1. 三次握手和四次挥手,原因就是全双工,
syn,seq
syn ack,seq
ack seq;
四次挥手:fin,ack, fin, ack;
2. time_wait的优缺点以及如何解决。
缺点是,短期内大量的连接处于time_wait状态,导致端口不可用,会耗尽系统的资源;
优点是:
(1) RST相关,不等待的话,如果ack没有到达对端,导致对方重传,会返回RST,是一个错误。
(2) 如果很快的又建立了一个连接的话,相同IP,相同端口号的连接,会造成旧的消息被当做新的消息处理。
nginx的解决办法是:
(1)尽快释放time_wait连接,可能会缩短时间;
(2)让time_wait的状态可用,就是满了的话,就会强制发生覆盖。
((3)还可以扩大端口号啦,将短连接改为长连接啦,什么的。)
3. TCP如何保证可靠性的
- 发送端面向字节流,会进行分片,使用编号机制;
- 接收端会进行合并,使用确认机制;
- 发送端会进行超时重传机制。
4. 如何理解面向连接和面向非连接
面向连接指的是,两个数据包之间是相关的,面向非连接则前后的数据包都是非相关的,会被接收方解释为一个独立的数据包,不会和前面的数据包进行合并传递给应用程序等。(内核判断相关性,不是应用程序)
5. TCP协议的流量控制功能;
使用的滑动窗口协议:
- 首先每次会发好几个分片过去,等到完全确认后,收到连续的确认,窗口才会移动;
- 窗口的大小信息可以保存在tcp包中传递的,告知对方自己接收/发送缓冲区的情况;
接下来就是几个关键字:
- 慢启动:由一个包开始发送,以2的幂次数量的增长,直到一个慢启动临界值,然后改为线性增长;
- 拥塞避免阶段:就是线性增长的那一阶段;
然后有两种情况会中断上述行为:
- 超时了确认包没有到达,这个会被认为阻塞,反应比较大,会先将慢启动门限降低为当前窗口的一半,然后重新开始慢启动;
- 发送方需要接受确认才会窗口移动,如果接受到了3个确认,但是3个确认编号前面的某个分片没有被确认,则会立即进行重传;(以上为快速重传)如果进行了重传,那么会将慢启动门限值改为当前窗口大小的一半,当前窗口值也变为那个值,然后重新进行拥塞避免阶段。(以上为快速启动)
6. 向浏览器地址栏输入一个网址后,会经过哪些协议?
(1)DNS协议,会进行DNS查询,根据域名的级别分别查找对应的IP地址;基本的步骤是,先查询本地浏览器的缓存有没有,没有的话调用系统调用,内核会查询hosts文件中有没有,没有的话,会使用向DNS服务器服务器查询,DNS服务器检查自己这没有的话,会向根域名服务器进行查询,直到最后得到IP地址,最后交到浏览器进程的手中;
(2)http协议,然后就将请求的报文封装到http协议上;
(3)TCP协议,使用TCP协议发送出去;
(4)IP协议,使用IP协议发送出去;
(5)ARP协议,如果IP对MAC地址找不到对应关系,就会进行ARP协议去寻找IP对应的mac地址;
(6)找到了,然后经过数据链路层,物理层发送过去。
7. TCP/IP协议每一层都需要添加标志位来标志向上来自哪一个协议,比如IP层需要标志数据包是来自TCP,还是UDP,还是ICMP,还是IGMP;传输层是通过进程号来标志上层应用程序的。
结论:
允许多个套接字绑定到一个端口,允许多个程序监听一个端口,但是只有其中一个套接字、进程才能取到数据,并且会存在惊群线性。
(1)理论上讲,一个端口可以绑定到一个套接字上,之后其他的套接字再想连接这个端口就不行了。区分于众所周知的端口,那是相对于服务器来说的,一般哪种服务使用哪种端口。
(2)使用端口是绑定到套接字上的,套接字是在一个应用程序中的,查看占用某个端口号的进程有哪些的命令是:
lsof -i:port
(3)父进程绑定了一个套接字,然后fork出一个子进程,此时两个进程都是在监听这个端口的,那么数据来了,交给谁呢,答案应该是不确定,都可能交给,试的例子是轮流接受。有一种策略叫端口复用,就是可以多个套接字绑定到一个端口,那此时内核将数据交给谁就是不确定的。
8. 服务器time_wait和close_wait的解决办法
(1)time_wait是主动关闭的一方才有的,所以,解决办法是见第二点;
(2)close_wait是被动关闭的一方收到fin后,但是没有发送ACK导致的,自己憋住自己,使得只能停留在close_wait上,所以需要自己检查自己的代码,手动关闭close;
9. 如何使用UDP实现tcp;
udp很吸引人的地方在于快,网络利用率相对高(首部自己比较少);甚至对于服务器来说,不需要维护当前连接状态,所以可以的并发量比TCP更高。
udp的可靠性需要由上层来保证,不管是发出的包大小,编号,确认机制(服务器和用户端在设计时都需要产生确认,由用户程序产生)都由应用层程序提供。使用UDP实现TCP的原因就是应用层可能不需要完整的tcp,只需要部分功能,所以其可以自行实现。
所以QQ使用udp传输在网络不好的时候,明明这端显示发送失败,但是对方还是收到了信息,原因就是本端只是没有收到服务器发来的确认包,不代表服务器没有收到,从而进行转发。
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