传输层协议之TCP协议

1、TCP特点？

①面向连接：通信前需通过“三次握手”建立连接，结束后通过“四次挥手”释放连接；

②可靠传输：通过序号、确认机制、重传机制（超时重传、快速重传）、流量控制（滑动窗口）和拥塞控制保证数据准确、有序到达；

③面向字节流：将应用层数据视为连续字节流，拆分后按序传输，接收方重组；

④全双工通信：通信双方可同时发送和接收数据。

2、TCP协议号？应用场景？

协议号6，适用于文件传输、网页浏览、邮件等。

3、TCP工作机制？

①连接管理：三次握手建立连接、四次挥手释放连接；②可靠传输：每个字节分配序号，接收方通过确认号告知已接受的字节范围，未收到确认的报文超时后重传，或收到重复确认时快速重传；③流量控制：基于滑动窗口机制，接收方根据自身缓存能力动态调整发送方的发送速率；④拥塞控制：通过慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复等算法，避免网络因过载而拥塞。

4、TCP三次握手过程？

①客户端向服务器发送连接请求报文，将同步位SYN置为1，序号为X；②服务器收到请求后，同意建立连接，SYN和ACK都置为1，序号为Y，期待下一个序号是X+1；③客户端收到服务器响应后，发送确认报文，ACK置为1，序号为X+1，期待下一个序号是Y+1。

5、TCP四次挥手过程？

①客户端发送结束连接请求，结束位FIN置为1，序号为P；②服务器收到请求后，返回确认，ACK置为1，期望下一个序号是P+1；③服务器完成数据发送后，也发送结束请求，FIN置为1，序号为Q；④客户端收到后，返回确认，ACK置为1，序号为P+1，期待下一个序号为Q+1，服务器收到确认后释放连接，客户端等待超时也释放连接。

6、TCP的优点？缺点？

优点：①可靠传输：通过确认、重传机制，保证数据不丢失、不差错；②有序传输：通过序列号机制，保证数据接收顺序与发送顺序一致；③流量控制：通过滑动窗口机制，防止发送过快淹没接收方；④拥塞控制：通过智能算法动态调整发送速率，保护网络整体稳定性，避免瘫痪。

缺点：①效率低延迟高：因建立连接、确认、重传、拥塞控制等机制，导致传输速度慢、延迟大；②开销大：协议头至少20字节，相比UDP开销显著；③实时性差：重传和排序机制会导致后续数据阻塞，对音视频、游戏等实时应用不友好；④无多播支持：仅支持点对点通信，无法像UDP一样进行一对多广播或多播。

7、TCP三次握手协商了哪些参数？

TCP MSS和窗口

8、TCP可靠性传输机制具体有哪些？

①确认应答机制：让发送方知道数据已被成功接收；

②超时重传机制：解决数据包在网络中丢失的问题；

③序列号和确认号：通过序列号可以识别出重复收到的数据包并丢弃，接收方可以根据序列号对到达的数据段进行排序，再提交给应用层；

④连接管理机制：三次握手——在数据传输前，确保双方都准备好通信，并交换初始序列号，为可靠传输初始化必要的参数。 四次挥手——保证双方都能完成数据的发送，并同意安全地断开连接，防止数据丢失；

⑤流量控制：防止发送方发送速度过快，导致接收方的缓冲区溢出，从而造成数据丢失；

⑥防止发送方过快发送数据导致网络中间设备（如路由器）过载，从而引发网络全局性的瘫痪。

9、为什么TCP握手需要3次？

TCP三次握手需要确认双发都具有：发送的能力和接收的能力

第一次握手：确认了客户端具有发送的能力

第二次握手：确认了服务端具有发送和接收的能力

第三次握手：确认了客户端具有接收的能力

10、为什么TCP挥手需要4次？

四次挥手，第一次断开客户端与服务端之间的连接，第二次服务端同意断开但服务端可能还有数据未传输完毕，传输完之后第三次挥手，断开服务端与客户端的连接，第四次挥手表示客户端同意断开。

如果是三次握手，那么服务端的第二三次合为一，有可能导致长时间才发送，客户端会以为断开连接请求服务端未收到，重传数据。