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TCP/IP常见面试问题

2023-10-26

TCP/IP常见面试问题

1.OSI七层协议以及四层协议

OSI七层协议

实际使用时只包含四层协议：从上到下依次是 应用层(http) 传输层(tcp/udp) 网络层(ip) 网络接口层(以太网协议)

实际四层
传输过程

2.在网络中具体的传输过程

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从上图可见传输的数据每经过一层，就会添加该层的协议首部，相反的在到达目标地址时，每经过一层就会解析出对应层的首部。

3.常用协议首部格式（IP/TCP/UDP)

3.1 IP首部格式解析(Internet Protocal)

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3.2 TCP首部格式解析(Transmission Control Protocol)

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各部分说明

  1. 源端口号（ 16 位）：它（连同源主机 IP 地址）标识源主机的一个应用进程。

  2. 目的端口号（ 16 位）：它（连同目的主机 IP 地址）标识目的主机的一个应用进程。这两个值 加上 IP 报头中的源主机 IP 地址和目的主机 IP 地址唯一确定一个 TCP 连接。

  3. 顺序号 seq（ 32 位）：用来标识从 TCP 源端向 TCP 目的端发送的数据字节流，它表示在这个 报文段中的第一个数据字节的顺序号。

  4. 确认号 ack（ 32 位）：包含发送确认的一端所期望收到的下一个顺序号。

  5. 控制位（ control flags ， 6 位）：在 TCP 报头中有 6 个标志比特，它们中的多个可同时被设 置为 1 。依次为：

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  1. 窗口大小（ 16 位）：数据字节数，表示从确认号开始，本报文的源方可以接收的字节数，即源 方接收窗口大小。窗口大小是一个 16bit 字段，因而窗口大小最大为 65535 字节
TCP特点及其目的

​TCP通过检验和、序列号、确认应答、重发控制、连接管理以及窗口控制的机制实现可靠性传输。

  1. 通过序列号（sqe）与确认应答（ack）提高可靠性。
  2. 超时重发机制（当发送的数据在一定时间没有收到确认应答时，需要重发数据）
  3. 利用窗口控制提高速度（这里有一个面试题，注意）
TCP三次握手

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详解

第一次握手：主机 A 发送位码为 SYN＝1,随机产生 seq=1234567 的数据包到服务器，主机 B 由 SYN=1 知道，A 要求建立联机；

第二次握手：主机 B 收到请求后要确认联机信息，向 A 发 送 ACK=1 ack =( 主 机 A 的 seq+1),SYN=1,随机产生 seq=7654321 的包

第三次握手：主机 A 收到后检查 ack number 是否正确，即第一次发送的 seq number+1,以及位码 ACK 是否为 1，若正确，主机 A 会再发送,ACK=1 ack number=(主机 B 的 seq+1)，主机 B 收到后确认

TCP四次挥手

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详解

TCP 建立连接要进行三次握手，而断开连接要进行四次。这是由于 TCP 的半关闭造成的。因为 TCP 连 接是全双工的(即数据可在两个方向上同时传递)所以进行关闭时每个方向上都要单独进行关闭。这个单方向的关闭就叫半关闭。当一方完成它的数据发送任务，就发送一个 FIN 来向另一方通告将要终止这个方向的连接。

  1. 关闭客户端到服务器的连接：首先客户端 A 发送一个 FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送， 然后等待服务器的确认。其中终止标志位 FIN=1，序列号 seq=u
  2. 服务器收到这个 FIN，它发回一个 ACK，确认号 ack 为收到的序号加 1。
  3. 关闭服务器到客户端的连接：也是发送一个 FIN 给客户端。
  4. 客户段收到 FIN 后，并发回一个 ACK 报文确认，并将确认序号 seq 设置为收到序号加 1。 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。

3.3 UDP首部格式解析(User Datagram Protocol)

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网络

网络协议

tcpip

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