面试中容易问到的网络编程问题

1：tcp和udp的区别
2：流量控制和拥塞控制的实现机制
3：滑动窗口的实现机制
4：多线程如何同步。
5：进程间通讯的方式有哪些，各有什么优缺点
6：tcp连接建立的时候3次握手的具体过程，以及其中的每一步是为什么
7：tcp断开连接的具体过程，其中每一步是为什么那么做
8：tcp建立连接和断开连接的各种过程中的状态转换细节
9：epool与select的区别
10：epool中et和lt的区别与实现原理
11：写一个server程序需要注意哪些问题
12：项目中遇到的难题，你是如何解决的

 

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3. 网络编程的一般步骤

 

对于TCP连接：

1.服务器端1）创建套接字create；2）绑定端口号bind；3）监听连接listen；4）接受连接请求accept，并返回新的套接字；5）用新返回的套接字recv/send；6）关闭套接字。

2.客户端1）创建套接字create; 2）发起建立连接请求connect; 3）发送/接收数据send/recv；4）关闭套接字。

TCP总结：

Server端：create -- bind -- listen--  accept--  recv/send-- close

Client端：create------- conncet------send/recv------close.

 

对于UDP连接：

1.服务器端:1）创建套接字create；2）绑定端口号bind；3）接收/发送消息recvfrom/sendto；4）关闭套接字。

2.客户端:1）创建套接字create；2）发送/接收消息sendto/recvfrom；3）关闭套接字.

UDP总结:

Server端：create----bind ----recvfrom/sendto----close

Client端：create----  sendto/recvfrom----close.

 

4.sendMessage与postMessage区别？

不同点：sendMessage发送完毕以后需要等待处理完才返回；而postMessage发送消息后立即返回。

Do not post the WM_QUIT message using PostMessage; use thePostQuitMessage function.

postMessage将消息放置到消息队列中，不等待线程处理消息就立即返回。

sendMessage发送指定的消息到窗口，并会调用窗口过程，直到窗口过程处理完毕后才返回。

 

5. TCP的重发机制是怎么实现的？

       1.滑动窗口机制，确立收发的边界，能让发送方知道已经发送了多少（已确认）、尚未确认的字节数、尚待发送的字节数；让接收方知道（已经确认收到的字节数）。

       2.选择重传，用于对传输出错的序列进行重传。

6. TCP和UDP的区别？

       1）TCP面向连接（三次握手机制），通信前需要先建立连接；UDP面向无连接，通信前不需要建立连接；

       2）TCP保障可靠传输（按序、无差错、不丢失、不重复）；UDP不保障可靠传输，使用最大努力交付；

       3）TCP面向字节流的传输，UDP面向数据报的传输。

7.进程间通信有哪些方式？

       1）共享内存，如剪贴板；

       2）匿名管道/命名管道;

       3）邮槽。

       其中共享内存、匿名管道只能实现两个进程间的通信，不能跨网络通信；命名管道和邮槽可以跨网络进程间通信；但命名管道属于点对点的通信，可传输大数据量；而邮槽一次传输的数据量非常有限，通常少于424字节。

8.TCP为什么不是两次连接？而是三次握手？

如果A与B两个进程通信，如果仅是两次连接。可能出现的一种情况就是：A发送完请报文以后，由于网络情况不好，出现了网络拥塞，即B延时很长时间后收到报文，即此时A将此报文认定为失效的报文。B收到报文后，会向A发起连接。此时两次握手完毕，B会认为已经建立了连接可以通信，B会一直等到A发送的连接请求，而A对失效的报文回复自然不会处理。依次会陷入B忙等的僵局，造成资源的浪费。

相对于SOCKET开发者,TCP创建过程和链接折除过程是由TCP/IP协议栈自动创建的.因此开发者并不需要控制这个过程.但是对于理解TCP底层运作机制,相当有帮助.

 

 

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而且对于有网络协议工程师之类笔试,几乎是必考的内容.企业对这个问题热情之高,出乎我的意料：-）。有时上午面试前强调这个问题，并重复讲一次，下午几乎每一个人都被问到这个问题。

因此在这里详细解释一下这两个过程。

TCP三次握手

所谓三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。

三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中，客户端执行connect()时。将触发三次握手。

• 第一次握手:
  客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。
  

• 第二次握手:
  服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时，将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。
  

 

• 第三次握手.
  客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1
  

SYN攻击

   在三次握手过程中，服务器发送SYN-ACK之后，收到客户端的ACK之前的TCP连接称为半连接(half-open connect).此时服务器处于Syn_RECV状态.当收到ACK后，服务器转入ESTABLISHED状态.

  Syn攻击就是 攻击客户端 在短时间内伪造大量不存在的IP地址，向服务器不断地发送syn包，服务器回复确认包，并等待客户的确认，由于源地址是不存在的，服务器需要不断的重发直 至超时，这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列，正常的SYN请求被丢弃，目标系统运行缓慢，严重者引起网络堵塞甚至系统瘫痪。

Syn攻击是一个典型的DDOS攻击。检测SYN攻击非常的方便，当你在服务器上看到大量的半连接状态时，特别是源IP地址是随机的，基本上可以断定这是一次SYN攻击.在Linux下可以如下命令检测是否被Syn攻击

netstat -n -p TCP | grep SYN_RECV

一般较新的TCP/IP协议栈都对这一过程进行修正来防范Syn攻击，修改tcp协议实现。主要方法有SynAttackProtect保护机制、SYN cookies技术、增加最大半连接和缩短超时时间等.

但是不能完全防范syn攻击。

TCP 四次挥手

TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

 

 

参见wireshark抓包，实测的抓包结果并没有严格按挥手时序。我估计是时间间隔太短造成。

source url:http://bluedrum.cublog.cn

 

9. connect方法会阻塞，请问有什么方法可以避免其长时间阻塞？

可以考虑采用异步传输机制，同步传输与异步传输的主要区别在于同步传输中，如果调用recvfrom后会一致阻塞运行，从而导致调用线程暂停运行；异步传输机制则不然，会立即返回。

8.网络编程中设计并发服务器，使用多进程与多线程，请问有什么区别？

答案一:

1，进程：子进程是父进程的复制品。子进程获得父进程数据空间、堆和栈的复制品。

2，线程：相对与进程而言，线程是一个更加接近与执行体的概念，它可以与同进程的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。两者都可以提高程序的并发度，提高程序运行效率和响应时间。

线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源管理和保护；而进程正相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。

答案二:

根本区别就一点：用多进程每个进程有自己的地址空间(address space)，线程则共享地址空间。所有其它区别都是由此而来的：

1。速度：线程产生的速度快，线程间的通讯快、切换快等，因为他们在同一个地址空间内。

2。资源利用率：线程的资源利用率比较好也是因为他们在同一个地址空间内。

3。同步问题：线程使用公共变量/内存时需要使用同步机制还是因为他们在同一个地址空间内。

等等

9. 简述Windows编程容易出错的几点

  

10.Windows编程的知识点，如消息机制，一个自定义消息如何实现。

       自定义消息共分为3步骤：

1）  自定义消息：#defineWM_MYMSG WM_USER+1

2）  在头文件中声明函数：       afx_msg voidonMyMsg();

3) 在消息映射中添加对应关系：

//BEGIN_MESSAGE_MAP(CDefMsgDemoDlg,CDialog) //END_MESSAGE_MAP()

ON_MESSAGE(WM_MYMSG,onMyMsg)

4）定义函数void onMyMsg();

核心即：函数原型、关联消息与消息响应函数的宏、函数实现。

 

11.SNMP协议

       简单网络管理协议——应用层协议.

       包括5种数据包：Get-Request;Get-Next-Request; Set-Request, Get-Response; Trap;

12.RAW套接字

       广泛应用于高级网络编程，如SNIFFER、拒绝服务、IP欺骗都是通过原始套接字实现的。

 

13. 窗口创建的步骤：

1）设计窗口类(填充结构体)à2）注册窗口类RegisterClassà3）创建窗口；4）显示ShowWindow&更新窗口UpdateWindowà4）循环获取消息GetMessage（）{翻译（转换）TranslateMessage消息、处理消息DispathMessage（将消息交付给窗口过程进行处理）}。

 

14. 当触发按钮以后发生了什么？

       1）比如点击鼠标左键后，操作系统首先会感知到该事件；2）操作系统将事件其转化为消息；3）操作系统将消息投递到对应程序（线程）的消息队列中；4）应用程序（线程）从消息队列中通过GetMessage获取消息，并通过DispathMessge将消息交付给操作系统；5）操作系统通过设计窗口类时指定的窗口过程对对消息进行处理。

 

15. 你平时是如何调试程序的？（引申）当一个程序在自己机器上运行正常，但是在其他机器上程序运行崩溃，如何查找原因？

断点调试：

值：查看变量（Variables）、表达式、内存（Memory）、寄存器（Register）的值。

进程控制：VC允许被中断的程序继续运行、单步运行和运行到指定光标处，分别对应快捷键F5、F10/F11和CTRL+F10。

其他调试手段：系统提供一系列特殊的函数或者宏来处理Debug版本相关的信息TRACE、ASSERT、VERIFy。Ctrl+B打开断点设置。

运行崩溃，如何查找原因? [提示后]，可以通过打印语句来发现错误！

 

16.   线程、窗口、消息队列三者之间的关系？

MSDN上如是说：

Thethread to which the message is posted must have created a message queue,or elsethe call to PostThreadMessage fails.  

并提供了如下两种解决方法：

CallPostThreadMessage.If it fails, call the Sleep function and call PostThreadMessageagain. Repeat  until  PostThreadMessage  succeeds.

【面试官】说：一个线程对应一个或多个窗口（创建的关系），同时一个线程对应了一个消息队列。

【总结如下】：
1.在MFC程序框架里面，CWinThread专门负责线程创建的，它可以创建用户界面线程，及工作者线程。其中用户界面线程是包含消息队列的，而工作者线程是不包含消息队列的。即【一句话】：用户界面线程对应一个消息队列。
2.CWinThread类和CWnd类都派生自CCmdTarget，而CDialog对话框类、视图类CView都派生自CWnd。
【深入浅出MFC里一句话】：不是每一个窗口都产生一个线程（因为要付出昂贵的线程切换代价）。即，深入理解之：一个线程可以对应多个窗口。主线程可以创建出其所要的全部窗口。