网络协议相关问题

树上的蜗牛
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TCP vs UDP

  1. TCP：面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、传输大量数据(流模式)、速度慢，建立连接开销较多(时间，系统资源)。TCP一般用于文件传输（FTP HTTP 对数据准确性要求高，速度可以相对慢），发送或接收邮件（POP IMAP SMTP 对数据准确性要求高，非紧急应用），远程登录（TELNET SSH 对数据准确性有一定要求，有连接的概念）等等；
  2. UDP：面向非连接、传输不可靠、传输少量数据(数据包模式)、速度快。UDP一般用于即时通信（QQ聊天 对数据准确性和丢包要求比较低，但速度必须快），在线视频（RTSP 速度一定要快，保证视频连续，但是偶尔花了一个图像帧，人们还是能接受的），网络语音电话（VoIP 语音数据包一般比较小，需要高速发送，偶尔断音或串音也没有问题）等等。

计算机网络(应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层)

  1. 网际层协议：IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议
  2. 传输层协议：TCP协议、UDP协议
  3. 应用层协议：FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS

HTTPS

  1. HTTPS即加密的HTTP，HTTPS并不是一个新协议，而是HTTP+SSL（TLS）。原本HTTP先和TCP（假定传输层是TCP协议）直接通信，而加了SSL后，就变成HTTP先和SSL通信，再由SSL和TCP通信，相当于SSL被嵌在了HTTP和TCP之间

三次握手TCP的连接建立：

  1. client发送syn包（syn=x），进入SYN_SENT状态，等待服务器确认。
  2. server发送SYN+ACK包（ack=x+1，syn=y），进入SYN_RECV状态。
  3. client发送ack包(ack=y+1）
  4. client、server进入ESTABLISHED，连接成功。

四次挥手TCP的连接释放:

  1. client发送释放数据报文，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），进入FIN-WAIT-1状态。
  2. server发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，seq=v，此时，进入CLOSE-WAIT状态，client收到报文进入FIN-WAIT-2状态。
  3. server最后数据发送完毕,发送连接释放报文FIN=1,ack=u+1,seq=w，进入LAST-ACK。
  4. client发出确认报文，ACK=1，ack=w+1，seq=u+1，进入TIME-WAIT状态
  5. server收到客户端确认报文之后，进入CLOSED状态
  6. client之后经过最长报文段寿命的时间后，当client撤销相应TCB后，进入CLOSED状态

TCP丢包原因：

如果在通信过程中，发现缺少数据或者丢包，那边么最大的可能性是程序发送过程或者接受过程中出现问题。

例如：我有2台服务器 ，A和B服务器。

A服务器发送数据给B服务器频率过高时，B服务器来不及处理，造成数据丢包。(原因可能是程序逻辑问题，多线程同步问题，缓冲区溢出问题)

如果A服务器不对发送频率进行控制，或者数据进行重发的话，那么B服务器收到数据就会少。就会造成丢失数据

TCP丢包解决：

  1. 数据分片：发送端对数据进行分片，接受端要对数据进行重组，由TCP确定分片的大小并控制分片和重组

  2. 到达确认：接收端接收到分片数据时，根据分片数据序号向发送端发送一个确认

  3. 超时重发：发送方在发送分片时设置超时定时器，如果在定时器超时之后没有收到相应的确认，重发分片数据

  4. 滑动窗口：TCP连接的每一方的接受缓冲空间大小固定，接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据，TCP在滑动窗口的基础上提供流量控制，防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出

  5. 失序处理：作为IP数据报来传输的TCP分片到达时可能会失序，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层;

  6. 重复处理：作为IP数据报来传输的TCP分片会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据;

  7. 数据校验：TCP将保持它首部和数据的检验和，这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到分片的检验或有差错，TCP将丢弃这个分片，并不确认收到此报文段导致对端超时并重发

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