关于TCP与UDP
【问题1】TCP与UDP的区别：
| TCP | UDP |
|---|---|
| 面向连接，全双工可靠信道 | 无连接，不可靠信道 |
| 面向字节流 | 面向报文 |
| 点对点 | 一对一，多对多，一对多，多对一 |
| 开销大 | 开销少 |
| 有拥塞控制 | 无拥塞控制 |
| 无差错，不丢失，不重复，且按时到达 | 尽最大努力交付，不保证可靠交付 |
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TCP是面向连接的全双工可靠信道；UDP是无连接不可靠信道
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tcp开销大，收不开销20字节；udp开销小，首部开销8字节
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tcp是点到点，一对一链接；udp支持一对一，多对多，多对一和一对多链接
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tcp面向字节流，实际上是tcp把数据看成一串无结构的字节流；
udp是面向报文的，udp没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会是源主机的发送速率降低（如实时视频会议，qq语音电话，游戏等）
- 字节就是散乱的数据 报文就是添加了标记，封装后的数据
- 字节流是由字节组成的, 主要用在处理二进制数据，它是按字节来处理的
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TCP提供可靠的服务。也就是说，通过TCP连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达；
UDP尽最大努力交付，即不保证可靠交付
TCP的优点： 可靠，稳定 TCP的可靠体现在TCP在传递数据之前，会有三次握手来建立连接，而且在数据传递时，有确认、窗口、重传、拥塞控制机制，在数据传完后，还会断开连接用来节约系统资源。
TCP的缺点： 慢，效率低，占用系统资源高，易被攻击 TCP在传递数据之前，要先建连接，这会消耗时间，而且在数据传递时，确认机制、重传机制、拥塞控制机制等都会消耗大量的时间，而且要在每台设备上维护所有的传输连接，事实上，每个连接都会占用系统的CPU、内存等硬件资源。 而且，因为TCP有确认机制、三次握手机制，这些也导致TCP容易被人利用，实现DOS、DDOS、CC等攻击。
UDP的优点： 快，比TCP稍安全 UDP没有TCP的握手、确认、窗口、重传、拥塞控制等机制，UDP是一个无状态的传输协议，所以它在传递数据时非常快。没有TCP的这些机制，UDP较TCP被攻击者利用的漏洞就要少一些。但UDP也是无法避免攻击的，比如：UDP Flood攻击……
UDP的缺点： 不可靠，不稳定 因为UDP没有TCP那些可靠的机制，在数据传递时，如果网络质 量不好，就会很容易丢包。 基于上面的优缺点，那么： 什么时候应该使用TCP： 当对网络通讯质量有要求的时候，比如：整个数据要准确无误的传递给对方，这往往用于一些要求可靠的应用，比如HTTP、HTTPS、FTP等传输文件的协议，POP、SMTP等邮件传输的协议。 在日常生活中，常见使用TCP协议的应用如下： 浏览器，用的HTTP FlashFXP，用的FTP Outlook，用的POP、SMTP Putty，用的Telnet、SSH QQ文件传输 ………… 什么时候应该使用UDP： 当对网络通讯质量要求不高的时候，要求网络通讯速度能尽量的快，这时就可以使用UDP。 比如，日常生活中，常见使用UDP协议的应用如下： QQ语音 QQ视频 TFTP ……
关于TCP三次握手，四次挥手
【问题1】tcp为什么是三次握手而不是两次
客户端a，服务器b
三次握手是为了保证tcp信息传输的可靠性。
就好比打电话：
a问：你能听到么？
b说：我能听到。
a说：我也能听到你说的。
确保a和b都能听到对方的声音后再开始发信息。
若是两次握手，那么B无法确定B的信息A是否能收到。
客户端a，服务器b
原理：服务器b给客户端a发送ACK确认信息时，由于网络原因，报文被丢弃，服务器b认为已经建立好链接了，b处于等待着客户端a给他发信息的状态，但客户端a迟迟都等不到b的确认ack，认为b没有收到SYN请求，客户端a超时重传SYN，但此时服务器b认为已经和a连接上了，所以不理会a重传的SYN。
最终导致两头都在干等着，a等b的ACK，b等a的消息
【问题2】tcp为什么是四次握手而不是三次
客户端a，服务器b
四次挥手：是为了确保数据能够完整传输
解释：当客户端a给服务器b发送FIN释放请求，仅仅表示a没有数据再发送给对方，而并不代表b的数据已发送完毕，所以b等发完数据后再向客户端发送释放请求，告诉a我也发送完毕，然后两端才能正常关闭。
三次挥手：
- 可能出现的问题：可能被动方会有数据没发完
- 在特定情况下也可以是三次挥手：在被动只作为接收，不发送数据时
【问题3】关于SYN洪泛攻击
发生在三次握手，攻击者通过发送大量的半连接请求（SYN），连上后不发送确认信息（ACK），让服务器认为对方没收到（SYN + ACK），所以一直重发（SYN + ACK），耗费服务器CPU和内存资源。导致服务器无暇理会客户正常请求
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报文，服务器回复ACK确认报文，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报文被丢弃，目标系统运行缓慢，严重者引起网络堵塞甚至系统瘫痪。
解决办法：制定一个半连接检查程序，当接入服务器的半连接超过指定数值就对其进行删除。（可以用队列，先进先出）
关于close_wait
【问题1】项目中close_wait在什么情况下会出现？
**答：**客户端（主动方）强制关闭（如：Ctrl + c）时，客户端的套接字被迫关掉，导致服务器的FIN发送不到客户 端，服务器一直处在close_wait阶段重传FIN，所以端口越多，积累下来的close_wait越多。close_wait是
【问题2】怎么减少close_wait的产生？能消掉么？
**答：**close_wait可以消掉。
消除办法：该close的地方正确close
【问题3】close_wait趋于平缓意味着什么？
**答：**意味着不会爆栈
关于Time_wait
【问题1】Time_wait存在意义是什么？
客户端a（主动），服务器b（被动）
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保证可靠的终止TCP连接。
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保证让迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃。
- 可靠的终止TCP连接，若处于time_wait的client发送给server确认报文段丢失的话，server将在此又一次发送FIN报文段，那么client必须处于一个可接收的状态就是time_wait而不是close状态。
- 保证迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃，linux 中一个TCPport不能打开两次或两次以上。当client处于time_wait状态时我们将无法使用此port建立新连接，假设不存在time_wait状态，新连接可能会收到旧连接的数据，导致前后两次连接数据错乱的情况。
【问题2】Time_wait的特点
- 在关闭TCP连接的时候，先出手的一方注定逃不开TIME_WAIT的宿命
- Time_wait使得这个TCP连接在2MSL连接等待期间，定义这个连接的四元组（客户端IP地址和端口port，服务端IP地址和端口号）不能被使用。
【问题3】怎样避免Time_wait状态占用资源
假设是client，我们一般不用操心，由于client一般选用暂时port。再次创建连接会新分配一个port。
除非指定client使用某port，只是一般不须要这么做。
假设是server主动关闭连接后异常终止。则由于它总是使用一个知名serverport号，所以连接的time_wait状态将导致它不能重新启动。只是我们能够通过socket的选项SO_REUSEADDR来强制进程马上使用处于time_wait状态的连接占用的port。
通过socksetopt设置后，即使sock处于time_wait状态，与之绑定的socket地址也能够马上被重用。