网络编程面试题

1. TCP和UDP的区别

特性	TCP	UDP
连接类型	面向连接（三向握手四次挥手）	无连接
可靠性	可靠传输，会重传	不可靠传输，会丢包
开销	较大	较小
应用场景	文件传输、电子邮件、网页浏览	视频会议、在线游戏、语音通话
流量控制	有	无
拥塞控制	有	无

2. TCP的三次握手过程

第一次握手（SYN）：

客户端发送一个带有SYN标志的段（SYN=1），并选择一个初始序号（ISN，Initial Sequence Number）。

客户端进入SYN_SENT状态。

这个接段表示客户端希望建立连接，并且它的序号字段包含客户端选择的初始序号。
第二次握手（SYN-ACK）：

服务器收到客户端的SYN段后，发送一个带有 SYN 和 ACK标志的段（SYN=1, ACK=1）。

服务器选择自己的初始序号，并将这个序号放在序号字段中。

服务器的 ACK 字段设置为客户端初始序号加1，表示确认收到了客户端的 SYN 段。

服务器进入 SYN_RCVD 状态。
第三次握手（ACK）：

客户端收到服务器的 SYN-ACK 段后，发送一个带有 ACK 标志的段（ACK=1）。

客户端的 ACK 字段设置为服务器初始序号加1，表示确认收到了服务器的 SYN 段。

客户端进入 ESTABLISHED 状态。

服务器收到客户端的 ACK 段后，也进入 ESTABLISHED 状态。

3. TCP的四次挥手过程？为什么是四次挥手？

第一次挥手（FIN）：
- 客户端发送一个带有 FIN 标志的段（FIN=1），表示客户端已经没有数据要发送了。
- 客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。
第二次挥手（ACK）：
- 服务器收到 FIN 段后，发送一个带有 ACK 标志的段（ACK=1），确认序号为客户端 FIN 段的序号加1。
- 服务器进入 CLOSE_WAIT 状态。
- 客户端收到 ACK 段后，进入 FIN_WAIT_2 状态。
第三次挥手（FIN）：
- 服务器发送一个带有 FIN 标志的段（FIN=1），表示服务器也没有数据要发送了。
- 服务器进入 LAST_ACK 状态。
第四次挥手（ACK）：
- 客户端收到 FIN 段后，发送一个带有 ACK 标志的段（ACK=1），确认序号为服务器 FIN 段的序号加1。
- 客户端进入 TIME_WAIT 状态，等待一段时间后（通常是2MSL，即两倍的最大段生存时间）关闭连接。
- 服务器收到 ACK 段后，关闭连接，进入 CLOSED 状态。

4. 在最后一次挥手时客户端为什么要等待2MSL？

确保最后一个 ACK 段到达服务器：

防止 ACK 段丢失导致服务器重新发送 FIN 段。

防止旧的数据包干扰新的连接：

确保所有与旧连接有关的数据包已经在网络中消失，避免数据混乱或错误。

5. TCP是如何保证可靠传输的

首先是三向握手和四次挥手确保上行和下行都是良好的

每个数据段都有一个唯一的序列号

使用ACK返回机制，确认号表示期望收到的下一个数据段的序号。

具有差错检测机制，每个数据段都包含一个校验和，用于检测数据在传输过程中是否发生错误。

有阻塞控制和流量控制机制，弱网以及性能不足也能收发信号。

6. 如何实现并发服务器

使用多线程和并发处理函数Select、poll、epoll等

socket，bind，listen，epoll，while（1）{……}

7. Select、poll、epoll的区别？Select有什么优点？

select 可以监视多个文件描述符，等待其中任何一个文件描述符变为可读、可写或发生异常条件select 有一个固定的文件描述符数量限制（通常是1024）

poll 也用于监视多个文件描述符的状态变化。不同的是，poll 没有文件描述符数量的限制。

epoll 是 Linux 特有的 I/O 多路复用函数，epoll 通过事件驱动的方式工作，只有当某个文件描述符就绪时才会通知应用程序。使用边缘触发模式可以进一步优化性能

Select的优点是具有很好的平台兼容性，可以随意移植，代码简单易用，适合小型项目以及简单的应用场景

8. Tcp的粘包问题

解决沾包的问题有很多方法，比如加入消息头（包含消息的长度），发送定长的消息（比如1024字节），在每条消息之间添加一个特殊的分隔符。处理 TCP 粘包问题的关键在于设计合理的协议，确保接收方能够正确解析出消息的边界。

9. UDP的丢包问题

用于udp是无连接的协议，网络不好时无法避免会丢包，可以设计应答重传机制，类似于TFTP，给数据包编号，在客户端设计应答机制，在服务器端设计定时重传。

10. TCP编程框架

服务器端：
struct sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET; //通信域
sin.sin_port = htons(SER_PORT); //端口号
sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP); //ip地址

int socket([ipv4/v6],[TCPUDP], 0);

int bind([套接字名],[地址信息] , sizeof([地址信息结构体]));

int listen([套接字名],[长度一般填128]);

int accept([套接字名], [地址信息接收指针] , [地址信息的长度]);

ssize_t recv([套接字名], void *buf, sizeof (buf), [阻塞或非阻塞]);

ssize_t send([新套接字名], void *buf, sizeof (buf), [阻塞或非阻塞]);

int connect([套接字名] ,[对端地址信息结构体], sizeof([对端地址信息结构体]));

客户端模型：

1.cfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);

//2.1 填充地址信息结构体
struct sockaddr_in cin;
cin.sin_family = AF_INET; //通信域
cin.sin_port = htons(CLI_PORT); //端口号
cin.sin_addr.s_addr = inet_addr(CLI_IP); //ip地址
2.bind(cfd, (struct sockaddr*)&cin, sizeof(cin))

//3.1 填充服务器地址信息结构体
struct sockaddr_in sin;
sin.sin_family = AF_INET; //通信域
sin.sin_port = htons(SER_PORT); //服务器端口号
sin.sin_addr.s_addr = inet_addr(SER_IP); //服务器ip地址
3.connect(cfd, (struct sockaddr*)&sin, sizeof(sin) //将套接字文件描述符连接到addr指向的地址空间中

while(1)

{

4.send(cfd, buf, strlen(buf), 0);

5.recv(cfd, buf, sizeof(buf), 0);

}

6.close（）；

原文链接：https://blog.csdn.net/sjrhsk_hahaha/article/details/141440609

11. 用过抓包工具么？抓过什么数据包？

wireshark 抓包的过程：选择网卡，选择端口号然后就可以抓取到数据了，可以抓取tcp通信和udp通信等的数据包。比如握手挥手之类