关于tcp的一些问题| 计算机网络3

13.TCP

• TCP与UDP的区别

他们都有特点，根据特点应用场景

tcp	udp
面向连接，端到端，一对一	支持一对多
面向字节流的	面向报文的
传输可靠，流量控制，超时重传	尽大努力传输，不可靠
头部长，没有可选长度也要20个字节	头部开销少只有8个字节

• 为什么要有tcp？

​ 基于ip层的传输报文，不可靠，tcp可靠

• tcp实现了哪些功能？

​ 可靠传输，流量控制，拥塞避免，超时重传

• 三次握手的细节，为什么没有两次，或者4次

​ 三次可以避免历史性连接，同步双发的序列号，保证点对点有序通信，三次握手能够保证双方都确认对方已收到之前发给对方的包

​ 三次可以搞定，没必要搞四次

​ 三次握手双方的状态

客户端	服务端
syn_send	syn_rec
establised	establised

• 为什么是四次挥手，四次挥手的细节

  为了保证客户端向服务端发送关闭连接请求时，服务端还在向客户端传输的数据还能被客户端正确收到，在第二次挥手时，ack和fin报文分开发送，ack确实收到fin报文，fin报文表示请求关闭与客户端的连接

客户端	服务端
fin_wait_1	close_wait
fin_wait_2	last_ack
time_wait(2msl)	close
close

• 为什么是两个MSL,为什么要time_wait?

  如果没有timewait,客户端直接关闭，存在在路由的服务端向客户端传输数据无法正确交付，timewait可以实现双方的同步关闭，保证数据传输和接受的可靠。

​ 需要 TIME-WAIT 状态，主要是两个原因：

防止历史连接中的数据，被后面相同四元组的连接错误的接收；
保证「被动关闭连接」的一方，能被正确的关闭；

• 关于分片的问题

​ mtu(最大传输单元)

​ mss(最小数据包) 【见之前画的图】

• time_wait主要出现在主动关闭连接的一方

​ 在保持长连接时，有一方突然断开连接了，因为tcp有保活机制，长时间没用信息交互时，回发送数据探测报文，如果发出的报文长时 间没有响应，就认为对方挂了，主动关闭连接。

一个服务器的某个端口能够支持的最大tcp连接数量主要取决于客户端的客户端的（ip数*端口号）

• 如何解决time_wait过多的问题

  • 打开 net.ipv4.tcp_tw_reuse 和 net.ipv4.tcp_timestamps 选项；
  • net.ipv4.tcp_max_tw_buckets

  • 程序中使用 SO_LINGER ，应用强制使用 RST 关闭。

    如果服务端要避免过多的 TIME_WAIT 状态的连接，就永远不要主动断开连接，让客户端去断开，由分布在各处的客户端去承受 TIME_WAIT。

• 关于服务端半连接和全连接的问题？

​ 服务器半连接的状态是，收到了客户端的连接请求了但还没有让客户端确认自己已经接受

​ 全连接的状态是三次握手已经完成之后