[网络协议]Tcp特点及相关问题

TCP协议有什么特点？

TCP协议是有序的、面向连接的、可靠的字节流传输层协议。

什么是有序？

数据在分组的时候，每一个分组数据会有编序列号，正是因为有序列号，当分组数据合成在一起的时候才能完整的拼在一起。

什么是面向连接？

使用TCP协议通信的双方必须先建立连接，然后才能开始数据的读写，TCP连接是全双工的，即双方的数据读写可以通过一个连接进行。完成数据交换之后，通信双方都必须断开连接以释放资源。

可靠传输通过什么来保证？

1、三次握手建立连接
2、有应答机制，也就是将数据发送给对方后，对方必须回应是否发送成功（应答确认和超时重传）
3、使用窗口滑动机制，根据网络的好坏，控制对方发送的分组数据的大小。

三次握手发生在什么时候？

三次握手发生在客户端执行connect()的时候，该步返回成功，则说明三次握手已经建立。

为什么是三次握手两次不可以是两次？

不可以。举个反例：假设可以是两次握手，客户端在发送一个连接请求报文段之后，此报文段并没有直接到达服务器端，而是在某个网络节点长时间的逗留了，系统会认为它已经失效，此时客户端重新发送请求，当新的请求、连接释放之后，第一次发送的请求又到达了服务器端，此时服务器端会认为是客户端又发起了新的连接请求，会给客户端发送确认报文段，而客户端其实并没有发送这个请求，而是前面滞留的，所以客户端对服务器发送过来的确认报文段不予理睬，也不会发送数据，而服务器端却认为连接已经建立成功，并等待客户端发送过来的数据。这样一来，服务器端的很多资源就会白白浪费。
若采用三次握手，则可以避免上述情况，客户端如果对确认请求不予理睬，服务器端由于收不到确认信息，就知道客户端并没有要建立连接，从而不会白白等待，造成资源的浪费。

三次握手时会出现什么攻击？

比较典型的是syn泛洪攻击，或叫syn溢出攻击。
syn溢出攻击，是出现在第二个阶段，如果客户机伪造出大量第一次sys同步报文，服务器端就会一次消耗很多资源来保存客户端的信息，并进行确认，实际确认是会失败的，但是失败需要一定的时间，因为服务器端会连续多次进行第二次握手确认后才认定失败。那么短时间有大量syn同步报文永祥服务器端，服务器端资源可能会被耗尽，就可能导致正常的客户端得不到响应而连接失败。

四次挥手的过程可以用三次完成吗？

可以。一般在cli端发送请求报文段之后，ser端可以同时发送出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，ser端在接收到cli端的请求关闭连接的报文之后，可能不会立即关闭，而是要等到ser端的报文全部发送完成之后才会发送Fin报文，此时只会发送一个ACK报文，因此需要四步挥手。但是，如果在本端关闭连接的同时，恰好又收到了对方的Fin报文，此时就可以把本端的Fin和确认ACK合在一起发送给对方，就可以实现三次挥手。

四次挥手时，会受到什么样的攻击？

详解：https://blog.csdn.net/plokmju88/article/details/103918001.

“滑动窗口机制”工作原理

当网络不好导致数据丢失时

数据每丢失一次，分组字节数减为以前的二分之一。

当网络恢复时

如果目前分组大小<最初大小的二分之一，每成功发送一个字节，字节数增加1倍。
如果目前分组大小>=最初大小的二分之一时，没成功发送一次，分组字节数只增加1字节，增加减缓了，直到恢复到最初分组大小。

什么是应答确认？

当发送端将数据发出之后会等待对短的确认应答。如果有确认应答，说明数据已经成功到达对端，反之，则数据丢失的可能性很大。TCP将每个字节的数据都进行了编号，即为序列号。每一个序列号都带有对应的确认序列号，意思是告诉发送者，我已经受到了哪些数据，下次你从哪里发。

什么是超时重传？

重发超时是指在重发数据之前，等待确认应答到来的那个特定时间间隔。如果超过了这个时间仍未收到确认应答，发送端将进行数据重发。
详解：https://blog.csdn.net/qq_43669007/article/details/105460858.

字节流是什么？

流可以看做是一个输出管道，字节流的意思就是说，将由多个字节组成的数据放入到这个管道之中，而且数据分组发送时，分组数据的大小可以以字节为单位进行调整。

为什么要调整分组数据的字节数？该怎样调整？

1、我们前面说过，分组数据的大小是根据网络的好坏来调整的，那么当网络不好时，如果还一昧的发送字节数很大分组数据，就很容易出错。（这就好比道路状况本来就差，却还大量的涌入车辆，就很容易出现交通事故，所以当交通道路状况很差时，就应该及时减少车辆的流入，当路况好时，再增加汽车流量。）
2、TCP在通信时，如果检测到网络不佳，就会减少分组数据的字节数（把分组数据变少），网络状况好转时再逐步增加字节数，总之会根据网络的好坏来调整字节数，这个调整的机制被称为“滑动窗口机制”

什么是TCP粘包？

TCP粘包就是指发送方发送的若干数据到达接收方是粘在了一起，从接受缓冲区来看，后一数据的头紧接着前一数据的尾。
详解：https://blog.csdn.net/weixin_41047704/article/details/85340311.

参考：https://blog.csdn.net/qq_43648751/article/details/105924221.