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数据通信工程师面试题(某大型集团公司)试题集精析

面试问答题（共20题）

第一题

请简述TCP协议三次握手过程及其必要性。如果在三次握手中的第二次握手丢失了，client会怎样处理？服务端会进入什么状态？

答案：

TCP三次握手过程：

第一次握手(SYN):Client向Server发送一个TCP报文段，其首部源端口、目标端口、序号(SYN)字段被置为特定值，并包含一个初始序列号(ISN,InitialSequenceNumber)，SYN标志位为1。Client进入SYN_SENT状态，等待Server的确认。

第二次握手(SYN+ACK):Server收到Client的SYN报文后，如果同意连接，会向Client发送一个TCP报文段，其中目标端口、SYN和ACK标志位都为1。该报文段的序列号是Server的ISN，确认号(ACK)字段为Client的ISN+1。Server进入SYN_RCVD状态。

第三次握手(ACK):Client收到Server的SYN+ACK报文后，检查确认号是否为自身发送的ISN+1。如果正确，Client向Server发送一个TCP报文段，其中ACK标志位为1，确认号字段为Server的ISN+1，序列号字段为自身发送的ISN+1。Client进入ESTABLISHED状态。Server在收到这个ACK报文后，也进入ESTABLISHED状态。至此，连接建立成功。

握手必要性：

同步序列号：确保双方都知道对方的初始序列号，这是后续可靠数据传输的基础。防止已失效的连接请求报文段重传影响新连接。

建立连接：双方协商通信参数，同意建立连接。

防止历史连接：防止已失效的连接请求报文（比如在网络延迟很高的情况下，上一次连接的SYN报文迟迟未到达）突然发送过来，导致已经断开的连接错误地被重建。

第二次握手丢失(SYN+ACK丢失)的处理：

Client端处理：Client默认等待一个确认报文(SYN+ACK)的超时时间(TCP选项中定义的Retrnsmttimeout)。如果在超过这个超时时间仍未收到确认，Client会认为这个SYN+ACK报文丢失了。Client会自动重发最初的SYN报文，再次尝试建立连接。重试的次数和策略由TCP的重传机制控制（通常涉及指数退避）。

Server端状态：当Server发送完SYN+ACK报文后，它会启动一个计时器(SYN-RECEIVEDtimer)。如果在计时器超时之前没有收到Client发来的第三次握手的ACK报文，Server会认为这个连接请求无效或Client已经宕机，会取消这个连接，并将相应的半开连接（或资源，取决于具体实现）释放。Server不会进入ESTABLISHED状态，因为它没有收到Client的最终确认。

解析：

考察点：对TCP建立连接过程的深刻理解，包括每一步的作用、涉及的报文字段、状态变化以及握手的根本目的。同时考察对异常情况（报文丢失）的处理能力。

重要性：TCP三次握手是网络编程和数据通信领域的基础知识点，理解握手的细节对于排查网络连接问题、理解TCP可靠传输机制至关重要。大型集团对工程师的基础理论掌握程度要求较高。

回答要点：必须准确描述三个步骤，清晰解释每一步的目的（如同步序列号、确认连接意愿）。对于第二次握手丢失的情况，必须说明Client的重传机制和Server的资源释放逻辑。特别是Server在未收到最终ACK时的行为，是考察细节的地方。

第二题

请阐述在大型集团网络中，选择部署OSPF和选择部署BGP各自的主要考虑因素和优势，并说明为什么大型集团通常会倾向于使用两者结合的方式。

答案：

主要考虑因素和优势：

选择部署OSPF的考虑因素与优势：

考虑因素：

内部路由需求：当集团内部的不同部门、分支机构或数据中心之间存在大量的路由信息交换，需要快速、稳定、可靠的学习和传播内部网络路由信息时，OSPF是首选。

网络规模：OSPF支持较大规模的网络（区域划分可以显著扩展管理范围）。

对等体网络模型：OSPF天然支持全连接（FullMesh）和对等体（PeerGroups）模型，便于在信任的内部网络中部署。

QoS支持：OSPF支持基于代价的路径选择，可以通过设置不同的路径代价来实现一定程度上的QoS策略，例如指定某些流量走更高带宽的链路。

路由策略相对简单：相较于BGP，OSPF的路由策略配置和实现通常更为直接。

优势：

快速收敛：