lunix555
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2 years ago 7、三次握手及四次挥手
TCP全称为Transmission Control Protocol（传输控制协议），是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP是为了在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端字节流而专门设计的一个传输协议。
优雅回答三次握手
三次握手：服务端新建套接字，绑定地址信息后开始监听，进入LISTEN状态。客户端新建套接字绑定地址信息后调用connect，发送连接请求SYN，并进入SYN_SENT状态，等待服务器的确认。服务端一旦监听到连接请求，就会将连接放入内核等待队列中，并向客户端发送SYN和确认报文段ACK，进入SYN_RECD状态。客户端收到SYN+ACK报文后向服务端发送确认报文段ACK，并进入ESTABLISHED状态，开始读写数据。服务端一旦收到客户端的确认报文，就进入ESTABLISHED状态，就可以进行读写数据了
为什么握手是三次，而不是两次或者四次？
答：两次不安全，四次没必要。tcp通信需要确保双方都具有数据收发的能力，得到ACK响应则认为对方具有数据收发的能力，因此双方都要发送SYN确保对方具有通信的能力。第一次握手是客户端发送SYN，服务端接收，服务端得出客户端的发送能力和服务端的接收能力都正常；第二次握手是服务端发送SYN+ACK，客户端接收，客户端得出客户端发送接收能力正常，服务端发送接收能力也都正常，但是此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常；第三次握手客户端发送ACK，服务器接收，服务端才能得出客户端发送接收能力正常，服务端自己发送接收能力也都正常。
三次握手可以携带数据吗？
答：第一次、第二次握手不可以携带数据，而第三次握手是可以携带数据的。假设第一次可以携带数据，如果有人恶意攻击服务器，每次都在第一次握手中的SYN报文放入大量数据，重复发送大量SYN报文，此时服务器会花费大量内存空间来缓冲这些报文，服务器就更容易被攻击了
tcp三次握手失败，服务端会如何处理?
答：握手失败的原因有两种，第一种是服务端没有收到SYN，则什么都不做；第二种是服务端回复了SYN+ACK后，长时间没有收到ACK响应，则超时后就会发送RST重置连接报文，释放资源
ISN代表什么？意义何在？ISN是固定不变的吗？ISN为何要动态随机
答：ISN全称是Initial Sequence Number，是TCP发送方的字节数据编号的原点，告诉对方我要开始发送数据的初始化序列号。ISN如果是固定的，攻击者很容易猜出后序的确认号，为了安全起见，避免被第三方猜到从而发送伪造的RST报文，因此ISN是动态生成的
什么是半连接队列
答：服务器第一次收到客户端的SYN之后，就会处于SYN_RECD状态，此时双方还没有完全建立连接。服务器会把这种状态下的请求连接放在一个队列里，我们把这种队列称之为半连接队列。当然还有一个全连接队列，就是已经完成三次握手，建立起来连接的就会放在全连接队列中，如果队列满了就有可能出现丢包现象
优雅回答四次挥手
四次挥手：客户端主动调用close时，向服务端发送结束报文段FIN报，同时进入FIN_WAIT1状态；服务器会收到结束报文段FIN报，服务器返回确认报文段ACK并进入CLOSE_WAIT状态，此时如果服务端有数据要发送的话，客户端依然需要接收。客户端收到服务器对结束报文段的确认，就会进入到FIN_WAIT2状态，开始等待服务器的结束报文段；服务器端数据发送完毕后，当服务器真正调用close关闭连接时，会向客户端发送结束报文段FIN包，此时服务器进入LAST_ACK状态，等待最后一个ACK的带来；客户端收到服务器发来的结束报文段, 进入TIME_WAIT, 并发出送确认报文段ACK；服务器收到了对结束报文段确认的ACK，进入CLOSED状态，断开连接。而客户端要等待2MSL的时间，才会进入到CLOSED状态
为什么握手是三次，而挥手时需要四次呢？
答：其实在TCP握手的时候，接收端将SYN包和ACK确认包合并到一个包中发送的，所以减少了一次包的发送。对于四次挥手，由于TCP是全双工通信，主动关闭方发送FIN请求不代表完全断开连接，只能表示主动关闭方不再发送数据了。而接收方可能还要发送数据，就不能立即关闭服务器端到客户端的数据通道，所以就不能将服务端的FIN包和对客户端的ACK包合并发送，只能先确认ACK，等服务器无需发送数据时在发送FIN包，所以四次挥手时需要四次数据包的交互
TIME_WAIT状态有什么作用，为什么主动关闭方没有直接进入CLOSED状态释放资源？
答：如果主动关闭方进入CLOSED状态后，被动关闭方发送FIN包后没有得到ACK确认，超时后就会重传一个FIN包。如果客户端没有TIME_WAIT状态而直接进入CLOSED状态释放资源，下次启动新的客户端就可能使用了与之前客户端相同的地址信息，有两个危害，第一种是这个刚启动的新的客户端绑定地址成功时，就会收到了一个重传的FIN包，对新连接就会造成影响。第二种是如果该新客户端向相同的服务端发送SYN连接请求，但是此时服务端处于LAST_ACK状态，要求收到的是ACK而不是SYN，因此就会发送RST重新建立请求。
为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL才能进入CLOASE状态?
答：MSL指的是报文在网络中最大生存时间。在客户端发送对服务端的FIN确认包ACK后，这个ACK包有可能到达不了，服务器端如果接收不到ACK包就会重新发送FIN包。所以客户端发送ACK后需要留出2MSL时间（ACK到达服务器器+服务器发送FIN重传包，一来一回）等待确认服务器端缺失收到了ACK包。也就是说客户端如果等待2MSL时间也没收到服务器端重传的FIN包，则就可以确认服务器已经收到客户端发送的ACK包
一台主机上出现大量的TIME_WAIT是什么原因？应该如何处理？
答：TIME_WAIT是主动关闭方出现的，一台主机出现大量的TIME_WAIT证明这台主机上发起大量的主动关闭连接。常见于一些爬虫服务器。这时候我们应该调整TIME_WAIT的等待时间，或者开启套接字地址重用选项
一台主机上出现大量的CLOSE_WAIT是什么原因？应该如何处理？
答：CLOSE_WAIT是被动关闭方收到FIN请求进行回复之后的状态，等待上层程序进一步处理，若出现大量CLOSE_WAIT，有可能是被动关闭方主机程序中忘了最后一步断开连接后调用close释放资源。这是一个 BUG.，只需要加上对应的 close 即可解决问题
tcp连接管理中的保活机制
答：tcp通信中，若两端长时间没有数据往来，则这时候每隔一段时间，服务端会向客户端发送一个保活探测数据报，要求客户端进行回复。若连续多次没有收到响应，就认为连接已经断开。长时间默认为7200s，每隔一段时间默认为75s，连续多次无响应默认为9次。这些数据都可以在套接字中修改，接口：Setsockopt
1、TCP如何保证可靠性
1、第一是通过序列化、确认应答机制和超时重传机制。发送端向接收端发送数据，当接收端收到数据时，需要向发送方发送一个确认应答，表示已收到该数据，并且确认序号会说明下一次需要接收的数据的起始序号。如果发送端一直没有收到确认应答，则表示发送的数据丢失或者确认应答丢失，此时发送方会等待一定时间对数据进行重传 2、第二是滑动窗口机制，主要进行数据流量管理，平衡两端之间的数据吞吐量，解决因接收缓冲区溢出而导致的丢包问题 3、第三是拥塞控制，通过进行网络探测，以一种慢启动，快增长的传输方式，根据网络状态调整发送速度的机制，解决因网络不好导致的丢包问题
2、http和https的区别
HTTP协议是以明文的方式在网络中传输数据，而HTTPS协议传输的数据是经过加密后的数据，HTTPS具有更高的安全性 HTTP协议端口是80，HTTPS协议端口是443 HTTPS协议需要通信前服务端需要申请证书，浏览器端安装对应的根证书，而HTTP不需要申请证书
3、TCP和UDP的区别及使用场景
区别：
TCP是面向连接的传输层协议，传输数据前必须建立好连接；而UDP是无连接的传输层协议，不需要两端建立连接就可以传输数据 TCP是点对点服务，即一条TCP连接只能有两个端点；UDP支持一对一，一对多，多对一，多对多的交互通信 TCP可以保证数据的可靠行，UDP是尽最大努力交付，不保证可靠性 TCP首部开销大，20个字节，UDP首部仅有8个字节 使用场景：TCP传输数据可靠但是速度较慢，而UDP传输速度快但不可靠，若数据通信完整性比实时性重要则选用TCP，反之选UDP
4、post和get的区别
get的请求数据是通过url传递的，而post是将数据放在正文中传递的 get请求在url中传递的数据是有长度限制的，而post没有 post比get更安全，因为get参数是直接暴露在url中的 get请求会产生一个TCP数据包，而post会产生两个TCP数据包（原因是get请求会将头部和数据一起发送，服务端会进行响应；而post会先进行头部传输，得到一次响应后再发送数据，服务端会再进行响应，所以会产生两TCP数据包） get请求只能进行url编码，而post支持多种编码方式
5、OSI七层模型和TCP/IP五层模型
七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层 物理层：负责光电信号的传输 以太网协议 数据链路层：负责相邻设备之间的数据帧传输和网卡硬件地址的描述 以太网协议 网络层：负责地址管理和路由选择 IP协议 传输层：负责服务端和客户端应用程序之间的数据传输 udp、tcp 会话层：负责建立和断开通信连接 表示层：负责设备的数据格式与网络标准数据格式之间的转换 应用层：负责应用程序之间的沟通，约定通信数据的格式 HTTP、FTP、DNS、DHCP
五层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层 物理层：负责光电信号的传输 以太网协议 数据链路层：负责相邻设备之间的数据帧传输和网卡硬件地址的描述 以太网协议 网络层：负责地址管理和路由选择 IP协议、ICMP协议 传输层：负责服务端和客户端应用程序之间的数据传输 udp、tcp 应用层：负责应用程序之间的沟通，约定通信数据的格式 HTTP、FTP、DNS、DHCP
6、解释HTTP状态码及说出常见HTTP状态码
以1开头表示服务器收到请求，需要继续执行操作；以2开头的状态码表示请求已成功被接受；以3开头的表示重定向，需要进一步的操作才能完成请求；以4开头的表示是客户端的请求错误；以5开头的表示服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误； 200：表示客户端请求成功 301：表示永久重定向，表示请求的资源已被永久的移动到新URI 302：表示临时重定向，请求的资源临时从不同的URI中获取 400：表示客户端请求的语法错误，服务器无法理解 404：表示服务器无法根据客户端的请求找到资源（网页） 500：表示服务器的内部错误，无法完成请求 502：表示作为网关或者代理工作的服务器尝试执行请求时，从远程服务器接收到了一个无效的响应 504：表示充当网关或代理的服务器，未及时从远端服务器获取请求