TCP与UDP必考题

问题及解答：

1.端口(port)和套接字(socket)的区别是什么？

2.是否TCP和UDP都需要计算往返时间RTT？

3.在TCP传送数据时，有没有规定一个最大重传次数？

4.为什么TCP在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号？

5.TCP连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当TCP在连续发送报文段时，若要管道得到充分的利用，则发送窗口的大小应怎样选择？

6.TCP发送方和接收方都需要滑动窗口吗？各有什么作用？

7.滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗？调整窗口大小可以起到什么作用？

8.在UDP协议中需要滑动窗口协议吗？为什么？这样有什么好处有什么坏处？

1.端口(port)和套接字(socket)的区别是什么？

答：套接字包含了端口，因为套接字= (IP地址，端口号)。套接字是TCP连接的端点。套接字又称为“插口”。

但我们已经讲过，套接字(socket)有多种意思。当使用API时，套接字往往被看成是操作系统的一种抽象，这时，套接字和一个文件描述符是很相似的，并且是应用编程接口API 的一部分。套接字由应用程序产生，并指明它将由客户还是服务器来使用。当应用进程创建一个套接字时，要指明该套接字使用的端口号。

端口则是应用层服务的的一种代号，它用来标志应用层的进程。端口是一个16 bit的整数。各种服务器使用的端口号都是保留端口号，以便使客户能够找到服务器。例如万维网服务器使用的端口号是80。

在发送数据时，应用层的数据通过端口向下交付到运输层。在接收数据时，运输层的数据通过适当的端口向上交付到应用层的某个应用程序

2.是否TCP和UDP都需要计算往返时间RTT？

答：TCP有的，UDP没有的，UDP发出去其实就不管了，它是需要在应用软件（应用层）来做一个数据传送保障的机制的。重发也是通过软件端实现。TCP本身协议就具有保障数据的功能。

3.在TCP传送数据时，有没有规定一个最大重传次数？

答：我们知道以太网规定重传16次就认为传输失败，然后报告上层。但TCP没有规定最大重传次数，而是通过设置一些计时器来解决有关传输失败的问题

4.为什么TCP在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号？

答：从理论上讲是可能会出现这种状况的。但概率太小了。序列号的范围在0-2的32次方之间。建立tcp的双方是独立随机在其中选取的。所以基本上认为双方不会选择到相同的序列号。

5.TCP连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当TCP在连续发送报文段时，若要管道得到充分的利用，则发送窗口的大小应怎样选择？

答：我们可以用下面的图来说明这一问题。

图中在发送端和接收端之间的两个白色长条表示TCP全双工通信的发送管道和接收管道。管道是对信道的一种抽象，便于讨论问题（可以不涉及下层互连网络的细节）。

假定在t = 0时发送端使用慢开始算法来发送报文段，因此在t = 0时只能发送一个报文段（图中标有1的绿色长方条就代表报文段1）。图中的时间都是按离散的时间单位表示。

为简化分析，我们还假定，发送窗口仅由发送端的拥塞窗口来确定，接收端不对发送窗口加以限制。

t = 15，接收端收完报文段2，并发送对报文段2的确认。

t = 16，接收端收完报文段3，并发送对报文段3的确认。

t = 19，对报文段2的确认前沿传播到发送端。

t = 20，发送端收到对报文段2的确认，将发送窗口加1变为3（可以发送报文段4, 5和6），并开始发送报文段4（这一步图中省略了，没有画出）。对报文段3的确认的前沿也在这个时间传播到发送端。

再以后的过程我们用下面的另一张图来说明。

t = 21，发送端收到对报文段3的确认，将发送窗口再加1变为4（可以发送报文段4, 5, 6和7），并开始发送报文段5。此时，报文段4已完全进入发送管道，前沿到了管道的四分之一处。

来的某个时刻重传未被确认的帧，所以它必须把已经送出去的帧保留一段时间，直到他知道接受方已经接受了这些帧。当第n帧的确认到来时，第n-1,第n-2等也都被自动地确认了。

接受方的窗口总是固定大小的。接受方为其窗口内的每一个序列号保留了一个缓冲区。与每个缓冲区相连关联的还有一位，用来指明该缓冲区是满的还是空的。任何时候当一帧到达时，接受方通过between函数检查它的序列号，看是否落在窗口内。如果确实落在窗口内，并且以前还没有收到这一帧，则接受该帧，并且保存起来

7.滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗？调整窗口大小可以起到什么作用？

答：理论上是可以动态调整的，但具体要要看设备。一般稍微好点的设备都会支持的。作用：调节收发双方的速度问题。如：发端快一点10MP/S但收端接受速度慢，那么如果发端一直都不去调整，那么后面的帧就会把前面发的帧给淹没。

8.在UDP协议中需要滑动窗口协议吗？为什么？这样有什么好处有什么坏处？

答：UDP不需要，UDP不是基于连接的，接受方无法控制发送方，只要知道接受方的地址就尽力地给它发数据。好处是发送速度效率高，缺点是不保证传输的可靠性