计算机网络作业七及解答(3)

发送。

27．D 传输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也 是用户功能中的最低层。传输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节(如网络拓扑、路由 协议等)，它使应用进程看见的就是好像在两个传输层实体之间存在的一条端到端的逻辑通信信道，因此在通信子网上没有传输层，传输层只存在通信子网以外的主机中。

28．D TCP／IP参考模型中，网络层及其以下各层所构成的通信子网负责主机到主机或是点到点的通信，而传输层的主要作用是在源主机进程和目的主机进程之间提供端到端的数据传输。一般来说，端到端通信是由一段段的点到点信道构成，端到端协议建立在点到点协议．之上(正如TCP建立在IP协议之上)，提供应用进程之间的通信手段。所以选D。 29．C 端到端即是进程到进程，物理层只提供在两个节点之间透明地传输比特流，网络．层提供主机到主机的通信服务，主要功能是路由选择。此题的条件若换成“TCP／IP参考模型”答案依然是C。

30．B 面向连接的服务，可确保数据传输的可靠性。而无连接服务，由于没有建立连叠这个过程，发送方和接收方不能预先协商相关参数和分配系统资源，也就无法实现可靠传输了二

31．D 面向连接的服务是通信双方在进行通信之前，要先建立一个完整的连接，在通信过程中，整个连接一直可以被实时地监控和管理。通信完毕后释放连接。面向连接的服务可以保证数据的可靠和顺序的交付。

32．B 传输层是OSI模型中的第4层，TCP是面向连接的，它提供流量控制和拥塞控制保证服务的可靠；UDP是无连接的，不提供流量控制和拥塞控制，只能做出尽最大努力的交。付。传输层提供的是进程到进程间的传输服务，也称为端到端服务。 ．

33．D 传输层的分用功能通过端口号实现，端口号只具有本地意义，不同主机上的进程。可以使用相同的端口号。要在互联网上唯一确定一个进程就要使用IP地址和端口号的组合通常称为套接字(Socket)。

34．A端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标识本计算机应用层中的各进程，且 同一台计算机中TCP和UDP分别拥有自己的端口号，它们互不干扰。

35．D 熟知端口号的数值为0～1 023，登记端口号的数值是1 024～49 1 5 1，客户端使哪的端口号的数值是49 1 52～6553 5。

36．D FTP控制连接的端口是2 1，数据连接的端口是20。

37．D 如果一个协议使用确认机制对传输的数据进行确认，那么可以认为它是一个可 靠的协议；如果一个协议采用“尽力而为”的传输方式，那么是不可靠的。例如，TP对传 输的报文段提供确认，因此是可靠的传输协议；而UDP不提供确认，因此是不可靠的传输协议。

二、综合应用题

1．解答：

如果语音数据不是实时播放，就可以使用TCP，因为TCP有重传机制，传输可靠。接收 端用TCP将语音数据接收完毕后，可以在以后的任何时问进行播放。若假定是实时传输，不宜重传，则必须使用UDP。UDP不保证可靠递交，没有重传机制，但UDP比TCP的开销要小很多，实时性好；因此只要应用程序接受这样的服务质量就可以使用UDP。

2．解答：

仅仅使用IP分组还不够。IP分组包含IP地址，该地址指定一个目的机器。一旦这样的 分组到达了目的机器，网络控制程序如何知道该把它交给哪个进程呢?UDP分组包含一个目 的端口，这一信息是必需的，因为有了它，分组才能被投递给正确的进程。此外，UDP可以对数据报做包括数据段在内的差错检测，而IP只对其头部做差错检测。 3．解答：

不行。重传时，IP数据报的标识字段会有另一个标识符。仅当标识符相同的IP数据报片才能组装成一个IP数据报。前两个IP数据报片的标识符与后两个IP数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP数据报。 4．解答：

以太网帧的数据段的最大长度是1 500B，UDP用户数据报的头部是8B。假定IP数据报无选项，头部长度都是20B。IP数据报的片段偏移指出一个片段在原IP分组中的相对位置，偏移的单位是8B。UDP用户数据报的数据字段为8 1 92B，加上8B的头部，总长度是8200B。应当划分为6个IP报片。IP报片的数据字段的长度：前5个是1 480B(对应的IP报片的长度是1 500B)，最后一个是800B(对应的IP报片的长度是820B)。报片偏移字段的值分别是：O，1 85，3 70，55 5，740和925。 5．解答：?

这是因为发送方可能还未重传时，就收到了对更高序号的确认。例如主机A连续发送两个报文段：(SEQ=92，DATA共8B)和(SEQ=1 00，DATA共20B)，均正确到达主机B，B

连续发送两个确认：(ACK=1 00)和(ACK=1 20)。但前者在传送时丢失了，例如A在第一个

报文段(SEQ=92，DATA共8B)超时之前收到了对第二个报文段的确认(ACK=I 20)，此时

A知道，11 9号和在1 1 9号之前的所有字节(包括第一个报文段中的所有字节)均已B正 确接收，因此A不会再重传第一个报文段。 6．解答：

第一种方法将不按序的报文段丢弃，会引起被丢弃报文段的重复传送，增加对网络带宽 的消耗，但由于用不着将该报文段暂存，可避免对接收方缓冲区的占用。

第二种方法先将不按序的报文段暂存于接收缓存内，待所缺序号的报文段收齐后再一起 上交应用层；这样有可能避免发送方对已经被接收方收到的不按序的报文段的重传，减少对 网络带宽的消耗，但增加了接收方缓冲区的开销。 7．解答：

TCP连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。报文段的序号则指的是本报 文段所发送的数据的第一个字节的序号。因此第一个报文段的序号为10010，第二个报文段

的序号为1 00 1 0+1 000-1 1 0 1 0，第三个报文段的序号为1 1 0 1 0+1 000=1 20 1 0。 8．解答：

在平均往返时间20ms内，发送的最大数据量为最大窗口值，即64×1 024B。 64×1 024÷(20×10-3)×8≈26．2Mbit／s

因此，所能得到的最大吞吐量是26．2Mbit／s。 9．解答：

由于在每个RTT内，发送的数据量不能超过发送窗口大小，所以吞吐率=发送窗口大小／RTT。题目中告诉的是端到端时延，RTT=2×端到端时延，那么RTT=2×20=40ms所以吞吐率=

线路效率=吞吐率／信道带宽，本题中，线路效率(1 3．1 07Mbit／s)／(1 000Mbit／s)=1．3 1％。本题在计算时要特别注意单位(是bit还是B)，区分Gbit／s和GB／s。

10．解答：

1)注意：TCP传送的数据流中的每一个字节都是有一个编号的，而TCP报文段的序号 为其数据部分第一个字节的编号。那么第1个报文中的数据有1 20—90=30B，第2个报文中的数据有1 50—1 20-30B。

2)由于TCP使用累计确认的策略，那么当第2个报文段丢失后，第3个报文段就成了 失序报文，B期望收到的下一个报文段是序号为120的报文段，所以确认号为120。 11．解答：

慢启动拥塞控制考虑了两个潜在的问题，即网络容量和接收方容量，并且分别处理每个问题。为此，每个发送方都维持两个窗口，即接收方准许的窗口和拥塞窗口。发送方可以 发送的字节数是这两个窗口中的最小值。

当建立一条连接的时候，发送方把拥塞窗口初始化为在该连接上使用的1个最大报文段 尺寸。然后它发送1个最大报文段。如果这个报文段在超时之前得到确认，发送方就把拥塞

窗口增加到2个最大报文段长，并发送两个报文段。当发出去的每个报文段被确认时，拥塞

窗口都要增加1个最大报文段。因此，当拥塞窗口是n个报文段时，如果所有n个报文段都

及时得到确认，那么拥塞窗口将增加n个最大报文段，变成2n个最大报文段。事实上，每一次突发性连续报文段都会使拥塞窗口加倍。

拥塞窗口继续按指数型增长，直到超时发生，或者到了接收方窗口的边界。其思想是如 果突发量1 024B、2048B和4096B工作得很好，但8 1 92B的突发量引起超时，那么拥塞窗口应该设置成4096B以避免拥塞。只要拥塞窗口保持在4096B，不管接收方准许什么样的窗口空间，都不会发送大于4096B的突发量。这种算法就称为慢启动。当然，它根本不是慢的意思。现在所有的TCP实现都需要支持这个算法。

现在，最大的段长是2KB，开始的突发量分别是2KB、4KB、8KB和1 6KB，下面是24KB，即第一个完全窗口。1 0ms×4=40ms，因此，需要40ms才能发送第一个完全窗口。

12．解答：

目标在1 20s内最多发送232B，即3 5 79 1 3 94B／s的载荷。TCP报文段载荷是1 500B，那么可以发送23 86 1个报文段。TCP开销是20B，IP开销是20B，以太网开销是26B(1 8字节的首部和尾部，7个字节的前同步码，1个字节的帧开始定界符)。这就意味着对于1 500B的载荷，必须发送1 566B。1 566×8×23 86 1=299Mbit／s。 因此，允许的最快线路速度是299Mbit／s。比这速度更快，就冒有在同一时间不同的TCP报文段具有相同的序号的风险。 13．解答：

来回路程的时延1 28ms×2=256ms。 设窗口值为X(注意：以字节为单位)。

假定一次最大发送量等于窗口值，且发射时间等于256ms，那么每发送一次都得停下来

期待再次得到下一个窗口的确认，以得到新的发送许可。这样，发射时间等于停止等待应答 的时间，结果，测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半，即1 28kbit／s。 8X÷(256×1 000)=256×O．OO 1

X=256×1 000×256×O．001÷8=256×32=8 1 92 所以，窗口值为8 1 92。 14．解答：

在因特网的拥塞控制算法中，除了使用慢启动的接收窗口和拥塞窗口外，还使用第3个参数，即门槛值，开始置成64KB。当发生超时的时候，该门槛值被设置成当前拥塞窗口值的一半，而拥塞窗口则重置成一个最大报文段长。然后再使用慢启动的算法决定网络可以接受的进发量，一直增长到门槛值为止。从这一点开始，成功地传输线性地增加拥塞窗口，即每一次进发传输后只增加一个最大报文段，而不是每个报文段传输后都增加一个最大报文段的窗口值。现在由于发生了超时，下一次传输将是1个最大报文段，然后是2个、4个和8个最大报文段，所以在4次进发量传输后，拥塞窗口将是8KB。

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