计算机网络总结2

hfhuaizhi
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1.为什么tcp要经过三次握手，四次挥手？

  • a.重要标志位
  1. ACK：tcp协议规定，只有ACK为1的时候报文有效，也就是规定连接建立后，发送的所有报文ACK必须为1
  2. SYN：在连接建立时用于同步序列号，当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文，对方若同意连接，则应在响应报文中使用SYN=1和ACK=1，所以，SYN=1表示这是一个请求连接，或连接接受报文。
  3. FIN：终结的意思，用来释放一个连接，当FIN=1时，表明此报文端发送方的数据已经发送完毕，并请求释放连接
  • b.三次握手-》
  1. 第一次握手-》建立连接。客户端发送请求报文段，将SYN=1，Sequence Number为x，然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认
  2. 第二次握手-》服务端收到SYN报文段。服务端收到客户端的SYN报文段后，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1，同时，自己还要发送SYN请求，将SYN=1，sequence Number为y；服务端将这些信息（SYN+ACK报文段）放到一个报文段中，一并发送给客户端，然后进入SYN_RECV状态
  3. 第三次握手-》客户端收到服务端的SYN+ACK报文段，然后将acknowledgment number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕后，双方都进入established状态，完成TCP三次握手
  • b.四次挥手
  1. 第一次分手：主机1（可以是客户端，也可以是服务端），设置sequence Number和Acknowledgment Number，向主机2发送一个FIN报文段，此时，主机1进入FIN_WAIT_1状态，表示主机1没有数据要发给主机2了
  2. 第二次分手：主机2收到了主机1发送的FIN报文段，向主机1回一个ACK报文段,ack number为seq number加1，之际1进入FIN_WAIT_2状态，表示同一对方的关闭请求
  3. 主机2向主机1发送FIN报文段，请求关闭连接，然后主机2进入LAST_ACK状态
  4. 主机1收到主机2发送的FIN报文段，向主机2发送ACK报文段，然后主机1进入TIME_WAIT状态，主机2收到主机1的ACK报文段后，立即关闭连接，此时主机1如果等待2msl没有收到主机2回复，增明主机2已正常关闭，那么主机1也关闭连接了 c.为什么要有四次挥手？-》因为tcp是全双工模式，收到FIN意味着没有数据再发来，但是还可以继续发送数据

2.TCP的滑动窗口机制

  • a.确认和重传-》接受方收到报文后会进行确认，发送方一段时间没收到确认就会重传
  • b.数据校验-》tcp会对要发送的数据进行分片，接收方缓存为按顺序到达的数据，重新排序后交给应用层
  • c.流程控制-》当接收方来不及接收数据的时候，会提醒发送方传慢点，防止数据丢失
  • d.拥塞控制-》当网络发生拥塞时，减少数据的发送

3.tcp和udp的区别

  • a.基于连接和无连接
  • b.tcl对系统资源要求较多，udp较少
  • c.udp程序结构较简单
  • d.tcp是流模式，udp是数据报模式
  • e.TCP保证数据的正确性，UDP不保证
  • f.TCP保证数据顺序，UDP不保证

4.如何设计在UDP上层保证UDP的可靠性传输

  • a.传输层无法保证数据的可靠传输，只能在应用层实现了，实现方式参照TCP
  1. 添加seq/ack机制，确保数据发送到对端
  2. 添加发送和接收缓冲区，主要用于超时重传
  3. 添加超时重传机制
  • b.具体实现是什么？-》发送端发送数据的时候，生成一个随机的seq=x，然后每一片按照数据大小分配seq，数据到达接收端后存入缓存，并回传一个ack=x的包，表示已经接收到数据，发送端收到ack包后，删除缓冲区对应的数据，定时检查是否需要重传数据

其他重要网络概念

1.socket的断线重连怎么实现，心跳机制怎么实现？

  • a.socket概念-》套接字（socket）是通信的基石，是网络通信中端点的抽象表示，其中包含了网络通信中必备的五种信息
  1. 连接使用的协议
  2. 本地主机的IP地址
  3. 本地进程的协议端口
  4. 远地主机的IP地址
  5. 远地进程的协议端口 应用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务
  • b.建立socket连接-》建立socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行在客户，称为ClientSocket，另一个运行在服务端，成为ServerSocket，套接字之间的连接过程分为三个步骤
  1. 服务器监听：服务端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络，等待客户端的连接请求
  2. 客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是客户端的套接字，为此，客户端的套接字需要先描述出它要连接的服务端套接字，指出套接字的地址和端口号，然后向服务端套接字发送连接请求
  3. 连接确认：当服务器端套接字接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端的连接请求，建立一个新的线程，把服务端的套接字描述发送给客户端，一旦客户端确认了这个描述，双方就证书建立了连接。然后服务端继续处于监听状态，监听其他客户端套接字的连接请求

  • c.socket连接和tcp连接-》Socket可以注定使用的传输层协议，Socket可以支持不同的传输层协议（Tcp/Udp）当使用TCP协议的时候，这个socket连接就是一个TCP连接

  • d.心跳机制的实现-》 客户端每隔一小段时间向服务器发送一个数据包，通知服务器自己仍然在线，比如qq

2.Cookie与session的作用和原理

  • a.session是在服务端保存的一个数据结构，用来跟踪用户的状态，这个数据可以保存在集群，数据库，文件中
  • c.cookie是客户端保存用户信息的一种机制
  • d.为什么要有session？-》由于HTTP是无状态协议，所以服务端要记录用户状态时，就需要某种机制来识别具体的用户，这个机制就是session，典型场景比如购物车，用来记录哪个用户买了哪些书
  • e.干嘛要有cookie？-》Cookie是服务端生成，发送给浏览器的，用于标识身份，客户端访问浏览器的时候会携带上cookie

常见网络流控制机制

1.浏览器输入地址到返回结果发生了什么？

  1. Dns解析
  2. TCP连接
  3. 发送HTTP请求
  4. 服务器处理请求并返回HTTP报文
  5. 浏览器解析渲染界面
  6. 连接结束

2.如何尽快加载资源（网络优化）？

  • a.能不从网络加载资源就不从，合理使用客户端缓存
  • b.如果必须要从网络加载，则要考虑缩短连接时间，对响应内容进行压缩
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