第5章-運(yùn)輸層

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第5章5-1 試說(shuō)明運(yùn)輸層在協(xié)議棧中的地位和作用。運(yùn)輸層的通信和網(wǎng)絡(luò)層的通信有什么重要區(qū)別？解答：從通信和信息處理的角度看，運(yùn)輸層向它上面的應(yīng)用層提供端到端通信服務(wù)，它屬于面向通信部分的最高層，同時(shí)也是用戶功能中的最低層。當(dāng)位于網(wǎng)絡(luò)邊緣部分的兩臺(tái)主機(jī)使用網(wǎng)絡(luò)核心部分的功能進(jìn)行端到端的通信時(shí)，只有主機(jī)的協(xié)議棧才有運(yùn)輸層，而網(wǎng)絡(luò)核心部分中的路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)都只用到下三層的功能。雖然網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)了主機(jī)到主機(jī)的邏輯通信，但嚴(yán)格地講，通信的真正端點(diǎn)并不是主機(jī)而是主機(jī)中的進(jìn)程。因此，運(yùn)輸層在網(wǎng)絡(luò)層之上提供應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信。5-2 當(dāng)應(yīng)用程序使用面向連接的TCP和無(wú)連接的IP時(shí)

2、，這種傳輸是面向連接的還是無(wú)連接的？解答：從網(wǎng)絡(luò)層看是無(wú)連接的，但從運(yùn)輸層看是面向連接的。5-3 接收方收到有差錯(cuò)的UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)應(yīng)如何處理？解答：丟棄且不通知發(fā)送方。5-4 在“滑動(dòng)窗口”概念中，“發(fā)送窗口”和“接收窗口”的作用是什么？如果接收方的接收能力不斷地發(fā)生變化，則采取何種措施可以提高協(xié)議的效率。解答：“發(fā)送窗口”作用是限制發(fā)送方連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)量，即控制發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)的平均速率?！敖邮沾翱凇狈从沉私邮辗疆?dāng)前接收緩存的大小，即接收方接收能力的大小。當(dāng)接收方的接收能力不斷地發(fā)生變化時(shí)，可以將接收窗口的大小發(fā)送給發(fā)送方，調(diào)節(jié)發(fā)送方的發(fā)送速率，避免因發(fā)送方發(fā)送速率太大或太小而導(dǎo)致接收緩

3、存的溢出或帶寬的浪費(fèi)，從而提高協(xié)議的效率。5-5 簡(jiǎn)述TCP和UDP的主要區(qū)別。解答：TCP提供的是面向連接、可靠字的字節(jié)流服務(wù)，并且有流量控制和擁塞控制功能。UDP提供的是無(wú)連接、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，無(wú)流量控制和擁塞控制。5-6 如果因特網(wǎng)中的所有鏈路都提供可靠的傳輸服務(wù)，TCP可靠傳輸服務(wù)將會(huì)是完全多余的嗎？為什么？解答：TCP可靠傳輸服務(wù)不是多余的。因?yàn)樵诙说蕉说臄?shù)據(jù)傳輸過(guò)程中并不是所有的差錯(cuò)都來(lái)自分組在鏈路上傳輸時(shí)的比特級(jí)差錯(cuò)，例如由于網(wǎng)絡(luò)擁塞導(dǎo)致路由器的分組丟棄，路由器在轉(zhuǎn)發(fā)分組時(shí)的故障等都會(huì)導(dǎo)致端到端的數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e(cuò)，這些都不可能通過(guò)鏈路層的可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)靡越鉀Q，必須由端到端的運(yùn)輸

4、層可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)來(lái)解決。5-7 解釋為什么突然釋放運(yùn)輸連接就可能會(huì)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)。解答：假定A和B之間建立了TCP連接。如果A發(fā)送完數(shù)據(jù)在還沒(méi)有接收到對(duì)方確認(rèn)時(shí)就突然釋放連接，則不能保證這些沒(méi)有被確認(rèn)的數(shù)據(jù)在傳輸中不會(huì)丟失。如果A在收到B對(duì)所有發(fā)送數(shù)據(jù)的確認(rèn)后釋放連接，A發(fā)送的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，可能B還在數(shù)據(jù)發(fā)送，這些數(shù)據(jù)A都無(wú)法正確收到。TCP的連接釋放在兩個(gè)方向都要發(fā)送連接釋放請(qǐng)求和確認(rèn)，保證數(shù)據(jù)不丟失。5-8 試用具體例子說(shuō)明為什么在運(yùn)輸連接建立時(shí)要使用三次聯(lián)絡(luò)。說(shuō)明如不這樣做可能會(huì)出現(xiàn)什么情況。解答：這主要是為了防止已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又

5、傳送到了TCP服務(wù)器，導(dǎo)致建立錯(cuò)誤的連接而浪費(fèi)資源，如圖所示。5-9 主機(jī)A和B使用TCP通信。在B發(fā)送過(guò)的報(bào)文段中，有這樣連續(xù)的兩個(gè)：ack = 120和ack = 100。這可能嗎（前一個(gè)報(bào)文段確認(rèn)的序號(hào)還大于后一個(gè)的）？試說(shuō)明理由。解答：一般不會(huì)，因?yàn)門(mén)CP的接收方采用的是累積確認(rèn)，確認(rèn)號(hào)不會(huì)倒退。但當(dāng)出現(xiàn)失序時(shí)會(huì)有這種情況出現(xiàn)。設(shè)想A連續(xù)發(fā)送兩個(gè)報(bào)文段：（seq = 92，DATA共8字節(jié)）和（seq =100，DATA共20字節(jié)），均正確到達(dá)B。B連續(xù)發(fā)送兩個(gè)確認(rèn)：(ack = 100) 和 (ack = 120)。但前者在網(wǎng)絡(luò)中傳送時(shí)經(jīng)歷了很

6、大的時(shí)延，使得A先收到B后發(fā)送的確認(rèn)。圖A-1說(shuō)明了這一情況。見(jiàn)圖A-1。圖A-1 習(xí)題5-11的圖5-10 請(qǐng)簡(jiǎn)要比較TCP的可靠傳輸實(shí)現(xiàn)與GBN算法的主要異同。解答：TCP接收窗口大小不為1，發(fā)送窗口和接收窗口大小動(dòng)態(tài)變化，而GBN接收窗口為1。TCP標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有規(guī)定對(duì)不按序到達(dá)的數(shù)據(jù)應(yīng)如何處理。通常是先臨時(shí)存放在接收窗口中，等到字節(jié)流中所缺少的字節(jié)收到后，再按序交付上層的應(yīng)用進(jìn)程。TCP和GBN都是采用累積確認(rèn)方式，但在發(fā)生超時(shí)，TCP發(fā)送方僅對(duì)超時(shí)的分組重傳，而GBN是重傳窗口內(nèi)所有已發(fā)送的分組。TCP的編號(hào)以字節(jié)為單位，而GBN以分組為單位。因此TCP的算法介于GBN和SR之間。5-11

7、 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(bào)文段每次也是傳送100字節(jié)的數(shù)據(jù)。再設(shè)發(fā)送方和接收方的起始序號(hào)分別選為100和200，試畫(huà)出類似于圖5-15的工作示意圖。從連接建立階段到連接釋放都要畫(huà)上。解答5-12 在上圖所示的連接釋放過(guò)程中，主機(jī)A在發(fā)送完對(duì)B的連接釋放請(qǐng)求報(bào)文段的確認(rèn)后，為什么還要等待一段超時(shí)時(shí)間再?gòu)氐钻P(guān)閉連接？因?yàn)橹鳈C(jī)A的確認(rèn)有可能丟失，這時(shí)B會(huì)重傳FIN報(bào)文段。在這段超時(shí)時(shí)間內(nèi)，若A又收到B重傳的FIN報(bào)文段，A需要再次進(jìn)行確認(rèn)。收到A的最后確認(rèn)，B才能最終將整個(gè)連接釋放。主機(jī)A的TCP再向其應(yīng)用進(jìn)程報(bào)告，整個(gè)連接已經(jīng)全部釋放。5-13 使用TCP對(duì)實(shí)時(shí)

8、話音數(shù)據(jù)的傳輸有沒(méi)有什么問(wèn)題？使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文件時(shí)會(huì)有什么問(wèn)題？解答：TCP的流量控制和擁塞控制和可靠數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制會(huì)導(dǎo)致比較大的分組時(shí)延抖動(dòng)，而大的時(shí)延抖動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響實(shí)時(shí)話音數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。由于數(shù)據(jù)文件的傳輸需要可靠數(shù)據(jù)傳輸，因此在使用UDP在傳送數(shù)據(jù)文件時(shí)需要應(yīng)用程序自己實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)傳輸功能。5-14 TCP在進(jìn)行擁塞控制時(shí)是以分組的丟失作為產(chǎn)生擁塞的標(biāo)志。有沒(méi)有不是因擁塞而引起的分組丟失的情況？如有，請(qǐng)舉出三種情況。解答：有。一是信道誤碼導(dǎo)致中間結(jié)點(diǎn)將分組丟棄；二是路由錯(cuò)誤導(dǎo)致分組在網(wǎng)絡(luò)中兜圈子最后被路由器丟棄；三是中間路由器在接收了分組還沒(méi)有轉(zhuǎn)發(fā)出去時(shí)故障，導(dǎo)致分組丟失。這些情況發(fā)生的概率都比較小。5-15 簡(jiǎn)述TCP流量控制和擁塞控制的不同。解答：流量控制解決因發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)太快而導(dǎo)致接收方來(lái)不及接收使接收方緩存溢出的問(wèn)題。流量控制的基本方法就接收方根據(jù)自己的接收能力控制發(fā)送方的發(fā)送速率。TCP采用接收方控制發(fā)送方發(fā)送窗口大小的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)在TCP連接上的流量控制。擁塞控制就是防止過(guò)多的數(shù)據(jù)