3 谈谈你对TCP 流量控制与拥塞控制的理解（oppo）
这道题想考察什么？
网络编程，TCP原理
考察的知识点
TCP流量控制与拥塞控制
考生应该如何回答
TCP的拥塞控制和流量控制虽然采取的动作很相似，但拥塞控制与网络的拥堵情况相关联，而流量控制与接收方的缓存状态相关联，是针对完全不同的问题而采取的措施 。两者从不同的方面保证TCP协议可靠性。
流量控制
双方在通信的时候，发送方的速率与接收方的速率是不一定相等，如果发送方的发送速率太快，会导致接收方处理不过来，这时候接收方只能把处理不过来的数据存在缓存区里。
如果缓存区满了发送方还在疯狂着发送数据，接收方只能把收到的数据包丢掉，而流量控制就是控制发送者的发送速度从而使接收者来得及接收，防止丢失数据包的。
假设没有流量控制，发送端根据自己的实际情况发送数据，如果发送的速度太快，导致接收端的接收缓冲区很快填满了，此时发送端如果继续发送数据，接收端处理不过来，这时接收端就会把本来应该接收的数据丢弃，这会触发发送端的重发机制，从而导致网络流量的无端浪费。
滑动窗口
在TCP头中有一个Window字段，这个字段代表了接收端告诉发送端自己缓冲区还有多少剩余空间可以接收数据。TCP 利用滑动窗口实现流量控制的机制， 而滑动窗口大小就是通过TCP头部的Window字段来通知发送方。
接收端会在确认应答发送ACK报文时，将自己的即时窗口大小填入，并跟随ACK报文一起发送过去。而发送方根据ACK报文里的窗口大小的值进而改变自己的发送速度。
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假设我们窗口大小为20（32-51），发送方发送32-51序列包后，接收到ACK=36，表示 接收方只接收到了32-35，下一次接收方期望接收到的是36序列号的包。如果接收方给到的ACK中窗口大小仍为20，发送方窗口滑动，36-55则是发送方可以发送的包。
这就是滑动窗口的工作机制，发送方在发送过程中始终保持着一个发送窗口，只有落在发送窗口内的帧才允许被发送；发送方收到ACK 计算获得接收方窗口大小之后，便会调整自己的发送速率，也就是调整自己发送窗口的大小实现流量控制。但是当发送方收到接收窗口的大小为0时，发送方就会停止发送数据！
零窗口
当发送方停止发送数据后，该怎样才能知道自己可以继续发送数据？
我们可以采用这样的策略：当接收方处理好数据，接受窗口 win > 0 时，接收方发个通知报文去通知发送方，告诉他可以继续发送数据了。当发送方收到窗口大于0的报文时，就继续发送数据。
不过这时候可能会遇到一个问题，如果发送端在重发超时的时间内都没有收到窗口更新的通知或者窗口更新的包丢失了，这时候就会引发一个问题：接收方发了通知报文后，继续等待发送方发送数据，而发送方则在等待接收方的通知报文，此时双方会陷入一种僵局。
为了解决这种问题，TCP为每一个连接设有一个持续计时器 ：当发送方收到接受窗口 win = 0 时，这时发送方停止发送报文，并且同时开启一个定时器，每隔一段时间就发个测试报文去询问接收方，打听是否可以继续发送数据了，如果可以，接收方就告诉他此时接受窗口的大小；如果接受窗口大小还是为0，则发送方再次刷新启动定时器。
拥塞控制
流量控制是接收方怕发送方发的太快，使得自己来不及处理。而拥塞控制的对象是网络，怕发送方发的太快，造成网络拥塞，使得网络来不及处理，是一个全局性的过程。
拥塞控制就是防止过多的数据注入网络中，这样可以使网络中的路由器或链路不致过载。 拥塞是一个动态问题，我们没有办法用一个静态方案去解决，从这个意义上来说，拥塞是不可避免的。就好像上下班高峰期经常堵车，为了不让交通瘫痪，交警会去现场指挥，采用动态的方式对车辆进行限制，根据实际情况，慢慢放行。
比如主机A给主机B传输数据。
两台主机在传输数据包的时候，如果发送方迟迟没有收到接收方反馈的ACK，那么发送方就会认为它发送的数据包丢失了，进而会重新传输这个丢失的数据包。
然而实际情况有可能此时有太多主机正在使用信道资源，导致网络拥塞了，而A发送的数据包被堵在了半路，迟迟没有到达B。这个时候A误认为是发生了丢包情况，会重新传输这个数据包。
结果就是不仅浪费了信道资源，还会使网络更加拥塞。因此，我们需要进行拥塞控制。TCP的拥塞控制通过：慢启动、拥塞避免、快重传与快恢复完成。
慢启动
慢启动算法为TCP发送方新增的一个拥塞窗口 （cwnd ）。对应到流量控制，发送方会根据拥塞窗口和滑动窗口的最小值作为发送上限。
当新建连接时，发送方不了解网络的情况，cwnd（拥塞窗口）初始化比较小的值，RFC建议2-4个MSS，具体视MSS的大小而定。
MSS：Maximum Segment Size，TCP一次传输发送的最大数据段长度。
假设初cwnd为1个MSS。发送端开始按照拥塞窗口大小发送数据，如果被ACK，下次就发送2个。如果还是收到了ACK，则发送4个，接着8个......。这样cwnd的值就随着网络往返时间(Round Trip Time,RTT)呈指数级增长，事实上，慢启动的速度一点也不慢，只是它的起点比较低一点而已。
拥塞避免
从慢启动可以看到，cwnd可以很快的增长上来，从而最大程度利用网络带宽资源，但是cwnd不能一直这样无限增长下去，一定需要某个限制。TCP使用了一个叫慢启动门限(ssthresh)的变量，当cwnd超过该值后，慢启动过程结束，进入拥塞避免阶段。拥塞避免的主要思想是加法增大，也就是cwnd的值不再指数级往上升，开始加法增加。此时当窗口中所有的报文段都被确认时，cwnd的大小加1(此处加1指的是加1个MSS，下文同样如此)，cwnd的值就随着RTT开始线性增加，这样就可以避免增长过快导致网络拥塞，慢慢的增加调整到网络的最佳值。
快重传与快恢复
进入拥塞避免之后，最终还是会碰到拥塞点，发送方此时一直得不到接收端的确认。因此TCP在发送一个数据以后就开启一个计时器， 在一定时间内如果没有得到发送数据报的ACK报文，那么就重新发送数据，直到发送成功为止，这就是超时重传。
而快重传算法首先要求接收方每收到一个失序的报文段就立即发出重复确认。比如A给B发送M1, M2, M3, M4, M5，如果B收到了M1, M2, M4，M5；M3并没有接收到，那么在B接到M4时就会发送一次M2的ACK，接到M5，又会发送一次M2的ACK，这样重复确认M2意在告诉A，M3还没收到，可能是丢失了。
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当A连续收到了三个确认M2的ACK，若M3超时事件还没发生，此时A也会假定M3丢失了，这个时候A就不必等待M3设置的计时器到期了，而是进行快速重传。
而快速恢复是在上述的快速重传后添加的，快速重传和快速恢复算法会同时使用，快恢复会：
1.当收到3个重复M2的ACK时，为了预防网络发生拥塞，把ssthresh设置为cwnd的一半，把cwnd设置为ssthresh的值加3，重传M3
快速恢复的思想是“数据包守恒”原则，即同一个时刻在网络中的数据包数量是恒定的，只有当“老”数据包离开了网络后，才能向网络中发送一个“新”的数据包，如果发送方收到一个重复的ACK，那么根据TCP的ACK机制就表明有一个数据包离开了网络，收到3个重复的ACK，表明有3个“老”的数据包离开了网络，因此此处加3。
2.再收到重复的ACK时，cwnd增加1。
3.当收到M4（新数据包）的ACK时，把cwnd设置为第一步中的ssthresh的值
通过新数据包的ACK(M4)确认了新的数据，说明从重复ACK时的数据(M3)已收到，该恢复过程结束，可以回到恢复之前的拥塞避免状态。
4 谈谈你对Http与Https的关系理解
这道题想考察什么？
- 是否了解互联网网络协议？
考察的知识点
- Http协议的相关知识
- Https协议的相关知识
考生应该如何回答
Http协议
HTTP（HyperText Transfer Protocol：超文本传输协议）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。 简单来说就是一种发布和接收 HTML 页面的方法，被用于在 Web 浏览器和网站服务器之间传递信息。
HTTP 默认工作在 TCP 协议 80 端口，用户访问网站 http:// 打头的都是标准 HTTP 服务。
HTTP 协议以明文方式发送内容，不提供任何方式的数据加密，如果攻击者截取了Web浏览器 和网站服务器之间的传输报文，就可以直接读懂其中的信息，因此，HTTP协议不适合传输一些敏感信息，比如：信用卡号、密码等支付信息。
Https协议
HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure：超文本传输安全协议）是一种透过计算机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS 经由 HTTP 进行通信，但利用 SSL/TLS 来加密数据包。HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。
HTTPS 默认工作在 TCP 协议443端口，它的工作流程一般如以下方式：
1、TCP 三次同步握手
2、客户端验证服务器数字证书
3、DH 算法协商对称加密算法的密钥、hash 算法的密钥
4、SSL 安全加密隧道协商完成
5、网页以加密的方式传输，用协商的对称加密算法和密钥加密，保证数据机密性；用协商的 hash算法进行数据完整性保护，保证数据不被篡改。
加密
HTTPS 解决数据传输安全问题的方案就是使用加密算法，具体来说是混合加密算法，也就是对称加密和非对称加密的混合使用，这里有必要先了解一下这两种加密算法的区别和优缺点。
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对称加密，顾名思义就是加密和解密都是使用同一个密钥，常见的对称加密算法有 DES、3DES 和 AES 等，其优缺点如下：
优点：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高，适合加密比较大的数据。
缺点：
1.交易双方需要使用相同的密钥，也就无法避免密钥的传输，而密钥在传输过程中无法保证不被截获，因此对称加密的安全性得不到保证。2.每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的唯一密钥，这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量急剧增长，密钥管理成为双方的负担。对称加密算法在分布式网络系统上使用较为困难，主要是因为密钥管理困难，使用成本较高。
- 非对称加密
非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey:简称公钥）和私有密钥（privatekey:简称私钥）。公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。 非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对密钥并将公钥公开，需要向甲方发送信息的其他角色(乙方)使用该密钥(甲方的公钥)对机密信息进行加密后再发送给甲方；甲方再用自己私钥对加密后的信息进行解密。甲方想要回复乙方时正好相反，使用乙方的公钥对数据进行加密，同理，乙方使用自己的私钥来进行解密。
流程
HTTPS 能够加密信息，以免敏感信息被第三方获取，所以很多银行网站或电子邮箱等等安全级别较高的服务都会采用 HTTPS 协议。
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1、客户端发起 HTTPS 请求
用户在浏览器里输入一个 https 网址，然后连接到 server 的 端口。
2、服务端的配置
采用 HTTPS 协议的服务器必须要有一套数字证书，可以自己制作，也可以向组织申请，区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过，才可以继续访问，而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面(startssl 就是个不错的选择，有 1 年的免费服务)。
3、传送证书
这个证书其实就是公钥，只是包含了很多信息，如证书的颁发机构，过期时间等等。
4、客户端解析证书
这部分工作是有客户端的TLS来完成的，首先会验证公钥是否有效，比如颁发机构，过期时间等等，如果发现异常，则会弹出一个警告框，提示证书存在问题。
如果证书没有问题，那么就生成一个随机值，然后用证书对该随机值进行加密，就好像上面说的，把随机值用锁头锁起来，这样除非有钥匙，不然看不到被锁住的内容。
5、传送加密信息
这部分传送的是用证书加密后的随机值，目的就是让服务端得到这个随机值，以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密解密了。
6、服务端解密信息
服务端用私钥解密后，得到了客户端传过来的随机值(私钥)，然后把内容通过该值进行对称加密，所谓对称加密就是，将信息和私钥通过某种算法混合在一起，这样除非知道私钥，不然无法获取内容，而正好客户端和服务端都知道这个私钥，所以只要加密算法够彪悍，私钥够复杂，数据就够安全。
7、传输加密后的信息
这部分信息是服务段用私钥加密后的信息，可以在客户端被还原。
8、客户端解密信息
客户端用之前生成的私钥解密服务段传过来的信息，于是获取了解密后的内容，整个过程第三方即使监听到了数据，也束手无策。
缺点
- 在相同网络环境中，HTTPS 相比 HTTP 无论是响应时间还是耗电量都有大幅度上升。
- HTTPS 的安全是有范围的，在黑客攻击、服务器劫持等情况下几乎起不到作用。
- 在现有的证书机制下，中间人攻击依然有可能发生。
- HTTPS 需要更多的服务器资源，也会导致成本的升高。
HTTP 与 HTTPS 区别
- HTTP 明文传输，数据都是未加密的，安全性较差，HTTPS（SSL+HTTP） 数据传输过程是加密的，安全性较好。
- 使用 HTTPS 协议需要到 CA（Certificate Authority，数字证书认证机构） 申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。证书颁发机构如：Symantec、Comodo、GoDaddy 和 GlobalSign 等。
- HTTP 页面响应速度比 HTTPS 快，主要是因为 HTTP 使用 TCP 三次握手建立连接，客户端和服务器需要交换 3 个包，而 HTTPS除了 TCP 的三个包，还要加上 ssl 握手需要的 9 个包，所以一共是 12 个包。
- 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。
HTTPS 其实就是建构在 SSL/TLS 之上的 HTTP 协议，所以，要比较 HTTPS 比 HTTP 要更耗费服务器资源。
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