計算機網(wǎng)絡(luò)課后習(xí)題答案

1、計算機網(wǎng)絡(luò)課后習(xí)題答案（第五章）（2009-12-14 18:28:04）轉(zhuǎn)載 標(biāo)簽：課程-計算機教育第五章 傳輸層5 01試說明運輸層在協(xié)議棧中的地位和作用，運輸層的通信和網(wǎng)絡(luò)層的通信有什么重要區(qū)別？為什么運輸層是必不可少的？答：運輸層處于面向通信部分的最高層，同時也是用戶功能中的最低層，向它上面的應(yīng)用層提供服務(wù)運輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信，但網(wǎng)絡(luò)層是為主機之間提供邏輯通信向（面主機，承擔(dān)路由功能，即主機尋址及有效的分組交換）。各種應(yīng)用進(jìn)程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務(wù)質(zhì)量，必須由運輸層以復(fù)用和分用的形式加載到網(wǎng)絡(luò)層。5 02網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)對上面的運輸層有

2、何影響？答：網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)不影響上面的運輸層的運行機制。但提供不同的服務(wù)質(zhì)量。5 03當(dāng)應(yīng)用程序使用面向連接的 TCP和無連接的IP時，這種傳輸是面向連接的還是面向無連 接的？答：都是。這要在不同層次來看，在運輸層是面向連接的，在網(wǎng)絡(luò)層則是無連接的。5 04試用畫圖解釋運輸層的復(fù)用。畫圖說明許多個運輸用戶復(fù)用到一條運輸連接上，而這條運輸連接有復(fù)用到IP數(shù)據(jù)報上。UDP，而不用采用可靠的TCP。VOIP數(shù)據(jù)報損失由一定的承受度，TCP數(shù)據(jù)報出錯則會引起重傳，可能帶來5 05試舉例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可靠的 答：VOIP :由于語音信息具有一定的冗余度，人耳對 但對傳輸時延的變

3、化較敏感。有差錯的UDP數(shù)據(jù)報在接收端被直接拋棄， 較大的時延擾動。因此VOIP寧可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP5 06接收方收到有差錯的UDP用戶數(shù)據(jù)報時應(yīng)如何處理?答：丟棄5 07如果應(yīng)用程序愿意使用UDP來完成可靠的傳輸，這可能嗎？請說明理由答：可能，但應(yīng)用程序中必須額外提供與TCP相同的功能。5 08為什么說 UDP是面向報文的，而TCP是面向字節(jié)流的？答：發(fā)送方 UDP對應(yīng)用程序交下來的報文，在添加首部后就向下交付IP層。UDP 對應(yīng)用層交下來的報文，既不合并，也不拆分，而是保留這些報文的邊界。接收方UDP對IP層交上來的UDP應(yīng)用 用戶數(shù)據(jù)報， 在去除首部后就原圭寸

4、不動地交付上層的 進(jìn)程，一次交付一個完整的報文。發(fā)送方TCP對應(yīng)用程序交下來的報文數(shù)據(jù)塊，視為無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流（無邊界約束，課分拆合并），但維持各字節(jié)5 09端口的作用是什么？為什么端口要劃分為三種？答：端口的作用是對 TCP/IP體系的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)志，使運行不同操作系統(tǒng)的計算機 的應(yīng)用進(jìn)程能夠互相通信。熟知端口，數(shù)值一般為01023.標(biāo)記常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；登記端口號，數(shù)值為102449151 ，標(biāo)記沒有熟知端口號的非常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；5 10試說明運輸層中偽首部的作用。答：用于計算運輸層數(shù)據(jù)報校驗和。5 11某個應(yīng)用進(jìn)程使用運輸層的用戶數(shù)據(jù)報UDP，然而繼續(xù)向下交給 IP層后，又封裝成IP

5、數(shù)據(jù)報。既然都是數(shù)據(jù)報，可否跳過UDP而直接交給IP層？哪些功能 UDP提供了但I(xiàn)P沒提提供？答：不可跳過 UDP而直接交給 IP層IP數(shù)據(jù)報IP報承擔(dān)主機尋址，提供報頭檢錯； 只能找到目的主機而無法找到目的進(jìn)程。UDP提供對應(yīng)用進(jìn)程的復(fù)用和分用功能，以及提供對數(shù)據(jù)差分的差錯檢驗。5 12 一個應(yīng)用程序用UDP，到IP層把數(shù)據(jù)報在劃分為4個數(shù)據(jù)報片發(fā)送出去，結(jié)果前兩個數(shù)據(jù) 報片丟失，后兩個到達(dá)目的站。過了一段時間應(yīng)用程序重傳 UDP，而IP層仍然劃分為4個數(shù)據(jù)報片來傳送。結(jié)果這次前兩個到達(dá)目的站而后兩個丟失。試問：在目的站能否將這兩次傳輸?shù)?個數(shù)據(jù)報片組裝成完整的數(shù)據(jù)報？假定目的站第一次收到的

6、后兩個數(shù)據(jù) 報片仍然保存在目的站的緩存中。答：不行重傳時，IP數(shù)據(jù)報的標(biāo)識字段會有另一個標(biāo)識符。僅當(dāng)標(biāo)識符相同的IP數(shù)據(jù)報片才能組裝成一個IP數(shù)據(jù)報。前兩個IP數(shù)據(jù)報片的標(biāo)識符與后兩個IP數(shù)據(jù)報片的標(biāo)識符不同，因此不能組裝成一個IP數(shù)據(jù)報。5 13 一個UDP用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段為8192季節(jié)。在數(shù)據(jù)鏈路層要使用以太網(wǎng)來傳送。試問應(yīng)當(dāng)劃分為幾個IP數(shù)據(jù)報片？說明每一個IP數(shù)據(jù)報字段長度和片偏移字段的值。答：6個數(shù)據(jù)字段的長度：前5個是1480字節(jié)，最后一個是800字節(jié)。片偏移字段的值分別是：0，1480，2960， 4440，5920和7400.5 14 一 UDP用戶數(shù)據(jù)報的首部十六進(jìn)制表示是

7、：06 32 00 45 00 1C E2 17. 試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報的總長度、數(shù)據(jù)部分長度。這個用戶數(shù)據(jù)報是從客戶發(fā)送給服務(wù)器發(fā) 送給客戶？使用UDP的這個服務(wù)器程序是什么？28字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長度 20字節(jié)3 ），則將 cwnd設(shè)置為 ssthresh若發(fā)送窗口值還容許發(fā)送報文段，就按擁塞避免算法繼續(xù)發(fā)送報文段。若收到了確認(rèn)新的報文段的ACK，就將cwnd縮小到ssthresh乘法減?。菏侵覆徽撛诼_始階段還是擁塞避免階段，只要出現(xiàn)一次超時（即出現(xiàn)一次網(wǎng)絡(luò)擁塞），就把慢開始門限值ssthresh設(shè)置為當(dāng)前的擁塞窗口值乘以0.5。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)頻繁出現(xiàn)擁塞時，ssthresh值就下降得很

8、快，以大大減少注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)。加法增大：是指執(zhí)行擁塞避免算法后，在收到對所有報文段的確認(rèn)后（即經(jīng)過一個往返時間），就把擁塞窗口 cwnd增加一個 MSS大小，使擁塞窗口緩慢增大，以防止網(wǎng)絡(luò)過早出現(xiàn)擁塞。5 38設(shè)TCP的ssthresh的初始值為8（單位為報文段 ）。當(dāng)擁塞窗口上升到12時網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了超時，TCP使用慢開始和擁塞避免。試分別求出第1次到第15次傳輸?shù)母鲹砣翱诖笮?。你能說明擁塞控制窗口每一次變化的原因嗎？答：擁塞窗口大小分別為：1，2，4，8，9， 10， 11，12，1，2，4，6，7，8，9.cwnd1248163233343536373839n123456789101

9、11213cwnd4041422122232425261248n14151617181920212223242526(1)試畫出如圖5-25所示的擁塞窗口與傳輸輪次的關(guān)系曲線。(2)指明TCP工作在慢開始階段的時間間隔。(3)指明TCP工作在擁塞避免階段的時間間隔。在第16輪次和第22輪次之后發(fā)送方是通過收到三個重復(fù)的確認(rèn)還是通過超市檢測到(4)丟失了報文段?(5)在第1輪次，第18輪次和第 24輪次發(fā)送時，門限 ssthresh分別被設(shè)置為多大?(6)在第幾輪次發(fā)送出第70個報文段?(7)假定在第26輪次之后收到了三個重復(fù)的確認(rèn)，因而檢測出了報文段的丟失，那么擁 塞窗口cwnd和門限ssth

10、resh 應(yīng)設(shè)置為多大?答:1)擁塞窗口與傳輸輪次的關(guān)系曲線如圖所示(課本后答案)：慢開始時間間隔：【1，6】和【23，26(3)擁塞避免時間間隔：【6 , 16和【17 , 22 在第16輪次之后發(fā)送方通過收到三個重復(fù)的確認(rèn)檢測到丟失的報文段。在第(4)之后發(fā)送方是通過超時檢測到丟失的報文段。22輪次(5)在第1輪次發(fā)送時，門限ssthresh被設(shè)置為32在第18輪次發(fā)送時，門限ssthresh被設(shè)置為發(fā)生擁塞時的一半，即21.在第24輪次發(fā)送時，門限ssthresh是第18輪次發(fā)送時設(shè)置的21(6)第70報文段在第7輪次發(fā)送出。(7)擁塞窗口 cwnd和門限ssthresh應(yīng)設(shè)置為8的一半

11、，即4.5 40 TCP在進(jìn)行流量控制時是以分組的丟失作為產(chǎn)生擁塞的標(biāo)志。有沒有不是因擁塞而 引起的分組丟失的情況 ？如有，請舉出三種情況。答: 當(dāng)Ip數(shù)據(jù)報在傳輸過程中需要分片，但其中的一個數(shù)據(jù)報未能及時到達(dá)終點，而終點組裝IP數(shù)據(jù)報已超時，因而只能丟失該數(shù)據(jù)報；IP數(shù)據(jù)報已經(jīng)到達(dá)終點，但終點的緩存沒有足夠的空間存放此數(shù)據(jù)報；數(shù)據(jù)報在轉(zhuǎn)發(fā)過程中經(jīng)過一個局域網(wǎng)的網(wǎng)橋，但網(wǎng)橋在轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)報的幀沒有足夠的差錯空間而只好丟棄。1005-315 41用TCP傳送512字節(jié)的數(shù)據(jù)。設(shè)窗口為100字節(jié)，而 TCP報文段每次也是傳送字節(jié)的數(shù)據(jù)。再設(shè)發(fā)送端和接收端的起始序號分別選為100和200，試畫出類似于

12、圖的工作示意圖。從連接建立階段到連接釋放都要畫上。5 42在圖5-32中所示的連接釋放過程中，主機B能否先不發(fā)送ACK=x+1的確認(rèn)？（因為后面要發(fā)送的連接釋放報文段中仍有ACK=x+1 這一信息）如果B不再發(fā)送數(shù)據(jù)了，是可以把兩個報文段合并成為一個，即只發(fā)送FIN+ACK報文段。但如果B還有數(shù)據(jù)報要發(fā)送，而且要發(fā)送一段時間，那就不行，因為A遲遲收不到確認(rèn)，就會以為剛才發(fā)送的FIN報文段丟失了，就超時重傳這個FIN報文段，浪費網(wǎng)絡(luò)資源。5 43在圖（5-33）中，在什么情況下會發(fā)生從狀態(tài)到狀態(tài)，以及從狀態(tài)SYN_ENT 至U狀態(tài) SYN_RCVD 的變遷?答：當(dāng) A和B都作為客戶，即同時主動打

13、開TCP連接。這時的每一方的狀態(tài)變遷都是：CLOSED- ISYN-SENT- &SYN-RCVD- （ESTABLISHED5 44試以具體例子說明為什么一個運輸連接可以有多種方式釋放?？梢栽O(shè)兩個互相通信的用戶分別連接在網(wǎng)絡(luò)的兩結(jié)點上。答：設(shè)A,B建立了運輸連接。協(xié)議應(yīng)考慮一下實際可能性：A或B故障，應(yīng)設(shè)計超時機制，使對方退出，不至于死鎖；A主動退出，B被動退出B主動退出，A被動退出5 45解釋為什么突然釋放運輸連接就可能會丟失用戶數(shù)據(jù)，而使用TCP的連接釋放方法就可保證不丟失數(shù)據(jù)。答：當(dāng)主機1和主機2之間連接建立后，主機 1發(fā)送了一個TCP數(shù)據(jù)段并正確抵達(dá)主機2，接著主機1發(fā)送另一個TCP

14、數(shù)據(jù)段，這次很不幸，主機2在收到第二個TCP數(shù)據(jù)段之前發(fā)出了釋放連接請求，如果就這樣突然釋放連接，顯然主機1發(fā)送的第二個 TCP報文段會丟失。而使用TCP的連接釋放方法，主機2發(fā)出了釋放連接的請求，那么即使收到主機1的確認(rèn)后，只會釋放主機2到主機1方向的連接， 即主機2不再向主機1發(fā)送數(shù)據(jù)， 而仍然可接受主機 1發(fā)來的數(shù)據(jù)，所以可保證不丟失數(shù)據(jù)。說明如不這樣做可能會5 46試用具體例子說明為什么在運輸連接建立時要使用三次握手出現(xiàn)什么情況。3次握手完成兩個重要的功能，既要雙方做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作（雙方都知道彼此已準(zhǔn)備 好），也要允許雙方就初始序列號進(jìn)行協(xié)商，這個序列號在握手過程中被發(fā)送和確認(rèn)。

15、假定B給A發(fā)送一個連接請求分組，A收到了這個分組，并發(fā)送了確認(rèn)應(yīng)答分組。按照兩次握手的協(xié)定，A認(rèn)為連接已經(jīng)成功地建立了，可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)分組。可是，B在A的應(yīng)答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道 A是否已準(zhǔn)備好，不知道 A建議什么樣的序列號， B甚至懷疑 A是否收到自己的連接請求分組，在這種情況下， B認(rèn)為連接還未建立成功，將忽略 A發(fā)來的任何 數(shù)據(jù)分組，只等待連接確認(rèn)應(yīng)答分組。而A發(fā)出的分組超時后，重復(fù)發(fā)送同樣的分組。這樣就形成了死鎖5 47 一個客戶向服務(wù)器請求建立TCP連接?？蛻粼?TCP連接建立的三次握手中的最后一個報文段中捎帶上一些數(shù)據(jù)，請求服務(wù)器發(fā)送一個長度為L字節(jié)的文件。假定：RTT（1 ）客戶和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸速率是R字節(jié)/秒，客戶與服務(wù)器之間的往返時間是（固定值）。（2） 服務(wù)器發(fā)送的 TCP報文段的長度都是M字節(jié)，而發(fā)送窗口大小是nM字節(jié)。（3）所有傳送的報文段都不會出錯（無重傳），客戶收到服務(wù)器發(fā)來的報文段后就及時 發(fā)送確認(rèn)。（4）所有的協(xié)議首部開銷都可忽略，所有確認(rèn)報文段和連接建立階段的報文段的長度都 可忽略（即忽略這些報文段的發(fā)送時間）。試證明，從客戶開始發(fā)起連接建立到接收服務(wù)器發(fā)送的整個文件多需的時間T是：T=2RTT+L/R當(dāng) nMR（RTT）+M或 T=2RTT+L