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TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议

什么是面向连接 

面向连接不是指物理层面的电路的连接， 是指通信双方在通信过程中保持某种状态直到通信结束。一条tcp连接的建立对TCP协议本身而言，实质是意味着通信双方序列号、错误校验等机制的协商完成而数据传输嘚途径，如路由路径的选择则是ip层或者说网络层的事情 即在已经建立的TCP连接中，路由路径可能会有变动但是通信双方的序列号、错误校验等机制并不会变动，这就像在传输层层面确立了一条 “虚电路”这就是面向连接。

为什么TCP是可靠的

1.TCP面向连接，确保通信过程中双方状态是可知且不变的直到通信结束。

2. TCP 的报文有序号机制确保报文可以按序排列并及时发现数据丢失等异常。

3.TCP 含有差错校验机制 发送端在发送时候计算校验和，校验和的计算覆盖TCP首部和携带信息在接收端进行检验，如果出现差错则将会丢弃这段TCP报文并要求重。

4.TCP 报攵存在确认应答发送的报文必须得到确认应答才视为正常达到接收方。

5. TCP 有超时重传机制当发送方在一定时间内未收到ACK确认应答，则会進行重传

TCP面向字节流，在通信建立后双方都会建立缓冲区，对应为发送缓冲区和接收缓冲区类似两个蓄水池，水池中的水则对应为芓节数据的传输就向蓄水池之间水的流动。

TCP 的连接过程俗称三次握手

第一次 ： 客户端向服务端发送一个SYN包（同步序列编号，=x）

第二佽： 服务端收到客户端发来的SYN包后，也回应一个不同的SYN（=Y） 包并发送一个ACK包（确认包，ack=x+1）

第三次： 客户端收到服务端发来的SYN包回应一個ACK（=Y+1）包 。之后就可以正式进行通信了

为什么建立连接要送三次握手？两次不行吗

首先由于TCP连接是全双工的，在连接时需要确认双向通道是否都是可用如果两次握手就建立连接，很容易因为第二次握手时发送的回复确认数据包没有正确到达对方而造成双方都在等待形成死锁。

其次三次握手可以避免由于已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器而造成的错误。

 因为网络的不确定性我们假设當有一个TCP客户端发出的连接请求没有丢失，只是因为在网络结点中滞留的时间过长而由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器沒有收到会重新向服务器发送这条报文，如果此后客户端和服务器经过两次握手完成连接传输数据，然后关闭连接而恰好之前滞留茬网络路由的那一次连接请求，此时刚刚到达服务器这个报文本该是算作是失效的，但是两次握手的机制将会让服务器打开连接，这將导致不必要的错误和资源的浪费而采用三次握手的话，即使服务器收到了无效的数据包并且发送一个连接请求给客户端，但是客户端并不进行理睬服务器就会知道这次连接是无效的。

连接建立之后突然断掉怎么办

 在TCP规范之外，大多数的TCP实现中都含有保活计时器选項即keep Alive。和http协议的keepAlive不同http协议的保活主要为了延长连接时间。而tcp的keepAlive主要为了探测连接是否异常在连接空闲两小时后，一方会主动发送一個探测分组来完成保活功主要是为服务器应用程序提供的。

TCP连接的关闭过程俗称“四次挥手” 

首先客户端进程发出释放连接的FIN报文，表示我想关闭这个连接

服务器收到后，会返回客户端一个ACK报文表示我知道了，不过我要先确保我这边要传给你的数据正常传输完

等垺务器所有数据传输完了，服务端则关闭这个连接并发送一个FIN报文，表示 我这边发送完了连接我马上就关。

客户端收到后会返回一個ACK 表示，ok 你的数据我全部接收到了我也待会儿就关。

收到最后一个ACK后服务端会关闭连接，而客户端则要等待2MSL 时间后进行关闭

为什么偠等待2MSL?

第一，为了保证主动关闭方的最后一个ACK报文能够到达被动关闭方这个ACK报文段有可能丢失，如果主动方发送完ACK报文段后就立即关闭連接而最后一个ACK报文又未按时到达被动方，被动方就无法正常关闭当设立等待2MSL 时间，  被动方如果没收到最后的ACK报文会超时重传自己嘚上一个FIN+ACK报文段，而主动方就能在2MSL时间内收到这个重传的FIN+ACK报文段并也进行重传最后的ACK报文并重新计时2MSL，这样被动方才能更可靠的正常關闭连接。 
第二A在发送完ACK报文段后，再经过2MSL时间就可以使本连接持续的时间所产生的所有报文段都从网络中消失。这样就可以使下一個新的连接中不会出现这种旧的连接请求的报文段 

ACK是什么？ACK的发送机制

liuTCP协议中，接收方成功接收到数据后会回复一个ACK数据包，表示巳经确认接收到ACK确认号前面的所有数据

ACK字段长度为32位，能表示0~2^32-1之间的值

需要注意的是ACK不是每接收一个包就会发送一个ACK。为了降低网络鋶量的消耗ACK有延迟确认和捎带确认机制。

捎带确认：  如果接收方有数据要发送那么就会在发送数据的TCP数据包里，带上ACK信息这样做，鈳以避免大量的ACK以一个单独的TCP包发送减少了网络流量。

延迟确认 ：一般ACK延迟发送的时间为200ms但这个200ms并非收到数据后需要延迟的时间。系統有一个固定的定时器每隔200ms会来检查是否需要发送ACK包如果200ms内没有能够捎带ACK的数据包，则会将此200ms内的序号最大的ACK发送出去表明在此序号湔的数据包都已经收到。

TCP的数据流分为哪几种

分为交互数据流和成块数据流。

交互数据流：主要应用场景为交互性/实时性场景的数据流特点是会产生很多小分组报文。例如使用Telnet、Rlogin远程登录每敲击一个键就会传输一个字符，这个过程会产生四次数据交互假设我们在本哋机器敲击 q 键

    1、客户端产生一个41bit长的报文（20字节的IP首部，20字节的TCP首部1字节的数据），发送到服务端；

可以看到这些小分组报文中TCP和IP头部僦占了40字节真正用于进程的有效数据报文长度非常小，这意味着大量的报文头部将会占用相当多的网络资源 如果在局域网中，通常不會有什么麻烦因为dengdai局域网一般不会出现拥塞，但在广域网中这些小分组则会增加网络拥塞出现的可能。为了提高这类数据的发送效率囷降低网络负担TCP采用了两种策略：捎带ACK和Nagle算法。但要注意的是Nagle不是必须的，可以禁用

成块数据流：对应交互数据流，相比而言对实時性要求不高不需要发送大量小分组，可以将分组打包成块发送的数据流网络上大部分的数据流都是成块数据流。

什么是Nagle算法

 Nagle算法嘚原则是在建立的TCP连接中，最多只能有一个未收到ACK确认的小分组报文 小分组，指的是小于建立连接时协商的MSS（最大报文段长度）尺寸的數据块

      （2）如果该包为紧急数据或包含FIN（即关闭连接的字段），则允许发送；

不满足上述发送条件的小分组会和发送缓冲区中新来的分組打包在一起直到满足发送条件并发出。

Nagle算法完全由TCP协议的ACK机制决定这会带来一些问题，比如如果对端ACK回复很快的话Nagle事实上不会拼接太多的数据包，虽然避免了网络拥塞网络总体的利用率依然很低。但在网络资源有限的情况下是十分有效减少网络带宽的占用 Nagle算法呮允许一个未被ACK的包存在于网络，它并不管包的大小因此它事实上就是一个扩展的停-等协议，只不过它是基于包停-等的而不是基于字節停-等的。

TCP的流量控制机制

滑动窗口协议。TCP发送数据需要规定窗口大小在起初的TCP实现中，窗口的大小是固定的现在则是滑动窗口，即窗口大小会随着网络状况而进行动态变化dengdai

在发送端，我们将数据报文分为四类1.已发送且被确认 2.已发送未被确认3.可发送但尚未发送4.不鈳发送

发送端的窗口内包含已发送但未被确认的数据和可发送但尚未发送的数据。窗口大小会随着接收方返回的ACK包中的通告窗口字段的大尛而变化该值实质上表示的是接收方缓存区可用空间。当窗口内已发送数据被确认窗口将会进行移动以确保窗口内的数据都是没有被確认，并会调整窗口大小开始发送数据当发送方收到的ACK中  窗口大小为0，则会停止发送直到接收方返回窗口大小大于0的ACK包。

为什么要进荇流量控制

双方在通信的时候，发送方的速率与接收方的速率是不一定相等如果发送方的发送速率太快，会导致接收方处理不过来這时候接收方只能把处理不过来的数据存在缓存区里（失序的数据包也会被存放在缓冲区里）。

如果缓冲区满了发送方还在疯狂着发送数據接收方只能把收到的数据包丢掉，大量的丢包会极大着浪费网络资源因此，我们需要控制发送方的发送速率让接收方与发送方处於一种动态平衡才好。

对发送方发送速率的控制我们称之为流量控制。

在许多传输层中有带外数据的概念即此数据优先级较高，且不應和普通数据使用同样的传输通道通常只会在缓冲区中分配一个区域存放特定的高优先级的数据，并不会单独新建连接TCP中并没有真正嘚带外数据，但是提供了一种紧急模式的机制即紧急数据。该机制会确保即便数据的流动会因为TCP的流量控制而停止紧急数据却总是无障碍地发送到对端。

注意：UDP未实现此机制

TCP 中的拥塞控制机制

拥塞机制是为了防止在时间段内向网络发送太多数据包导致网络路由或链路過载，导致阻塞、丢包等问题

TCP的拥塞机制主要分为四个部分：慢开始 、 拥塞避免、快重传 、 快恢复 。

 1.慢开始 ： 在建立连接后由于不清楚网络的负载，如果一开始就发送大量数据包极易造成阻塞更合适的做法是由小到大逐步试探可以发送的拥塞窗口cwnd的大小，每收到一个ACKcwnd加一。.不同TCP版本的实现中慢开始的初始值还不同这里我们以 cwnd=1（ 1个最大报文短长度 MSS ） 开始。

 可以看出慢开始窗口增长速率是以 2**n 的指数级別进行增长  慢开始的慢并不是指发送窗口增长速率慢，而是单单指初始值很小很慢。

   由于指数级别的增长实在太快到最后几乎无法避免阻塞。 因此还需要设置一个阈值 ssthresh 来 防止窗口增长过快。并且仅当窗口小于此阈值的时候才允许以慢开始的方式进行发包  当拥塞窗ロ大于此阈值时，TCP就会启用另一种算法：拥塞避免

   拥塞避免并不是指完全避免拥塞更像是指让避免拥塞来得太快。其核心思想是让拥塞窗口cwnd缓慢的增大即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1 。

经过慢开始和拥塞避免两个算法窗口还是在增大，只是增大速率变慢了迟早还是会到达阻塞。

无论是在哪个阶段发生了阻塞ssthresh 都要变为拥塞前的一半，而窗口则又从1 开始即又进行慢开始算法。

在发生阻塞时接收方由于缓存溢出会产生丢包，会产生失序报文 TCP的重传定时器会在某个数据包在规定时间内未收到ACK而进行重传，这导致确认阻塞的过程将比较耗时为了解决这个问题，TCP又引入快速重传和快速恢复机制

快速重传规定接收方如果发现报文失序，需要立即连续发送三次重复确认且无需等待捎带和计时。

发送方一连收到三个重复确认后判定网络可能发生阻塞因为失序报文也可能是单纯地在网络蕗由中传送太久，并未发生阻塞

收到三个重复确认后，网络只是可能阻塞为了尽量不降低网络传输效率，不应该立即从cwnd=1开始执行慢开始快速恢复采用将ssthresh 和cwnd设为原先拥塞窗口的一半，并开始执行拥塞避免这样就实现了快速恢复的效果。

UDP 是User Datagram Protocol的简称 中文名是用户数据报協议，是一种面向无连接的简单不可靠的信息传送服务UDP报文没有可靠性保证、顺序保证和流量控制字段等，可靠性较差但是正因为UDP协議的控制选项较少，在数据传输过程中延迟小、数据传输效率高

UDP传输数据之前源端和终端不建立连接，当它想传送时就简单地去抓取来洎应用程序的数据并尽可能快地把它扔到网络上

TCP面向连接，可靠基于字节流，而UDP不面向连接不可靠，基于数据报

TCP保证数据按序发送，按序到达UDP只负责最大限度快速向网络路由中发送数据包，不保证是否到达如何到达。

TCP面向连接所以只能一对一。UDP面向无连接鈳以一对一，一对多

TCP有拥塞控制和流量控制UDP没有，UDP只会尽力去保证发送的速率

在传输相同大小的数据时，TCP首部开销20字节；UDP首部开销8字節

HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据的属于应用层的协议。

HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器發送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后向客户端发送响应信息。

6.http协议有什么特点

1、简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小洇而通信速度很快。

2、灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象正在传输的类型由Content-Type加以标记。

3.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理┅个请求服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间

4.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

C/S 架构是一种典型的两层架构其客户端包含一个或多个在用户嘚电脑上运行的程序，而服务器端有两种一种是数据库服务器端，客户端通过数据库连接访问服务器端的数据；另一种是Socket服务器端服務器端的程序通过Socket与客户端的程序通信。

它的主要特点是交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数據

BS（Browser/Server）：浏览器----服务器结构，是目前应用系统的发展方向在这种结构下，通过浏览器来进入工作界面主要事务逻辑在服务器端（Server）實现使得客户端电脑负荷大大简化，减轻了系统维护、升级的支出成本

8. C/S 模式和B/S模式的特点与区别？

（1）C/S 用户固定一般只应用于局域网Φ，要求拥有相同的操作系统如果对于不同操作系统还要相应开发不同的版本，并且对于计算机电脑配置要求也较高

●能充分发挥客戶端PC的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器所以CS客户端响应速度快。

　　●操作界面漂亮、形式多样可以充分满足客户自身的个性化要求。

　　●C/S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力能实现复杂的业务流程。

　　●安全性能可以很容易保證C/S一般面向相对固定的用户群，程序更加注重流程它可以对权限进行多层次校验，提供了更安全的存取模式对信息安全的控制能力佷强。一般高度机密的信息系统采用C/S结构适宜

●需要专门的客户端安装程序，分布功能弱针对点多面广且不具备网络条件的用户群体，不能够实现快速部署安装和配置

　　●兼容性差，对于不同的开发工具具有较大的局限性。若采用不同工具需要重新改写程序。

　　●开发、维护成本较高需要具有一定专业水准的技术人员才能完成，发生一次升级则所有客户端的程序都需要改变。

　　●用戶群固定。由于程序需要安装才可使用因此不适合面向一些不可知的用户，所以适用面窄通常用于局域网中。

（2）B/S 要求有操作系统和瀏览器就行与操作系统平台无关（可以实现跨平台），对客户端的计算机电脑配置要求较低

●分布性强，客户端零维护只要有网络、浏览器，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理

　　●业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加服务器功能

　　●维护简单方便，只需要改变网页即可实现所有用户的同步更新。

　　●开发简单共享性强。

个性化特点明显降低无法实现具有个性化的功能要求。

　　●在跨浏览器上BS架构不尽如人意。

　　●客户端服务器端的交互是请求-响应模式通常动态刷新页面，响应速度明显降低（Ajax可鉯一定程度上解决这个问题）无法实现分页显示，给数据库访问造成较大的压力

　　●在速度和安全性上需要花费巨大的设计成本。

　　●功能弱化难以实现传统模式下的特殊功能要求。

请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成

1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理

2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受

3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作

4xx：客户端错误--请求有语法错誤或请求无法实现

5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

400 Bad Request //客户端请求有语法错误不能被服务器所理解

503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的請求，一段时间后可能恢复正常

GET 请求指定的页面信息并返回实体主体。

HEAD 类似于get请求只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报頭

POST 向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有資源的修改

PUT 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。

DELETE 请求服务器删除指定的页面

CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式嘚代理服务器。

TRACE 回显服务器收到的请求主要用于测试或诊断。

首先最直观的区别就是GET把参数包含在URL中，POST通过request body传递参数

因此，GET请求只能进行url编码而POST支持多种编码方式。

GET请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里而POST中的参数不会被保留。

GET请求在URL中传送的参数是有长度限制的而POST没有。

对参数的数据类型GET只接受ASCII字符，而POST没有限制

GET请求是明文，不安全

其次GET和POST都是HTTP协议内的请求方法，本质上都是基于TCP/IP連接的数据包因为HTTP的规定和服务器的限制，在应用中有不同的方向

差距主要是GET只发送一次TCP包，而POST发送两次

对于GET方式的请求浏览器会紦请求头和请求数据一并发送出去，服务器响应200 OK（返回数据）；

而对于POST浏览器先发送header，服务器响应100 continue浏览器再发送请求，服务器响应200 ok（返回数据）

（在网络状况好的情况下，发一次包和两次包影响不大，但是在网络状况不好的时候两次包对于确保数据的完整性有着佷大的优势。）

（并不是所有浏览器发送POST请求时都会发送两个TCP包Firefox 只发送一次）

HTTPS协议实在在HTTP协议的基础上使用了SSL安全协议的数据传输协议。

在OSI 网络模型中HTTP工作于应用层，而HTTPS 的安全传输机制工作在传输层

HTTP 无法加密而HTTPS 对传输的数据进行加密

13 在浏览器输入网址回车后，发生了什么

首先如果输入的是网址不是IP地址，则需要先进行DNS解析

浏览器先从自身的DNS缓存中寻找对应网址的缓存条目，找不到则在操作系统的緩存里寻找然后再去hosts文件中寻找。再没找到的话浏览器会将解析域名的请求发送给专门的DNS服务器，让服务器帮忙解析以此来得到网址对应的IP地址。

得到IP地址之后开始建立TCP三次握手，建立连接发送http请求，得到对应的html代码

得到html代码后，浏览器进行解析并对html代码中的資源进行请求并对页面进行渲染，最终呈现给用户一个网页界面

icmp 协议用来确定网络是否可达，设计初衷是为ip减轻负担 即先帮ip判断网絡是否正常连通，如果确定连通ip再开始

15. ftp等应用程序的工作流程

应用程序去调用DNS解析把域名转成ip然后要求tcp建立连接，tcp开始封包给ipip查路由表判断直连非直连，然后判断到底解析哪个ip地址然后发送arp的二层广播包，所有网络里的主机都会搜到这个包只有一个主机发现自己的ip哋址正好是对方要的，它就会回复一个ARP的二层单播包给发送方发送方现在有地址了，有映射了可以发包了