常见的网络编程面试题

1、TCP和UDP的区别:

1)TCP提供面向连接的传输,通信前要先建立连接(三次握手机制);UDP提供无连接的传输,通信前不需要建立连接。

2)TCP提供可靠的传输(有序,无差错,不丢失,不重复);UDP提供不可靠的传输。

3)TCP面向字节流的传输,因此它能将信息分割成组,并在接收端将其重组;UDP是面向数据报的传输,没有分组开销。

4)TCP提供拥塞控制和流量控制机制;UDP不提供拥塞控制和流量控制机制。

2、流量控制和拥塞控制的实现机制:

1)TCP采用大小可变的滑动窗口机制实现流量控制功能。窗口的大小是字节。在TCP报文段首部的窗口字段写入的数值就是当前给对方设置发送窗口的数据的上限。
在数据传输过程中,TCP提供了一种基于滑动窗口协议的流量控制机制,用接收端接收能力(缓冲区的容量)的大小来控制发送端发送的数据量。

2)采用滑动窗口机制还可对网络进行拥塞控制,将网络中的分组(TCP报文段作为其数据部分)数量维持在一定的数量之下,当超过该数值时,网络的性能会急剧恶化。传输层的拥塞控制有慢开始(Slow-Start)、拥塞避免(Congestion Avoidance)、快重传(Fast Retransmit)和快恢复(Fast Recovery)四种算法。
拥塞: 大量数据报涌入同一交换节点(如路由器),导致该节点资源耗尽而必须丢弃后面到达的数据报时,就是拥塞。

详解请转到https://blog.csdn.net/Broken_Wave/article/details/82349534

3:tcp连接建立的时候3次握手,断开连接的4次握手的具体过程

建立连接采用的3次握手协议,具体是指:
第一次握手是客户端connect连接到server,server accept client的请求之后,向client端发送一个消息,相当于说我都准备好了,你连接上我了,这是第二次握手,第3次握手就是client向server发送的,就是对第二次握手消息的确认。之后client和server就开始通讯了。
断开连接的4次握手,具体如下:
断开连接的一端发送close请求是第一次握手,另外一端接收到断开连接的请求之后需要对close进行确认,发送一个消息,这是第二次握手,发送了确认消息之后还要向对端发送close消息,要关闭对对端的连接,这是第3次握手,而在最初发送断开连接的一端接收到消息之后,进入到一个很重要的状态time_wait状态,这个状态也是面试官经常问道的问题,最后一次握手是最初发送断开连接的一端接收到消息之后。对消息的确认。

详解请转到https://blog.csdn.net/Broken_Wave/article/details/82350302

4:epoll与select的区别

select在一个进程中打开的最大fd是有限制的,由FD_SETSIZE设置,默认值是2048。不过 epoll则没有这个限制,它所支持的fd上限是最大可以打开文件的数目,这个数字一般远大于2048,一般来说内存越大,fd上限越大,1G内存都能达到大约10w左右。

select的轮询机制是系统会去查找每个fd是否数据已准备好,当fd很多的时候,效率当然就直线下降了,epoll采用基于事件的通知方式,一旦某个fd数据就绪时,内核会采用类似callback的回调机制,迅速激活这个文件描述符,而不需要不断的去轮询查找就绪的描述符,这就是epoll高效最本质的原因。

无论是select还是epoll都需要内核把FD消息通知给用户空间,如何避免不必要的内存拷贝就很重要,在这点上,epoll是通过内核于用户空间mmap同一块内存实现的,而select则做了不必要的拷贝

5:epoll中et和lt的区别与实现原理

LT:水平触发,效率会低于ET触发,尤其在大并发,大流量的情况下。但是LT对代码编写要求比较低,不容易出现问题。LT模式服务编写上的表现是:只要有数据没有被获取,内核就不断通知你,因此不用担心事件丢失的情况。
ET:边缘触发,效率非常高,在并发,大流量的情况下,会比LT少很多epoll的系统调用,因此效率高。但是对编程要求高,需要细致的处理每个请求,否则容易发生丢失事件的情况。

6、connect方法会阻塞,请问有什么方法可以避免其长时间阻塞?

最通常的方法最有效的是加定时器;也可以采用非阻塞模式。

7、网络中,如果客户端突然掉线或者重启,服务器端怎么样才能立刻知道?

答:若客户端掉线或者重新启动,服务器端会收到复位信号,每一种tcp/ip得实现不一样,控制机制也不一样。

8.在子网210.27.48.21/30种有多少个可用地址?分别是什么?

210.27.48.21/30代表的子网的网络号是30位,即网络号是210.27.48.21 & 255.255.255.251=210.27.48.20,此子网的地址空间是2位,即可以有4个地址:210.27.48.20, 210.27.48.21, 210.27.48.22, 210.27.48.23。第一个地址的主机号(host number/id)是0,而主机号0代表的是multicast地址。最后一个地址的最后两位是11,主机号每一位都为1代表的是广播(broadcast)地址。所以只有中间两个地址可以给host使用。其实那个问题本身不准确,广播或multicast地止也是可以使用的地址,所以回答4也应该正确,当然问的人也可能是想要你回答2。我个人觉得最好的回答是一个广播地址,一个multicast地址,2个unicast地址。

9.TTL是什么?有什么用处,通常那些工具会用到它?(ping? traceroute? ifconfig? netstat?)

简:TTL是Time To Live,一般是hup count,每经过一个路由就会被减去一,如果它变成0,包会被丢掉。它的主要目的是防止包在有回路的网络上死转,浪费网络资源。ping和traceroute用到它。

详:TTL是Time To Live,目前是hup count,当包每经过一个路由器它就会被减去一,如果它变成0,路由器就会把包丢掉。IP网络往往带有环(loop),比如子网A和子网B有两个路由器相连,它就是一个loop。TTL的主要目的是防止包在有回路的网络上死转,因为包的TTL最终后变成0而使得此包从网上消失(此时往往路由器会送一个ICMP包回来,traceroute就是根据这个做的)。ping会送包出去,所以里面有它,但是ping不一定非要不可它。traceroute则是完全因为有它才能成的。ifconfig是用来配置网卡的,netstat -rn 是用来列路由表的,所以都用不着它

10.路由表示做什么用的?在linux环境中怎么来配置一条默认路由?

简:路由表是用来决定如何将包从一个子网传送到另一个子网的,换局话说就是用来决定从一个网卡接收到的包应该送的哪一张网卡上的。在Linux上可以用“route add default gw <默认路由器IP>”来配置一条默认路由。

详:路由表是用来决定如何将包从一个子网传送到另一个子网的,换局话说就是用来决定从一个网卡接收到的包应该送的哪一张网卡上的。路由表的每一行至少有目标网络号、netmask、到这个子网应该使用的网卡。当路由器从一个网卡接收到一个包时,它扫描路由表的每一行,用里面的netmask和包里的目标IP地址做并逻辑运算(&)找出目标网络号,如果此网络号和这一行里的网络号相同就将这条路由保留下来做为备用路由,如果已经有备用路由了就在这两条路由里将网络号最长的留下来,另一条丢掉,如此接着扫描下一行直到结束。如果扫描结束任没有找到任何路由,就用默认路由。确定路由后,直接将包送到对应的网卡上去。在具体的实现中,路由表可能包含更多的信息为选路由算法的细节所用。题外话:路由算法其实效率很差,而且不scalable,解决办法是使用IP交换机,比如MPLS。
在Linux上可以用“route add default gw <默认路由器IP>”来配置一条默认路由。

11.在网络中有两台主机A和B,并通过路由器和其他交换设备连接起来,已经确认物理连接正确无误,怎么来测试这两台机器是否连通?如果不通,怎么来判断故障点?怎么排除故障?

测试这两台机器是否连通:从一台机器ping另一台机器
如果ping不通,用traceroute可以确定是哪个路由器不能连通,然后再找问题是在交换设备/hup/cable等。

12. TCP通讯中,select到读事件,但是读到的数据量是0,为什么,如何解决?

select 返回0代表超时。select出错返回-1。

select到读事件,但是读到的数据量为0,说明对方已经关闭了socket的读端。本端关闭读即可。

当select出错时,会将接口置为可读又可写。这时就要通过判断select的返回值为-1来区分。

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