面试题答案
一键面试1. 拥塞控制机制
- 选择：通常选用TCP拥塞控制机制，如慢启动（Slow Start）、拥塞避免（Congestion Avoidance）、快速重传（Fast Retransmit）和快速恢复（Fast Recovery）。慢启动通过指数增长拥塞窗口（cwnd）来快速探测网络容量；拥塞避免则是在cwnd达到阈值后线性增长；快速重传在收到多个重复确认（ACK）时提前重传丢失的数据包；快速恢复则在快速重传后进入拥塞避免阶段而不是慢启动。
- 优化：可以采用一些改进的算法，例如BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time）。BBR旨在通过直接测量瓶颈带宽和往返时间来更有效地利用网络资源，避免传统算法在拥塞避免阶段可能出现的过度保守或激进的情况。它能够动态地跟踪网络带宽的变化，更适应网络不稳定的环境。
2. 处理乱序到达的数据包
- 策略：在接收端，维护一个接收缓冲区。当数据包到达时，首先检查其序列号。如果序列号不连续，将其暂时存储在缓冲区中。当接收到期望序列号的数据包时，将缓冲区中连续的数据包按序传递给上层应用。同时，发送ACK确认已接收的数据包，即使它们是乱序到达的，以便发送端了解哪些数据已被成功接收。
- 挑战及应对：挑战在于缓冲区的大小管理。如果缓冲区过小，可能无法容纳足够多的乱序数据包，导致部分数据被丢弃；如果过大，则会占用过多内存。应对方法是根据网络环境和文件大小动态调整缓冲区大小。例如，可以根据预估的网络延迟和带宽来初步设置缓冲区大小，并在传输过程中根据实际乱序情况进行调整。另外，还需要设置一个合理的超时机制，对于长时间未收到的期望序列号数据包，向上层报告丢失，触发重传机制。
3. 确保数据的完整性
- 策略：采用校验和（Checksum）机制。在发送端，对每个数据包的数据部分计算校验和，并将其附加在数据包头部。接收端在接收到数据包后，重新计算校验和并与接收到的校验和进行比较。如果两者不一致，则认为数据包在传输过程中发生了错误，丢弃该数据包并发送ACK要求重传。同时，结合序列号机制，确保所有数据包按序接收且无重复，进一步保证数据完整性。
- 挑战及应对：计算校验和会增加一定的计算开销，可能影响传输效率。应对方法是选择高效的校验和算法，如CRC（循环冗余校验）算法，它具有较高的检错能力且计算速度相对较快。此外，可以在硬件层面实现校验和计算，以减轻CPU负担，提高整体性能。在实际应用中，还可能遇到校验和碰撞（不同数据产生相同校验和）的情况，但这种概率极低。为进一步降低风险，可以结合其他机制，如消息认证码（MAC），提供更高的安全性和数据完整性保证。