tcpip必备十大问题，tcpip故障排除

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TCP/IP

1.TCP/IP是互联网的核心协议

2. 数据链路层

3. 网络层

（1）IP协议IP协议是TCP/IP协议的核心,所有的TCP，UDP，IMCP，所有IGMP数据都以IP数据格式传输.要注意的是，IP不是可靠的协议,这就是说，IP协议不提供数据未经传输后处理的机制。这被认为是高级协议:如何使用TCP或UDP

(二)ARP和RARP协议

ARP是基于IP地址获取MAC地址的协议 ARP(Address Analysis)是一个分析协议,主机不知道哪个 MAC端口与IP相符,并且在发送IP包时检查自己的ARP缓存。 如果查询不到，主机向网络发送ARP协议广播包,在这个广播包中有一个IP地址要查询,所有直接受此广播包影响的主机将询问他们的IP地址,如果发现自己符合，准备一个包含您的MAC地址的ARP包,以传输到ARP广播主机。 在接收ARP数据包后,广播主机会收到更新的ARP缓存(IP-MAC相应的表),然后发送主机会仔细准备ARP缓存数据,用于链层数据包传输工作。 RARP协议的工作完全相反

(三)ICMP协议

IP 协议并不是一个可靠的协议，它不保证数据被送达，那么，自然的，保证数据送达的工作应该由其他的模块来完成。其中一个重要的模块就是ICMP（网络控制报文）协议。ICMP不是高层协议，而是IP层的协议。 当IP数据包发送一个错误,例如主机不可用,路由器不可用,等等,ICMP协议将包装错误信息,然后将它发送回主机,给主机处理错误的机会。

4. ping

5. TraceRoute

6. TCP/UDP

TCP/UDP都是层级协议,但两者都有不同的特性和不同的应用场景。

（1）面向报文

报告导向的传输方式是应用层交给UDP多长的报文，UDP同样的方式发送,即一次消息,因此,应用程序必须选择报告的适当大小。如果报告太长, IP层需要额外的芯片工作,这将减少效率。

（2）面向字节流

不过,如果你正在看字流应用程序和TCP该交互是一次数据块(大小不同),但TCP将应用程序视作一个不结构的字节流的字符串。 TCP有一个缓冲器,所以当应用程序发送的数据块太长时,TCP可以在发送时缩短它们。

（3）拥塞控制

发送者保持一个拥挤窗口的状态变量,其大小取决于网络拥挤的程度,并且正在动态变化。 发送和发送自己的发送窗口就像一个拥挤的窗口 发送者通过以下原则控制拥挤窗口: 在网络上没有拥挤时,拥挤窗口会增加,以便发送更多的子组;但在网络上拥挤时,拥挤窗口会减少,从而减少进入网络的子组的数量。 (a)慢开始算法

(1) 当主机开始发送数据时，如果立即将大量的数据注入到网络中，那么就有可能引起网络拥塞，因为现在并不清楚网络的负荷情况。因此,一个更好的方法是先检测,即从小到大之间发送窗口,即从小到大之间有越来越多的拥挤的窗口。(3) 通常，当消息刚刚开始发送时,首先设置拥挤窗口cwnd为最大消息段的MSS值。在收到报告中新的段落的确认后,将拥挤窗口增加到多个MSS值.这样, 收件人的拥挤窗口逐渐增加.这样可以使分组注入网络的速度更加合理.(4)拥挤窗口的cwnd是每一个传输周期的倍数。 传输周期的时间实际上是返回和返回RTT的时间。传输轮次更强调: 拥挤窗口 cwnd发送所有允许不断发送的邮件,并接收已发送的最后单词的确认。(5) 慢开始的慢这并不意味着cwnd的增长速度是缓慢的,但当TCP开始发送消息段时,它首先设置cwnd=1,这样发送者在开始时只能发送一个消息段(以测试网络拥挤情况),然后逐渐增加cwnd。(6) 为了防止拥塞窗口cwnd增长过大引起网络拥塞，还需要设置一个慢开始门限ssthresh状态变量。慢开始门限ssthresh的用法如下：当 cwnd < ssthresh 时，使用上述的慢开始算法。当 cwnd > ssthresh 时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法当cwnd = ssthresh时,可以使用慢启动算法和堵塞控制回避算法。拥塞避免让拥挤窗口的生长线性缓慢,而不是倍增.(七)在慢启动阶段或避免拥挤阶段,只要发件人认为网络拥挤(理由是没有收到确认),就要把慢开始门限ssthresh设置为出现拥塞时的发送方窗口值的一半（但不能小于2）。然后重新设置cwnd为1,用于拥挤窗口,执行慢开始算法。

快重传和快恢复 快重传

(1) 快重传算法首先要求接收方每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）而不要等到自己发送数据时才进行捎带确认。(2) 接收方收到了M1和M2后都分别发出了确认。现在假定接收方没有收到M3但接着收到了M4。(三)显然,接收机不能确认M4,因为M4是消息的不一致段落。 根据可靠传输原则,接收机不能做任何事,并及时向M2发送确认。(4)但是,按照快速转播算法的规定,收件人应及时向M2发出重复确认,这样,发送者可以提前知道M3消息尚未到达接收者。之后,发射器发送了M5和M6。收到双方的两份报告后,M2 也 将 得到 重复 的 确认 。这样，发送方和接收方共收到了四份M2确认书,所有这些都是重复的确认。快速重发算法还规定,发送者应立即重新发送未订阅M3消息段到另一方,当连接收到三个重复确认后,而不继续等待M3设置的重发时间表到期。(四)由于发送者在最早的时机重新发送消息中未确认的部分,快速的重新传输可以增加网络吞吐量约20%

快恢复

(1) 当发送方连续收到3个重复确认，就执行“乘法减小”算法，把慢开始门限ssthresh减半慢启动的区别在于,慢启动算法现在没有实现(即拥挤窗口cwnd现在没有设置为1),而是在阈值重新减半后将cwnd的值设置为数值,然后开始执行拥挤算法(线性尺度)

（4）流量控制

如果发送方把数据发送得过快，接收方可能会来不及接收，这就会造成数据的丢失。所谓流量控制就是让发送方的速率不要太快，要让接收方来得及接收。 利用滑窗机制,便于实现发送者在TCP连接上流量控制。 假设A发送数据给B,当连接建立时,B告诉A,"我的接收窗口是rwnd=400字节",因此发送者的窗口不能比接收者的窗口数量大。

（5）三次握手

第一次握手：建立连接，客户端发送连接请求报文段，将SYN位置置为1，Sequence Number为X; 此刻客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认； 第二次握手: 服务器接收SYN消息.服务器从客户端接收SYN消息,必须核查本SYN声明段落,设置Acknowledge Number为（x+1）; 同时，将SYN设置为1，Sequence Number为服务器将上述所有信息放到一个报文段中，一并发送给客户端，服务器输入SYN_RECV状态; 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段后，然后将Acknowledge Number为（y+1）;向服务器发送ACK报文段，客户端和服务端都进入establish状态。完成三次握手。

为什么用三振?

由于网络节点延迟问题,最后的连接请求需要很长时间才能到达客户端。 事实上,这是一个无效的连接请求。 但当客户端收到连接请求时,如果两个握手成功,那么实际上客户端已经创建了白白的连接,事实上客户端并不真正想创建连接。 如果三次握手，客户端就会进行确认，实际上，这个时候，客户端并不会确认，这样就可以保证正确的建立连接。

（6） 四次挥手

第一波:主机1(可以是客户,也可以是服务端），设置Sequence Number，向主机2发送 FIN(结束)消息;主机1输入 FIN_WAIT状态,此时,主机1没有发送到主机2的数据。 第二次挥手：主机2接收到了主机1发送的FIN报文段，向主机1回一个ACK报文段，acknowledge Number为 Seq + 1, 主机2告诉主机1：“我同意你的关闭请求” 第三次挥手：主机2向主机1发送FIN报文段，请求关闭连接，同时主机2进入LAST_ACK状态； 第四个手势:东道主1号从东道主2号收到财务报表,向2号主机发送ACK消息,然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段以后，就关闭连接；此时，主机1等待2MSL,但仍未收到答复。证明2号主机正常关闭,主机1也可以正常关闭。

为什么要四次挥手

因为TCP传输数据是全双工的，所以，当主机1要关闭连接的时候，主机2可能还有数据准备发送。 首先:所以1号主机首先通知2号主机切断连接,-第二次：主机2接收到断开请求后，先发送同意请求断开，但是要先确保自己也没有了数据准备发送， 第三次：然后再发送断开请求。主机2向主机1发送请求。 第四: 主机1拒绝请求.

为什么等到2MSL

MSL:互联网传输中消息段的最大存活时间 原因一:确保TCP协议的完全双重连接可以可靠地关闭 如果主机1直接关闭了，可能因为网络的问题，主机2没有收到主机1的最后ACK报文，主机2就会重复发送FIN。2倍的MSL刚好够消息发送的一个来回时间。 原因2:确保此连接中的重复数据段从网络中消失 如果上一次断开后，马上又建立请求了，又恰好是同一个端口，那么上一次连接请求中的数据，还没彻底在互联网上消失，又被当成了这一次的新的数据请求报文。就会发送数据错乱。

如果连接已经建立,但客户端突然失败了怎么办?

TCP还设有一个保活计时器，Client端如果出现故障，Server端不能一直等下去，这样会浪费系统资源。每收到一次Client客户端的数据帧后，Server端都的保活计时器会复位。计时器的加班时间通常设置为2小时,如果您在2小时内没有收到任何数据帧,服务器端将发送检测消息,随后,每75秒发送一次消息。如果一行中发送了10个检测消息,但仍没有响应,服务器端认为客户端端有故障,接着就关闭连接。如果你觉得生命计时器里超过两小时的间隔太长,您可以自行调整TCP连接的备份参数。

7. DNS

它通常用于分析域名,并使域名和IP地址存储在分布式数据库中的映射。 用户不需要记住IP地址,而是方便地记住域名。

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