计算机网络面试题(一)

开放式系统互联(OSI)模型与TCP/IP协议有什么区别?

1,TCP/IP协议中的应用层处理开放式系统互联模型中的第五层、第六层和第七层的功能。

2,TCP/IP协议中的传输层并不能总是保证在传输层可靠地传输数据包,而开放式系统互联模型可以做到。

3,TCP/IP协议还提供一项名为UDP(用户数据报协议)的选择。UDP不能保证可靠的数据包传输。

TCP与UDP的区别

TCP的优点: 可靠,稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前,会有三次握手来建立连接,而且在数据传递时,有确认、窗口、重传、拥塞控制机制,在数据传完后,还会断开连接用来节约系统资源。

TCP的缺点: 慢,效率低,占用系统资源高,易被攻击TCP在传递数据之前,要先建连接,这会消耗时间,而且在数据传递时,确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间,而且要在每台设备上维护所有的传输连接,事实上,每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。 而且,因为TCP有确认机制、三次握手机制,这些也导致TCP容易被人利用,实现DOS、DDOS、CC等攻击。

UDP的优点: 快,UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制,UDP是一个无状态的传输协议,所以它在传递数据时非常快。没有TCP的这些机制,UDP较TCP被攻击者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是无法避免攻击的,比如:UDP Flood攻击……

UDP的缺点: 不可靠,不稳定,因为UDP没有TCP那些可靠的机制,在数据传递时,如果网络质量不好,就会很容易丢包。

区别总结

1、TCP面向连接(如打电话要先拨号建立连接);UDP是无连接的,即发送数据之前不需要建立连接。

2、TCP提供可靠的服务。也就是说,通过TCP连接传送的数据,无差错,不丢失,不重复,且按序到达;UDP尽最大努力交付,即不保证可靠交付。

3、TCP面向字节流,实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流;UDP是面向报文的,UDP没有拥塞控制,因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低(对实时应用很有用,如IP电话,实时视频会议等)。

4、每一条TCP连接只能是点到点的;UDP支持一对一,一对多,多对一和多对多的交互通信。

5、TCP首部开销20字节;UDP的首部开销小,只有8个字节。

6、TCP的逻辑通信信道是全双工的可靠信道,UDP则是不可靠信道。



什么时候应该使用TCP?

当对网络通讯质量有要求的时候,比如:整个数据要准确无误的传递给对方,这往往用于一些要求可靠的应用,比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议,POP、SMTP等邮件传输的协议。 在日常生活中,常见使用TCP协议的应用如下: 浏览器,用的HTTP Flash FXP,用的FTP Outlook,用的POP、SMTP Putty,用的Telnet、SSH QQ文件传输…………

什么时候应该使用UDP?

当对网络通讯质量要求不高的时候,要求网络通讯速度能尽量的快,这时就可以使用UDP。 比如,日常生活中,常见使用UDP协议的应用如下: QQ语音 QQ视频TFTP ……

有些应用场景对可靠性要求不高会用到UPD,比如长视频,要求速率

TCP为什么需要3次握手,4次断开?

“三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误”。 client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。这样,server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。”。主要目的防止server端一直等待,浪费资源。


为什么4次断开?

因为TCP有个半关闭状态,假设A.B要释放连接,那么A发送一个释放连接报文给B,B收到后发送确认,这个时候A不发数据,但是B如果发数据A还是要接受,这叫半关闭。然后B还要发给A连接释放报文,然后A发确认,所以是4次。

在tcp连接握手时为何ACK是和SYN一起发送,这里ACK却没有和FIN一起发送呢。原因是因为tcp是全双工模式,接收到FIN时意味将没有数据再发来,但是还是可以继续发送数据。

参考资料:https://sxbang.ke.qq.com

文章来源于腾讯课堂上实训邦java就业核心课之计算机网络面试的一部分。【直播课准备中】

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