网络编程一些重要的面试题

为什么需要三次握手？

答：三次握手的目的是“为了防止已经失效的连接请求报文段突然又传到服务端，因而产生错误”，这种情况是：一端(client)A发出去的第一个连接请求报文并没有丢失，而是因为某些未知的原因在某个网络节点上发生滞留，导致延迟到连接释放以后的某个时间才到达另一端(server)B。本来这是一个早已失效的报文段，但是B收到此失效的报文之后，会误认为是A再次发出的一个新的连接请求，于是B端就向A又发出确认报文，表示同意建立连接。如果不采用“三次握手”，那么只要B端发出确认报文就会认为新的连接已经建立了，但是A端并没有发出建立连接的请求，因此不会去向B端发送数据，B端没有收到数据就会一直等待，这样B端就会白白浪费掉很多资源。如果采用“三次握手”的话就不会出现这种情况，B端收到一个过时失效的报文段之后，向A端发出确认，此时A并没有要求建立连接，所以就不会向B端发送确认，这个时候B端也能够知道连接没有建立。

问题的本质：信道是不可靠的，但是我们要建立可靠的连接发送可靠的数据，也就是数据传输是需要可靠的。在这个时候三次握手是一个理论上的最小值，并不是说是tcp协议要求的，而是为了满足在不可靠的信道上传输可靠的数据所要求的。

为什么需要四次挥手？

先了解什么是TCP的socket编程中“全双工的字节流”？

全双工：意味着TCP的收发是可以同时进行的。即接收的时候可以发送，发送的时候也可以接收，两者互不冲突，可同时进行。

字节：意味着，无论物理层或链路层收到的数据是否为一个个二进制位的数据，在TCP层接收到的数据一定是一个个字节。也就是说，我们在进行socket编程时，只需要考虑接收一个个字节，而不是一个个位的数据。

流：意味着，socket的数据无头无尾，就像流水一样，如果从中间任意位置起，你无法知道一个消息包确切的开始或结束位置，除非从TCP的头开始算起。

答：

tcp是全双公的，要实现可靠的连接关闭，A发出结束报文FIN，收到B确认后A知道自己没有数据需要发送了，B知道A不再发送数据了，自己也不会接收数据了，但是此时A还是可以接收数据，B也可以发送数据；当B发出FIN报文的时候此时两边才会真正的断开连接，读写分开。

四次挥手牵扯到的状态装换。

• ** FIN_WAIT_1 ** 表示在等待另一方的FIN报文，和FIN_WAIT_2的区别是，FIN_WAIT_1表示socket现在要主动关闭连接，在发送完FIN报文后socket进入FIN_WAIT_1状态，当收到另一方发送FIN的ACK之后立即进入FIN_WAIT_2状态；
• ** FIN_WAIT_2 ** 同上，此时需要做的事情是可能还会接收数据，然后等待另一方的FIN；
• ** TIME_WAIT ** 存在主动关闭的一方，表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，就等2MSL(Max Segment Lifetime))后即可回到CLOSED可用状态了，需要等一段时间时原因是网络是不可靠的，不能保证这个ACK发送成功了，如果失败了，对端会超时重传FIN；
• ** CLOSING ** 表示在发送FIN之后，没有收到对方的ACK，而是收到了对方的FIN，这中情况很少见，只有在两端几乎同时关闭同一个socket的时候才会出现CLOSING状态；
• ** CLOSE_WAIT ** 表示收到对方的FIN之后，回给对方ACK，此时处于CLOSE_WAIT状态，等待关闭，要看自己是否还有数据要发送；
• ** LAST_ACK ** 表示收到对方的FIN之后，回给对方ACK，然后自己也要关闭发送FIN，等待另一方的ACK时候的状态；
• ** CLOSED ** 这个状态表示连接已经断开。

待补充。。。