TCP常见面试题详解

1. TCP与UDP区别？

TCP是一种面向连接的，可靠的的传输层通信协议。特点：面向连接，点对点（一对一）的通信，高可靠（流量控制与拥塞控制），效率低，占用系统资源多。

UDP是一种无连接的，不可靠的传输层通信协议。特点：不需要连接，传送方不管接收方有没有准备好，直接发送信息。可以广播发送信息（支持一对一，一对多和多对多），传输不可靠，有可能丢失信息，效率高，占用系统资源少。

 

2. TCP为何是三次握手，不是两次？

在谢希仁著《计算机网络》中讲“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”。

谢希仁版《计算机网络》中的例子是这样的，“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下：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。”

但面试官不一定赞同上面的说法，于是有下面的解释：

TCP三次握手是为了实现可靠数据传输，TCP通信的双方都必须维护一个序列号，以标识发出去的数据包中，哪些是已经被对方收到，三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值，并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤，如果只是两次握手，至多只有连接发起方的起始序列号能被确认，另一方的序列号能不能被确认。如果四次握手的话，则是如下步骤：

1.A 发送SYN 报文给B，这是第一次报文交互；

2. B发送ACK确认A的SYN报文，这是第二次报文交互；

3. B发送自己的SYN报文给A，这是第三次报文交互；

4. A需要ACK确认B的SYN报文，这是第四次报文交互。

可以看出，2，3步骤可以合并。

TCP作为一种可靠传输控制协议，核心思想是：既要保证数据可靠传输，又要提高传输的效率，而用三次恰恰可以满足以上两方面的需求！

 

3. 为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

 

 

 

当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

 

4.为什么最后要等一个TIME_WAIT时间呢？ TIME_WAIT状态要维持2MSL？

 

 

TIME_WAIT状态的主要目的有两个：

1.确保最后一个确认报文能够到达。如果没能到达，服务端就会会重发FIN请求释放连接。等待一段时间没有收到重发就说明服务的已经CLOSE了。如果有重发，则客户端再发送一次LAST ack信号。

2.TIME_WAIT状态持续2MSL的时间可以让一个TCP连接的两端发出的报文都从网络中消失，从而保证下一个tcp连接不会被上一个连接的报文所干扰。

具体来说就是：这2个MSL中的第一个MSL是为了等自己发出去的最后一个ACK从网络中消失，而第二MSL是为了等在对端收到ACK之前的一刹那可能重传的FIN报文从网络中消失。