软件工程师面试: TCP/IP协议是什么?

JustYY.com 小赖子的英国生活和资讯

2 weeks ago

阅读 桌面完整版

最近，在面试第一轮抖音（字节跳动）的伦敦职位（Site Reliability Engineer），被问到了这个问题：TCP/IP协议是什么？这个是考基本功，是每个软件工程师都要会的。

TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）是一组网络协议，管理数据如何通过互联网和其他网络传输。它是互联网的基本通信模型，由两个主要层组成：

互联网协议 (IP)

IP 负责将数据包从源地址路由到目标地址。它工作在 OSI 模型的网络层。

IP 地址：互联网中的每个设备都被分配了一个唯一的 IP 地址，用于标识数据包的发送者和接收者。
数据包路由：IP 将数据分成多个包，并通过不同的网络将其路由到目标地址。
版本：IP 主要有两个版本：IPv4（32位地址）和 IPv6（128位地址）。

传输控制协议 (TCP)

TCP 负责确保设备之间数据传输的可靠性。它工作在 OSI 模型的传输层。

面向连接：TCP 在传输数据之前会在发送方和接收方之间建立连接。
数据完整性：TCP 通过确认、序列号和错误检查等机制，确保数据包按顺序无误地到达。
流量控制：TCP 通过滑动窗口管理数据流，防止接收方超载。

TCP/IP 协同工作原理

应用数据：应用层将数据（例如网页、电子邮件）发送到传输层（TCP）。
TCP 层：TCP 将数据分段，添加序列号和错误检查信息，并将其发送到 IP 层。
IP 层：IP 层将 TCP 段封装成 IP 包，附上源和目标 IP 地址，并通过各种网络路由数据包。
接收端：在目标设备上，IP 层将数据包交给 TCP，TCP 重新排列并验证数据的完整性，然后将其传递给应用层。

TCP/IP 套件中的其他协议

UDP（用户数据报协议）：一种无连接、速度更快的 TCP 替代方案，常用于视频流、在线游戏等实时通信。
HTTP/HTTPS（超文本传输协议）：用于网络通信的应用层协议。
DNS（域名系统）：将域名解析为 IP 地址。

TCP/IP 确保数据在网络间高效传输，保持可靠性、地址分配和路由，同时遵循互联网的基本通信原则。

TCP/IP 通常被描述为一个四层模型，但有时它可以与 OSI 模型（七层）进行比较。

TCP/IP 4层协议和OSI的7层协议的比较

TCP/IP 四层模型

TCP/IP 模型简化为四层，旨在反映协议在现实网络中的工作方式。

应用层

这一层对应于 OSI 模型的前三层（应用层、表示层和会话层）。它包括 HTTP、HTTPS、FTP、DNS 和 SMTP 等协议。

传输层

负责设备之间的可靠通信。运行于这一层的协议包括 TCP（传输控制协议）和 UDP（用户数据报协议）。

互联网层

处理跨网络的数据包路由，类似于 OSI 的网络层。该层包含 IP（互联网协议），用于地址分配和数据包路由。

网络接口层（或链路层）

这一层负责物理网络（如以太网、Wi-Fi）和互联网层之间的数据传输。它对应于 OSI 的数据链路层和物理层。

OSI 七层模型

OSI（开放系统互联）模型更加细致，将网络功能分为七个层次。

物理层（如电缆、交换机）
数据链路层（如 MAC 地址、以太网）
网络层（如 IP 路由）
传输层（如 TCP、UDP）
会话层（如管理应用之间的会话）
表示层（如加密、数据格式转换）
应用层（如 HTTP、FTP）

主要区别：TCP/IP vs OSI

TCP/IP 将一些功能合并为更少的层次（四层），反映了它在互联网通信中的实际应用。

OSI 是一个更加详细的概念模型（七层），主要用于教学和理论理解。

总结来说，TCP/IP 通常被认为是四层模型，而 OSI 模型则是七层模型。

英文：What is TCP/IP (4 Layer vs OSI 7 Layer)?

面试经历

面试题

面试技巧

面试其它

强烈推荐

英国代购-畅购英伦
TopCashBack 返现 (英国购物必备, 积少成多, 我2年来一共得了3000多英镑)
Quidco 返现 (也是很不错的英国返现网站, 返现率高)
注册就送10美元, 免费使用2个月的 DigitalOcean 云主机(性价比超高, 每月只需5美元)
注册就送10美元, 免费使用4个月的 Vultr 云主机(性价比超高, 每月只需2.5美元)
注册就送10美元, 免费使用2个月的阿里云主机(性价比超高, 每月只需4.5美元)
注册就送20美元, 免费使用4个月的 Linode 云主机(性价比超高, 每月只需5美元) (折扣码: PodCastInit2022)
PlusNet 英国光纤(超快, 超划算! 用户名 doctorlai)
刷了美国运通信用卡一年得到的积分换了 485英镑
注册就送50英镑 – 英国最便宜最划算的电气提供商
能把比特币莱特币变现的银行卡! 不需要手续费就可以把虚拟货币法币兑换

微信公众号: 小赖子的英国生活和资讯 JustYYUK