计算机网络面试题, 为什么要 TCP,IP 层实现控制不行么?
计算机网络面试题, 为什么要 TCP,IP 层实现控制不行么?
QA
Step 1
Q:: 为什么要使用 TCP，而不是让 IP 层实现传输控制？
A:: IP 层是无连接的、尽力而为的传输方式，不能保证数据包的顺序、完整性和可靠性。因此，在传输过程中，数据包可能会丢失、重复或乱序，这对许多应用场景是不合适的。而 TCP（传输控制协议）是一个面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务。TCP通过握手建立连接，并通过序列号、确认应答、重传机制、流量控制和拥塞控制来保证数据的完整性和有序性。综上，TCP 是对 IP 层不足的补充，提供了更高层次的传输控制能力。
Step 2
Q:: TCP 的三次握手过程是什么？为什么需要三次握手？
A:: TCP 三次握手是指在建立一个 TCP 连接时，客户端和服务器之间进行的三个数据包交换过程：1. 客户端发送一个 SYN（同步序列号）包给服务器，表示请求建立连接。2. 服务器接收到 SYN 包后，回应一个 SYN+ACK（确认）包，表示同意建立连接。3. 客户端接收到 SYN+ACK 包后，发送一个 ACK 包给服务器，确认连接已建立。三次握手的目的是为了确保双方都具备发送和接收的能力，并同步双方的初始序列号，以避免因旧数据包的干扰而导致错误的连接建立。
Step 3
Q:: TCP 和 UDP 的区别是什么？
A:: TCP 是面向连接的协议，提供可靠的数据传输，适合对数据传输可靠性要求高的应用，如网页浏览、文件传输等。UDP 是无连接的协议，不保证数据包的可靠传输，适合对传输速度要求高、对丢包不敏感的应用，如视频流、在线游戏等。TCP 通过握手、序列号、重传机制保证数据完整性，而 UDP 则没有这些机制，传输效率更高，但可靠性较低。
Step 4
Q:: 什么是 TCP 流量控制？如何实现？
A:: TCP 流量控制是为了防止发送方发送数据过快，导致接收方来不及处理数据而产生丢包的机制。TCP 通过滑动窗口机制实现流量控制：接收方会在每次确认应答中包含一个窗口大小（Window Size），表示自己当前可以接收的数据量。发送方根据接收方的窗口大小来控制自己的发送速度，确保不会超出接收方的处理能力。
Step 5
Q:: TCP 拥塞控制的原理是什么？有哪些常用算法？
A:: TCP 拥塞控制是为了避免网络中因过多的数据包而导致的拥塞情况。常见的 TCP 拥塞控制算法包括：1. 慢启动（Slow Start）：从小的拥塞窗口（cwnd）开始，逐渐增加发送速率。2. 拥塞避免（Congestion Avoidance）：当检测到网络无拥塞时，逐步增加发送速率。3. 快速重传（Fast Retransmit）：在收到三个重复的 ACK 后，立即重传可能丢失的数据包。4. 快速恢复（Fast Recovery）：在快速重传后，不再进入慢启动阶段，而是恢复到一个适当的发送速率。