第五章習(xí)題.ppt

1、第五章,傳輸層,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？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。,2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。,3當(dāng)

2、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。,4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。,5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)損失有一定的承受度，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

3、用可靠的TCP。,6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？,答：丟棄。,7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。,8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

4、字節(jié)流（無(wú)邊界約束，可分拆/合并）。,9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； 客戶端口號(hào)或短暫端口號(hào)，數(shù)值為4915265535，留給客戶進(jìn)程選擇暫時(shí)使用。,10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。,11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)UDP而

5、直接交給IP層？哪些功能UDP提供了但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)；只能找到目的主機(jī)而無(wú)法找到目的進(jìn)程。 UDP提供對(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)。,12一個(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

6、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)。,13一個(gè)UDP用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)字段為8192字節(jié)。在數(shù)據(jù)鏈路層要使用以太網(wǎng)來(lái)傳送。試問(wèn)應(yīng)當(dāng)劃分為幾個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)片？說(shuō)明每一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)字段長(zhǎng)度和片偏移字段的值。,答：6個(gè)。 數(shù)據(jù)字段的長(zhǎng)度：前5個(gè)是1480字節(jié)，最后一個(gè)是800字節(jié)。 片偏移字段的值分別是：0/8，1480/8，2960/8，4440/8，5920/8和7400/8.,14一UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)的首部十六進(jìn)制表示是：06 32 00

7、45 00 1C E2 17.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)器還是從服務(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TFTP。,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（邊接受邊播放）就可以使用TCP，因?yàn)門CP傳輸可靠。接收端用TCP將話音數(shù)據(jù)接受完畢后，可以在以后的任何時(shí)間

8、進(jìn)行播放。但假定是實(shí)時(shí)傳輸，則必須使用UDP。 UDP不保證可靠交付，但UCP比TCP的開(kāi)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。,16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)分組得到了確認(rèn)。,17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,18 假定在運(yùn)輸層使用停止等待協(xié)議。發(fā)送方在發(fā)送報(bào)文段M0后再設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未收到確認(rèn)，于是重傳M0，但M0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)

9、，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M0，但這個(gè)新的M0在傳送過(guò)程中丟失了。正巧，一開(kāi)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。,19試證明：當(dāng)用n比特進(jìn)行分組的編號(hào)時(shí)，若接收窗口等于1（即只能按序接收分組），則僅在發(fā)送窗口不超過(guò)2n-1時(shí)，連續(xù)ARQ協(xié)議才能正確運(yùn)行。窗口單位是分組。,解：見(jiàn)課后答案。 提示：序號(hào)不能重復(fù)。,20 在連續(xù)ARQ協(xié)議中，若發(fā)送窗口等于7，則發(fā)送端在開(kāi)始時(shí)可連續(xù)發(fā)送7個(gè)分組。因此

10、，在每一分組發(fā)送后，都要置一個(gè)超時(shí)計(jì)時(shí)器?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)里只有一個(gè)硬時(shí)鐘。設(shè)這7個(gè)分組發(fā)出的時(shí)間分別為t0,t1t6,且tout都一樣大。試問(wèn)如何實(shí)現(xiàn)這7個(gè)超時(shí)計(jì)時(shí)器（這叫軟件時(shí)鐘法）？,解：見(jiàn)課后答案。,21假定使用連續(xù)ARQ協(xié)議中，發(fā)送窗口大小是3，而序列號(hào)范圍0,15,而傳輸媒體保證在接收方能夠按序收到分組。在某時(shí)刻，接收方，下一個(gè)期望收到序號(hào)是5. 試問(wèn)： 在發(fā)送方的發(fā)送窗口中可能有出現(xiàn)的序號(hào)組合有哪幾種？ 接收方已經(jīng)發(fā)送出去的、但在網(wǎng)絡(luò)中（即還未到達(dá)發(fā)送方）的確認(rèn)分組可能有哪些？說(shuō)明這些確認(rèn)分組是用來(lái)確認(rèn)哪些序號(hào)的分組。,解：234,345,456,567 2,3,4,22 主機(jī)A向主機(jī)

11、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MSS有1460字節(jié)。 在TCP的序號(hào)不重復(fù)使用的條件下，L的最大值是多少？ 假定使用上面計(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(kāi)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232=4GB,G=230. (2) 滿載分片數(shù)Q=L_max/MSS取整=2941758發(fā)送的總報(bào)文數(shù) N=Q*(MSS+66)=4489123390 總字節(jié)數(shù)是N=4489123390字節(jié)，發(fā)送4489123390字節(jié)需時(shí)間為：N*8/（10*106）=3591.3秒，即59.85分，約1小時(shí)。,23 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)： 第一個(gè)報(bào)文段攜帶了多少個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)？ 主機(jī)B收到第一個(gè)報(bào)文段后發(fā)回的確認(rèn)中的確認(rèn)號(hào)應(yīng)當(dāng)是多少？ 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)？ 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)