第五章傳輸層501試說明運輸層在協議棧中的地位和作用，運輸層的通信和網絡層的通信有什么重要區別？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，向它上面的應用層提供服務運輸層為應用進程之間提供端到端的邏輯通信，但網絡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）。各種應用進程之間通信需要“可靠或盡力而為”的兩類服務質量，必須由運輸層以復用和分用的形式加載到網絡層。502網絡層提供數據報或虛電路服務對上面的運輸層有何影響？答：網絡層提供數據報或虛電路服務不影響上面的運輸層的運行機制。但提供不同的服務質量。503當應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，在網絡層則是無連接的。505試舉例說明有些應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數據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數據報在接收端被直接拋棄，TCP數據報出錯則會引起重傳，可能帶來較大的時延擾動。因此VOIP寧可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。506接收方收到有差錯的UDP用戶數據報時應如何處理？答：丟棄507如果應用程序愿意使用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是面向字節流的？答：發送方UDP對應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用戶數據報，在去除首部后就原封不動地交付上層的應用進程，一次交付一個完整的報文。發送方TCP對應用程序交下來的報文數據塊，視為無結構的字節流（無邊界約束，課分拆/合并），但維持各字節509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體系的應用進程進行統一的標志，使運行不同操作系統的計算機的應用進程能夠互相通信。熟知端口，數值一般為01023.標記常規的服務進程；登記端口號，數值為102449151，標記沒有熟知端口號的非常規的服務進程；510試說明運輸層中偽首部的作用。答：用于計算運輸層數據報校驗和。511某個應用進程使用運輸層的用戶數據報UDP，然而繼續向下交給IP層后，又封裝成IP數據報。既然都是數據報，可否跳過UDP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數據報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提供對應用進程的復用和分用功能，以及提供對數據差分的差錯檢驗。512一個應用程序用UDP，到IP層把數據報在劃分為4個數據報片發送出去，結果前兩個數據報片丟失，后兩個到達目的站。過了一段時間應用程序重傳UDP，而IP層仍然劃分為4個數據報片來傳送。結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的4個數據報片組裝成完整的數據報？假定目的站第一次收到的后兩個數據報片仍然保存在目的站的緩存中。答：不行重傳時，IP數據報的標識字段會有另一個標識符。僅當標識符相同的IP數據報片才能組裝成一個IP數據報。前兩個IP數據報片的標識符與后兩個IP數據報片的標識符不同，因此不能組裝成一個IP數據報。513一個UDP用戶數據的數據字段為8192季節。在數據鏈路層要使用以太網來傳送。試問應當劃分為幾個IP數據報片？說明每一個IP數據報字段長度和片偏移字段的值。答：6個數據字段的長度：前5個是1480字節，最后一個是800字節。片偏移字段的值分別是：0，1480，2960，4440，5920和7400.514一UDP用戶數據報的首部十六進制表示是：06320045001CE217.試求源端口、目的端口、用戶數據報的總長度、數據部分長度。這個用戶數據報是從客戶發送給服務器發送給客戶？使用UDP的這個服務器程序是什么？解：源端口1586，目的端口69，UDP用戶數據報總長度28字節，數據部分長度20字節。此UDP用戶數據報是從客戶發給服務器（因為目的端口號1023，是熟知端口）、服務器程序是TFFTP。515使用TCP對實時話音數據的傳輸有沒有什么問題？使用UDP在傳送數據文件時會有什么問題？答：如果語音數據不是實時播放（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因為TCP傳輸可靠。接收端用TCP講話音數據接受完畢后，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。UDP不保證可靠交付，但UCP比TCP的開銷要小很多。因此只要應用程序接受這樣的服務質量就可以使用UDP。516在停止等待協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。522主機A向主機B發送一個很長的文件，其長度為L字節。假定TCP使用的MSS有1460字節。（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、網絡層和數據鏈路層所使用的首部開銷共66字節，鏈路的數據率為10Mb/s，試求這個文件所需的最短發送時間。解：（1）L_max的最大值是232=4GB,G=230.(2)滿載分片數Q=L_max/MSS取整=2941758發送的總報文數N=Q*(MSS+66)+（L_max-Q*MSS）+66=4489122708+682=4489123390總字節數是N=4489123390字節，發送4489123390字節需時間為：N*8/（10*106）=3591.3秒，即59.85分，約1小時。523主機A向主機B連續發送了兩個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的數據？（2） 主機B收到第一個報文段后發回的確認中的確認號應當是多少？（3） 如果主機B收到第二個報文段后發回的確認中的確認號是180，試問A發送的第二個報文段中的數據有多少字節？（4）如果A發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發送確認。試問這個確認號應為多少？解：（1）第一個報文段的數據序號是70到99，共30字節的數據。（2）確認號應為100.（3）80字節。（4）70524一個TCP連接下面使用256kb/s的鏈路，其端到端時延為128ms。經測試，發現吞吐量只有120kb/s。試問發送窗口W是多少？（提示：可以有兩種答案，取決于接收等發出確認的時機）。解：來回路程的時延等于256ms(=128ms2).設窗口值為X(注意:以字節為單位),假定一次最大發送量等于窗口值,且發射時間等于256ms,那么,每發送一次都得停下來期待再次得到下一窗口的確認,以得到新的發送許可.這樣,發射時間等于停止等待應答的時間,結果,測到的平均吞吐率就等于發送速率的一半,即8X(2561000)=2560.001X=8192所以,窗口值為8192.525為什么在TCP首部中要把TCP端口號放入最開始的4個字節？答：在ICMP的差錯報文中要包含IP首部后面的8個字節的內容，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報文段的數據部分最多為多少個字節？為什么？如果用戶要傳送的數據的字節長度超過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，此數據部分加上TCP首部的20字節，再加上IP首部的20字節，正好是IP數據報的最大長度65535.（當然，若IP首部包含了選擇，則IP首部長度超過20字節，這時TCP報文段的數據部分的長度將小于65495字節。）數據的字節長度超過TCP報文段中的序號字段可能編出的最大序號，通過循環使用序號，仍能用TCP來傳送。528主機A向主機B發送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。529在使用TCP傳送數據時，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的數據的重傳。試說明理由。答：還未重傳就收到了對更高序號的確認。530設TCP使用的最大窗口為65535字節，而傳輸信道不產生差錯，帶寬也不受限制。若報文段的平均往返時延為20ms，問所能得到的最大吞吐量是多少?答：在發送時延可忽略的情況下，最大數據率=最大窗口*8/平均往返時間=26.2Mb/s。531通信信道帶寬為1Gbs，端到端時延為10ms。TCP的發送窗口為65535字節。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=655368+408=524600C=109b/sL/C=0.0005246sTd=1010-3s0.02104864Throughput=L/(L/C+2Td)=524600/0.0205246=25.5Mb/sEfficiency=(L/C)/(L/C+2D)=0.0255最大吞吐量為25.5Mb/s。信道利用率為25.5/1000=2.55%532答：Karn算法：在計算平均往返時延RTT時，只要報文段重傳了，就不采用其往返時延樣本。設新往返時延樣本TiRTT（1）=a*RTT（i-1）+（1-a）*T（i）；RTT（i）=a*RTT（i-1）+（1-a）*T（i）/2；RTT（1）=a*0+(1-a)*T(1)=(1-a)*T(1);RTT（1）=a*0+(1-a)*T(1)/2=RTT（1）/2RTT（2）=a*RTT（1）+（1-a）*T（2);RTT（2）=a*RTT（1）+（1-a）*T（2)/2; =a*RTT（1）/2+（1-a）*T（2)/2=RTT（2）/2RTO=beta*RTT,在統計意義上，重傳時間最后會減小到使用karn算法的1/2.533答：（1）據RFC2988建議，RTO=RTTs+4*RTTd。其中RTTd是RTTs的偏差加權均值。初次測量時，RTTd（1）=RTT（1）/2；后續測量中，RTTd（i）=（1-Beta）*RTTd（i-1）+Beta*RTTs-RTT（i）；Beta=1/4依題意，RTT（1）樣本值為1.5秒，則RTTs（1）=RTT（1）=1.5sRTTd(1)=RTT(1)/2=0.75sRTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+4*0.75=4.5(s)（2） RTT=2.5RTTs=1.5sRTTd（1）=0.75sRTTd=（1-Beta）*RTTd（1）