网络面试题

相关问题目录

TCP三次握手和四次挥手过程
为什么要采用三次握手
TCP和UDP的区别
TCP如何保证可靠性
如果发送的SYN丢失会怎么办
TIME_WAIT状态等待2MSL作用
集群中处于TIME-WAIT状态的服务器过多的原因
如何避免TIME_WAIT过多的问题
清理TIME_WAIT技巧
滑动窗口
如果发送端收到一个零窗口该怎么处理
拥塞控制
其它
补充ing

三次握手和四次挥手

知识点1：握手挥手过程
知识点2：TCP包类型
知识点3：携带的相关信息（序列号/确认号/MSS等等）
知识点4：有限状态机变化

为什么采用三次握手

不采用2次的原因：TCP是全双工的，如果只是服务端发送完 ACK 包（客户端发送已经失效的 SYN 包）就建立连接然后发送数据，会严重消耗资源
不采用4次的原因：服务端将 SYN 和 ACK 合并成一个包发送；这样做的目的是：减少连接时间过长，影响工作效率

TCP和UDP区别

是否连接
传输可靠性
应用场景
传输速度

TCP如何保证可靠性

TCP分段
重传机制
流量控制
数据校验
IP数据包处理

发送的SYN包丢失后处理机制

重传计时器
快速重传
SACK
D-SACK

TIME_WAIT状态等待2MSL作用

防止主动关闭方的 ACK 包丢失问题
防止重复(旧)的数据包出现在本次连接问题

集群中处于TIME-WAIT状态的服务器过多的原因

场景：高并发短链接的 TCP 服务器上，当服务器处理完请求后正常主动关闭连接
短链接：“业务处理+传输数据时间”远远小于TIME-WAIT时间；比如：1s 的 http 短链接处理完业务，主动方关闭连接之后，会在 TIME_WAIT 状态等待 2MLS 时间从而导致端口被占用

如何避免TIME_WAIT过多的问题

Linux系统调优

/etc/sysctl.conf文件中：
net.ipv4.tcp_tw_reuse=1    # 连接重用
net.ipv4.tcp_tw_recycle=1     # 快速回收
net.ipv4.tcp_tw_timestamps=1     # 时间戳一致
net.ipv4.tcp_syncookies=1    # SYN请求缓存（有一点点用处）

清理TIME-WAIT技巧

统计 T-W 连接数量

netstat -an | grep "TIME_WAIT" | wc -l

调整 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets 参数；当超过默认值，内核会把过多的 T-W 连接清理掉
利用RTS包从外部清理，当内核收到RTS包后会产生错误从而终止连接

滑动窗口

发送方根据接收端的窗口大小( win=xxx )来调整发送速率，实现端到端的流量控制
发送和接收缓存可以重复使用并通过 Linux 相关内核参数控制大小

#自动调节相关：
net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf=1	# 默认为1:代表开启自动调节
net.ipv4.tcp_adv_win_scale=1	# 默认为1:计算接收缓存和接收窗口的微调
#分别代笔：min值 defaults值 max值
net.ipv4.tcp_wmem=4096	16384	4194304		
net.ipv4.tcp_rmem=4096	87380	6291456

#发送和接收缓存的默认值和最大值：
net.core.rmem_default=212992
net.core.rmem_max=212992
net.core.wmem_default=212992
net.core.wmem_max=212992

如果发送端收到一个零窗口该怎么处理

产生场景：服务端处理能力不够的时候，可能会导致数据丢失，从而向发送端发送零窗口
发送端处理机制：

1. 会暂时停止发送数据流

             2. 启用窗口定时器：当网络中没有发送且未确认的数据包且本端有待发送的数据包时
             3. 保持连接并传输探测( keep-alive 报文)
                    a）当接收窗口不为0：继续发送数据包（清除超时时间的退避指数，删除零窗口探测定时器）
                    b) 当接收窗口仍为0：重新设置零窗口探测定时器的下次超时时间，超时时间的设置和超时重传定时器的一样