TCP协议中常见的问题

谈一谈对OSI七层模型和TCP/IP四层模型的理解？

• 将计算机网络分为七层，是为了增强他的通用性和兼容性，每一层都会遵守响应的规则
• 计算机网络被分为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层
• 而TCP/IP 四层模型则是OSI七层模型的简化
  • 将OSI中的应用层、表示层、会话层整体归结为应用层
  • 将OSI中数据链路层和物理层整体归结为数据链路层
  • 所以TCP/IP四层模型包括 应用层、传输层、网络层、数据链路层四层

总结下来，物理层就是将电脑通过物理手段连接起来，数据链路层就是将比特流所表示的数据进行分组、网络层就是建立主机和主机之间的连接、传输层就是端口到端口的连接、应用层最终负责建立连接，将一些数据呈现给用户

谈谈TCP协议的3次握手过程？

• 3次握手的过程也就是客户和服务器建立连接的过程
• 第一次握手
  • 客户端向服务器发送一个数据包
  • 数据包的首部包含 同步SYN=1，确认ACK=0，序号seq=x
  • SYN=1，ACK=0，表示这是一个请求报文段，seq表示所传送数据的第一个字节的序号
• 第二次握手
  • 服务器接收到客户端发来的数据包，根据这个数据包的首部**SYN=1，ACK=0,**判断出这是一个请求连接的数据包
  • 如果服务器同意连接，则会返回一个数据包，这个数据包的首部就是SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1
  • SYN=1，ACK=1,表示服务器同意此次连接，ack=x+1表示服务器已经收到发来的x个数据，并告诉客户端下次从第x+1个字节开始传输
• 第三次握手
  • 客户端收到服务的确认连接之后，会再次向服务器发送一个数据包
  • 数据包中包含 同步SYN=0，确认ACK=1，序号seq=x+1，ack=y+1
  • 同步SYN=0表示服务器和客户端都同意连接，确认ACK=1表示收到服务发来的数据包，序号seq=x+1表示发来的数据就是第x+1个，ack=y+1告诉服务器下次从y+1个字节开始发送

三次握手结束

TCP协议为什么要3次握手？2次，4次不行吗？

• 因为三次握手的前两次都是确认连接，第三次才是真正的连接，如果是两次，则不能正常连接，四次则会浪费资源

谈谈TCP协议的四次挥手过程？

四次挥手其实就是释放连接的过程

• 第一次挥手
  • 客户端向服务器发送一个请求释放连接的数据包，数据包的首部包含 终止FIN=1（表示客户端要主动释放连接），ACk=0
• 第二次挥手
  • 服务器收到请求释放连接的数据包，会给客户端发送确认数据包，此时客户端到服务器的连接就释放了，但是服务器依然可以给客户端发送未发送完的数据，但客户端无法再向服务器发送数据
  • 第二次挥手服务器给客户端发送的数据包的首部包含 终止FIN=0，ACK=1，序号为seq，确认号ack
  • 终止FIN=0，ACK=1，表示同意客户端释放连接，但连接还没有释放
• 第三次挥手
  • 此时服务器不再向客户端发送数据，会再向客户端发送确认报文
  • 这次报文的首部包含 终止FIN=1，ACK=1
• 第四次挥手
  • 客户端收到服务器的报文，最后向服务器发出确认报文，连接彻底释放
  • 此次报文的首部包含ACK=1，FIN=0

什么是流量控制？

• 流量控制其实就是控制数据的发送速率，保证接收方来得及接收

• TCP实现流量控制是通过滑动窗口实现的，接收方可以控制滑动窗口的大小，从而控制数据发送的速率

什么是滑动窗口？

• 滑动窗口就是TCP实现流量控制的一种机制
• 发送方和接收方都有各自的缓冲区域，这个缓冲区域就是滑动窗口，发送方的窗口大小由接收方的TCP首部的窗口字段决定
• 发送方将窗口分为：已发送并确认，已发送未确认，未发送未超出接收方窗口范围，未发送但超出接收方窗口范围，随着接收方的确定，发送方的窗口会不断向前移动

• 接收方将窗口分为，接收并确认，未接收但可以接收，接收方通过改变窗口大小，可以控制发送方的发送速率，从而实现流量控制

TCP和UDP有什么区别？

	是否面向连接	传输可靠性	传输效率	所需资源
TCP	面向连接	可靠性传输	慢	多
UDP	无连接	不可靠传输	快	少

• TCP 是可靠性传输，面向连接的协议，传输效率慢，所需资源多
• UDP 是不可靠传输，无连接的协议，传输效率高，所需资源少