面试-网络

TCP协议

握手挥手

TCP重传（原始包或ACK包丢失导致）

• 超时重传（RTT, RTO)
  
• 快速重传（3次同样ACK）
  
• 选择重传SACK（TCP optional SACK）
  Kind: 5 (SACK选项类型)
  Length: 可变(取决于报告的块数)
  SACK Blocks: 每个块包含[左边缘, 右边缘]表示已接收的非连续数据范围
  
• DSACK（Duplicate SACK）
  告诉发送方有哪些数据被重复接收了。DSACK通过第一个SACK块报告重复接收的数据范围（其他SACK块报告正常的不连续数据），使发送方能明确知道哪些重传是不必要的。
  
  

滑动窗口

• 窗口大小就是指无需等待确认应答，而可以继续发送数据的最大值
  
  

流量控制（发送方关心接收方）

• TCP 提供一种机制可以让「发送方」根据「接收方」的实际接收能力控制发送的数据量，这就是所谓的流量控制。
• 发送窗口和接收窗口不变，接收方通过ACK来控制发送方发送窗口大小：
  
• 发送窗口和接收窗口改变，通告接收窗口大小。发送窗口和接收窗口中所存放的字节数，都是放在操作系统内存缓冲区中的，而操作系统的缓冲区，会被操作系统调整。
  
• 为了防止丢包发生，TCP 规定是不允许同时减少缓存又收缩窗口的，而是采用先收缩窗口，过段时间再减少缓存，这样就可以避免了丢包情况。
  

窗口关闭

• 接收方向发送方通告窗口大小时，是通过 ACK 报文来通告的。那么，当发生窗口关闭时，接收方处理完数据后，会向发送方通告一个窗口非 0 的 ACK 报文，如果这个通告窗口的 ACK 报文在网络中丢失了，那麻烦就大了。
  
• 解决办法：只要 TCP 连接一方收到对方的零窗口通知，就启动持续计时器。之后通过发生窗口探测报文检测。
  

Nagle算法（发送方，sockopt设置TCP_NODELAY）

使用 Nagle 算法，该算法的思路是延时处理，它满足以下两个条件中的一条才可以发送数据：

• 要等到窗口大小 >= MSS 或是 数据大小 >= MSS
• 收到之前发送数据的 ack 回包
  

Delayed-ACK（接收方，setsockopt设置TCP_QUICKACK）

• 延迟确认是TCP协议中一项重要的优化机制，它通过减少确认(ACK)数据包的数量来提高网络效率，会增加端到端延迟。

拥塞控制（发送方关心整个网络）

TCP 不能忽略网络上发生的事，它被设计成一个无私的协议，当网络发送拥塞时，TCP 会自我牺牲，降低发送的数据量。于是，就有了拥塞控制，控制的目的就是避免「发送方」的数据填满整个网络。

• 慢启动
  
• 拥塞避免
  
• 拥塞发生
  • 发生超时重传
    
  • 发生快速重传（快速恢复）
    
• 拥塞算法