1.TCP报文头部标志位有哪几个?功能是什么?
标志位: 6位
URG表示Urgent Pointer字段有意义
ACK表示Acknowledgment Number字段有意义
PSH表示Push功能
RST表示复位TCP连接
SYN表示SYN报文(在建立TCP连接的时候使用)
FIN表示没有数据需要发送了(在关闭TCP连接的时候使用)
2.TCP的状态机是什么样的?
(1)CLOSED 状态时初始状态。
(2)LISTEN:被动打开,服务器端的 状态变为LISTEN(监听)。被动打开的概念:连接的一端的应用程序通知操作系统,希望建立一个传入的连接。这时候操作系统为连接的这一端建立一个连 接。与之对应的是主动连接:应用程序通过主动打开请求来告诉操作系统建立一个连接。
(3)SYNRECVD:服务器端收到SYN后,状态为SYN;发送SYN ACK;
(4)SYN_SENTY:应用程序发送SYN后,状态为SYN_SENT;
(5)ESTABLISHED:SYNRECVD收到ACK后,状态为ESTABLISHED; SYN_SENT在收到SYN ACK,发送ACK,状态为ESTABLISHED;
(6)CLOSE_WAIT:服务器端在收到FIN后,发送ACK,状态为CLOSE_WAIT;如果此时服务器端还有数据需要发送,那么就发送,直到数据发送完毕;此时,服务器端发送FIN,状态变为LAST_ACK;
(7)FIN_WAIT_1:应用程序端发送FIN,准备断开TCP连接;状态从ESTABLISHED——>FIN_WAIT_1;
(8)FIN_WAIT_2:应用程序端只收到服务器端得ACK信号,并没有收到FIN信号;说明服务器端还有数据传输,那么此时为半连接;
(9)TIME_WAIT:有两种方式进入 该状态:1、FIN_WAIT_1进入:此时应用程序端口收到FIN+ACK(而不是像FIN_WAIT_2那样只收到ACK,说明数据已经发送完毕)并 向服务器端口发送ACK;2、FIN_WAIT_2进入:此时应用程序端口收到了FIN,然后向服务器端发送ACK;TIME_WAIT是为了实现TCP 全双工连接的可靠性关闭,用来重发可能丢失的ACK报文;需要持续2个MSL(最大报文生存时间):假设应用程序端口在进入TIME_WAIT后,2个 MSL时间内并没有收到FIN,说明应用程序最后发出的ACK已经收到了;否则,会在2个MSL内在此收到ACK报文;
3.什么是ip分片?
一个IP数据报在以太网中传输,如果它的长度大于该MTU值,就要进行分片传输,使得每片数据报的长度小于MTU。分片传输的IP数据报不一定按序到达,但IP首部中的信息能让这些数据报片按序组装。
IP数据报的分片与重组是在网络层进完成的。
4.TCP怎么分段与重组?
TCP报文段假设非常长的话,会在发送时发生分段,在接受时进行重组。
分段:MSS是TCP里的一个概念(首部的选项字段中)。MSS是TCP数据包每次能够传输的最大数据分段,TCP报文段的长度大于MSS时,要进行分段传输。TCP协议在建立连接的时候通常要协商双方的MSS值,每一方都有用于通告它期望接收的MSS选项(MSS选项只出现在SYN报文段中,即TCP三次握手的前两次)。所以如果用链路层以太网,MSS的值往往为1460。
重组:可以参考TCP的自适应重传算法:https://blog.csdn.net/qq_45255257/article/details/108749090
TCP报文段的分段与重组是在运输层完成的。
TCP分段的原因是MSS,IP分片的原因是MTU,由于一直有MSS<=MTU,很明显,分段后的每一段TCP报文段再加上IP首部后的长度不可能超过MTU,因此也就不需要在网络层进行IP分片了。因此TCP报文段很少会发生IP分片的情况。
5.为什么要三次握手?
客户端只有确定了自己能与服务端连接上才能开始发数据。所以两次握手肯定是最基本的。
假设一下如果没有第三次握手,而是两次握手后我们就认为连接成功了,那么会发生什么?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。