1、5 01 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。5 02 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

2、質量。5 03 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。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 數據報上。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

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 用戶數據報時應如何處理？ 答：丟棄5 07 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。5 08 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

4、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；5 10 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

5、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

6、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

7、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：06 32 00 45 00 1C E2 1 7.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 8+40 8=524600C=109b/sL/C=0.0005246sTd=

8、10 10-3s0.02104864Throughput=L/(L/C+2 Td)=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% 5 32 什么是 Karn 算法？在 TCP 的重傳機制中，若不采用 Karn 算法，而是在收到確認時都 認為是對重傳報文段的確認, 那么由此得出的往返時延樣本和重傳時間都會偏小。 試問： 重 傳時間最后會減小到什么程度 ?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。

9、設新往返時延樣本 TiRTT(1)=a*RTT(i-1)+(1-a)*T(i)；RTTA(i) =a* RTT (i-1) + (1-a) *T (i) /2;RTT(1) =a*0+(1-a)*T(1)= (1-a)*T(1);RTTA (1) =a*0+(1-a)*T(1)/2= RTT (1) /2RTT(2) = a*RTT( 1) +(1-a) *T(2);RTTA (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5 33 假定 T

10、CP 在開始建立連接時，發送方設定超時重傳時間是RTO=6s。(1)當發送方接到對方的連接確認報文段時，測量出RTT 樣本值為 1.5s。試計算現在的 RTO值。(2)當發送方發送數據報文段并接收到確認時，測量出RTT 樣本值為 2.5s。試計算現在的 RTO值。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，

11、RTT( 1)樣本值為 1.5 秒，則RTTs(1) =RTT(1) =1.5sRTTd(1)=RTT(1)/2=0.75skarn 算法的 1/2.RTO(1)=RTTs(1)+4RTTd(1)=1.5+4*0.75=4.5(s)(2) RTT(2) =2.5 RTTs(1) =1.5s RTTd (1) =0.75sRTTd(2) = (1-Beta) * RTTd(1) +Beta* RTTs (1) - RT(2) =0.75*3/4+1.5-2.5/4=13/16RTO(2)=RTTs (1) +4RTTd(2) =1.5+4*13/16=4.75s5 34 已知第一次測得 TCP

12、的往返時延的當前值是 30 ms。現在收到了三個接連的確認報文 段，它們比相應的數據報文段的發送時間分別滯后的時間是：26ms,32ms 和 24ms。設a=0 9。試計算每一次的新的加權平均往返時間值RTTs。討論所得出的結果。答： a=0.1, RTTO=30RTT1=RTTO*(1-a) +26*a=29.6RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84RTT3=RTT2*a+24 (1-a) =29.256三次算出加權平均往返時間分別為 29.6, 29.84 和 29.256ms。可以看出, RTT 的樣本值變化多達 20%時,加權平均往返535 試計算一個包括 5 段鏈路的運輸

13、連接的單程端到端時延。 5 段鏈路程中有 2 段是衛星 鏈路, 有 3段是廣域網鏈路。 每條衛星鏈路又由上行鏈路和下行鏈路兩部分組成。 可以取這 兩部分的傳播時延之和為250ms。每一個廣域網的范圍為1500km，其傳播時延可按150000km /s 來計算。各數據鏈路速率為48kb/ s,幀長為 960 位。答： 5 段鏈路的傳播時延 =250*2+ (1500/150000) *3*1000=530ms5 段鏈路的發送時延 =960/ (48*1000) *5*1000=100ms所以 5 段鏈路單程端到端時延 =530+100=630ms536 重復 5-35 題,但假定其中的一個陸地上

14、的廣域網的傳輸時延為150ms。答： 760ms5 37 在 TCP 的擁塞控制中，什么是慢開始、擁塞避免、快重傳和快恢復算法？這里每一種算法各起什么作用 ? “乘法減小 ”和“加法增大 ”各用在什么情況下 ?答：慢開始：在主機剛剛開始發送報文段時可先將擁塞窗口cwnd 設置為一個最大報文段 MSS 的數值。在每收到一個對新的報文段的確認后,將擁塞窗口增加至多一個MSS 的數值。用這樣的方法逐步增大發送端的擁塞窗口cwnd,可以分組注入到網絡的速率更加合理。擁塞避免： 當擁塞窗口值大于慢開始門限時， 停止使用慢開始算法而改用擁塞避免算法。 擁塞避免 算法使發送的擁塞窗口每經過一個往返時延RTT

15、 就增加一個 MSS 的大小。快重傳算法規定： 發送端只要一連收到三個重復的 ACK 即可斷定有分組丟失了，就應該立即重傳丟手的報文 段而不必繼續等待為該報文段設置的重傳計時器的超時。快恢復算法： 當發送端收到連續三個重復的 ACK 時，就重新設置慢開始門限 ssthresh 與慢開始不同之處是擁塞窗口 cwnd 不是設置為 1，而是設置為 ssthresh若收到的重復的 AVK 為門個（n3），則將 cwnd 設置為 ssthresh 若發送窗口值還容許發送報文段，就按擁塞避免算法繼續發送報文段。 若收到了確認新的報文段的 ACK ，就將 cwnd 縮小到 ssthresh 乘法減小：是指不

16、論在慢開始階段還是擁塞避免階段，只要出現一次超時（即出現一次網絡擁塞），就把慢開始門限值 ssthresh 設置為當前的擁塞窗口值乘以 0.5。當網絡頻繁出現擁塞時， ssthresh 值就下降得很快，以大大減少注入到網絡中的分組數。 加法增大：是指執行擁塞避免算法后，在收到對所有報文段的確認后（即經過一個往返時間），就把擁塞窗口 cwnd 增加一個 MSS 大小，使擁塞窗口緩慢增大，以防止網絡過早出現擁塞。5 38 設 TCP 的 ssthresh 的初始值為 8（單位為報文段）。當擁塞窗口上升到 12 時網絡發生了 超時，TCP 使用慢開始和擁塞避免。試分別求出第 1 次到第 15 次傳輸

17、的各擁塞窗口大小。 你能說明擁塞控制窗口每一次變化的原因嗎？答：擁塞窗口大小分別為： 1， 2， 4， 8， 9， 10， 11， 12， 1， 2， 4， 6， 7， 8， 9.539 TCP 的擁塞窗口 cwnd 大小與傳輸輪次 n 的關系如下所示：cwnd1248163233343536373839n12345678910111213cwnd4041422122232425261248n14151617181920212223242526（1）試畫出如圖 5-25 所示的擁塞窗口與傳輸輪次的關系曲線。（2）指明 TCP 工作在慢開始階段的時間間隔。（3）指明 TCP 工作在擁塞避免階段的

18、時間間隔。（4）在第 16 輪次和第 22 輪次之后發送方是通過收到三個重復的確認還是通過超市檢測到 丟失了報文段？（5）在第 1 輪次，第 18 輪次和第 24 輪次發送時，門限 ssthresh 分別被設置為多大？（6） 在第幾輪次發送出第 70 個報文段？（7）假定在第 26 輪次之后收到了三個重復的確認， 因而檢測出了報文段的丟失， 那么擁塞 窗口 cwnd 和門限 ssthresh 應設置為多大？答：（1）擁塞窗口與傳輸輪次的關系曲線如圖所示（課本后答案） ：（2） 慢開始時間間隔： 【1， 6】和【 23， 26】（3） 擁塞避免時間間隔： 【6， 16】和【 17， 22】（4）

19、在第 16 輪次之后發送方通過收到三個重復的確認檢測到丟失的報文段。在第22 輪次 之后發送方是通過超時檢測到丟失的報文段。（5）在第 1 輪次發送時，門限 ssthresh 被設置為 32在第 18 輪次發送時，門限 ssthresh 被設置為發生擁塞時的一半，即21.在第 24 輪次發送時，門限 ssthresh 是第 18 輪次發送時設置的 21（6）第 70 報文段在第 7 輪次發送出。（7）擁塞窗口 cwnd 和門限 ssthresh 應設置為 8 的一半，即 4.540 TCP 在進行流量控制時是以分組的丟失作為產生擁塞的標志。有沒有不是因擁塞而引起的分組丟失的情況 ?如有，請舉出

20、三種情況。答：當 Ip 數據報在傳輸過程中需要分片，但其中的一個數據報未能及時到達終點，而終點組裝IP 數據報已超時，因而只能丟失該數據報； IP 數據報已經到達終點，但終點的緩存沒有足 夠的空間存放此數據報； 數據報在轉發過程中經過一個局域網的網橋， 但網橋在轉發該數據 報的幀沒有足夠的差錯空間而只好丟棄。5 41 用 TCP 傳送 512 字節的數據。設窗口為 100 字節，而 TCP 報文段每次也是傳送 100 字節的數據。再設發送端和接收端的起始序號分別選為100 和 200，試畫出類似于圖 5-31的工作示意圖。從連接建立階段到連接釋放都要畫上。542 在圖 5-32 中所示的連接釋

21、放過程中， 主機 B 能否先不發送 ACK=x+1 的確認 ? （因為 后面要發送的連接釋放報文段中仍有 ACK=x+1 這一信息 ）答：如果 B 不再發送數據了，是可以把兩個報文段合并成為一個，即只發送FIN+ACK 報文段。但如果 B 還有數據報要發送，而且要發送一段時間，那就不行，因為A 遲遲收不到確認，就會以為剛才發送的 FIN 報文段丟失了，就超時重傳這個 FIN 報文段，浪費網絡資源。543 在圖（5-33）中，在什么情況下會發生從狀態LISTEN 到狀態 SYN_SENT ，以及從狀態SYN_ENT 到狀態 SYN_RCVD 的變遷 ?答：當 A 和 B 都作為客戶，即同時主動打

22、開 TCP 連接。這時的每一方的狀態變遷都是：CLOSED 一（SYN-SENT- SYN-RCVD-aESTABLISHED544 試以具體例子說明為什么一個運輸連接可以有多種方式釋放。可以設兩個互相通信的用戶分別連接在網絡的兩結點上。答：設 A,B 建立了運輸連接。協議應考慮一下實際可能性：A 或 B 故障，應設計超時機制，使對方退出，不至于死鎖；A 主動退出， B 被動退出B 主動退出， A 被動退出545 解釋為什么突然釋放運輸連接就可能會丟失用戶數據，而使用TCP 的連接釋放方法就可保證不丟失數據。答：當主機 1 和主機 2 之間連接建立后，主機 1 發送了一個 TCP 數據段并正確

23、抵達主機 2，接著主機 1 發送另一個 TCP 數據段，這次很不幸，主機 2 在收到第二個 TCP 數據段之前發出了釋放連接請求， 如果就這樣突然釋放連接， 顯然主機 1 發送的第二個 TCP 報文段會丟失。而使用 TCP 的連接釋放方法，主機 2 發出了釋放連接的請求，那么即使收到主機 1 的確認 后，只會釋放主機 2 到主機 1 方向的連接， 即主機 2 不再向主機 1 發送數據， 而仍然可接受 主機 1 發來的數據，所以可保證不丟失數據。5 46 試用具體例子說明為什么在運輸連接建立時要使用三次握手。說明如不這樣做可能會出現什么情況。答：3 次握手完成兩個重要的功能，既要雙方做好發送數據的準備工作(雙方都知道彼此已準備 好)，也要允許雙方就初始序列號進行協商，這個序列號在握手過程中被發送和確認。 假定 B 給 A 發送一個連接請求分組， A 收到了這個分組，并發送了確認應答分組。按照兩 次握手的協定， A 認為連接已經成功地建立了，可以開始發送數據分組。可是， B