計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第五章課后答案

1、第五章501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？為什么運(yùn)輸層是必不可少的？答：運(yùn)輸層處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，向它上面的應(yīng)用層提供服務(wù)運(yùn)輸層為應(yīng)用進(jìn)程之間提供端到端的邏輯通信，但網(wǎng)絡(luò)層是為主機(jī)之間提供邏輯通信（面向主機(jī)，承擔(dān)路由功能，即主機(jī)尋址及有效的分組交換）。各種應(yīng)用進(jìn)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(yùn)輸層以復(fù)用和分用的形式加載到網(wǎng)絡(luò)層。502網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報(bào)或虛電路服務(wù)對(duì)上面的運(yùn)輸層有何影響？答：網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報(bào)或虛電路服務(wù)不影響上面的運(yùn)輸層的運(yùn)行機(jī)制。但提供不同的服務(wù)質(zhì)量。503當(dāng)應(yīng)用程序使用面

2、向連接的TCP和無(wú)連接的IP時(shí)，這種傳輸是面向連接的還是面向無(wú)連接的？答：都是。這要在不同層次來(lái)看，在運(yùn)輸層是面向連接的，在網(wǎng)絡(luò)層則是無(wú)連接的。504試用畫圖解釋運(yùn)輸層的復(fù)用。畫圖說(shuō)明許多個(gè)運(yùn)輸用戶復(fù)用到一條運(yùn)輸連接上，而這條運(yùn)輸連接有復(fù)用到IP數(shù)據(jù)報(bào)上。505試舉例說(shuō)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(yǔ)音信息具有一定的冗余度，人耳對(duì)VOIP數(shù)據(jù)報(bào)損失由一定的承受度，但對(duì)傳輸時(shí)延的變化較敏感。有差錯(cuò)的UDP數(shù)據(jù)報(bào)在接收端被直接拋棄，TCP數(shù)據(jù)報(bào)出錯(cuò)則會(huì)引起重傳，可能帶來(lái)較大的時(shí)延擾動(dòng)。因此VOIP寧可采用不可靠的UDP而不愿意采用可靠的TCP。50

3、6接收方收到有差錯(cuò)的UD陰戶數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)應(yīng)如何處理？答：丟棄5-07如果應(yīng)用程序愿意使用UDP來(lái)完成可靠的傳輸，這可能嗎？請(qǐng)說(shuō)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(shuō)UDP是面向報(bào)文的，而TCP是面向字節(jié)流的？答：發(fā)送方UDP對(duì)應(yīng)用程序交下來(lái)的報(bào)文，在添加首部后就向下交付IP層。UDP對(duì)應(yīng)用層交下來(lái)的報(bào)文，既不合并，也不拆分，而是保留這些報(bào)文的邊界。接收方UDP對(duì)IP層交上來(lái)的UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)，在去除首部后就原封不動(dòng)地交付上層的應(yīng)用進(jìn)程，一次交付一個(gè)完整的報(bào)文。發(fā)送方TCP對(duì)應(yīng)用程序交下來(lái)的報(bào)文數(shù)據(jù)塊，視為無(wú)結(jié)構(gòu)的字節(jié)流（無(wú)邊界約束，課分拆/合并），但維持各字節(jié)5

4、09端口的作用是什么？為什么端口要?jiǎng)澐譃槿N？答：端口的作用是對(duì)TCP/IP體系的應(yīng)用進(jìn)程進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)志，使運(yùn)行不同操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程能夠互相通信。熟知端口，數(shù)值一般為01023.標(biāo)記常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；登記端口號(hào)，數(shù)值為102449151，標(biāo)記沒(méi)有熟知端口號(hào)的非常規(guī)的服務(wù)進(jìn)程；510試說(shuō)明運(yùn)輸層中偽首部的作用。答：用于計(jì)算運(yùn)輸層數(shù)據(jù)報(bào)校驗(yàn)和。511某個(gè)應(yīng)用進(jìn)程使用運(yùn)輸層的用戶數(shù)據(jù)報(bào)UDP然而繼續(xù)向下交給IP層后，又封裝成IP數(shù)據(jù)報(bào)。既然都是數(shù)據(jù)報(bào)，可否跳過(guò)UDPW直接交給IP層？哪些功能UD現(xiàn)供了但I(xiàn)P沒(méi)提提供？答：不可跳過(guò)UDP而直接交給IP層IP數(shù)據(jù)報(bào)IP報(bào)承擔(dān)主機(jī)尋址，提供報(bào)頭檢錯(cuò)

5、；只能找到目的主機(jī)而無(wú)法找到目的進(jìn)程。UD沈供對(duì)應(yīng)用進(jìn)程的復(fù)用和分用功能，以及提供對(duì)數(shù)據(jù)差分的差錯(cuò)檢驗(yàn)。512一個(gè)應(yīng)用程序用UDP到IP層把數(shù)據(jù)報(bào)在劃分為4個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片發(fā)送出去，結(jié)果前兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片丟失，后兩個(gè)到達(dá)目的站。過(guò)了一段時(shí)間應(yīng)用程序重傳UDP,而IP層仍然劃分為4 個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片來(lái)傳送。結(jié)果這次前兩個(gè)到達(dá)目的站而后兩個(gè)丟失。試問(wèn)：在目的站能否將這兩次傳輸?shù)?個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片組裝成完整的數(shù)據(jù)報(bào)？假定目的站第一次收到的后兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)片仍然保存在目的站的緩存中。答：不行重傳時(shí)，IP數(shù)據(jù)報(bào)的標(biāo)識(shí)字段會(huì)有另一個(gè)標(biāo)識(shí)符。僅當(dāng)標(biāo)識(shí)符相同的IP數(shù)據(jù)報(bào)片才能組裝成一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)。前兩個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)片的標(biāo)識(shí)符與后兩個(gè)IP

6、數(shù)據(jù)報(bào)片的標(biāo)識(shí)符不同，因此不能組裝成一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)。5-14-UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的首部十六進(jìn)制表示是：06320045001CE217.試求源端口、目的端口、用戶數(shù)據(jù)報(bào)的總長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度。這個(gè)用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)送給服務(wù)器發(fā)送給客戶？使用UDP的這個(gè)服務(wù)器程序是什么？解：源端口1586,目的端口69,UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)總長(zhǎng)度28字節(jié)，數(shù)據(jù)部分長(zhǎng)度20字節(jié)。此UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)是從客戶發(fā)給服務(wù)器（因?yàn)槟康亩丝谔?hào)<1023，是熟知端口）、服務(wù)器程序是TFFTP。5 15使用TCP對(duì)實(shí)時(shí)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？答：如果語(yǔ)音數(shù)據(jù)不是實(shí)時(shí)播放（邊接受邊播

7、放）就可以使用TCP，因?yàn)門CP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(shí)間進(jìn)行播放。但假定是實(shí)時(shí)傳輸，則必須使用UDP。UD%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。516在停止等待協(xié)議中如果不使用編號(hào)是否可行？為什么？答:分組和確認(rèn)分組都必須進(jìn)行編號(hào)，才能明確哪個(gè)分則得到了確認(rèn)。517在停止等待協(xié)議中，如果收到重復(fù)的報(bào)文段時(shí)不予理睬（即悄悄地丟棄它而其他什么也沒(méi)做）是否可行？試舉出具體的例子說(shuō)明理由。答：收到重復(fù)幀不確認(rèn)相當(dāng)于確認(rèn)丟失518假定在運(yùn)輸層使用停止等待協(xié)議。發(fā)送發(fā)在發(fā)送報(bào)文段M0后再設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未收

8、到確認(rèn)，于是重傳MQ（1M0又遲遲不能到達(dá)接收方。不久，發(fā)送方收到了遲到的對(duì)M0的確認(rèn)，于是發(fā)送下一個(gè)報(bào)文段M1,不久就收到了對(duì)M1的確認(rèn)。接著發(fā)送方發(fā)送新的報(bào)文段MQ但這個(gè)新的M0在傳送過(guò)程中丟失了。正巧，一開始就滯留在網(wǎng)絡(luò)中的M0現(xiàn)在到達(dá)接收方。接收方無(wú)法分辨M0是舊的。于是收下M0，并發(fā)送確認(rèn)。顯然，接收方后來(lái)收到的M0是重復(fù)的，協(xié)議失敗了。試畫出類似于圖5-9所示的雙方交換報(bào)文段的過(guò)程。答：舊的M0被當(dāng)成新的M&522主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送一個(gè)很長(zhǎng)的文件，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)字節(jié)。假定TCP使用的MSSW1460字節(jié)。（ 1）在TCP的序號(hào)不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多少？（ 2）假定使

9、用上面計(jì)算出文件長(zhǎng)度，而運(yùn)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(gè)文件所需的最短發(fā)送時(shí)間。解：（1）L_max的最大值是2A32=4GB,G=2A30.（2）滿載分片數(shù)Q=L_max/MSS檄整=2941758發(fā)送的總報(bào)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(shí)間為：N*8/（10*10A6）=秒，即分，約1小時(shí)。523主機(jī)A向主機(jī)B連續(xù)發(fā)送了兩個(gè)TCP報(bào)文段，其序號(hào)分別為70和100。試問(wèn)：（1）第一個(gè)報(bào)文段攜帶了多少個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)？（2）主機(jī)B收到第一個(gè)報(bào)文段后發(fā)回

10、的確認(rèn)中的確認(rèn)號(hào)應(yīng)當(dāng)是多少？（3）如果主機(jī)B收到第二個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號(hào)是180，試問(wèn)A發(fā)送的第二個(gè)報(bào)文段中的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？（4）如果A發(fā)送的第一個(gè)報(bào)文段丟失了，但第二個(gè)報(bào)文段到達(dá)了B。B在第二個(gè)報(bào)文段到達(dá)后向A發(fā)送確認(rèn)。試問(wèn)這個(gè)確認(rèn)號(hào)應(yīng)為多少？解：（1）第一個(gè)報(bào)文段的數(shù)據(jù)序號(hào)是70到99，共30字節(jié)的數(shù)據(jù)。（2）確認(rèn)號(hào)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(hào)放入最開始的4個(gè)字節(jié)？答：在ICMP的差錯(cuò)報(bào)文中要包含IP首部后面的8個(gè)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(dāng)TCP收到ICMP差錯(cuò)報(bào)文時(shí)需要用這兩個(gè)端口來(lái)確定是哪條連

11、接出了差錯(cuò)。526為什么在TCP首部中有一個(gè)首部長(zhǎng)度字段，而UDP的首部中就沒(méi)有這個(gè)這個(gè)字段？答：TCP首部除固定長(zhǎng)度部分外，還有選項(xiàng)，因此TCP首部長(zhǎng)度是可變的。UDP1部長(zhǎng)度是固定的。527一個(gè)TCP報(bào)文段的數(shù)據(jù)部分最多為多少個(gè)字節(jié)？為什么？如果用戶要傳送的數(shù)據(jù)的字節(jié)長(zhǎng)度超過(guò)TCP報(bào)文字段中的序號(hào)字段可能編出的最大序號(hào)，問(wèn)還能否用TCP來(lái)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(bào)的最大長(zhǎng)度65535.（當(dāng)然，若IP首部包含了選擇，則IP首部長(zhǎng)度超過(guò)20字節(jié)，這時(shí)TCP報(bào)文段的數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度將小于65495字節(jié)。）數(shù)據(jù)的字節(jié)長(zhǎng)度超

12、過(guò)TCP報(bào)文段中的序號(hào)字段可能編出的最大序號(hào)，通過(guò)循環(huán)使用序號(hào)，仍能用TCP來(lái)傳送。528主機(jī)A向主機(jī)B發(fā)送TCP報(bào)文段，首部中的源端口是m而目的端口是n。當(dāng)B向A發(fā)送回信時(shí)，其TCP報(bào)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(shù)據(jù)時(shí)，如果有一個(gè)確認(rèn)報(bào)文段丟失了，也不一定會(huì)引起與該確認(rèn)報(bào)文段對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的重傳。試說(shuō)明理由。答：還未重傳就收到了對(duì)更高序號(hào)的確認(rèn)。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(cuò)，帶寬也不受限制。若報(bào)文段的平均往返時(shí)延為20ms,問(wèn)所能得到的最大吞吐量是多少？答：在發(fā)送時(shí)延可忽略的情況下，最大數(shù)據(jù)率=最大窗口*8

13、/平均往返時(shí)間=s。531通信信道帶寬為1Gbs，端到端時(shí)延為10ms。TCP的發(fā)送窗口為65535字節(jié)。試問(wèn):可能達(dá)到的最大吞吐量是多少？信道的利用率是多少？答：L=65536X8+40X8=524600C=109b/sL/C=Td=10X10-3sThroughput=L/（L/C+2XTd）=524600/=sEfficiency=（L/C）1給出了運(yùn)輸層與網(wǎng)絡(luò)層、運(yùn)輸服務(wù)用戶三者之間的關(guān)系。在一個(gè)系統(tǒng)中，運(yùn)輸實(shí)體通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與其它運(yùn)輸實(shí)體通信，向運(yùn)輸層用戶（可以是應(yīng)用進(jìn)程，也可以是會(huì)話層協(xié)議）提供運(yùn)輸服務(wù)。運(yùn)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(jí)、數(shù)據(jù)運(yùn)輸、用戶接口、連接管理、

14、快速數(shù)據(jù)運(yùn)輸、狀態(tài)報(bào)告、安全保密等?？梢园堰\(yùn)輸層看做公交車的調(diào)度，而網(wǎng)絡(luò)層只是負(fù)責(zé)運(yùn)輸乘客而已.當(dāng)應(yīng)用程序使用面向連接的TCP和無(wú)連接的IP時(shí)，這種傳輸是面向連接的還是無(wú)連接的？TCP/IP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層是無(wú)連接的（數(shù)據(jù)包只管往網(wǎng)上發(fā)，如何傳輸和到達(dá)以及是否到達(dá)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)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(duì)應(yīng)著因特網(wǎng)上常見(jiàn)的一些服務(wù)。.試舉例說(shuō)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。UD吐要用于那些面向查詢-應(yīng)答的服務(wù)，例如NFS。相對(duì)于FTP或Telnet，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。使

15、用UDP的服務(wù)包括NTP（網(wǎng)落時(shí)間協(xié)議）和DNS（DNS也使用TCP）。UDP是無(wú)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(shí)也不使用擁塞控制。UDP是面向報(bào)文的。UDP沒(méi)有擁塞控制，很適合多媒體通信的要求。UDP支持一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一和多對(duì)多的交互通信。UDP的首部開銷小，只有8個(gè)字節(jié)。UDP在數(shù)據(jù)傳送之前不需要先建立連接。原地主機(jī)的運(yùn)輸層在U到UDP報(bào)文之后，不需要給出任何確認(rèn)。雖然UDP不提供可靠的交付，（1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)報(bào)前必須建立連接，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束報(bào)后要釋放連接。TCP不提

16、供廣播或多播服務(wù)。由于TCP要提供可靠的、面向連接的運(yùn)輸服務(wù)，因此不可避免的增加了許多的開銷，如確認(rèn)、流量控制、計(jì)時(shí)器以及連接管理等。這部?jī)H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(hào)要?jiǎng)澐譃槿N？一臺(tái)擁有IP地址的主機(jī)可以提供許多服務(wù)，比如web服務(wù)ftp服務(wù)和smtp服務(wù)等，這些服務(wù)完全可以通過(guò)1個(gè)IP地址來(lái)實(shí)現(xiàn)。那么，主機(jī)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?yàn)镮P地址與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的關(guān)系是一對(duì)多的關(guān)系。實(shí)際上是通過(guò)“IP地址+端口號(hào)”來(lái)區(qū)分不同的服務(wù)的。因此客戶在發(fā)起通信請(qǐng)求時(shí)，必須先知道對(duì)方服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)因此可將運(yùn)輸層

17、的端口號(hào)分為下面幾類。(1)公認(rèn)端口(WellKnownPorts)：從0到1023，它們緊密綁定(binding)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(shí)際上總是HTTP通訊。(2)注冊(cè)端口(RegisteredPorts)：從1024到49151。它們松散地綁定于一些服務(wù)。也就是說(shuō)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(dòng)態(tài)端口從1024左右開始。(3)動(dòng)態(tài)和/或私有端口(Dynamicand/orPrivatePorts)：從49152到65535。理論上，不應(yīng)為服務(wù)分配這些端口。實(shí)際上，機(jī)器通常從1024起分配動(dòng)態(tài)端口。主機(jī)A

18、向主機(jī)B連續(xù)發(fā)送了兩個(gè)TCP報(bào)文段，其序號(hào)分別為70和100.試問(wèn)：(1) .第一個(gè)報(bào)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(jī)B收到第一個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)號(hào)應(yīng)當(dāng)是多少？發(fā)回受到的確認(rèn)號(hào)為100(3) .如果B收到第二個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)號(hào)是180，試問(wèn)A發(fā)送的第二個(gè)報(bào)文段的數(shù)據(jù)有多少字節(jié)？確認(rèn)號(hào)為180，則數(shù)據(jù)為180-100=80.(4) .如果A發(fā)送的第一個(gè)報(bào)文段丟失了，但第二個(gè)到達(dá)B，B在第二個(gè)報(bào)文段到達(dá)后向A發(fā)送了確認(rèn)。試問(wèn)這個(gè)確認(rèn)號(hào)應(yīng)為多少？由于沒(méi)有收到第一個(gè)報(bào)文段，則確認(rèn)號(hào)為70.使用具體的例子說(shuō)明為什么在運(yùn)輸連接建立時(shí)使用三次握手。說(shuō)明不這樣做會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：3次握手完成兩個(gè)重要的功能，既要雙方做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作(雙方都知道彼此已準(zhǔn)備好)，也要允許雙方就初始