间，使得主机尽快释放半连接的占用 2.当一个主机向服务器发送SYN请求连接，服务器回复ACK和SYN后，攻击者截获ACK和SYN。然后伪装成原始主机继续与服务器进行通信。
8.常见的使用udp的例子
以qq为例的一个说明（转载自知乎） 登陆采用TCP协议和HTTP协议，你和好友之间发送消息，主要采用UDP协议，内网传文件采用了P2P技术。总来的说： 1.登陆过程，客户端client 采用TCP协议向服务器server发送信息，HTTP协议下载信息。登陆之后，会有一个TCP连接来保持在线状态。 2.和好友发消息，客户端client采用UDP协议，但是需要通过服务器转发。腾讯为了确保传输消息的可靠，采用上层协议来保证可靠传输。如果消息发送失败，客户端会提示消息发送失败，并可重新发送。 3.如果是在内网里面的两个客户端传文件，QQ采用的是P2P技术，不需要服务器中转。
9.TCP报文格式
（1）序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。 （2）确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。 （3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下： （A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。 （B）ACK：确认序号有效。 （C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。 （D）RST：重置连接。 （E）SYN：发起一个新连接。 （F）FIN：释放一个连接。 需要注意的是： （A）不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。 （B）确认方Ack=发起方Req+1，两端配对。
10.TCP拥塞控制
拥塞控制就是防止过多的数据注入到网络中，这样使得网络中的路由器或者链路不至于过载。TCP拥塞控制方法主要包括：慢开始，拥塞避免，快重传和快恢复。 慢开始：指发送方先设置cwnd=1，一次发送一个报文段，随后每经过一个传输轮次，拥塞串口cwnd就加倍，其实增长并不慢，以指数形式增长。还要设定一个慢开始门限，当cwnd>门限值，改用拥塞避免算法。
拥塞避免：拥塞避免算法使cwnd按线性规律缓慢增长。当网络发生延时，门限值减半，拥塞窗口执行慢开始算法。 快重传：当接收方收到失序的报文段，按照快重传，需要尽快发送对未收到的报文段的重复确认。
快恢复：是指当拥塞串口达到门限值，不直接开启慢启动算法，而是快恢复就是收到三个重复的确认（可看作是网络已经拥塞了），此时并不执行慢开始算法，而是执行快恢复，就是新的门限值是原来的一半，直接进入拥塞避免阶段。
