阿里-測(cè)試開發(fā)面經(jīng)（二）

最初，客戶機(jī)A與服務(wù)器B的TCP進(jìn)程都處于 CLOSED 狀態(tài)。

然后由服務(wù)器B先創(chuàng)建TCB（傳輸控制塊），進(jìn)入到 LISTEN 狀態(tài)，準(zhǔn)備隨時(shí)響應(yīng)客戶請(qǐng)求

下面開始三握：

第一次握手

　　A的TCP進(jìn)程創(chuàng)建TCB（傳輸控制塊），然后向B發(fā)出連接請(qǐng)求報(bào)文段。段首部中的 同步位SYN=1，同時(shí)選擇一個(gè)初始序列號(hào)seq=x；（SYN報(bào)文段不能攜帶數(shù)據(jù)，但需要消耗一個(gè)序列號(hào)）這時(shí)客戶端A進(jìn)入到 SYN-SENT（同步已發(fā)送）狀態(tài)。

第二次握手

　　B收到連接請(qǐng)求報(bào)文段，如果同意建立連接，則向A發(fā)送確認(rèn)。在確認(rèn)報(bào)文段中 同步位SYN=1、確認(rèn)位ACK=1、確認(rèn)號(hào)ack=x+1（對(duì)接收的序列號(hào)seq=x的報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)，并期望接收的下一個(gè)報(bào)文段的序號(hào)seq=x+1），同時(shí)也為自己選擇一個(gè)初始序列號(hào)seq=y，這時(shí)服務(wù)器B進(jìn)入 SYN-RCVID 狀態(tài)。

　　注：該報(bào)文段是ACK報(bào)文段的同時(shí)也是SYN報(bào)文段，所以該報(bào)文段也不能攜帶數(shù)據(jù)。

第三次握手

　　A收到B的確認(rèn)以后，再向B發(fā)出確認(rèn)。確認(rèn)報(bào)文 ACK=1、確認(rèn)號(hào)ack=y+1（對(duì)接收的序列號(hào)seq=y的報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)，并期望接收的下一個(gè)報(bào)文段的序號(hào)seq=y+1）。這時(shí)A進(jìn)入到 ESTAB-LISHED 狀態(tài)。當(dāng)B接收到A的確認(rèn)后，也進(jìn)入 ESTAB-LISHED 狀態(tài)。連接建立完成

　　注：ACK報(bào)文段可以攜帶數(shù)據(jù)，但如果不攜帶數(shù)據(jù)則不消耗序列號(hào)，在這種情況下，下一個(gè)報(bào)文段的序號(hào)不變，seq仍是x+1。

下面對(duì) 同步位SYN、確認(rèn)位ACK、確認(rèn)號(hào)ack 以及 三次握手時(shí)出現(xiàn)的五個(gè)狀態(tài) 進(jìn)行下解釋

同步位SYN：在建立連接時(shí)用來(lái)同步序號(hào)；當(dāng)SYN=1，ACK=0時(shí)，表明這是一個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段。當(dāng)SYN=1，ACK=1時(shí)，表明這是一個(gè)連接接收?qǐng)?bào)文段；

確認(rèn)位ACK：當(dāng)ACK=1時(shí)，確認(rèn)號(hào)ack才生效。在請(qǐng)求建立連接后（第一次握手后），所有的報(bào)文段都必須把ACK置1。

確認(rèn)號(hào)ack：期望收到的下一個(gè)報(bào)文段的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的序號(hào)，比如：B正確接收到了A發(fā)送過(guò)來(lái)的一個(gè)報(bào)文段，序號(hào)是501，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是200字節(jié)；這表明B正確接收到了序號(hào)501-700的數(shù)據(jù)。所以，B期望的下一個(gè)序號(hào)是701，于是B在發(fā)送給A的確認(rèn)報(bào)文段中確認(rèn)號(hào)ack=701。

CLOSED：初始關(guān)閉狀態(tài)

LISTEN：監(jiān)聽狀態(tài)，等待客戶連接

SYB-SENT：同步已發(fā)送

SYN-RCVD：同步已接收

ESTAB-LISHED：已建立連接

為什么不是兩次握手？

這主要是為了防止已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又傳送到了 B，從而造成資源浪費(fèi)。

考慮一種異常情況，即 A 發(fā)出的第一個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段并沒(méi)有丟失，而是在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間的滯留了，以致延誤到連接釋放以后的某個(gè)時(shí)間才到達(dá) B。本來(lái)這是一個(gè)早已失效的報(bào)文段，但 B 收到此失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段后，就誤認(rèn)為是 A 又發(fā)出了一次新的連接請(qǐng)求，于是就向 A 發(fā)出確認(rèn)報(bào)文段，同意建立連接。假定不采用報(bào)文握手，那么只要 B 發(fā)出確認(rèn)，新的連接就建立了。

由于現(xiàn)在 A 并沒(méi)有發(fā)出建立連接的請(qǐng)求，因此不會(huì)理睬 B 的確認(rèn)，也不會(huì)向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，但 B 卻認(rèn)為新的運(yùn)輸連接已經(jīng)建立了，并一直等待 A 發(fā)來(lái)數(shù)據(jù)，B 的許多資源就這樣浪費(fèi)了。

采用三次握手的辦法，可以防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，例如在剛才的異常情況下，A 不會(huì)向 B 的確認(rèn)發(fā)出確認(rèn)，B 由于收不到確認(rèn)，就知道 A 并沒(méi)有要求建立連接。

為什么不是四次握手？

完全可靠的通信協(xié)議是根本不存在的，我們?nèi)魏蔚耐ㄐ艆f(xié)議都是在接受這樣的現(xiàn)實(shí)情況之上進(jìn)行的。三次握手后，A 和 B 至少可以確認(rèn)之前的通信情況，但無(wú)法確認(rèn)之后的情況。在這個(gè)道理上說(shuō)，無(wú)論是四次還是五次或是更多次都是徒勞的。

A與B想要斷開連接，需要經(jīng)過(guò)四次揮手

第一次揮手：A先發(fā)送連接釋放報(bào)文段，段首部的終止控制位FIN=1，序號(hào)seq=u（等于A前面發(fā)送數(shù)據(jù)的最后一個(gè)序號(hào)加1）；然后A進(jìn)入 FIN-WAIT-1（終止等待1）狀態(tài)，等待B的確認(rèn)。A

　　注：FIN報(bào)文段即使不攜帶數(shù)據(jù)也要消耗一個(gè)序列。

第二次揮手：B收到A的連接釋放報(bào)文段后，立刻發(fā)出確認(rèn)報(bào)文段，確認(rèn)號(hào)ack=u+1，序號(hào)seq=v（等于B前面發(fā)送數(shù)據(jù)的最后一個(gè)序號(hào)加1）；然后B進(jìn)入CLOSE-WAIT（關(guān)閉等待）狀態(tài)。

　　注：TCP服務(wù)器這時(shí)會(huì)通知高層應(yīng)用進(jìn)程，從A到B這個(gè)方向的連接就斷開了，這時(shí)TCP連接處于半關(guān)閉（half-close）狀態(tài)；但B到A這個(gè)方向的連接并沒(méi)有斷，B仍然可以向A發(fā)送數(shù)據(jù)。

第三次揮手：A收到B的確認(rèn)報(bào)文段后進(jìn)入到 FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態(tài)，繼續(xù)等待B發(fā)出連接釋放報(bào)文段；若B已經(jīng)沒(méi)有數(shù)據(jù)要發(fā)送，B就會(huì)向A發(fā)送連接釋放報(bào)文段，段首部的終止控制位 FIN=1，序號(hào)seq=w（半關(guān)閉狀態(tài)可能又發(fā)送了一些數(shù)據(jù)），確認(rèn)號(hào)ack=u+1，這時(shí)B進(jìn)入LAST-ACK（最后確認(rèn)）狀態(tài)，等待A的確認(rèn)。

　　特別注意：確認(rèn)號(hào)ack沒(méi)有變，仍然為上次發(fā)送過(guò)的確認(rèn)號(hào)u+1。

第四次揮手：A收到B的連接釋放報(bào)文段并發(fā)出確認(rèn)，確認(rèn)段中 確認(rèn)位ACK=1，確認(rèn)號(hào)ack=w+1，序號(hào)seq=u+1；然后A進(jìn)入到TIME-WAIT（時(shí)間等待）狀態(tài)。當(dāng)B再接收到該確認(rèn)段后，B就進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。

　　注：處于TIME-WAIT狀態(tài)的A必須等待2MSL時(shí)間后，才會(huì)進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。MSL（Maximum Segment Lifetime）最長(zhǎng)報(bào)文段壽命，RFC 793 建議設(shè)為兩分鐘，對(duì)于現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)，MSL=2分鐘可能太長(zhǎng)了一些，我們可根據(jù)具體情況使用更小的MSL值。

四揮的七個(gè)狀態(tài)：

ESTAB-LISHED：已建立連接

FIN-WAIT-1：終止等待1

CLOSE-WAIT：關(guān)閉等待

FIN-WAIT-2：終止等待2

LAST-ACK：最后確認(rèn)

TIME-WAIT：時(shí)間等待

CLOSED：關(guān)閉

為什么A要等待2MSL的時(shí)間？

為了保證A發(fā)送的最后一個(gè)報(bào)文段能夠到達(dá)B。因?yàn)檫@個(gè) ACK 有可能丟失，從而導(dǎo)致處在 LAST-ACK 狀態(tài)的服務(wù)器收不到對(duì) FIN-ACK 的確認(rèn)報(bào)文。服務(wù)器會(huì)超時(shí)重傳這個(gè) FIN-ACK，接著客戶端再重傳一次確認(rèn)，重新啟動(dòng)時(shí)間等待計(jì)時(shí)器。最后客戶端和服務(wù)器都能正常的關(guān)閉。假設(shè)客戶端不等待 2MSL，而是在發(fā)送完 ACK 之后直接釋放關(guān)閉，一旦這個(gè) ACK 丟失的話，服務(wù)器就無(wú)法正常的進(jìn)入關(guān)閉連接狀態(tài)。

可以防止已失效的報(bào)文段。客戶端在發(fā)送最后一個(gè) ACK 之后，再經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò) 2MSL，就可以使本連接持續(xù)時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的所有報(bào)文段都從網(wǎng)絡(luò)中消失，從保證在關(guān)閉連接后，不會(huì)有仍在網(wǎng)絡(luò)中滯留的報(bào)文段去騷擾服務(wù)器。

linux服務(wù)器出現(xiàn)大量 TIME-WAIT 狀態(tài)的TCP連接 的處理方法

通過(guò)調(diào)整內(nèi)核參數(shù)解決，

vi /etc/sysctl.conf 

編輯文件，加入以下內(nèi)容：

net.ipv4.tcp_syncookies = 1

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30

然后執(zhí)行 /sbin/sysctl -p 讓參數(shù)生效。 

net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示開啟SYN Cookies。當(dāng)出現(xiàn)SYN等待隊(duì)列溢出時(shí)，啟用cookies來(lái)處理，可防范少量SYN攻擊，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉；

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示開啟重用。允許將 TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP連接，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉；

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示開啟TCP連接中 TIME-WAIT sockets的快速回收，默認(rèn)為0，表示關(guān)閉。

net.ipv4.tcp_fin_timeout 修改系統(tǒng)默認(rèn)的 TIMEOUT 時(shí)間。

為什么要四次揮手？

A 向 B 發(fā)送一個(gè)連接釋放請(qǐng)求報(bào)文，代表 A 的數(shù)據(jù)傳送完了，請(qǐng)求釋放連接；

B 收到后，B 立即向 A 發(fā)送一個(gè)確認(rèn)報(bào)文，代表 B 已經(jīng)知道 A 沒(méi)有數(shù)據(jù)要傳送了，但是 B 可能還有數(shù)據(jù)要向 A 傳送；

B 的數(shù)據(jù)傳送完后，向 A 發(fā)送一個(gè)連接釋放請(qǐng)求報(bào)文，代表 B 的數(shù)據(jù)也傳送完了，請(qǐng)求釋放連接；

A 收到后，也立即向 B 發(fā)送一個(gè)確認(rèn)報(bào)文，同時(shí)等待 2MSL 后，連接斷開。

　　注：TCP 是全雙工通信，因此必須兩個(gè)方向分別斷開連接。

為什么建立連接三次，斷開連接四次？

因?yàn)榻⑦B接時(shí)，服務(wù)器的確認(rèn) ACK 和請(qǐng)求同步 SYN 可以放在一個(gè)報(bào)文里，而斷開連接時(shí)，服務(wù)器可能還有數(shù)據(jù)要傳送，因此，必須先發(fā)一個(gè)客戶端斷開連接請(qǐng)求的確認(rèn) ACK，以免客戶端超時(shí)重傳，待服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳送完畢后，再發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求斷開連接的報(bào)文段。

斷開時(shí)次數(shù)比連接多一次，是因?yàn)檫B接過(guò)程，通信只需要處理「連接」，而斷開過(guò)程，通信需要處理「數(shù)據(jù)+連接」。

    1、幻讀：指的是一個(gè)事務(wù)在前后兩次查詢同一個(gè)范圍的時(shí)候，后一次查詢看到了前一次查詢沒(méi)有看到         的數(shù)據(jù)行。

    2、innodb 默認(rèn)是可重復(fù)讀隔離級(jí)別

    3、在可重復(fù)讀隔離級(jí)別下，普通的傳是快照讀，是不會(huì)看到別的事務(wù)插入的數(shù)據(jù)。只有幻讀才能看到

    4、幻讀專指“新插入的行”

    5、幻讀引發(fā)的問(wèn)題：(1)語(yǔ)義有問(wèn)題.(2)數(shù)據(jù)不一致性

    6、如何解決幻讀，innodb引入了間隙鎖,它加了7個(gè)間隙鎖，防止新數(shù)據(jù)插入。一般無(wú)特殊說(shuō)明都是左閉區(qū)間，右開區(qū)間，即前開后閉

    7、除此之外也可以把隔離級(jí)別改為讀提交，同時(shí)配合binlog_format=row來(lái)進(jìn)行組合使用。

    8、查看當(dāng)前庫(kù)使用的隔離級(jí)別：select @@tx_isolation;

    9、事務(wù)隔離級(jí)別

        事務(wù)隔離級(jí)別                                   臟讀  不可重復(fù)讀   幻讀

        讀未提交（read-uncommitted）      是          是            是

        不可重復(fù)讀（read-committed）       否          是            是

        可重復(fù)讀（repeatable-read）           否          否            是

        串行化（serializable）                      否          否            否