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说说TCP的四次挥手?

计算机网络面试题, 说说 TCP 的四次挥手?

计算机网络面试题, 说说 TCP 的四次挥手?

QA

Step 1

Q:: 什么是TCP的四次挥手?

A:: TCP的四次挥手是指在TCP连接关闭时,客户端和服务器之间需要进行的四个步骤来确保连接的完全关闭。具体过程如下: 1. 第一次挥手(FIN): 客户端发送一个FIN(Finish)标志,表示它已经完成数据发送,准备关闭连接。 2. 第二次挥手(ACK): 服务器收到FIN后,发送一个ACK(Acknowledgment)确认消息,表示收到了客户端的FIN请求。 3. 第三次挥手(FIN): 服务器发送自己的FIN,表示它也完成了数据发送,准备关闭连接。 4. 第四次挥手(ACK): 客户端收到服务器的FIN后,再次发送ACK确认,表示已经收到服务器的FIN请求。此时,客户端进入TIME_WAIT状态,确保服务器能够收到ACK,之后才完全关闭连接。

Step 2

Q:: 为什么TCP关闭连接需要四次挥手而不是三次?

A:: 四次挥手比三次挥手多了一次,因为TCP是全双工的协议,连接的两端都需要独立地关闭各自的发送方向。客户端和服务器双方都需要通过发送FIN来表示自己已经完成数据发送,并且通过ACK来确认对方已经完成数据接收,因此需要四次挥手才能完全关闭连接。

Step 3

Q:: TCP四次挥手中,为什么客户端需要进入TIME_WAIT状态?

A:: 客户端在发送最后一个ACK后,会进入TIME_WAIT状态,并保持一段时间(通常是2倍的MSL,即最大报文生存时间)。这是为了确保服务器接收到ACK。如果服务器未收到ACK,它会重新发送FIN,客户端可以在TIME_WAIT状态期间再次发送ACK,确保连接的彻底关闭。TIME_WAIT还防止了旧的重复数据包干扰后续的新连接。

Step 4

Q:: TCP四次挥手的过程中可能会出现什么问题?

A:: 可能出现的问题包括: 1. TIME_WAIT状态的资源占用: 如果服务器大量并发连接关闭,可能会导致客户端大量连接处于TIME_WAIT状态,占用系统资源。 2. RST(重置)攻击: 恶意用户可能会伪造RST包,强制关闭连接,导致连接异常中断。 3. 丢包重传: 在不稳定的网络环境中,挥手过程中可能出现丢包,导致连接关闭不完全。

用途

面试这个内容是为了考察候选人对TCP协议的深入理解,尤其是连接管理和关闭的机制。这在生产环境中非常重要,因为网络连接的异常关闭可能导致数据丢失或系统资源的泄漏。比如,在高并发的服务端应用中,频繁的连接建立和关闭可能导致TIME_WAIT状态过多,影响服务器的性能和稳定性,因此了解并优化TCP连接的管理是关键。四次挥手的理解还涉及到网络安全的考虑,如如何防范RST攻击和处理丢包问题。\n

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