計算機網路面試常見題

1.五層協議體系結構及各層作用

1.應用層

應用層的任務是通過應用行程間的互動來完成特定的網路應用，應用層協議定義的是應用行程之間通信和互動的方式，對于不同的應用程式有不同的應用層協議，常見的有域名系統DNS,萬維網應用的HTTP協議

2.運輸層

運輸層主要負責為兩臺主機的行程之間的通信提供通用資料傳輸服務，應用行程利用該服務傳遞應用層報文，通用的資料傳輸服務指的是不針對某一特定的網路應用，而是多種網路可以使用同一個運輸層服務，運輸層協議主要有兩種 TCP：提供面向連接的，面向位元組流的可靠的資料傳輸服務，UDP：提供無連接，盡最大努力傳輸資料（但不保證資料傳輸的可靠性）的資料傳輸服務，

3.網路層

在計算機網路進行通信的兩臺主機之間，可能要經過很多的資料鏈路和通信子網，網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換節點，保證資料能夠及時傳輸，

網路層使用 IP 協議，因此分組也叫 IP 資料報 ，簡稱 資料報

4.資料鏈路層

兩臺主機間進行資料傳送總是在一段段資料鏈路上進行的，這就需要專門的鏈路層協議，資料鏈路層將網路層交來的ip資料報組裝成幀，在相鄰鏈路節點上傳送幀，每一幀包含必要的資料和控制資訊，

5.物理層

物理層(physical layer)的作用是實作相鄰計算機節點之間位元流的透明傳送，盡可能屏蔽掉具體傳輸介質和物理設備的差異

2.TCP三次握手四次揮手

三次握手程序:

服務器新建套接字并系結地址，進入listen狀態，客戶端新建套接字并系結地址，呼叫connect，向服務器發出SYN請求建立連接并進入syn_sent狀態，服務器收到客戶端發來的連接請求后，就把這個連接放入內核的等待佇列中，并向發送syn和確認報文段ack，并進入syn_recd狀態，一旦客戶端收到服務器發來的syn-ack報文段之后，客戶端就向服務器發送ack確認報文段并進入established狀態，服務器收到客戶端的ack確認報文后也進入established狀態，并開始傳輸資料，

三次握手的目的：

三次握手是為了讓通信雙方確認自己和對方接受和發送資料的能力，從而建立可靠的通信信道，

第一次握手：服務器知道自己接受能力正常，對方發送能力正常，第二次握手：客戶端知道自己的發送接收能力正常，服務器的發送接收能力正常，第三次握手：服務器知道自己的發送接收能力正常，服務器的發送接收能力正常，

為什么不能是兩次握手或者四次握手

因為三次揮手的目的就是通信雙方確認自己和對方接收和發送資料的能力，從而建立起可靠的通信信道，但是只進行兩次握手，服務器就不知道自己的發送能力和對方的接受能力怎么樣，不能建立起可靠的通信信道， 因為三次握手就能達到目的，就沒有必要進行四次握手，產生多余的資源浪費，

第 2 次握手傳回了 ACK，為什么還要傳回 SYN？

傳回ack是為了告訴客戶端我接受到的資訊就是你發送的信號，表面從客戶端到服務器之間的通信是正常的，傳回syn是為了建立起服務器到客戶端的連接，

什么是半連接佇列

當服務器第一次收到從客戶端發來的syn后會進入syn_rcvd狀態，此時雙方還沒有建立起連接，此時服務器會把這種狀態下的連接放入內核的一個等待佇列之中，

這個佇列就叫半連接佇列，

四次揮手程序：

客戶端主動呼叫close方法，并向服務器發送fin結束報文段，同時進入fin_wait1狀態，服務器收到客戶端發送的fin結束報文段之后，服務器回傳ack確認報文段并進入close_wait狀態，此時如果服務器還有資料需要發送的話，客戶端依然需要接受，客戶端收到服務器的確認報文段ack之后，就會進入fin_wait2狀態，等服務器的fin結束報文段，當服務器的資料全部發送完畢的時候，服務器才真正呼叫close方法并向客戶端發送fin結束報文段并進入last_ack狀態，等待最后一個ack的到來，客戶端收到服務器的fin結束報文段之后，向服務器發送ack確認報文段并進入time_wait狀態，服務器收到客戶端發來的ack之后就進入closed狀態斷開連接，客戶端需要等待2MSL才能進入closed狀態斷開連接，

為什么握手是三次，而揮手時需要四次呢？

因為第二次握手將ack和syn同時發送了，減少了一次握手程序，但是在四次揮手中，服務器的ack和fin不能同時發送，因為當服務器收到客戶端的fin請求之后，不能立馬斷開連接，因為服務器可能還有資料尚未傳送，只能先回復一個ack報文段表示作為應答，等到資料傳輸完畢之后才向客戶端發送fin報文段，

為什么TIME_WAIT狀態需要經過2MSL才能進入CLOSED狀態

MSL是報文在網路中的最大生存時間，客戶端最后一次發送ack的時候，ack可能不能到達服務器，如果一個MSL之后服務器沒有收到ack的話，就會提示客戶端重新發送ack 這樣一來一回的時間最多是2msl，如果超過2MSL客戶端還沒有收到服務器的重傳請求的話，客戶端就知道服務器已經收到了自己發出的ack就可以斷開連接了，

一臺主機上出現大量的CLOSE_WAIT是什么原因？應該如何處理？

可能是被動關閉一方最后忘記呼叫close釋放資源，只需要在對應位置加上close即可解決問題

3.TCP/UDP區別

TCP提供面向連接，面向位元組流的可靠的資料傳輸服務，TCP主要應用在需要通信資料可靠性的場景比如郵件，檔案傳送，TCP不支持廣播，

UDP提供無連接，盡最大努力保證資料傳輸（但不保證傳輸可靠性）的面向資料報的資料傳輸服務，UDP的主要應用場景是一些即時性要求較高的場景比如 視頻電話，語音電話，直播等，UDP支持廣播，

4.TCP 協議如何保證可靠傳輸

1.確認應答機制：TCP接受方收到資料后會回傳ack告訴發送方收到資料，并指示發送方下一次從哪里開始發送，

2.超時重傳機制：如果發送方在一定時間內沒有接收到接收方發來的應答，發送方就會重新發送剛才的資料，

3.連接管理機制：TCP通過三次握手四次揮手建立連接

4.流量控制：TCP連接的每一方都有一個固定大小的緩沖空間，TCP接收方只能允許發送方發送接識訓沖區能夠容納的資料，當接收方來不及處理資料的時候，就會提示發送方降低發送速率，防止丟包，TCP利用滑動視窗實作流量控制，

5.擁塞控制：TCP發送方維護了一個擁塞視窗，擁塞視窗的大小取決于網路的擁塞程度，發送方讓自己的發送視窗大小等于擁塞視窗和接收方接受視窗兩者的較小值，

6.TCP接收端會丟棄重復的資料，

7.TCP保證它的首部和資料的檢驗和，一旦這個檢驗和有錯，TCP將丟棄這段資料并不標記收到這段資料，

4.2滑動視窗和流量控制

TCP利用滑動視窗來實作流量控制，控制發送方的發送速率確保接收方來得及接受，接收方的確認報文中的視窗欄位可以控制發送方發送視窗大小，從而影響發送方的發送速率，

4.3擁塞控制四種演算法

1.慢啟動：在剛開始準備進行網路資料傳輸時，主機并不知道當前網路的阻塞狀況，因此就先發送少量資料，然后逐漸增大發送視窗的大小，也就是增大擁塞視窗的大小，

2.擁塞避免：擁塞視窗達到一定閾值之后，將從指數增長變為線性增長，一個RRT增加1；

3.快重傳和快恢復：當接收方收到一段不按順序傳來的資料段時，會立即向發送方發送一個重復確認，來指定那個資料段丟失，當發送方連續收到三個這樣的重復確認時，就會重新發送丟失的那段資料，而且不影響其他資料段的傳送，

和快恢復：當接收方收到一段不按順序傳來的資料段時，會立即向發送方發送一個重復確認，來指定那個資料段丟失，當發送方連續收到三個這樣的重復確認時，就會重新發送丟失的那段資料，而且不影響其他資料段的傳送，