开发面试基础篇之TCP协议

Posted 2021-04-15 莫瑜茶社

今天开始给大家分享一些关于计算机基础方面的面试题目。计算机有四大基础课程计算机组成原理，数据结构，计算机网络，操作系统。在校招面试中被各个大厂最热爱的是后三个，其中每一门都需要掌握，在面试过程中如果基础题目没有回答上来是很减分的一个体验。在公司中，我和同事面试一个应届生，问 TCP 的三次握手，回答忘了；问进程和线程的区别，回答也是支支吾吾的。所以，接下来和大家一起复习复习这些计算机基础。

 

今天先来看计算机网络中必考的协议—TCP协议。

TCP协议内容较多，分两个篇幅来写。今天写面试中更为高频的考点。

什么是TCP协议？

TCP协议，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协议。

TCP与UDP的区别？应用场景有哪些？

TCP与UDP都位于OSI模型中的传输层。

TCP是面向连接的，需要通过建立连接进行通信；而UDP协议是无连接的，不需要建立连接就可以进行通信。

TCP是可靠交付的通信层协议。可靠交付体现在差错，不丢失，不重复，且按序到达。而UDP是尽最大努力交付。

由于TCP需要建立连接和可靠交付，所以TCP的头部会比UDP进行复杂。因此UDP比TCP相比具有更好的实时性，工作效率更高，适用于对实时性要求较高的场景。

TCP是点对点通信，而UDP可以用于1对多通信，广播通信等场景。

 

TCP是如何保证可靠交付的？

TCP协议通过序号，确认机制，超时重传，拥塞避免，流量控制等方法来保证可靠交付。

TCP是如何建立连接？如何断开连接的？

TCP通过三次握手建立，简单讲解一下？

第一次握手：建立连接。客户端发起连接请求。将SYN（连接建立时的同步标志位）置为1，序号Seq = x，等待服务器的响应。

第二次握手：服务端确认收到建立连接的请求。同意建立连接，并发送确认报文。此时仍需要将SYN标志位置为1，Ack（确认标志位）置为x+1（收到的客户端传来的Seq+1）表示已经收到序号Seq=x的报文，期待收到x+1的报文，Seq置为y。

第三次握手：客户端收到服务器的报文段后，需要对该报文回复确认收到的报文，将ACK置为y+1。该报文段发送完毕后，客户端和服务端的连接建立完成。

 

TCP通过四次挥手断开连接，简单讲解一下？

第一次挥手：当主机1发送完数据后，此时仍需要对上一条数据进行确认，所以ACK=y+1，Seq=x，然后将FIN标志位置为,，再加上Seq和ACK代表我的数据发送完了。

第二次挥手：当主机2收到来自主机1的FIN报文时，需要对这条报文发送确认，代表我收到了该报文，并同意主机1来关闭请求。所以返回一个ACK=x+1的报文。此时主机2仍可以向主机1发送数据。

第三次挥手：当主机2所有的数据发送完后，需要向主机1发送FIN报文，请求断开连接。所以此时将FIN标志位置为1，加上序号Seq=y。

第四次挥手：一样的，主机1收到来自主机2的FIN报文，向主机2发送确认报文后，表示同意断开连接。

TimeWait是什么？为什么需要TimeWait状态？

TimeWait状态是第四次挥手完成时，主机1发送完ACK报文后的状态，主机1需要等待2MSL（为报文往返的时间）后，仍没有收到回复，则表示主机2已经关闭，此时可以正常断开连接。那么为什么需要等待呢？如果不等待2MSL直接断开连接，如果最后一条ACK报文丢失，主机2由于没有收到ACK报文进行重传，但此时主机1的连接已经关闭，所以进入了不可控的状态。

 

TCP中高频考点就是以上这些，但是有些面试官会进行追问，比如TCP如何进行超时重传，如何进行流量控制，TCP粘包问题等等。由于篇幅有限，这些将在下一篇文章中进行分享讲解。

 

我是店长莫瑜，奋斗在一线互联网公司的程序员一枚，喜欢我的文章就点个赞和在看吧。

最近在建立一个“每日一道技术题”群，有兴趣的话，公众号回复 每日一道技术题 获取加群方式。