计算机网络读书笔记：tcp面试常见问题都在里面了

1. 套接字（socket）是同一台主机内应用层与运输层之间的接口。

2. 分层协议的优点之一：上层协议栈不用关心下层协议提供的服务保证，例如http协议不用关心报文是否能完整有序地到达另一个客户端，这将由TCP协议保证。

3. http协议首部行中的host字段是web代理高速缓存所要求的。

4. DNS使用UDP协议。

5. dns服务器类型：根dns服务器，顶级域dns服务器，权威dns服务器。

6. dns缓存。

7. 网络层提供了主机之间的逻辑通信，运输层为存在于不同主机之间的进程提供逻辑通信。

8. udp：不可靠，无连接。tcp：面向连接，可靠传输，拥塞控制。

9. ip协议的服务模型是尽力而为交付服务，为不可靠服务：不保证报文段的交付、不保证交付顺序、不保证报文段中数据的完整性。

10. udp套接字是由一个二元组来全面标识的，该二元组包含一个目的ip地址和一个目的端口号。即源ip或者端口号不同的udp报文发送到相同ip和端口的时候，将使用同一个udp套接字发送。

11. tcp套接字由一个四元组来标识：源ip，源端口号，目的ip，目的端口号。

12. udp优点：无需建立连接，报文更小，不需要确认。

13. tcp报文头部的32位序号字段和确认号字段用于实现可靠数据传输；16位的接收窗口（rwnd）字段用于流量控制，表示接收方愿意接受的字节数量，该字段表示接收方的接收缓存还可以接收多少数据，注意流量控制与拥塞控制不同。

14. 序号是报文段首字节的字节流编号，0、2000、5000。。。，初始序号可以是随机的；确认号是主机A期望从主机B中收到的下一字节的序号。

15. 为什么需要需要三次握手而不是两次握手？两种解释：

(1)     如果只是两次握手，至多只有连接发起方的起始序列号能被确认， 另一方选择的序列号的初始序列号则得不到确认，不知道下一步需要发送哪一个序列号开始的报文。

(2)     服务方 client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达 server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用 “三次握手”，那么只要 server 发出确认，新的连接就建立了。由于现在 client 并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬 server 的确认，也不会向 server 发送数据。但 server 却以为新的运输连接已经建立，并一直等待 client 发来数据。这样，server 的很多资源就白白浪费掉了。采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。

16. 三次握手：

(1)     客户端发送一个syn报文，syn位被置1，生成初始序号；

(2)     服务端接收到syn报文，为tcp连接分配缓存和变量，并发送synack报文，syn位被置1，ACK置1，生成初始序号，确认号字段被设置为客户端初始序号+1；

(3)     客户端接收到synack报文，为tcp连接分配缓存和变量，sync被设置为0，ACK置1，确认号被设置为服务端初始序号+1；

简单来说就是 ：

(1) 客户端向服务端发送SYN

(2) 服务端返回SYN,ACK

(3) 客户端发送ACK

17. 四次挥手：

(1)     客户端发送一个fin置位的特殊报文段；

(2)     服务器发送一个ack置位的确认报文段；

(3)     服务器发送一个fin置位的特殊报文段；

(4)     客户端发送一个ack置位的确认报文段；

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19. tcp拥塞控制:慢启动、拥塞避免、快速恢复

(1)     慢启动阶段，发送窗口（cwnd）在每一个往返时间（RTT）内翻倍。

　　①  遇到超时，将发送窗口值设置为1（MSS，最大报文段长度，Maximum Segment Size），ssthresh（慢启动阈值）设置为cwnd的一半，重新开始慢启动。

　　②  当cwnd值等于ssthresh时，进入拥塞避免模式。

　　③  检测到3个冗余ack，执行快速重传并进入快速恢复状态。

(2)     拥塞避免阶段，cwnd在每一个RTT内加1

　　①  遇到超时，cwnd的值被设置为1，ssthresh（慢启动阈值）设置为cwnd的一半，重新开始慢启动。

　　②  检测到3个冗余ack，ssthresh设置为cwnd的一半，cwnd减半，并进入快速恢复

(3)     快速恢复阶段

　　①  对于由于冗余ack进入的快速恢复，降低cwnd值之后进入拥塞避免

　　②  超时发生，cwnd值设置为1，ssthresh设置为cwnd的一般半，进入慢启动。

20. 回退N步（GBN，又被称为滑动窗口协议），基序号（base）被定义为最小的未被确认的序号，下一个序号（nextseqnum）被定义为最小的未被使用的序号，N为滑动窗口的大小，限制为N是为了流量控制。注意，滑动窗口存在于发送方。

21. gbn协议，接收方如果接收到失序的报文，则丢失；如果发送方收到了base序号的超时事件，则重传base及之后已经被发送过的报文段，这即是回退N步的含义。

22. gbn采用累积确认的方式，即对序号为n的确认表示序号n及之前的报文都已经被正确接收，其使用单个计时器；sr采用分组确认，每个分组有一个定时器。

23. sr协议（选择重传）在发送方和接收方都有一个滑动窗口，接收方和发送方的窗口并不总是一致。窗口长度必须小于等于序号空间的一半。

24. sr协议其不采用累积确认，每一个分组都拥有一个定时器，对接收到的失序分组采用缓存的策略。

25. Tcp使用单一定时器，可以认为与最早的未被确认的报文段相关联，当出现超时时，定时器超时事件将翻倍，且当需要重新发送数据或者收到ack时，定时器复原，这也是一种形式的拥塞控制。

26. tcp使用累积确认，这于gbn类似，但同时会缓存失序的报文，其不会回退N步，而是最多重传一个报文。

 

参考：

《计算机网络：自顶向下方法》