白話計算機網絡-計算機網絡考研輔導-參考答案 ch05傳輸層

第5章傳輸層1.下列選項中，不屬于物理層接口規(guī)范定義范疇的是（）。A．接口形狀 B．引腳功能 C．物理地址 D．信號電平【解析】選C。物理層接口規(guī)范要描述機械特性、電氣特性、功能特性和過程特性。這些特性不包括物理地址。1.【2018研】UDP協(xié)議實現分用（demultiplexing）時所依據的頭部字段是（）。A．源端口號 B．目的端口號 C．長度 D．校驗和【解析】選B。傳輸層源點執(zhí)行多到一復用（multiplexing），傳輸層終點執(zhí)行一到多分用（demultiplexing），所以選B。2.【2017研】若甲向乙發(fā)起一個TCP連接，最大段長MSS=1KB，RTT=5ms，乙開辟的接收緩存為64KB，則甲從連接建立成功至發(fā)送窗口達到32KB，需經過的時間至少是（）。A．25ms B．30ms C．160ms D．165ms【解析】選A。分析“至少”兩字，顯然，如果甲方在慢啟動階段發(fā)送窗口大小達到32KB，時間最少。發(fā)送窗口大小是min(cwnd，rwnd)。先分析cwnd，在5個RTT輪次后，cwnd達到32KB，如表5-3所示。表5-3cwndRTTt=0t=1t=2t=3t=4t=5cwnd12481632再分析rwnd。rwnd是接收方通告的窗口大小。本題中沒明確說明接收方接收緩存的消耗情況，假設接收方應用進程沒有提取任何數據，接收數據都保留在緩存內，4個RTT輪次后，共接收數據1+2+4+8+16=31KB，接收方通告的rwnd=64–31=33KB。發(fā)送窗口大小為min(32,33)=32，就是說第5個RTT輪次后，發(fā)送窗口大小能達到32KB。所以最少的時間是經過5個RTT輪次，RTT的值是5ms，5×5=25ms。3.【2016研】假設圖5-28中的H3訪問Web服務器S時，S為新建的TCP連接分配了20KB（K=1024）的接收緩存，最大段長MSS=1KB，平均往返時間RTT=200ms。H3建立連接時的初始序號為100，且持續(xù)以MSS大小的段向S發(fā)送數據，擁塞窗口初始閾值為32KB；S對收到的每個段進行確認，并通告新的接收窗口。假定TCP連接建立完成后，S端的TCP接收緩存僅有數據存入而無數據取出。請回答下列問題。（1）在TCP連接建立過程中，H3收到的S發(fā)送過來的第二次握手TCP段的SYN和ACK標志位的值分別是多少？確認序號是多少？（2）H3收到的第8個確認段所通告的接收窗口是多少？此時H3的擁塞窗口變?yōu)槎嗌?？H3的發(fā)送窗口變?yōu)槎嗌伲浚?）當H3的發(fā)送窗口等于0時，下一個待發(fā)送的數據段序號是多少？H3從發(fā)送第1個數據段到發(fā)送窗口等于0時刻為止，平均數據傳輸速率是多少（忽略段的傳輸延時）？（4）若H3與S之間通信已經結束，在t時刻H3請求斷開該連接，則從t時刻起，S釋放該連接的最短時間是多少？【解析】（1）S發(fā)送第二次握手SYN=1和ACK=1的確認號為101。（2）注意題目說明S的TCP接收緩存僅有數據存入而無數據取出，所以必須分析S緩存的狀態(tài)。第8個確認段說明S已收到8個段，此時，S緩存大小為20–8=12，此刻S通告的rwnd=12，發(fā)送窗口大小是rwnd和cwnd中的較小值，所以還需分析cwnd。TCP初始化時，cwnd置1，首先TCP進入慢啟動階段，門限值是32KB，在此階段，每返回一個確認，cwnd加1，即cwnd=cwnd+1。第1輪：cwnd=1+1=2。第2輪：cwnd=2+1=3，cwnd=3+1=4。第3輪：cwnd=4+1=5，cwnd=5+1=6，cwnd=6+1=7，cwnd=7+1=8。第4輪：cwnd=8+1=9，……收到8個確認段后，H3的擁塞窗口大小cwnd=9。在慢啟動階段，cwnd每一輪數值翻一番，變化趨勢是1，2，4，8，……但變化的過程不是2×2=4，跳到4，而是每收到一個ACK，cwnd加1。cwnd一次次加1，一直加到4。例如，第3輪會收到4個ACK，cwnd由4增大到8。第4輪會收到8個ACK，cwnd由8增大到16。但本題明確說“第8個確認段所通告的窗口”，不是到第4輪結束時，而是在第4輪中間，第8個ACK到達后的cwnd=8+1=9，不是8×2=16。所以H3的發(fā)送窗口大小為min(9,12)=9。（3）發(fā)送方的發(fā)送窗口怎么會是0呢？沒有超時與3-ACK事件，發(fā)送方的擁塞窗口大小cwnd始終在增大。由于接收方沒取出任何數據，所以可用的緩存就是接收窗口，其持續(xù)縮小。當其縮小為0時，發(fā)送方的發(fā)送窗口為min(rwnd,cwnd)，就變?yōu)?了，如圖5-29所示。H3的發(fā)送窗口大小等于0時，S收到20KB數據，緩存用完時，通告0窗口。也就是說，H3已發(fā)送完20KB數據，共發(fā)送20×1024=20480字節(jié)數據。H3在三次握手后，第1次握手的序號是100，因規(guī)則1，第3次握手的序號是101。因規(guī)則2，發(fā)出的第1個攜帶數據的報文段的序號也是101，所以發(fā)送的字節(jié)序號是101～20580，下一個要發(fā)送的字節(jié)序號是20581。H3從發(fā)送第1個數據段開始，到發(fā)送窗口大小等于0時刻為止，共經歷5輪，各輪發(fā)送報文段數分別是1、2、4、8、5。20KB÷(5×200)=20KB/s（4）如圖5-30所示，連接釋放雖然采用四次握手方式，但第2、3次消息間的時間可忽略不計，所以整個過程所花費的時間只是1.5倍的RTT。1.5×200=300s圖5-29報文段傳輸過程圖5-30斷開連接過程假設RTT為2小時，客戶端8點發(fā)出第1條消息，服務器9點收到第1條消息，立即發(fā)送第2、3條消息，客戶端10點收到第2、3條消息，立即發(fā)出第4條消息，到達服務器時是11點，此刻四次握手結束。整個時間是1.5倍的RTT。4.【2015研】主機甲和主機乙新建一個TCP連接，甲的擁塞控制初始閾值為32KB，甲向乙始終以MSS=1KB大小的段發(fā)送數據，并一直有數據發(fā)送；乙為該連接分配16KB接收緩存，并對每個數據段進行確認，忽略段傳輸延遲。若乙收到的數據全部存入緩存，不被取走，則甲從連接建立成功時刻起，未發(fā)送超時的情況下，經過4個RTT后，甲的發(fā)送窗口是（）。A．1KB B．8KB C．16KB D．32KB【解析】選A。題目給出了兩個條件，一個是門限值，慢啟動到門限值后，轉換到擁塞避免階段；另一個是接收緩存不被取走，這樣就會導致接收窗口持續(xù)縮小。從發(fā)送方的擁塞窗口大小cwnd=1時算起，第1個RTT后，cwnd=2；第2個RTT后，cwnd=4；第3個RTT后，cwnd=8；第4個RTT后，cwnd=16，還未達到門限值。接收方的接收緩存不被取走。接收方第1輪收到1個報文段，第2輪收到2個報文段，第3輪收到4個報文段，第4輪收到8個報文段，緩存的可用空間為16?1?2?4?8=1，此刻乙通告的接收窗口大小rwnd=1。甲的真實發(fā)送窗口大小應該是min(rwnd=1,cwnd=16)=1。5.【2014研】主機甲和主機乙已建立了TCP連接，甲始終以MSS=1KB大小的段發(fā)送數據，并一直有數據發(fā)送；乙每收到一個數據段都會發(fā)出一個接收窗口為10KB的確認段。若甲在t時刻發(fā)生超時時擁塞窗口為8KB，則從t時刻起，不再發(fā)生超時的情況下，經過10個RTT后，甲的發(fā)送窗口是（）。A．10KB B．12KB C．14KB D．15KB【解析】選A。超時的處理策略有兩種，一是將門限值設為cwnd的一半，二是進入慢啟動階段。將門限值縮小為4。在第2輪后，達到門限值，轉換到擁塞避免階段，此后無超時，cwnd一直線性增大。在第10輪時，cwnd=12，如表5-4所示。表5-4cwndRTTt12345678910cwnd12456789101112發(fā)送窗口大小為min(rwnd=10,cwnd=12)=10。6.【2014研】下列關于UDP協(xié)議的敘述中，正確的是（）。Ⅰ提供無連接服務Ⅱ提供復用/分用服務Ⅲ通過差錯校驗，保障可靠數據傳輸A．僅Ⅰ B．僅Ⅰ、Ⅱ C．僅Ⅱ、Ⅲ D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ【解析】選B。UDP傳輸層不提供可靠性服務，是無連接的，所以選B。7.【2013研】主機甲與主機乙之間已建立一個TCP連接，雙方持續(xù)有數據傳輸，且數據無差錯與丟失。若甲收到1個來自乙的TCP段，該段的序號為1913、確認序號為2046、有效載荷為100字節(jié)，則甲立即發(fā)送給乙的TCP段的序號和確認序號分別是（）。A．2046、2012 B．2046、2013C．2047、2012 D．2047、2013【解析】選B。因題目已說明數據無差錯與丟失，直接推導序號和確認號變化即可。甲收到TCP段的確認號為2046，甲下一個報文段的序號為2046。確認號是對已接收字節(jié)的確認，乙的TCP段的序號為1913，長度為100字節(jié)，就是序號為1913～2012的字節(jié)已被正確接收，下一個希望接收的是2013號字節(jié)。所以甲發(fā)送數據的序號是2046，確認號是2013。8.【2011研】主機甲向主機乙發(fā)送一個（SYN＝1，seq＝11220）的TCP段，期望與主機乙建立TCP連接，若主機乙接受該連接請求，則主機乙向主機甲發(fā)送的正確的TCP段可能是（）。A．(SYN＝0，ACK＝0，seq＝11221，ack＝11221)B．(SYN＝1，ACK＝1，seq＝11220，ack＝11220)C．(SYN＝1，ACK＝1，seq＝11221，ack＝11221)D．(SYN＝0，ACK＝0，seq＝11220，ack＝11220)【解析】選C。建立連接采用三次握手，甲發(fā)送TCP段是第1次握手，序號為11220，根據規(guī)則1，這個序號被用掉，甲的下一個報文段的序號是11221，這也是乙的第2次握手TCP段中的確認號。答案中只有A、C符合。第2次握手，標志位SYN=1，ACK=1，按此條件，只有C符合。9.【2011研】主機甲與主機乙之間已建立一個TCP連接，主機甲向主機乙發(fā)送了3個連續(xù)的TCP段，分別包含300B、400B和500B的有效載荷，第3個段的序號為900。若主機乙僅正確接到第1和第3個段，則主機乙發(fā)送給主機甲的確認序號是（）。A．300 B．500 C．1200 D．1400【解析】選B。假設第1個段的序號為x，數據為300B，則第2個段的序號為x+300，數據為400B，第3個段的序號為x+700，現在第三個段的序號為900，則x=200。若主機乙僅正確接到第1和第3個段，因TCP確認是累積確認，故只能對第1個段確認，確認號是500。10.【2010研】主機甲和主機乙之間已建立一個TCP連接，TCP最大段長為1000字節(jié)，若主機甲當前的擁塞窗口為4000字節(jié)，在主機甲向主機乙連續(xù)發(fā)送2個最大段后，成功收到主機乙發(fā)送的第一段的確認段，確認段中通告的接收窗口大小為2000字節(jié)，則此時主機甲還可以向主機乙發(fā)送的最大字節(jié)數是（）。A．1000 B．2000 C．3000 D．4000【解析】選A。主機甲發(fā)送數據前的擁塞窗口大小為cwnd=4000，題目沒說明當時通告的接收窗口，我們就認為真實的發(fā)送窗口大小是min(rwnd=x,cwnd=4000)=4000。判斷擁塞窗口cwnd的變化，要看發(fā)送方是在慢啟動階段，還是在擁塞避免階段。但不論在哪個階段，沒有超時和3-ACK事件，擁塞窗口大小cwnd就不會減小，只會增大。收到主機乙發(fā)來的確認后，主機甲的cwnd=4000+Δ，但確認中的接收窗口通告值rwnd=2000，所以甲的發(fā)送窗口大小是min(rwnd=2000,cwnd=4000+Δ)=2000。再分析發(fā)送窗口的滑動情況，因為收到的只是第一段的確認，關閉1000字節(jié)，又因發(fā)送窗口大小為2000，前沿收縮了，所以可發(fā)送的數據為1000B。注意，讀者可能會疑惑TCP要求說前沿不能收縮，現在怎么辦呢？以報文段的通告值為準，收縮，如圖5-31所示。圖5-31第10題解析圖11.【2009研】主機甲與主機乙之間已建立一個TCP連接，主機甲向主機乙發(fā)送了兩個連續(xù)的TCP段，分別包含300B和500B的有效載荷，第一個段的序列號為200，主機乙正確接收到這兩個數據段后，發(fā)送給主機甲的確認序列號是（）。A．200 B．500 C．800 D．1000【解析】選D。本題中的序列號就是序號。TCP中的序號是按數據字節(jié)數進行編號的。第一個段的序列號為200，攜帶300B數據，則第二個段的序號為500，攜帶500B數據，下一個數據字節(jié)的序號是1000，所以主機乙發(fā)送的確認號為1000。12.【2009研】一個TCP連接總是以1