计算机网络相关知识点整理:

1. OSI,TCP/IP,五层协议的体系结构,以及各层协议?

OSI分层(7层)
物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层

TCP/IP分层(4层)

网络接口层、网络层、运输层、应用层

五层协议(5层)

物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层</code></pre> 

python学习之复习整理

2. TCP 和 UDP 是什么?简述它们有什么区别?

TCP提供面向连接的、可靠的数据流传输,而UDP提供的是非面向连接的、不可靠的数据流传输
TCP对应的协议:
(1) FTP:定义了文件传输协议,使用21端口。
(2) Telnet:一种用于远程登陆的端口,使用23端口,用户可以以自己的身份远程连接到计算机上,可提供基于DOS模式下的通信服务。
(3) SMTP:邮件传送协议,用于发送邮件。服务器开放的是25号端口。
(4) POP3:它是和SMTP对应,POP3用于接收邮件。POP3协议所用的是110端口。
(5)HTTP:是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
UDP对应的协议:
(1) DNS:用于域名解析服务,将域名地址转换为IP地址。DNS用的是53号端口。
(2) SNMP:简单网络管理协议,使用161号端口,是用来管理网络设备的。由于网络设备很多,无连接的服务就体现出其优势。
(3) TFTP(Trival File Transfer Protocal),简单文件传输协议,该协议在熟知端口69上使用UDP服务。
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3. 请描述 TCP 三次握手的过程, 为什么要三次握手?

第一次握手:客户端发送syn包(syn=x)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

  握手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下,TCP连接一旦建立

4. 请描述 TCP 四次分手的过程, 为什么需要四次分手?

与建立连接的“三次握手”类似,断开一个TCP连接则需要“四次挥手”。

第一次挥手:主动关闭方发送一个FIN,用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送,也就是主动关闭方告诉被动关闭方:我已经不会再给你发数据了(当然,在fin包之前发送出去的数据,如果没有收到对应的ack确认报文,主动关闭方依然会重发这些数据),但是,此时主动关闭方还可以接受数据。

第二次挥手:被动关闭方收到FIN包后,发送一个ACK给对方,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号)。
第三次挥手:被动关闭方发送一个FIN,用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送,也就是告诉主动关闭方,我的数据也发送完了,不会再给你发数据了。
第四次挥手:主动关闭方收到FIN后,发送一个ACK给被动关闭方,确认序号为收到序号+1,至此,完成四次挥手。

5. 四次分手过程中为什么等待 2msl?

一、防止第四次挥手的报文段丢失,服务器端无法正常关闭。如果第四次挥手丢失,服务器端会重新发送第三次挥手的报文,请求断开连接。

二、2MSL时间可以保证本次连接所有报文失效失效,防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中,避免被服务器端认为是一个新的连接请求。

6. TCP 粘包是怎么回事,如何处理?UDP 有粘包吗?

粘包产生原因:
先说TCP:由于TCP协议本身的机制(面向连接的可靠地协议-三次握手机制)客户端与服务器会维持一个连接(Channel),数据在连接不断开的情况下,可以持续不断地将多个数据包发往服务器,但是如果发送的网络数据包太小,那么他本身会启用Nagle算法(可配置是否启用)对较小的数据包进行合并(基于此,TCP的网络延迟要UDP的高些)然后再发送(超时或者包大小足够)。那么这样的话,服务器在接收到消息(数据流)的时候就无法区分哪些数据包是客户端自己分开发送的,这样产生了粘包;服务器在接收到数据库后,放到缓冲区中,如果消息没有被及时从缓存区取走,下次在取数据的时候可能就会出现一次取出多个数据包的情况,造成粘包现象(确切来讲,对于基于TCP协议的应用,不应用包来描述,而应 用 流来描述),个人认为服务器接收端产生的粘包应该与linux内核处理socket的方式 select轮询机制的线性扫描频度无关
现有的一些开源资料做了如下总结(常用的解决方案):
一个是采用分隔符的方式,即我们在封装要传输的数据包的时候,采用固定的符号作为结尾符(数据中不能含结尾符),这样我们接收到数据后,如果出现结尾标识,即人为的将粘包分开,如果一个包中没有出现结尾符,认为出现了分包,则等待下个包中出现后 组合成一个完整的数据包,这种方式适合于文本传输的数据,如采用/r/n之类的分隔符;

另一种是采用在数据包中添加长度的方式,即在数据包中的固定位置封装数据包的长度信息(或可计算数据包总长度的信息),服务器接收到数据后,先是解析包长度,然后根据包长度截取数据包(此种方式常出现于自定义协议中),但是有个小问题就是如果客户端第一个数据包数据长度封装的有错误,那么很可能就会导致后面接收到的所有数据包都解析出错(由于TCP建立连接后流式传输机制),只有客户端关闭连接后重新打开才可以消除此问题,我在处理这个问题的时候对数据长度做了校验,会适时的对接收到的有问题的包进行人为的丢弃处理(客户端有自动重发机制,故而在应用层不会导致数据的不完整性);
UDP不存在粘包问题,是由于UDP发送的时候,没有经过Negal算法优化,不会将多个小包合并一次发送出去。另外,在UDP协议的接收端,采用了链式结构来记录每一个到达的UDP包,这样接收端应用程序一次recv只能从socket接收缓冲区中读出一个数据包。也就是说,发送端send了几次,接收端必须recv几次(无论recv时指定了多大的缓冲区)。

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