TCP/UDP基础：面试必问的5个关键点

在IT面试中，关于TCP、UDP的基础概念经常被问到，它们是网络通信中的关键组成部分。TCP (Transmission Control Protocol) 和 UDP (User Datagram Protocol) 是传输层的主要协议，各自承担不同的职责。 首先，TCP的存在是必要的，因为它工作在传输层，为上层应用提供可靠的数据传输服务。在IP层，数据传输是不可靠的，可能会丢失、乱序或损坏，因此需要TCP来确保数据的完整性和顺序性。TCP是面向连接的，这意味着每个数据传输前都需要建立连接，而且是一对一的，不会像UDP那样支持多播或多对多的通信模式。TCP的可靠性体现在它能处理链路变化，保证报文到达，并通过序列号和窗口大小进行流量控制。 建立TCP连接的过程涉及客户端和服务器之间的Socket信息交换，包括源地址、目标地址、源端口和目标端口。这四个元素的组合，即TCP四元组，用于唯一标识一个连接。源地址和目标地址由IP头部提供，而源端口和目标端口由TCP头部携带，指示数据的接收者。 当一个服务器监听特定的端口时，其最大并发TCP连接数受到硬件限制，比如文件描述符的数量。在IPv4环境中，理论上可能的最大连接数为客户端IP地址空间（2^32）乘以客户端端口号空间（2^16），等于2^48。然而，实际情况下，这个数值远未达到上限，因为系统还受内存限制、并发限制以及操作系统层面的配置等因素影响。 面试者可能会考察你对TCP协议的理解，包括其工作原理、优点（如可靠性、有序性）以及连接建立过程中的细节。同时，对服务器端最大连接数的理解也是面试者关注的重点，因为这关系到网络性能和资源管理。理解这些基础知识有助于深入探讨网络编程、系统架构以及优化策略。