问：什么是IP地址
答：IP是网络互联的协议，是TCP/IP 网络层的协议，设计IP的目的是，提高网络的可扩展性，实现大规模的网络互通，Ip地址是网络上对于设备的识别
问：什么是端口？
答：唯一表示一个主机上的某个进程。
问：什么是网络字节序
答：网络传输的数据是一种字节流，在UDP/TCP/IP中，规定第一个接收到的字节放到高地址，也就是大端字节序，但是不同的主机存在不同的存储方式，为了统一，需要将数据进行网络字节序的转变。
问：常见的网络协议有哪些？
答：数据链路层：Wi-Fi 网络协议层：IP协议 传输层：TCP UDP 应用层：HTTP DNS FTP SSH
问OSI 7层模型
- 物理层：利用传送介质，为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输
- 数据链路层：物理寻址，同时将比特流转换为逻辑传输路线（arp 协议，rarp协议）
- 网络层：控制子网的运行，逻辑编址，分组传输，路由选择
- 传输层：接收网络层的数据，必要时进行分割，达到端对端的连接，保证数据的可靠性
- 会话层：不同主机上的用户建立会话管理
- 表示层：将不同的数据格式进行转换，解析语法意义，加密解密，压缩解压缩等
- 应用层：为用户提供各种应用协议。
问：TCP/IP 4层模型？
问：什么是tcp协议？
答：tcp 是面向连接的可靠的流式服务
数据链路层：将数据封装成帧，加上报头和报尾，报头包括了目的MAC地址和源MAC地址
网络层：同过MAC地址找到对应的节点，通过arp 从Ip--MAC 或rarp 从MAC--IP 地址转换
TCP 编程流程
server端socket() --- bind() ----listent()----accept()---recv()----send()----close()
client 端 socket()--- connect() ---send()---recv()---close()
tcp 是面向字节流的，tcp有自己的缓冲，当应用程序传输的字节流太长，tcp就可以分短在传输
- 源端口：标示报文 的返回接口 目的端口：指明接收主机的接口
- 序号和确认号：是tcp传输可靠的关键部分，序号是本报文段发送数据组的第一个字节序号，每一个字节一个序号，例如一个报文段的序号为300，数据部分为100字节，则下一个报文段的序号为400，所以序号确定了tcp的有序性，确认号，即ACK 指明下一个期待收到的字节序号，表明该序号之前的数据，已经准确无误地收到，
- 数据偏移/首部长度 tcp 头部长度不确定，若不包含任何子段是20字节，首部长度是指识了数据区在报文中的起始偏移值。
- 控制位：URG ACK PSH RST SYN FIN
- URG ： 紧急指针标记 1 有效， 0 无效
- ACK ：确认序号标志 1 有效 ，0标示报文中不含字段确认消息，忽略确认号字段
- PSH ：push标志 标示接收方收到数据，应该立即交给应用程序，而不是在缓冲区排队
- RST ：重置连接标志 用于重置由于主机崩溃或者其他原因造成的错误连接，或者用于拒绝非法连接
- SYN ：同步序号，用于建立连接的时候
- FIN： finish标志，标示没有数据发送了，关闭本方数据流
- 滑动窗口：用来告知发送端接收端所能接受的缓冲的大小，用来控制发送端发送的速率，窗口大小是一个16位bit
- 校验和：奇偶校验，对整个tcp 报头和数据进行校验 发送端计算和存储，接收端验证
- 紧急指针：是发送端紧急发送给服务端数据的一种方式
- 选项和填充：最常见的可选字段是最长报文大小，又称为MSS（Maximum Segment Size），每个连接方通常都在通信的第一个报文段（为建立连接而设置SYN标志为1的那个段）中指明这个选项，它表示本端所能接受的最大报文段的长度。选项长度不一定是32位的整数倍，所以要加填充位，即在这个字段中加入额外的零，以保证TCP头是32的整数倍。
- 数据部分：TCP 连接 可以有数据部分，也可以没有
三次握手的过程
三次握手发生在connect()建立连接的时候
- 建立连接，客户端给服务器发送连接请求，发送SYN==1，序号seq==x, 然后客户端进入SYN_SEND，等待服务器确认
- 服务器收到SYN报文段，需要对SYN报文段进行确认，然后将确认号ACK=x+1 ，然后将ACK，和SYN==1 ，和序号seq==Y 发送给客户端，服务端进入SYN_RECV状态
- 客户端收到服务端发来的SYN+ACK报文，经应到报文ACK==Y+1，向服务端发送ACK 报文，完成3次握手，客户端和服务端都进入ESTABLISHED
问：为什么要三次握手？
答：因为防止已经失效的连接突然传送到服务端，而造成的资源浪费 例如：一个client向server发送了一次请求报文，但是在某个网络节点上滞留了长的时间，导致连接释放的某个时刻到达server端，而server端以为是一次新的请求，如果没有3次握手，此时服务端就和客户端建立建立，而客户端已经放弃了本次连接，也不发送数据，但是服务器一直等待数据，浪费了资源
问：那个阶段最容易受到攻击？
答：第二个阶段，当客户端伪造了大量的ip地址，然后给服务器发送SYN 请求，当服务器接受到SYN请求时，对SYN 进行确认，由于IP无效，服务器 会多次从发ACK 确认，确收不到客户端的第三次确认，导致服务端的未连接队列沾满，浪费了资源，使得正确连接无法继续，直到到达重传次数上限，或者超时时间，才会放弃这个攻击连接
问：解决办法？
- 缩短Timeout的时间，但是有可能因为网络拥塞导致正常连接失败
- 当未完成序列超过一半时，释放系统资源
- 设置SYN cookie 当server端回复SYN+ACK时，不立即分配数据区，而是通过一种算法，求的一个cookie 放大hash表中，将这个cookie值作为序号加密发送，若短时间收到相同SYN报文，则拉黑IP
问：listen（int fd,int baklog)的第二个参数意义？
答：内核会为我们维护两个队列，已完成队列，和未完成队列，SYN队列就是未完成队列，放着没有完成3次握手的连接，而listen（）的backlog时表示，已完成队列中等待accept()最大数目，不同系统数目会比backlog多一个。
问：connect（）作用？如何防止connect（）长时间阻塞？
答：发起连接，建立三次握手，将connect（）设置为非阻塞，用select 或者poll 机制来检测
问： send（）发送成功是否代表数据已经到了接受方的缓冲区？
答：send（）返回为-1 ，表示失败，=0表示成功写入自己的发送缓冲区，不能表示已经到了对面的接受缓冲区 recv（）函数 返回值表示已经接受到字节个数，=-1 失败，=0 表示对方关闭了连接
问：什么是TCP粘包？如何解决？
答：产生粘包原因：
- TCP为了更高的提高效率，Nagle算法往往会收集足够的数据才发送 ，
- 接收方不及时接收消息，导致多个数据被一次recv（）
- 发送端缓冲区大于网卡MTU时，会进行拆包
解决粘包问题
- 关闭Nagle算法，使用TCP_NODELAY选项修改
- 每条数据增加特定符号开始和结尾，但是要保证数据内容不要包含特定字符
- 每一条数据前4位为该数据的长度，这样可以根据长度读取数据
问：如何查看缓冲区有多少数据未处理
答：netstat -natp
问：流量控制
答：流量控制就是有可能客户端发送消息太快，而客户端来不及接收，可能会造成数据的丢失，滑动窗口机制很容易的解决了对放的发送速率
TCP 为每个链接维护了一个计时器，当一次滑动窗口为rwnd=400 意思是有400字节的缓冲，当发送方收到rwnd==0表示不能再发
问：拥塞控制
双发维护着一个拥塞窗口，拥塞窗口的大小取决于网络的拥塞程度，动态的变换，原则上只要网络不拥塞，就扩大一点，否则拥塞窗口就减少，
1 慢开始：当开始发送数据的时候，由于不清楚网络的负荷情况，采取试探性的增加窗口的数值，防止造成网络拥塞。
初始设置rwnd=1，开始试探的成倍增加数值，即从1 ---2 ----4----8......... 为了防止一直增大，还要增加一个状态变量ssthresh，当rwnd<ssthresh,启动慢启动算法，当rwnd>ssthresh,采取拥塞避免，当rwnd==ssthresh，两种算法都可以
2 拥塞避免
当rwnd 增加的一定标准，不再是成倍增加，而是加1，一旦判断为网络拥塞，无论是慢启动阶段还是拥塞避免阶段，把开始的状态变量ssthresh设置为最初的一半（不能小于2），然后将rwnd=1，从新开始慢启动
快重传和快恢复
快重传算法要求每次接收到数据后立即发出确认，
当收到m1 m2 ，但是m3 丢失，接收端不对发过来的m4 m5 进行处理，而是再发m2 的确认，这样发送端就知道m3丢失了，所以立即重传m3
快恢复
当收到3次重复确认时，将慢开始的状态变量减半，然后将rwnd设置为ssthresh的值，执行拥塞避免算法。
断开连接的四次挥手
任意一方执行close()函数时,开始执行4次挥手
- 主机1 设置seq的值 seq==X,向主机2发送fin报文段 fin==1, 此时主机1 进入FIN_WAIT_1的状态
- 主机2被动收到FIN报文，向主机一发送ACK确认号ACK=X+1 主机一进入FIN_WAIT_2的状态，主机2进入CLOSE_WAIT状态（此时处于半关闭状态）
- 主机2 向主机一发送FIN=1，自己的seq=z, 主机2 进入LAST_ACK 最后确认状态
- 主机1 收到主机2的FIN后， 发送ACK=z+1 ，然后进入TIME_WAIT状态，主机2 收到ACK 后断开连接，主机1 等待两个报文时间，正常关闭。
问：为什么要4次分手？
答：因为TCP 是面向连接的可靠的，字节流式服务，而且是全双工模式，因此每个方向都是单独进行关闭的，当一方发送FIN只是告诉这边没有数据流动了，但是另一方仍然可以发送数据，只要也发送FIN时，双方才停止数据交流
问：TIME_WAIT的作用？
答：如果主机一直接关闭，由于网络原因，主机二并没有收到最好的ACK确认，那么主机二在超时，从新发FIN 报文，而此时主机一已经关闭，找不到连接，因此需要2个报文时间等待。
如果主机一直接关闭，然后又向主机2 发送一次新链接，假如两次端口号相同，网络中有上次遗留的数据，会被认为是新链接的数据，导致数据混杂。
因此 TIME_WAIT保证让TCP报文有足够的时间识别和丢弃