锁屏面试题百日百刷-面试必问三次握手

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====运行在TCP 或UDP的应用层协议分析?

运行在TCP协议上的协议:

HTTP(Hypertext Transfer Protocol,超文本传输协议),主要用于普通浏览。

HTTPS(HTTP over SSL,安全超文本传输协议),HTTP协议的安全版本。

FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议),用于文件传输。

POP3(Post Office Protocol, version 3,邮局协议),收邮件用。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议),用来发送电子邮件。

TELNET(Teletype over the Network,网络电传),通过一个终端(terminal)登陆到网 络。

SSH(Secure Shell,用于替代安全性差的TELNET),用于加密安全登陆用。

运行在UDP协议上的协议:

BOOTP(Boot Protocol,启动协议),应用于无盘设备。

NTP(Network Time Protocol,网络时间协议),用于网络同步。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置IP地址。 运行在TCP和UDP协议上:

DNS(Domain Name Service,域名服务),用于完成地址查找,邮件转发等工作。

ECHO(Echo Protocol,回绕协议),用于查错及测量应答时间(运行在TCP和UDP协议 上)。

SNMP(Simple Network Management Protocol,简单网络管理协议),用于网络信息的 收集和网络管理。

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,动态主机配置协议),动态配置IP地址。

====什么是ARP协议 (Address Resolution Protocol)?

ARP协议完成了IP地址与物理地址的映射。每一个主机都设有一个 ARP 高速缓存,里面有所在的局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。当源主机要发送数据包到目的主机时,会先检查自己的ARP高速缓存中有没有目的主机的MAC地址,如果有,就直接将数据包发到这个MAC地址,如果没有,就向所在的局域网发起一个ARP请求的广播包(在发送自己的 ARP 请求时,同时会带上自己的 IP 地址到硬件地址的映射),收到请求的主机检查自己的IP地址和目的主机的IP地址是否一致,如果一致,则先保存源主机的映射到自己的ARP缓存,然后给源主机发送一个ARP响应数据包。源主机收到响应数据包之后,先添加目的主机的IP地址与MAC地址的映射,再进行数据传送。如果源主机一直没有收到响应,表示ARP查询失败。 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上,那么就要通过 ARP 找到一个位于本局域网上的某个路由器的硬件地址,然后把分组发送给这个路由器,让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。

====什么是NAT (Network Address Translation, 网络地址转换)?

用于解决内网中的主机要和因特网上的主机通信。由NAT路由器将主机的本地IP地址转换为全球IP地址,分为静态转换(转换得到的全球IP地址固定不变)和动态NAT转换。

====从输入址到获得页面的过程?(重点常问)

1). 浏览器查询 DNS,获取域名对应的IP地址:具体过程包括浏览器搜索自身的DNS缓存、搜索操作系统的DNS缓存、读取本地的Host文件和向本地DNS服务器进行查询等。对于向本地DNS服务器进行查询,如果要查询的域名包含在本地配置区域资源中,则返回解析结果给客户机,完成域名解析(此解析具有权威性);如果要查询的域名不由本地DNS服务器区域解析,但该服务器已缓存了此网址映射关系,则调用这个IP地址映射,完成域名解析(此解析不具有权威性)。如果本地域名服务器并未缓存该网址映射关系,那么将根据其设置发起递归查询或者迭代查询;

2). 浏览器获得域名对应的IP地址以后,浏览器向服务器请求建立链接,发起三次握手;

3). TCP/IP链接建立起来后,浏览器向服务器发送HTTP请求;

4). 服务器接收到这个请求,并根据路径参数映射到特定的请求处理器进行处理,并将处理结果及相应的视图返回给浏览器;

5). 浏览器解析并渲染视图,若遇到对js文件、css文件及图片等静态资源的引用,则重复上述步骤并向服务器请求这些资源;

6). 浏览器根据其请求到的资源、数据渲染页面,最终向用户呈现一个完整的页面。

====讲一讲TCP的三次握手(重点常问)?

在网络数据传输中,传输层协议TCP是要建立连接的可靠传输,TCP建立连接的过程,我们称为三次握手。

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  1. 第一次握手:Client将SYN置1,随机产生一个初始序列号seq发送给Server,进入SYN_SENT状态;

  2. 第二次握手:Server收到Client的SYN=1之后,知道客户端请求建立连接,将自己的SYN置1,ACK置1,产生一个acknowledge number=sequence number+1,并随机产生一个自己的初始序列号,发送给客户端;进入SYN_RCVD状态;

  3. 第三次握手:客户端检查acknowledge number是否为序列号+1,ACK是否为1,检查正确之后将自己的ACK置为1,产生一个acknowledge number=服务器发的序列号+1,发送给服务器;进入ESTABLISHED状态;服务器检查ACK为1和acknowledge number为序列号+1之后,也进入ESTABLISHED状态;完成三次握手,连接建立。

简单来说就是:

1). 客户端向服务端发送SYN

2). 服务端返回SYN,ACK

3). 客户端发送ACK

====建立连接可以两次握手吗?为什么?

不可以。

因为可能会出现已失效的连接请求报文段又传到了服务器端。 > client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段,同意建立连接。假设 不采用 “三次握手”,那么只要 server 发出确认,新的连接就建立了。由于现在 client 并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬 server 的确认,也不会向 server 发送数据。但 server 却以为新的运输连接已经建立,并一直等待 client 发来数据。这样,server 的很多资源就白白浪费掉了。采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client 不会向 server 的确认发出确认。server 由于收不到确认,就知道 client 并没有要求建立连接。而且,两次握手无法保证Client正确接收第二次握手的报文(Server无法确认Client是否收到),也无法保证Client和Server之间成功互换初始序列号。

====可以采用四次握手吗?为什么?

这个肯定可以。三次握手都可以保证连接成功了,何况是四次,但是会降低传输的效率。

====第三次握手中,如果客户端的ACK未送达服务器,会怎样?

Server端:由于Server没有收到ACK确认,因此会每隔 3秒 重发之前的SYN+ACK(默认重发五次,之后自动关闭连接进入CLOSED状态),Client收到后会重新传ACK给Server。

Client端,会出现两种情况:

1). 在Server进行超时重发的过程中,如果Client向服务器发送数据,数据头部的ACK是为1的,所以服务器收到数据之后会读取 ACK number,进入 establish 状态

2). 在Server进入CLOSED状态之后,如果Client向服务器发送数据,服务器会以RST包应答。

==== TCP三次握手中如果已经建立了连接,但客户端出现了故障怎么办?

服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位一个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

====TCP三次握手只能初始序列号是什么?

TCP连接的一方A,随机选择一个32位的序列号(Sequence Number)作为发送数据的初始序列号(Initial Sequence Number,ISN),比如为1000,以该序列号为原点,对要传送的数据进行编号:1001、1002...三次握手时,把这个初始序列号传送给另一方B,以便在传输数据时,B可以确认什么样的数据编号是合法的;同时在进行数据传输时,A还可以确认B收到的每一个字节,如果A收到了B的确认编号(acknowledge number)是2001,就说明编号为1001-2000的数据已经被B成功接受。

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