计算机网络基础知识 - 传输层- 慕课网

1. 传输层主要工作在什么地方？

答：应用层之下，网络层之上，提供端到端的通信。主要工作在终端设备。

2. 传输层最重要的两个协议是什么？

答：TCP协议和UDP协议。

3. 端口是什么，端口有什么作用？端口在协议中—般占用几个字节？

答：端口是标记不同的使用网络的进程，16位2个字节。

4. UDP协议的中文全称是什么? UDP协议有什么特点？请分点说明。

答：用户数据报协议。特点：无连接、不可靠、面向报文、没有拥塞控制、开销小。

无连接：在发送数据前，源主机和目的主机不会建立连接。

不可靠：想发就发，不负责数据在网络中是否丢失，是否收到。

面向报文：将应用层数据首部添加报文。

开销小：首部小，开销小。

5.UDP的报文和IP报文一样，也是由头部和数据两个部分组成，请绘制UDP头部的结构图。

答：

6. TCP协议的中文全称是什么? TCP协议有什么特点？请分点说明。

答：传输控制协议。

特点：面向连接、点对点、可靠传输、全双工、面向字节流。

面向连接：在发送数据前要建立连接。

点对点：发数据和接受数据的双方都是明确的。

可靠传输：保证数据能够正确交付。

面向字节流：根据TCP报文大小对数据进行切分。

7.TCP的报文和UDP、IP报文—样，也是由头部和数据两个部分组成，请绘制TCP头部的结构图。

答：

8.TCP报文头部的序号和确认号都占据4个字节，序号有什么用？确认号呢？

答：序号标记数据首字节的序号，确认号标记期望收到的数据的首字节序号。

9.TCP报文头部的数据偏移字段有什么用？他和TCP报文的结构有什么关系？

答：标记TCP报文首部字段的长度，最大60字节。他的大小主要与TCP选项字段有关。

10. TCP报文头部的标记占用6个比特位，每个比特位的值可以为1或0, 他们分别有什么意义？

答：每个比特位表示一种标记，URG表示紧急数据；ACK是确认位；PSH是推送位，要求尽快将数据交付给上层；RST是重置位；SYN是同步位；FIN是终止位。

11. TCP报文头部的窗口占用2个字节，窗口字段有什么作用?

答：表示接收方愿意接受的字节数量，用于控制数据传输速率。

12. TCP协议一个重要的特点是可靠传输，可靠传输是怎么实现的？

答：停止等待协议和连续ARQ协议。

13.TCP协议的流量控制和TCP报文头部的什么字段有关系？流量控制具体是怎么工作的？请简要描述流量控制的主要过程。

答：窗口字段指定允许对方发送的数据量。接收方收到数据后发送窗口大小给发送方，当窗口大时，增加发送速度；窗口小时，减小发送速率。

14. TCP协议具备拥塞控制的功能，拥塞控制和流量控制有什么区别？拥塞控制是怎么实现的？

答：流量控制是控制两个终端之间的流量，拥塞控制考虑整个网络的拥堵情况。

拥塞控制是通过检查报文是否超时来判断拥塞，维护一个threshold和window，在不发生拥堵的时候，慢启动，直到发生拥堵。发生拥堵后，threshold = window / 2。如果是3个冗余ACK，windows/=2，线性恢复；如果超时，window=1，慢启动，然后超过阈值后线性探测。

15. TCP协议的三次握手是非常重要的知识点，TCP协议的三次握手和TCP报文头部的哪些字段有关系？

答：序号、确认号、TCP标记（ACK、SYN）。

16. 请简述TCP协议三次握手的过程。

答：假设发送方为A，接收方为B。

A发送SYN=1，seq=x。  

B发送SYN=1，ACK=1，seq=y,ack=x+1。

C发送ACK=1,seq=x+1,ack=y+1。

17. TCP协议的三次握手是TCP建立可靠通信的基础，请问为什么TCP连接建立的过程叫做三次握手，请陈述三次握手的必要性，两次握手为什么不行？

答：因为建立连接的过程双方共发送了三个数据包。

两次握手的话，假如服务端发送的ACK数据包丢失，则服务端将陷入空发状态，而请求端会重复发送建立连接请求，服务器载荷加大。同时，双方也没有对初始序列号进行同步。

18. TCP协议的四次挥手是非常重要的知识点，TCP协议的四次挥手和TCP报文头部的哪些字段有关系？

答：序号，确认号，TCP标记（ACK、FIN）。

19. 语简述TCP协议四次挥手的过程，并说明清楚每一次挥手后，双方进入的状态。

答：

假设发送方为A，接收方为B。

A发送FIN=1，seq=u。A进入FIN-WAIT-1

B发送ACK=1,seq=v，ack=u+1。B进入CLOSE-WAIT，A进入FIN-WAIT-2

B发送FIN=1,ACK=1,seq=w，ack=u+1。B进入LAST-ACK。

A发送ACK=1,seq=u+1,ack=w+1。A进入TIME-WAIT状态，等待2MSL后关闭。

B收到ACK后关闭。

20.TCP连接释放的过程中有—个重要概念叫做2MSL, 什么是2MSL, 它有什么作用？

答：MSL是最长报文段寿命，保证发送方的ACK可以到达接收方，同时保证充足的时间，接收方可以重发FIN信号。

21.TCP协议有四个重要的定时器，分别是什么定时器？请简述这些定时器的作用。

答：超时定时器，没有收到回复，重发；坚持定时器，在窗口为0时，不断探询接收方窗口大小；时间等待计时器，确保挥手过程中，接收方能够收到ACK；保活计时器，在一段时间没有收到数据时（超时），探寻对方是否存活。

22. 什么是套接字？你了解套接字的编程吗？请使用套接字实现—个简单的C/S通信工具。

答：套接字是抽象概念，表示连接的一端，一般是指IP+端口对。

服务器段，创建、绑定、监听、接受处理。

客户端，创建、连接、发送。