先聲明一下，文章是我自己整理的筆記，内容是張小方先生的講稿。歡迎關注張先生主持的【高性能伺服器開發】WeChat gongzhong号。
張先生的部落格位址是
http://blog.csdn.net/analogous_love 張小方 的知乎 Live：輕松搞定技術面試中常見的網絡通信問題 https://www.zhihu.com/lives/922110858308485120?utm_source=qq&utm_medium=social本live列舉的這些網絡問題涵蓋了技術面試中關于網絡通信的80%的面試題，深入了解并掌握這些原理，不僅能幫您寫出高品質的網絡通信程式，同時能應付面試中絕大多數網絡通信題目，助您的升職加薪一臂之力。
本次 Live 主要包括以下内容 • TCP/IP協定棧層次與三次握手、四次揮手需要知道的細節 • TCP與UDP适用場景 • linux網絡模型 • epoll_event結構中epoll_data_t的fd與ptr使用場景 •Windows網絡模型 •異步connect •select可以檢測網絡異常嗎 •epoll的水準模式和邊緣模式 •阻塞與非阻塞socket的設定與差別 •send/recv傳回值問題 •如何編寫正确的收與發資料代碼 •收發緩沖區如何設計 •SO_SNDTIMEO、SO_RCVTIMEO、TCP_NODELAY、SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT、SO_LINGER選項 •shutdown與優雅關閉 •錯誤碼EINTR •tcp粘包問題 •信号SIGPIPE與EPIPE錯誤碼 •gethostbyname阻塞與錯誤碼 •SO_KEEPALIVE選項與心跳包設計技巧 •如何設計斷線重連機制 •如何清除無效的死鍊 •網絡架構中定時器不同實作 •http協定格式、head、get與post方法細節 •http、socks4與socks5代理編碼實作 •你問我答互動環節 •總結
技術面試中常見的網絡通信細節問題解答
1. TCP/IP協定棧層次結構
2. TCP三向交握需要知道的細節點
3. TCP四次揮手需要知道的細節點(CLOSE_WAIT、TIME_WAIT、MSL)
4. TCP與UDP的差別與适用場景
5. linux常見網絡模型詳解(select、poll與epoll)
6. epoll_event結構中的epoll_data_t的fd與ptr的使用場景
7. Windows常見的網絡模型詳解(select、WSAEventSelect、WSAAsyncSelect)
8. Windows上的完成端口模型(IOCP)
9. 異步的connect函數如何編寫
10.select函數可以檢測網絡異常嗎？
11.你問我答環節一
12. epoll的水準模式和邊緣模式
13. 如何将socket設定成非阻塞的(建立時設定與建立完成後設定)，非阻塞socket與阻塞的socket在收發資料上的差別
14. send/recv(read/write)傳回值大于0、等于0、小于0的差別
15.如何編寫正确的收資料代碼與發資料代碼
16.發送資料緩沖區與接收資料緩沖區如何設計
17.socket選項SO_SNDTIMEO和SO_RCVTIMEO
18.socket選項TCP_NODELAY
19.socket選項SO_REUSEADDR和SO_REUSEPORT（Windows平台與linux平台的差別）
20.socket選項SO_LINGER
21.shutdown與優雅關閉
22.你問我答環節二
23.socket選項SO_KEEPALIVE
24.關于錯誤碼EINTR
25.如何解決tcp粘包問題
26.信号SIGPIPE與EPIPE錯誤碼
27.gethostbyname阻塞與錯誤碼擷取問題
28.心跳包的設計技巧（保活心跳包與業務心跳包）
29.斷線重連機制如何設計
30.如何檢測對端已經關閉
31.如何清除無效的死鍊（端與端之間的線路故障）
32.定時器的不同實作及優缺點
33.你問我答環節三
34.http協定的具體格式
35.http head、get與post方法的細節
36.http代理、socks4代理與socks5代理如何編碼實作
37.ping
38.telnet
39.你問我答環節四
40.總結
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答：1、三次握手，如果前兩次有某一次失敗，會重新從第一次開始，重來三次。
2、三次握手，如果最後一次失敗，伺服器并不會重傳ack封包，而是直接發送RTS封包段，進入CLOSED狀态。這樣做的目的是為了防止SYN洪泛攻擊。詳情參見
http://blog.csdn.net/libaineu2004/article/details/790200313、發起連接配接時如果發生TCP SYN丢包，那麼系統預設的重試間隔是3s，這期間不會傳回錯誤碼。
4、如何模拟tcp揮手失敗？答案是iptables指令可以過濾資料包，丢棄所有的連接配接請求，緻使用戶端無法得到任何ack封包。
TCP 的那些事兒（上） TCP 的那些事兒（下） 答： http://blog.csdn.net/libaineu2004/article/details/78886213 再談應用環境下的TIME_WAIT和CLOSE_WAIT http://blog.csdn.net/libaineu2004/article/details/78886182 CLOSE_WAIT狀态的原因與解決方法 http://blog.csdn.net/libaineu2004/article/details/78803068TCP面試常見題：time_wait狀态産生的原因，危害，如何避免
答：TCP協定棧本身是可靠，不會丢包，不會亂序，失敗會重發。UDP需要應用層做協定來保證可靠性。視訊可以用UDP。
必須使用udp的場景：廣播。
答：select和poll本質上沒有差別，都是輪詢，但是poll沒有最大裝置描述符數量的限制。
答：在epoll模型中使用了一個struct epoll_event的結構體：
typedef union epoll_data
{ void *ptr;
int fd;
uint32_t u32;
uint64_t u64;
} epoll_data_t;
struct epoll_event
{ uint32_t events; /* Epoll events */
epoll_data_t data; /* User data variable */
}; 參考部落格：
http://blog.csdn.net/analogous_love/article/details/60761528
//關于tcp連接配接的異步connect實作流程如下：
//（1）設定socket連接配接為非阻塞.
//（2）調用connect函數.傳回0表明連接配接成功.如果傳回-1,同時errno為EINPROGRESS表明正在建立連接配接.
//（3）使用select , epoll等 , 當描述符可寫的時候檢查連接配接狀态.
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <errno.h>
#include <sys/epoll.h>
#include <netinet/in.h>
#include <string.h>
void setnonblock(int fd)
{
int flags = fcntl(fd, F_GETFL);
fcntl(fd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);
}
int main(){
const char* ip = "127.0.0.1";
short port = 9999;
//設定連接配接位址
struct sockaddr_in addr;
socklen_t socklen = sizeof(struct sockaddr_in);
memset(&addr , 0 , sizeof(struct sockaddr_in));
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);
addr.sin_port = htons(port);
//建立描述符
int fd = socket( AF_INET , SOCK_STREAM , 0);
if (fd < 0){
printf("socket() error\n");
return -1;
}
//設定描述符為非阻塞
setnonblock(fd);
//連接配接
int res;
res = connect(fd , (struct sockaddr*)&addr , socklen);
if (res == 0){
printf("connect ok(1)\n");
} else if (res == -1 && errno != EINPROGRESS){
printf("connect err(1)\n");
close(fd);
return -1;
} else {
int epfd;
//建立epoll描述符
epfd = epoll_create(1024);
if ( (epfd = epoll_create(1024) ) == -1){
printf("epoll_create() err\n");
close(fd);
return -1;
}
//添加關注事件
struct epoll_event ev;
ev.events = EPOLLOUT;
ev.data.fd = fd;
epoll_ctl( epfd , EPOLL_CTL_ADD , fd , &ev);
//編寫網絡程式的時候,epoll是程式的主循環.我們這裡為了測試,連接配接上或connect逾時(75秒)就break掉.
//正常的流程是寫一個處理connect結果的回調函數.
int event_max = 1;
struct epoll_event events[event_max];
int i;
while (1){
res = epoll_wait( epfd , events , event_max , -1);
if (res > 0){
for ( i = 0 ; i < res ; i++){
if ( events[i].data.fd == fd && ( events[i].events & EPOLLOUT) ){ //29(EPOLLOUT|EPOLLERR|EPOLLHUP) //4(EPOLLOUT)
//檢查是否連接配接成功
int optval;
socklen_t optlen = sizeof(optval);
int res1 = getsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &optval, &optlen);
if ( res1 < 0 || optval){
close(fd);
close(epfd);
printf("connect err(2)\n");
return -1;
} else {
printf("connect ok(2)\n");
}
}
}
break;
}
}
close(fd);
close(epfd);
}
}