計算機網(wǎng)絡(luò)課后答案

1、第五章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（面向主機，承擔路由功能，即主機尋 址及有效的分組交換） 。各種應(yīng)用進程之間通信需要“ 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

2、同的服務(wù)質(zhì)量。503 當應(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用。畫圖說明許多個運輸用戶 復用到一條運輸連接上，而這條運輸連接有復用到 IP 數(shù)據(jù)報 上。505 試舉例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可靠的UDP ，而不用采用可靠的 TCP 。答：VOIP:由于語音信息具有一定的冗余度，人耳對VOIP數(shù)據(jù)報損失由一定的承受度，但對傳輸時延的變化較敏感。有差錯的 UDP 數(shù)據(jù)報在接收端被直接拋棄， TCP 數(shù)據(jù)報出錯 則會引起重傳，可能帶

3、來較大的時延擾動。因此VOIP寧可采用不可靠的UDP而不愿意采用可靠的 TCP。5 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507 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。508 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 用戶數(shù)據(jù)報，在去除首 部后就原封不動地交付

4、上層的應(yīng)用進程，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)用進程進行統(tǒng)一的標志， 使運行不同操作系統(tǒng)的計算機的應(yīng)用進程能夠互相通信。 熟知端口，數(shù)值一般為 01023. 標記常規(guī)的服務(wù)進程；登記端 口號，數(shù)值為 1024 49151 ，標記沒有熟知端口號的非常規(guī)的 服務(wù)進程；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。511某個應(yīng)用進程使用運輸層的用戶數(shù)據(jù)報UDP然而繼續(xù)向下交

5、給 IP 層后，又封裝成 IP 數(shù)據(jù)報。既然都是 數(shù)據(jù)報，可否跳過 UDF而直接交給IP層？哪些功能UDP提 供了但 IP 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程。UDP提供對應(yīng)用進程的復用和分用功能，以及提供對數(shù)據(jù)差 分的差錯檢驗。512 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)果這次前兩個到達目的站而后兩個丟 失。試問：在目的站能否將這兩次傳輸?shù)?4

6、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)報的標識字段會有另一個標識符。僅當標識符相同的 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)報片的標識符與后兩個IP 數(shù)據(jù)報片的標識符不同，因此不能組裝成一個 IP 數(shù)據(jù)報。514 一 UDP 用戶數(shù)據(jù)報的首部十六進制表示是：06 32 0045 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？解：源端口 1586，目的端口 69, UDP用

7、戶數(shù)據(jù)報總長度 28 字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長度 20 字節(jié)。此 UDP 用戶數(shù)據(jù)報是從客戶發(fā)給服務(wù)器（因為目的端口號 <1023,是熟知端口） 、服務(wù)器程序是 TFFTP 。515 使用 TCP 對實時話音數(shù)據(jù)的傳輸有沒有什么問題？使 用 UDP 在傳送數(shù)據(jù)文件時會有什么問題？ 答：如果語音數(shù)據(jù)不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用 TCP ,因為 TCP 傳輸可靠。接收端用 TCP 講話音數(shù)據(jù)接受完 畢后,可以在以后的任何時間進行播放。但假定是實時傳輸, 則必須使用 UDP。UDF不保證可靠交付，但 UCP比TCP的開銷要小很多。因此只要應(yīng)用程序接受這樣的服務(wù)質(zhì)量就可以使用UDP。5 16

8、在停止等待協(xié)議中如果不使用編號是否可行？為什 么？答: 分組和確認分組都必須進行編號，才能明確哪個分則得到 了確認。5 17 在停止等待協(xié)議中，如果收到重復的報文段時不予理睬 （即悄悄地丟棄它而其他什么也沒做）是否可行？試舉出具體 的例子說明理由。答：收到重復幀不確認相當于確認丟失5 18 假定在運輸層使用停止等待協(xié)議。發(fā)送發(fā)在發(fā)送報文段MO后再設(shè)定的時間內(nèi)未收到確認，于是重傳MQ但M0又遲遲不能到達接收方。不久，發(fā)送方收到了遲到的對M0的確認，于是發(fā)送下一個報文段M1,不久就收到了對 M1的確認。接著發(fā)送方發(fā)送新的報文段MQ但這個新的M0在傳送過程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網(wǎng)絡(luò)中的M0現(xiàn)

9、在到達接收方。接收方無法分辨 M0是舊的。于是收下 M0,并發(fā)送確認。 顯然，接收方后來收到的M0是重復的，協(xié)議失敗了。試畫出類似于圖 5-9 所示的雙方交換報文段的過程。 答：舊的M0被當成新的MO522 主機 A 向主機 B 發(fā)送一個很長的文件，其長度為 L 字 節(jié)。假定 TCP使用的MSS有1460字節(jié)。（1）在 TCP 的序號不重復使用的條件下， L 的最大值是多少？（2）假定使用上面計算出文件長度，而運輸層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù) 據(jù)鏈路層所使用的首部開銷共 66 字節(jié)，鏈路的數(shù)據(jù)率為 10Mb/s，試求這個文件所需的最短發(fā)送時間。解：（1）L_max 的最大值是 2A32=4GB,G=2A30

10、. 滿載分片數(shù) Q=L_max/MSS取整=2941758發(fā)送的總報文 數(shù)N=Q*（MSS+66）+（ L_max - Q*MSS ）+66=08+682=90總字節(jié)數(shù)是N=90字節(jié)，發(fā)送90字節(jié)需時 間為： N*8/（10*10A6） =秒，即分，約 1 小時。523 主機 A 向主機 B 連續(xù)發(fā)送了兩個 TCP 報文段，其序號 分別為 70 和 100。試問：（1 ）第一個報文段攜帶了多少個字節(jié)的數(shù)據(jù)？（2）主機 B 收到第一個報文段后發(fā)回的確認中的確認號應(yīng)當 是多少？（3）如果主機 B 收到第二個報文段后發(fā)回的確認中的確認號 是 180，試問 A 發(fā)送的第二個報文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？（

11、4）如果 A 發(fā)送的第一個報文段丟失了，但第二個報文段到 達了 B。 B 在第二個報文段到達后向 A 發(fā)送確認。試問這個 確認號應(yīng)為多少？解 ：（ 1）第一個報文段的數(shù)據(jù)序號是 70 到 99，共 30 字節(jié)的 數(shù)據(jù)。（2）確認號應(yīng)為 100.（3）80 字節(jié)。（4）70525 為什么在 TCP 首部中要把 TCP 端口號放入最開始的 4 個字節(jié)？答：在 ICMP 的差錯報文中要包含 IP 首部后面的 8 個字節(jié)的 內(nèi)容，而這里面有 TCP 首部中的源端口和目的端口。當 TCP 收到 ICMP 差錯報文時需要用這兩個端口來確定是哪條連接 出了差錯。526 為什么在 TCP 首部中有一個首部長度

12、字段，而 UDP 的 首部中就沒有這個這個字段？答： TCP 首部除固定長度部分外，還有選項，因此TCP 首部長度是可變的。UDP首部長度是固定的。527 一個 TCP 報文段的數(shù)據(jù)部分最多為多少個字節(jié)？為什 么？如果用戶要傳送的數(shù)據(jù)的字節(jié)長度超過 TCP 報文 字段中的序號字段可能編出的最大序號，問還能否用 TCP 來 傳送？答：65495字節(jié)，此數(shù)據(jù)部分加上 TCP首部的20字節(jié)，再加 上 IP 首部的 20 字節(jié)，正好是 IP 數(shù)據(jù)報的最大長度 65535. （當 然，若 IP 首部包含了選擇，則 IP 首部長度超過 20 字節(jié)， 這時 TCP 報文段的數(shù)據(jù)部分的長度將小于65495 字

13、節(jié)。）數(shù)據(jù)的字節(jié)長度超過 TCP 報文段中的序號字段可能編出的最 大序號，通過循環(huán)使用序號，仍能用TCP 來傳送。528 主機 A 向主機 B 發(fā)送 TCP 報文段，首部中的源端口是 m而目的端口是n。當B向A發(fā)送回信時，其 TCP報文段的 首部中源端口和目的端口分別是什么？ 答：分別是 n 和 m。5 29 在使用 TCP 傳送數(shù)據(jù)時，如果有一個確認報文段丟失 了，也不一定會引起與該確認報文段對應(yīng)的數(shù)據(jù)的重傳。試說 明理由。答：還未重傳就收到了對更高序號的確認。530 設(shè) TCP 使用的最大窗口為 65535 字節(jié)，而傳輸信道不 產(chǎn)生差錯，帶寬也不受限制。若報文段的平均往返時延為20ms,問

14、所能得到的最大吞吐量是多少？答：在發(fā)送時延可忽略的情況下，最大數(shù)據(jù)率 = 最大窗口 *8/ 平均往返時間 =s。531 通信信道帶寬為 1Gb s ,端到端時延為 10ms。 TCP 的 發(fā)送窗口為 65535 字節(jié)。試問 : 可能達到的最大吞吐量是多少 ? 信道的利用率是多少 ?答：L=65536X 8+40X 8=524600C=109b/sL/C=Td=10X 10-3sThroughput=L/（L/C+2 x Td）=524600/=sEfficie ncy=（L/C）1給出了運輸層與網(wǎng)絡(luò)層、運輸服務(wù)用戶三者之間的關(guān)系。在一個系統(tǒng)中，運輸實體通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與其它運輸 實體通信，向運輸層

15、用戶（可以是應(yīng)用進程，也可以是會話層 協(xié)議）提供運輸服務(wù)。運輸層的服務(wù)包括的內(nèi)容有：服務(wù)的類型、服務(wù)的等級、數(shù)據(jù) 運輸、用戶接口、連接管理、快速數(shù)據(jù)運輸、狀態(tài)報告、安全 保密等。可以把運輸層看做公交車的調(diào)度，而網(wǎng)絡(luò)層只是負責運輸乘客 而已. 當應(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無連接的？TCP/IP 協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層是無連接的（數(shù)據(jù)包只管往網(wǎng)上發(fā)，如 何傳輸和到達以及是否到達由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來管理） 。而" 端口 " ， 是傳輸層的內(nèi)容，是面向連接的。協(xié)議里面低于 1024 的端口 都有確切的定義，它們對應(yīng)著因特網(wǎng)上常見的一些服務(wù)。.試舉

16、例說明有些應(yīng)用程序愿意采用不可的UDP，而不愿意采用可靠的 TCP 。UDP主要用于那些面向查詢-應(yīng)答的服務(wù)，例如 NFS。相對 于 FTP 或 Telnet ，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。使用 UDP 的服務(wù)包括NTP（網(wǎng)落時間協(xié)議）和 DNS（ DNS也使用TCP ）。UDP 是無連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接。UDP 使用盡最大努力交付，即不保證可靠交付，同時也不使用擁塞控 制。 UDP 是面向報文的。 UDP 沒有擁塞控制，很適合多媒體 通信的要求。 UDP 支持一對一、一對多、多對一和多對多的 交互通信。UDP 的首部開銷小，只有 8 個字節(jié)。UDP 在數(shù)據(jù)傳送之前不需要先建

17、立連接。原地主機的運輸層在收到 UDP 報文之后，不需要給出任何確認。雖然 UDP 不提供可靠的交付，但在某種情況下UDP是一種最有效的工作方式。 TCP 則提供面向連接的服務(wù)。在傳送數(shù)據(jù)之前必須 建立連接，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束之后要釋放連接。 TCP 不提供廣播 或多播服務(wù)。由于 TCP 要提供可靠的、面向連接的運輸服務(wù)， 因此不可避免的增加了許多的開銷，如確認、流量控制、計時 器以及連接管理等。這部僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的手不增大了很 多、還要占用許多的處理及資源。. 端口的作用是什么？為什么端口號要劃分為三種？一臺擁有 IP 地址的主機可以提供許多服 務(wù)，比如 web 服務(wù) ftp 服務(wù)和 smtp

18、服務(wù)等，這些服務(wù)完全可以通過 1 個 IP 地址 來實現(xiàn)。那么，主機是怎樣區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)呢？顯然不能 只靠 IP 地址，因為 IP 地址與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的關(guān)系是一對多的關(guān) 系。實際上是通過“ IP 地址 +端口號”來區(qū)分不同的服務(wù)的。因 此客戶在發(fā)起通信請求時，必須先知道對方服務(wù)器的 IP 地址和端口號因此可將運輸層的端口號分為下面幾類。(1)公認端口( Well Known Ports )： 從 0 到 1023，它們緊密 綁定( bindin g )于一些服務(wù)。通常這些端口的通訊明確表明 了某種服務(wù)的協(xié)議。例如： 80 端口實際上總是 HTTP 通訊。 (2)注冊端口( Registered

19、 Ports )： 從 1024 到 49151。它們松 散地綁定于一些服務(wù)。也就是說有許多服務(wù)綁定于這些端口， 這些端口同樣用于許多其它目的。許多系統(tǒng)處理動態(tài)端口從 1024 左右開始。( 3)動態(tài)和 / 或私有端口( Dynamicand / or Private Ports )： 從 49152 到 65535。理論上，不應(yīng)為服務(wù)分配這些端口。實際上， 機器通常從 1024 起分配動態(tài)端口。主機 A 向主機 B 連續(xù)發(fā)送了兩個 TCP 報文段，其序號 分別為 70 和 100. 試問：(1). 第一個報文段攜帶了多少字節(jié)的數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)為從 70-99 ， 100-70=30 。(2). 主機