01:OSI參考模型與TCP/IP參考模型的區(qū)別?
OSI參考模型與TCP/IP參考模型
如上圖所示,OSI參考模型為7層模型,依次為應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層及物理層,TCP/IP模型是在OSI參考模型的基礎(chǔ)上做了一定的精簡,形成一個4層模型。在層次關(guān)系上,兩者都采用了分層體系結(jié)構(gòu),都是對等的層間通信,不同之處在于TCP/IP參考模型比OSI參考模型層次更清晰簡練,在功能上,兩者差別不大,都是為了實現(xiàn)兩個或多個終端之間的通信。
02:TCP通信位于網(wǎng)絡(luò)模型的哪一層?
TCP(Transmission Control Protocol)是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議,無論是OSI參考模型,還是TCP/IP參考模型,TCP都位于傳輸層,TCP是為了在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上提供可靠的端到端字節(jié)流而專門設(shè)計的一個傳輸協(xié)議。
03:如何理解面向連接、可靠、字節(jié)流?
面向連接:意味著TCP是點對點之間的通信,不能像UDP那樣可以一個主機同時向多個主機發(fā)送消息,也就是無法實現(xiàn)一對多的情形。
可靠的:無論網(wǎng)絡(luò)鏈路如何變化,TCP都可以保障報文能夠到達接收端。
字節(jié)流:基于字節(jié)流,意味著無論我們消息有多大都可以進行傳輸。并且消息是有序的,當前一個消息沒有收到的時候,即使它先收到了后面的字節(jié)已經(jīng)收到,那么也不能扔給應(yīng)用層去處理,同時對重復(fù)的報文會自動丟棄。
04:為什么需要TCP協(xié)議?
因為IP層是不可靠的,它不保證網(wǎng)絡(luò)包的一定交付、不保證按序交付、也不保證完整交付。因此如果需要保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的可靠性,就必須要通過上層即傳輸層的TCP協(xié)議來保證。
05:TCP與UDP之間區(qū)別及聯(lián)系?
TCP與UDP都屬于傳輸層協(xié)議,區(qū)別如下:
連接機制
TCP 是面向連接的傳輸層協(xié)議
UDP 是不需要連接
服務(wù)對象
TCP 是一對一的兩點服務(wù)
UDP 支持一對一、一對多、多對多
可靠性
TCP 保證數(shù)據(jù)不丟失、不重復(fù)、按需到達
UDP 是盡最大努力交付,不保證交付數(shù)據(jù)
擁塞控制、流量控制
TCP 有擁塞控制和流量控制機制
UDP 則沒有擁塞控制和流量控制機制
06:TCP首部報文分析
TCP的首部至少占用20個字節(jié),包含的內(nèi)容有源端口號、目標端口號、序列號、應(yīng)答號、控制位、校驗和等,具體如下所示:
07:簡要說明TCP三次握手
服務(wù)器與客戶端均處于CLOSE狀態(tài)
服務(wù)器先主動監(jiān)聽某端口,處理LISTEN狀態(tài)
客戶端發(fā)送SYN報文,seq=x,SYN=1
服務(wù)器回復(fù)SYN+ACK報文,seq=y,ack=x+1,SYN=1,ACK=1
客戶端回復(fù)ACK報文,ack=y+1,ACK=1
08:簡要說明TCP四次揮手
服務(wù)器與客戶端均處于ESTABLISHED狀態(tài)
客戶端打算關(guān)閉連接,發(fā)送一個 FIN 報文,進入 FIN_WAIT_1 狀態(tài)。
服務(wù)端回復(fù) ACK報文,進入 CLOSED_WAIT 狀態(tài)。
客戶端收到 ACK 應(yīng)答報文后,進入 FIN_WAIT_2 狀態(tài)。
服務(wù)端處理完數(shù)據(jù)后,向客戶端發(fā)送 FIN 報文,進入 LAST_ACK 狀態(tài)。
客戶端回復(fù)一個 ACK 應(yīng)答報文,之后進入 TIME_WAIT 狀態(tài)
服務(wù)器收到 ACK 應(yīng)答報文后,進入了 CLOSE 狀態(tài),服務(wù)端完成連接的關(guān)閉。
客戶端在經(jīng)過 2MSL 一段時間后,自動進入 CLOSE 狀態(tài),客戶端也完成連接的關(guān)閉。
09:TCP握手為什么剛好是三次?
TCP 建立連接時,通過三次握手能防止歷史連接的建立,能減少雙方不必要的資源開銷,能幫助雙方同步初始化序列號。序列號能夠保證數(shù)據(jù)包不重復(fù)、不丟棄和按序傳輸。
不使用「兩次握手」和「四次握手」的原因:
兩次握手:無法防止歷史連接的建立,會造成雙方資源的浪費,也無法可靠的同步雙方序列號;
四次握手:三次握手就已經(jīng)理論上最少可靠連接建立,所以不需要使用更多的通信次數(shù)。
10:TCP揮手為什么需要四次?
回顧下四次揮手雙方發(fā) FIN 包的過程,就能理解為什么揮手需要四次:
關(guān)閉連接時,客戶端向服務(wù)端發(fā)送 FIN 時,僅僅表示客戶端不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù)。
服務(wù)器收到客戶端的 FIN 報文時,先回一個 ACK 應(yīng)答報文,而服務(wù)端可能還有數(shù)據(jù)需要處理和發(fā)送,等服務(wù)端不再發(fā)送數(shù)據(jù)時,才發(fā)送 FIN 報文給客戶端來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接。
由于服務(wù)端通常需要等待完成數(shù)據(jù)的發(fā)送和處理,所以服務(wù)端的 ACK 和 FIN 一般都會分開發(fā)送,從而比三次握手導(dǎo)致多了一次。