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1. TCP vs UDP

TCP 是一种面向连接的、可靠的、字节流服务， UDP 无连接、不可靠的数据报服务。
1. 连接方面： TCP 面向连接，交换数据之前必须通过三次握手先建立一个 TCP 连接。在
一个 TCP 中仅有两方彼此通信，多播和广播不能用 TCP。 UDP 是不可靠的传输，传输前不
需要建立链接，可以应用多播和广播实现一对多的通信。
2. 可靠性： TCP 提供端到端的流量控制，对收到的数据进行确认，采用超时重发，对失序
的数据进行重新排序等机制保证数据通信的可靠性。而 UDP 是一种不可靠的服务，接收方
可能不能收到发送方的数据报。
3.TCP 是一种流模式的协议， UDP 是一种数据报模式的协议。进程的每个输出操作都正好
产生一个 UDP 数据报，并组装成一份待发送的 IP 数据报。 TCP 应用程序产生的全体数
据与真正发送的单个 IP 数据报可能没有什么联系。
4. 效率上：一般 TCP 速度慢，传输过程中需要对数据进行确认，超时重发，还要对数据进
行排序。 UDP 没有这些机制所以速度快。数据比例， TCP 头至少 20 个字节， UDP 头 8
个字节，系统组装上 TCP 相对慢。
5. 用途上：用于 TCP 可靠性。而 UDP 速度快，视频，在线游戏多用UDP ，保证实时性。

2. 三次握手

3. 列举你所知道的 tcp 选项，并说明其作用。
1.窗口扩大因子(WSopt)：用来增加 TCP 接收窗口的大小。
2.SACK 选择确认选项：使 TCP 只重新发送丢失的包，不用发送后续所有的包，而且提供相
应机制使接收方能告诉发送方哪些数据丢失，哪些数据重发了，哪些数据已经提前收到等。
3.MSS：最大分段大小
4. connect 会阻塞，怎么解决 ?
最有效的是加定时器；也可以采用非阻塞模式（ select 检查状态， -1 且 EINPROGRESS 正在
连接，否则错误）。

5. select， epoll
select 的调用过程如下所示：
1. 从用户空间拷贝 fd_set 到内核空间；
2. 注册回调函数__pollwait；
3. 遍历所有 fd，对全部指定设备做一次 poll（ poll 是一个文件操作， 有两个参数，一个是
文件 fd 本身，一个是当设备尚未就绪时调用的回调函数__pollwait，这个函数把设备自己特
有的等待队列传给内核， 让内核把当前的进程挂载到其中）；
4. 当设备就绪时，设备就会唤醒在自己特有等待队列中的【所有】节点，于是当前进程就
获取到了完成的信号。 poll 文件操作返回的是一组标准的掩码，其中的各个位指示当前的不
同的就绪状态（全 0 为没有任何事件触发），根据 mask 可对 fd_set 赋值；
5. 如果所有设备返回的掩码都没有显示任何的事件触发，就去掉回调函数的函数指针，进
入有限时的睡眠状态，再恢复和不断做 poll，再作有限时的睡眠，直到其中一个设备有事件
触发为止。
6. 只要有事件触发，系统调用返回，将 fd_set 从内核空间拷贝到用户空间，回到用户态，
用户就可以对相关的 fd 作进一步的读或者写操作了。
缺点：
1. 最大并发数限制：使用 32 个整数的 32 位，即 32*32=1024 来标识 fd，虽然可修
改，但是有以下第二点的瓶颈；
2. 效率低：每次都会线性扫描整个 fd_set，集合越大速度越慢；
3.内核/用户空间内存拷贝问题。
poll 的实现和 select 非常相似，只是描述 fd 集合的方式不同， poll 使用 pollfd 结构而不是
select 的 fd_set 结构，其他的都差不多。
poll 传递的是数组头指针和该数组的长度，只要数组的长度不是很长，性能还是很不错的，
因为 poll 一次在内核中申请 4K（一个页的大小来存放 fd），尽量控制在 4K 以内。

epoll 的提升
调用 epoll_create 时，做了以下事情：
内核帮我们在 epoll 文件系统里建了个 file 结点；
在内核 cache 里建了个红黑树用于存储以后 epoll_ctl 传来的 socket；
建立一个 list 链表，用于存储准备就绪的事件。
调用 epoll_ctl 时，做了以下事情：
把 socket 放到 epoll 文件系统里 file 对象对应的红黑树上（已存在立即返回）；
给内核中断处理程序注册一个回调函数，告诉内核，如果这个句柄的中断到了，就把它放到
准备就绪 list 链表里。
调用 epoll_wait 时，做了以下事情：
观察 list 链表里有没有数据。有数据就返回，没有数据就 sleep，等到 timeout 时间到后即
使链表没数据也返回。

两种模式的区别：
LT 模式下，只要一个句柄上的事件一次没有处理完，会在以后调用 epoll_wait 时重复返回这
个句柄，而 ET 模式仅在第一次返回。
两种模式的实现：
调用 epoll_wait 会把准备就绪的 socket 拷贝到用户态内存，然后清空准备就绪 list 链表，最
后， epoll_wait 检查这些 socket，如果是 LT 模式，并且这些 socket 上确实有未处理的事件
时，又把该句柄放回到刚刚清空的准备就绪链表。所以， LT 模式的句柄，只要它上面还有事
件， epoll_wait 每次都会返回。

6. 如果 select 返回可读，结果只读到 0 字节，什么情况？
对端已关闭，我们只需要关闭连接
7. socket 什么情况下可读？
1.缓冲区数据量大于最低水位； 2.收到一个 FIN； 3.listen fd 有连接； 4.发送错误
8. 拥塞控制（包括快速重传和快速恢复）

9. 流量控制（ 滑动窗口）

拥塞窗口：发送方的，整体的； 通告窗口：接收方的，个体的。
10. 4 个定时器
1.重传定时器适用于当希望收到另一端的确认。
2.坚持（ persist）定时器使窗口大小信息保持不断流动，即使另一端关闭了其接收窗口。
3.保活（ keepalive）定时器可检测到一个空闲连接的另一端何时崩溃或重启。
4.2MSL 定时器测量一个连接处于 TIME_WAIT 状态的时间。
11. Udp 调用 connect
让内核记下 ip:port(可多次调用，断开旧的，指定新的)
1.安全：只从指定对端收消息； 2.会返回异步错误
12. Epoll 水平触发不断调用 write：使用边沿触发，并在应用层标记。
13. Client 断电：服务器可 定时 or keep-alive
14. 套接字选项：
SO_KEEPALIVE , SO_LINGER , SO_REUSEADDR(使用 IP 别名技术托管多个 HTTP 服务器网点、
众所周知的服务快速重启)
15. TIME_WAIT：保险状态， 1.可靠实现连接的终止；2.允许老的重复分组在网络中消逝。
16. 链路层：对应 OSI 的物理层和数据链路层， 完成数据帧的实际发送和接收。
网络层：处理分组在网络中的活动，例如路由选择和转发等，这一层主要包括 IP 协议、
ARP、 ICMP 协议等。
传输层：主要功能是提供应用程序之间的通信，这一层主要是 TCP/UDP 协议。
应用层：用来处理特定的应用，针对不同的应用提供了不同的协议，例如进行文件传输
时用到的 FTP 协议，发送 email 用到的 SMTP 等。