面试中协议栈常问的点
1. TCP三次握手过程？
2. TCP四次挥手过程？
3. 为什么建立连接需要三次握手，而断开 连接需要四次握手？
4. TIME_WAIT状态持续时间及原因
5.大量的time_wait于close_wait
6. 超时重传和快速重传
7. TCP首部长度，有哪些字段
8. TCP在listen时的参数backlog的意义
9. Accept发生在三次握手的哪一步？
10. 三次握手过程中有哪些不安全性
11.TCP与UDP的区别
udp主要用在哪里：
1.大量数据传输，(比如迅雷vip，大量下载的时候其他人会很卡，因为udp没有拥塞控制)
2.实时性。
3.dns协议。(浏览器打开www.baidu.com获取ip地址的过程采用的是udp。
udp的缺点有哪些：
1.不稳定
建立连接的过程:
udp不建立连接，没有三次握手，也可以调用connect()函数，udp的这个connect()函数没有发送具体的数据，仅此尝试一下这条链路是不是通的，对方的这个ip地址和端口号有没有存在。如果返回是个正数成功的话，那么接下来调用sendto()成功的概率要比不调用connect()高很多。
tcp在发送数据之前是要调用connect()函数建立连接的，服务器必须要处在listen()的状态才能接收连接。
我们所调用的这些API都是在应用程序里面调用的。三次握手(四次挥手)的过程是发生在TCP/IP协议栈和协议栈之间。这是协议栈帮忙实现的，跟我们的应用程序没有关系。
send()这个函数干的事情就是将数据从用户空间copy到协议栈TCB里面，一个fd对应一个TCB，通过fd，找到对应的TCB。再次调用send()也只是继续copy到协议栈里面的send_buffer里面。 至于这个数据怎么到对方的协议栈里面的，不是应用程序管的，是tcp协议栈自己去做的，就是需要tcp的确认机制，慢启动，拥塞控制...等。
commit_skb()
调用connect()函数的时候，此时应用程序会把本机的ip和port。copy到协议栈里面，协议栈会自己准备一个包(SYN)(TCP头八个状态位里面把SYN状态位置1），然后把这个数据发给对端。服务端会返回一个ACK 和一个SYN。并且保存服务端的一些信息(因为服务端只有一个，客户端可以有n多个) ，当第三次握手来了之后，服务端会拿着这个信息和去半连接队列里面对比有没有这个节点，然后再把这个节点拿到全连接队列里面来(这个节点不是拷贝，是移动）。（进入全连接队列的前提条件是第三次握手过来，并且在半连接队列里面有，这两个条件同时满足，才进入全连接队列）。accept()这个函数只干两件事情，1. 从accept队列里面拿出一个节点，2. 位这个节点分配一个与之对应的fd，然后返回这个fd。（如果此时这个全连接队列里面没有节点，accept会进入条件等待，等待全连接队列里面有节点，此时会进入阻塞状态）。如果此时这个fd被设置为非阻塞fcntl(fd,noblock),此时accept就会立即返回-1。
第三次握手的时候通过什么找到半连接队列里面的对应的节点？
通过五元组(sip , dip , sport , dport ,porto)，这些信息在tcp/ip协议头和ip协议头里面都有。目的ip和目的端口都是一样的，只需要拿sip和sport对比一下就知道了。
半连接队列里面的节点也叫做TCP控制块(TCB)
半连接队列节点的生命周期它有多长?
tcp的(11个状态)状态是存在半连接队列的节点里面的，伴随着连接过程的整个生命周期。
脏数据: 多个客户端同时sendto给一个fd的时候，recvfrom的数据可能会乱序。 一个fd对应一个recvbuffer。 在这个recvbuffer里面无法区分数据是哪个客户端来的。
怎么解决udp并发的问题： 模拟tcp
1. recvfrom(&addr) 接收到第一帧的信息，拿到他的ip地址和端口号。
2. 新建一个fd,调用sendto(fd ,...) 给对端发。 出现了一个fd对应一个客户端的现象。
如果接收到第一帧包不对的话就返回，然后超时重发。
TCP是如何保证顺序的
TCP的超时重传机制，每发送一个包，会启动一个200ms的定时器。比如当检测到3号包没到的话，将重新发送3号以及后面的所有包。(这也是tcp缺点之一: 确认时间周期长，重传的时候会重传那些即使已经收到的包---重发的次数有点多) ack就是一个数字，可以理解为是多少号包以前的全部收到了。 tcp会延迟发送ack
TCP的超时重传只会在发送方启动一个定时器，对方是不会启动定时器的，如果对方回的这个ACK丢失了，那么也会引起发送方的超时重传。
tcp一开始是慢启动的，最先是指数级增长，到一定程度后线性增长，当线性增长到达最大值之后砍一半，继续线性增长，后面这个过程叫拥塞控制(发包的数量)。
断开连接
调用close、shutdown 、connect、send这四个函数的时候会有一个数据发送的过程
当对端close的时候，epoll里面就会触发EPOLLRDHUP。如果两端都close了，自己也发送出去了FIN并且也收到了ACK，那么此时如果这个fd还在EPOLL里面。那么这一步就会触发EPOLLHUP
大量的time_wait怎么办?
首先是主动调用close()，主动方才有time_wait。如果作为服务方，出现大量的time_wait是不正常的现象(你的服务器代码里面出现了主动调用close的现象)。(先检查你的逻辑看看调用close的地方是不是正常的，如果不是正常的就把业务代码改一下。如果是正常的，可以通过setsockopt(REUSE)，设置为重用。当这个TCB设置为重用之后，这个TCP不会被释放，会再次拿来使用。能够在一定限度上去减少time_wait。
time_wait的作用：
保证最后一个fin接收，对端能够收到最后一个ack，当对端发送最后一个fin的时候对端会启动一个定时器，如果ack没有及时收到，fin会进行重发，time_wait的作用就是当有fin过来的时候给对端回ack ， 仅此一个作用。
如果没有time_wait：就会丢失最后一个ack，time_wait直接结束了，对应的tcb控制块被释放掉了，对方再发fin过来的时候没有tcb做响应，回不了数据，就会出现对端一直处于last_ack状态一直不会结束。
大量的close_wait怎么办？
当recv返回0，可以判断对端关闭了。此时进入close_wait状态。这时候出现大量的close_wait状态是因为服务端调用close这个过程延迟了。(服务端知道客户端断开连接了，但是在服务端调用close之前可能需要对客户端释放一些信息，还需要向客户端发送一些数据，这个逻辑代码可能有点长，延迟了close的调用)。（还有一些特殊情况就是你在服务端没有调用close)
这种时候就要看看你recv返回0之后你调用close是不是正确的时机。当recv返回0之后应该是立即调用close。然后把业务代码的解析和释放可以抛给另外一个线程，把这个fd(客户端)的信息抛给另外一个线程去释放业务代码。不应该在recv返回0这个流程里面处理。可以做成异步处理。
fin_wait_2状态能不能终止？ （大量fin_wait_2怎么解)
比如现在进入了fin_wait_2状态，等待着对方调用close，但是对方迟迟不调用close。所以此时出现了很多的这种close_wait 和 fin_wait_2。 (答案是没有) 。 当客户端调用完close之后，客户端能做的事情已经做完了，此时需要等待对方调用close。在逻辑代码上面已经没办法处理了。真的要强行禁止，只能kill。
但是站在客户端的层次，一个连接出现一个fin_wait_2影响不大，再建立一个连接(connect)发送数据这也是OK的。但是这样周而复始就会出现大量的fin_wait_2的状态，当太多的时候只能kill掉或者通知对方处理，否则无解
同时close
当应用层发出关闭命令时，两端均从ESTABLISHED变为FIN _ WAIT_1。
这将导致双方各发送一个 FIN，两个FI N经过网络传送后分别到达另一端。收到FIN后，状态由F I N_WAIT_1变迁到 C L O S I N G，并发送最后的ACK。当收到最后的 ACK时，状态变化为TIME _ WAIT。
网路协议栈
Send缓冲区
send/recv
Udp数据帧
UDP协议
ARP协议
ICMP协议
总结：
服务端：
socket() : 文件系统分配一个fd , 并且给他分配一个TCB。
bind() ：为TCB绑定一个本地ip地址和端口号。
listend() ：把这个TCB置为一个Listen状态
accept() ：为全连接队列里面取出一个节点。并为他分配一个fd
recv () : 从TCB的recvBuffer里面把数据拷贝出来。
send() ：把数据copy到fd对应的sendBuffer里面。
close() : 1 准备一个fin包放到sendBuffer里面去， 2 回收fd
剩下的就跟应用程序没关系了。由协议栈决定。
客户端：
connect() : 准备一个SYN包交给协议栈发出去，等待三次握手完成之后再返回。
连接不成功会置错误值。
