计算机网络(谢希仁第五版)第五章课后习题详解

内容发布更新时间 : 2024/11/17 4:21:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

5—01

重要区别?为什么运输层是必不可少的?

答:运输层处于面向通信部分的最高层,同时也是用户功能中的最低层,向它上面的应

用层提供服务

运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信,但网络层是为主机之间提供逻辑

通信(面向主机,承担路由功能,即主机寻址及有效的分组交换)。

各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量,必须由运输

层以复用和分用的形式加载到网络层。

5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响? 答:网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。 但提供不同的服务质量。

5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时,这种传输是面向连接的还是

面向无连接的?

答:都是。这要在不同层次来看,在运输层是面向连接的,在网络层则是无连接的。

5—04 试用画图解释运输层的复用。画图说明许多个运输用户复用到一条运输连接上

,而这条运输连接有复用到IP数据报上。

5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP,而不用采用可靠的TCP。 答:VOIP:由于语音信息具有一定的冗余度,人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度,

但对传输时延的变化较敏感。

有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃,TCP数据报出错则会引起重传,可能

带来较大的时延扰动。

因此VOIP宁可采用不可靠的UDP,而不愿意采用可靠的TCP。

5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理? 答:丢弃

5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输,这可能吗?请说明理由 答:可能,但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。

5—08 为什么说UDP是面向报文的,而TCP是面向字节流的?

答:发送方 UDP 对应用程序交下来的报文,在添加首部后就向下交付 IP 层。UDP 对

第五章 传输层

试说明运输层在协议栈中的地位和作用,运输层的通信和网络层的通信有什么

应用层交下来的报文,既不合并,也不拆分,而是保留这些报文的边界。

接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报,在去除首部后就原封不动地交付上层

的应用进程,一次交付一个完整的报文。

发送方TCP对应用程序交下来的报文数据块,视为无结构的字节流(无边界约束,课分

拆/合并),但维持各字节

5—09 端口的作用是什么?为什么端口要划分为三种?

答:端口的作用是对TCP/IP体系的应用进程进行统一的标志,使运行不同操作系统的计

算机的应用进程能够互相通信。

熟知端口,数值一般为0~1023.标记常规的服务进程;

登记端口号,数值为1024~49151,标记没有熟知端口号的非常规的服务进程;

5—10 试说明运输层中伪首部的作用。

答:用于计算运输层数据报校验和。

5—11 某个应用进程使用运输层的用户数据报UDP,然而继续向下交给IP层后,又封

装成IP数据报。既然都是数据报,可否跳过UDP而直接交给IP层?哪些功能UDP提供了但

IP没提提供?

答:不可跳过UDP而直接交给IP层

IP数据报IP报承担主机寻址,提供报头检错;只能找到目的主机而无法找到目

的进程。

UDP提供对应用进程的复用和分用功能,以及提供对数据差分的差错检验。

5—12 一个应用程序用UDP,到IP层把数据报在划分为4个数据报片发送出去,结果前

两个数据报片丢失,后两个到达目的站。过了一段时间应用程序重传UDP,而IP层仍然

划分为4个数据报片来传送。结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。试问:在目的

站能否将这两次传输的4个数据报片组装成完整的数据报?假定目的站第一次收到的后

两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。 答:不行

重传时,IP数据报的标识字段会有另一个标识符。

仅当标识符相同的IP数据报片才能组装成一个IP数据报。

前两个IP数据报片的标识符与后两个IP数据报片的标识符不同,因此不能组装

成一个IP数据报。

5—13 一个UDP用户数据的数据字段为8192季节。在数据链路层要使用以太网来传送

。试问应当划分为几个IP数据报片?说明每一个IP数据报字段长度和片偏移字段的值。 答:6个

数据字段的长度:前5个是1480字节,最后一个是800字节。 片偏移字段的值分别是:0,1480,2960,4440,5920和7400.

5—14 一UDP用户数据报的首部十六进制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17.试求源

端口、目的端口、用户数据报的总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送

给服务器发送给客户?使用UDP的这个服务器程序是什么?

解:源端口1586,目的端口69,UDP用户数据报总长度28字节,数据部分长度20字节。 此UDP用户数据报是从客户发给服务器(因为目的端口号<1023,是熟知端口)

、服务器程序是TFFTP。

5—15 使用TCP对实时话音数据的传输有没有什么问题?使用UDP在传送数据文件时会

有什么问题?

答:如果语音数据不是实时播放(边接受边播放)就可以使用TCP,因为TCP传输可靠。

接收端用TCP讲话音数据接受完毕后,可以在以后的任何时间进行播放。但假定是实时

传输,则必须使用UDP。

UDP不保证可靠交付,但UCP比TCP的开销要小很多。因此只要应用程序接受这样

的服务质量就可以使用UDP。

5—16 在停止等待协议中如果不使用编号是否可行?为什么?

答:分组和确认分组都必须进行编号,才能明确哪个分则得到了确认。

5—17 在停止等待协议中,如果收到重复的报文段时不予理睬(即悄悄地丢弃它而其

他什么也没做)是否可行?试举出具体的例子说明理由。 答:

收到重复帧不确认相当于确认丢失

5—18 假定在运输层使用停止等待协议。发送发在发送报文段M0后再设定的时间内未

收到确认,于是重传M0,但M0又迟迟不能到达接收方。不久,发送方收到了迟到的对M0

的确认,于是发送下一个报文段M1,不久就收到了对M1的确认。接着发送方发送新的报

文段M0,但这个新的M0在传送过程中丢失了。正巧,一开始就滞留在网络中的M0现在到

达接收方。接收方无法分辨M0是旧的。于是收下M0,并发送确认。显然,接收方后来收

到的M0是重复的,协议失败了。

试画出类似于图5-9所示的双方交换报文段的过程。 答:

旧的M0被当成新的M0。

5—19 试证明:当用n比特进行分组的编号时,若接收到窗口等于1(即只能按序接收

分组),当仅在发送窗口不超过2n-1时,连接ARQ协议才能正确运行。窗口单位是分组 。

解:见课后答案。

5—20 在连续ARQ协议中,若发送窗口等于7,则发送端在开始时可连续发送7个分组

。因此,在每一分组发送后,都要置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟。

设这7个分组发出的时间分别为t0,t1…t6,且tout都一样大。试问如何实现这7个超时计

时器(这叫软件时钟法)? 解:见课后答案。

5—21 假定使用连续ARQ协议中,发送窗口大小事3,而序列范围[0,15],而传输媒体

保证在接收方能够按序收到分组。在某时刻,接收方,下一个期望收到序号是5. 试问:

(1) 在发送方的发送窗口中可能有出现的序号组合有哪几种?

(2) 接收方已经发送出去的、但在网络中(即还未到达发送方)的确认分组可能有

哪些?说明这些确认分组是用来确认哪些序号的分组。

5—22 主机A向主机B发送一个很长的文件,其长度为L字节。假定TCP使用的MSS有

1460字节。

(1) 在TCP的序号不重复使用的条件下,L的最大值是多少?

(2) 假定使用上面计算出文件长度,而运输层、网络层和数据链路层所使用的首部

开销共66字节,链路的数据率为10Mb/s,试求这个文件所需的最短发送时间。 解:(1)L_max的最大值是2^32=4GB,G=2^30.

(2) 满载分片数Q={L_max/MSS}取整=发送的总报文数 N=Q*(MSS+66)+{(L_max-Q*MSS)+66}=+682=

总字节数是N=字节,发送字节需时间为:N*8/(10*10^6)

=3591.3秒,即59.85分,约1小时。

5—23 主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段,其序号分别为70和100。试问: (1) 第一个报文段携带了多少个字节的数据?

(2) 主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号应当是多少?

(3) 如果主机B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号是180,试问A发送的第

二个报文段中的数据有多少字节?

(4) 如果A发送的第一个报文段丢失了,但第二个报文段到达了B。B在第二个报文

段到达后向A发送确认。试问这个确认号应为多少? 解:(1)第一个报文段的数据序号是70到99,共30字节的数据。 (2)确认号应为100. (3)80字节。 (4)70

5—24 一个TCP连接下面使用256kb/s的链路,其端到端时延为128ms。经测试,发现

吞吐量只有120kb/s。试问发送窗口W是多少?(提示:可以有两种答案,取决于接收等

发出确认的时机)。 解:

来回路程的时延等于256ms(=128ms×2).设窗口值为X(注意:以字节为单位),假

定一次最大发送量等于窗口值,且发射时间等于256ms,那么,每发送一次都得停下来期待 再次得到下一窗口的确认,以得到新的发送许可.这样,发射时间等于停止等待应答的时 间,

结果,测到的平均吞吐率就等于发送速率的一半,即 8X÷(256×1000)=256×0.001 X=8192

所以,窗口值为8192.

5—25 为什么在TCP首部中要把TCP端口号放入最开始的4个字节?

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