计算机网络面试
OSI:物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层和应用层
TCP/IP:数据链路层,网络层,传输层,应用层
TCP与UDP区别:
1、基于连接与无连接;
2、对系统资源的要求(TCP较多,UDP少);
3、UDP程序结构较简单;
4、流模式与数据报模式 ;
5、TCP保证数据正确性,UDP可能丢包;
6、TCP保证数据顺序,UDP不保证。
Reno:一种TCP拥塞控制算法
Reno 被许多教材(例如:《计算机网络——自顶向下的方法》)所介绍,适用于低延时、低带宽的网络,它将拥塞控制的过程分为四个阶段:慢启动、拥塞避免、快重传和快恢复,对应的状态如下所示:
- 慢启动阶段思路是不要一开始就发送大量的数据,先探测一下网络的拥塞程度,也就是说由小到大逐渐增加拥塞窗口的大小,在没有出现丢包时每收到一个 ACK 就将拥塞窗口大小加一(单位是 MSS,最大单个报文段长度),每轮次发送窗口增加一倍,呈指数增长,若出现丢包,则将拥塞窗口减半,进入拥塞避免阶段;
- 当窗口达到慢启动阈值或出现丢包时,进入拥塞避免阶段,窗口每轮次加一,呈线性增长;当收到对一个报文的三个重复的 ACK 时,认为这个报文的下一个报文丢失了,进入快重传阶段,要求接收方在收到一个失序的报文段后就立即发出重复确认(为的是使发送方及早知道有报文段没有到达对方,可提高网络吞吐量约20%)而不要等到自己发送数据时捎带确认;
- 快重传完成后进入快恢复阶段,将慢启动阈值修改为当前拥塞窗口值的一半,同时拥塞窗口值等于慢启动阈值,然后进入拥塞避免阶段,重复上述过程。
总结
目前有非常多的 TCP 的拥塞控制协议,例如:
- 基于丢包的拥塞控制:将丢包视为出现拥塞,采取缓慢探测的方式,逐渐增大拥塞窗口,当出现丢包时,将拥塞窗口减小,如 Reno、Cubic 等。
- 基于时延的拥塞控制:将时延增加视为出现拥塞,延时增加时增大拥塞窗口,延时减小时减小拥塞窗口,如 Vegas、FastTCP 等。
- 基于链路容量的拥塞控制:实时测量网络带宽和时延,认为网络上报文总量大于带宽时延乘积时出现了拥塞,如 BBR。
- 基于学习的拥塞控制:没有特定的拥塞信号,而是借助评价函数,基于训练数据,使用机器学习的方法形成一个控制策略,如 Remy。