计算机网络第五版答案大全(5)

　　5—33 假定TCP在开始建立连接时，发送方设定超时重传时间是RTO=6s。

　　(1)当发送方接到对方的连接确认报文段时，测量出RTT样本值为1.5s。试计算现在的RTO值。

　　(2)当发送方发送数据报文段并接收到确认时，测量出RTT样本值为2.5s。试计算现在的RTO值。

　　答：

　　(1)据RFC2988建议，RTO=RTTs+4*RTTd。其中RTTd是RTTs的偏差加权均值。

　　初次测量时，RTTd(1)= RTT(1)/2;

　　后续测量中，RTTd(i)=(1-Beta)* RTTd(i-1)+Beta*{ RTTs- RTT(i)};

　　Beta=1/4

　　依题意，RTT(1)样本值为1.5秒，则

　　RTTs(1)=RTT(1)=1.5s RTTd(1)=RTT(1)/2=0.75s

　　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)=0.75s

　　RTTd(2)=(1-Beta)* RTTd(1)+Beta*{ RTTs(1)- RT

　　(2)}=0.75*3/4+{1.5-2.5}/4=13/16

　　RTO(2)=RTTs(1)+4RTTd(2)=1.5+4*13/16=4.75s

　　5—34 已知第一次测得TCP的往返时延的当前值是30 ms。现在收到了三个接连的确认报文段，它们比相应的数据报文段的发送时间分别滞后的时间是：26ms，32ms和24ms。设α=0.9。试计算每一次的新的加权平均往返时间值RTTs。讨论所得出的结果。

　　答：a=0.1， RTTO=30

　　RTT1=RTTO*(1-a) +26*a=29.6

　　RTT2=RTT1*a+32(1-a)=29.84

　　RTT3=RTT2*a+24(1-a)=29.256

　　三次算出加权平均往返时间分别为29.6，29.84和29.256ms。

　　可以看出，RTT的样本值变化多达20%时，加权平均往返

　　5—35 试计算一个包括5段链路的运输连接的单程端到端时延。5段链路程中有2段是卫星链路，有3段是广域网链路。每条卫星链路又由上行链路和下行链路两部分组成。可以取这两部分的传播时延之和为250ms。每一个广域网的范围为1500km，其传播时延可按150000km/s来计算。各数据链路速率为48kb/s，帧长为960位。

　　答：5段链路的传播时延=250*2+(1500/150000)*3*1000=530ms

　　5段链路的发送时延=960/(48*1000)*5*1000=100ms

　　所以5段链路单程端到端时延=530+100=630ms

　　5—36 重复5-35题，但假定其中的一个陆地上的广域网的传输时延为150ms。

　　答：760ms

　　5—37 在TCP的拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法?这里每一种算法各起什么作用? “乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况下?

　　答：慢开始：

　　在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口cwnd设置为一个最大报文段MSS的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个MSS的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口cwnd，可以分组注入到网络的速率更加合理。

　　拥塞避免：

　　当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。

　　快重传算法规定：

　　发送端只要一连收到三个重复的ACK即可断定有分组丢失了，就应该立即重传丢手的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。

　　快恢复算法：

　　当发送端收到连续三个重复的ACK时，就重新设置慢开始门限 ssthresh

　　与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1，而是设置为ssthresh

　　若收到的重复的AVK为n个(n>3)，则将cwnd设置为ssthresh

　　若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。

　　若收到了确认新的报文段的ACK，就将cwnd缩小到ssthresh

　　乘法减小：

　　是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时(即出现一次网络拥塞)，就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。

　　当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。

　　加法增大：

　　是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后(即经过一个往返时间)，就把拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

　　5—38 设TCP的ssthresh的初始值为8(单位为报文段)。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时，TCP使用慢开始和拥塞避免。试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小。你能说明拥塞控制窗口每一次变化的原因吗?

　　答：拥塞窗口大小分别为：1，2，4，8，9，10，11，12，1，2，4，6，7，8，9.

　　5—39 TCP的拥塞窗口cwnd大小与传输轮次n的关系如下所示：

　　cwnd

　　n1

　　12

　　24

　　38

　　416

　　532

　　633

　　734

　　835

　　936

　　1037

　　1138

　　1239

　　13

　　cwnd

　　n40

　　1441

　　1542

　　1621

　　1722

　　1823

　　1924

　　2025

　　2126

　　221

　　232

　　244

　　258

　　26

　　(1)试画出如图5-25所示的拥塞窗口与传输轮次的关系曲线。

　　(2)指明TCP工作在慢开始阶段的时间间隔。

　　(3)指明TCP工作在拥塞避免阶段的时间间隔。

　　(4)在第16轮次和第22轮次之后发送方是通过收到三个重复的确认还是通过超市检测到丢失了报文段?

　　(5)在第1轮次，第18轮次和第24轮次发送时，门限ssthresh分别被设置为多大?

　　(6)在第几轮次发送出第70个报文段?

　　(7)假定在第26轮次之后收到了三个重复的确认，因而检测出了报文段的丢失，那么拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为多大?

　　答：(1)拥塞窗口与传输轮次的关系曲线如图所示(课本后答案)：

　　(2) 慢开始时间间隔：【1，6】和【23，26】

　　(3) 拥塞避免时间间隔：【6，16】和【17，22】

　　(4) 在第16轮次之后发送方通过收到三个重复的确认检测到丢失的报文段。在第22轮次之后发送方是通过超时检测到丢失的报文段。

　　(5) 在第1轮次发送时，门限ssthresh被设置为32

　　在第18轮次发送时，门限ssthresh被设置为发生拥塞时的一半，即21.

　　在第24轮次发送时，门限ssthresh是第18轮次发送时设置的21

　　(6) 第70报文段在第7轮次发送出。

　　(7) 拥塞窗口cwnd和门限ssthresh应设置为8的一半，即4.

　　5—40 TCP在进行流量控制时是以分组的丢失作为产生拥塞的标志。有没有不是因拥塞而引起的分组丢失的情况?如有，请举出三种情况。

　　答：

　　当Ip数据报在传输过程中需要分片，但其中的一个数据报未能及时到达终点，而终点组装IP数据报已超时，因而只能丢失该数据报;IP数据报已经到达终点，但终点的缓存没有足够的空间存放此数据报;数据报在转发过程中经过一个局域网的网桥，但网桥在转发该数据报的帧没有足够的差错空间而只好丢弃。

　　5—41 用TCP传送512字节的数据。设窗口为100字节，而TCP报文段每次也是传送100字节的数据。再设发送端和接收端的起始序号分别选为100和200，试画出类似于图5-31的工作示意图。从连接建立阶段到连接释放都要画上。

　　5—42 在图5-32中所示的连接释放过程中，主机B能否先不发送ACK=x+1的确认? (因为后面要发送的连接释放报文段中仍有ACK=x+1这一信息)

　　答：

　　如果B不再发送数据了，是可以把两个报文段合并成为一个，即只发送FIN+ACK报文段。但如果B还有数据报要发送，而且要发送一段时间，那就不行，因为A迟迟收不到确认，就会以为刚才发送的FIN报文段丢失了，就超时重传这个FIN报文段，浪费网络资源。

　　5—43 在图(5-33)中，在什么情况下会发生从状态LISTEN到状态SYN_SENT，以及从状态SYN_ENT到状态SYN_RCVD的变迁?

　　答：当A和B都作为客户，即同时主动打开TCP连接。这时的每一方的状态变迁都是：CLOSED----àSYN-SENT---àSYN-RCVD--àESTABLISHED

　　5—44 试以具体例子说明为什么一个运输连接可以有多种方式释放。可以设两个互相通信的用户分别连接在网络的两结点上。

　　答：设A,B建立了运输连接。协议应考虑一下实际可能性：

　　A或B故障，应设计超时机制，使对方退出，不至于死锁;

　　A主动退出，B被动退出

　　B主动退出，A被动退出

　　5—45 解释为什么突然释放运输连接就可能会丢失用户数据，而使用TCP的连接释放方法就可保证不丢失数据。

　　答：

　　当主机1和主机2之间连接建立后，主机1发送了一个TCP数据段并正确抵达主机2，接着主机1发送另一个TCP数据段，这次很不幸，主机2在收到第二个TCP数据段之前发出了释放连接请求，如果就这样突然释放连接，显然主机1发送的第二个TCP报文段会丢失。

　　而使用TCP的连接释放方法，主机2发出了释放连接的请求，那么即使收到主机1的确认后，只会释放主机2到主机1方向的连接，即主机2不再向主机1发送数据，而仍然可接受主机1发来的数据，所以可保证不丢失数据。

　　5—46 试用具体例子说明为什么在运输连接建立时要使用三次握手。说明如不这样做可能会出现什么情况。

　　答：

　　3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好)，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。

　　假定B给A发送一个连接请求分组，A收到了这个分组，并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定，A认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，B在A的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道A是否已准备好，不知道A建议什么样的序列号，B甚至怀疑A是否收到自己的连接请求分组，在这种情况下，B认为连接还未建立成功，将忽略A发来的任何数据分组，只等待连接确认应答分组。

　　而A发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。

　　5—47 一个客户向服务器请求建立TCP连接。客户在TCP连接建立的三次握手中的最后一个报文段中捎带上一些数据，请求服务器发送一个长度为L字节的文件。假定：

　　(1)客户和服务器之间的数据传输速率是R字节/秒，客户与服务器之间的往返时间是RTT(固定值)。

　　(2)服务器发送的TCP报文段的长度都是M字节，而发送窗口大小是nM字节。

　　(3)所有传送的报文段都不会出错(无重传)，客户收到服务器发来的报文段后就及时发送确认。

　　(4)所有的协议首部开销都可忽略，所有确认报文段和连接建立阶段的报文段的长度都可忽略(即忽略这些报文段的发送时间)。

　　试证明，从客户开始发起连接建立到接收服务器发送的整个文件多需的时间T是：

　　T=2RTT+L/R 当nM>R(RTT)+M

　　或 T=2RTT+L/R+(K-1)[M/R+RTT-nM/R] 当nM

　　其中，K=[L/nM]，符号[x]表示若x不是整数，则把x的整数部分加1。

　　解：

　　发送窗口较小的情况，发送一组nM个字节后必须停顿下来，等收到确认后继续发送。

　　共需K=[L/nM]个周期：其中

　　前K-1个周期每周期耗时M/R+RTT,共耗时(K-1)(M/R+RTT)

　　第K周期剩余字节数Q=L-(K-1)*nM，需耗时Q/R

　　总耗时=2*RTT+(K-1)M/(R+RTT)+Q/R=2*RTT+L/R+(K-1)[( M/R+RTT)-nM/R]

　　第六章 应用层

　　6-01 因特网的域名结构是怎么样的?它与目前的电话网的号码结构有何异同之处?

　　答：

　　(1)域名的结构由标号序列组成，各标号之间用点隔开：

　　… . 三级域名 . 二级域名 . 顶级域名

　　各标号分别代表不同级别的域名。

　　(2)电话号码分为国家号结构分为(中国 +86)、区号、本机号。

　　6-02 域名系统的主要功能是什么?域名系统中的本地域名服务器、根域名服务器、顶级域名服务器以及权限域名权服务器有何区别?

　　答:

　　域名系统的主要功能：将域名解析为主机能识别的IP地址。

　　因特网上的域名服务器系统也是按照域名的层次来安排的。每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖。共有三种不同类型的域名服务器。即本地域名服务器、根域名服务器、授权域名服务器。当一个本地域名服务器不能立即回答某个主机的查询时，该本地域名服务器就以DNS客户的身份向某一个根域名服务器查询。若根域名服务器有被查询主机的信息，就发送DNS回答报文给本地域名服务器，然后本地域名服务器再回答发起查询的主机。但当根域名服务器没有被查询的主机的信息时，它一定知道某个保存有被查询的主机名字映射的授权域名服务器的IP地址。通常根域名服务器用来管辖顶级域。根域名服务器并不直接对顶级域下面所属的所有的域名进行转换，但它一定能够找到下面的所有二级域名的域名服务器。每一个主机都必须在授权域名服务器处注册登记。通常，一个主机的授权域名服务器就是它的主机ISP的一个域名服务器。授权域名服务器总是能够将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址。

　　因特网允许各个单位根据本单位的具体情况将本域名划分为若干个域名服务器管辖区。一般就在各管辖区中设置相应的授权域名服务器。

　　6-03 举例说明域名转换的过程。域名服务器中的高速缓存的作用是什么?

　　答：

　　(1)把不方便记忆的IP地址转换为方便记忆的域名地址。

　　(2)作用：可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。

　　6-04 设想有一天整个因特网的DNS系统都瘫痪了(这种情况不大会出现)，试问还可以给朋友发送电子邮件吗?

　　答：不能;

　　6-05 文件传送协议FTP的主要工作过程是怎样的?为什么说FTP是带外传送控制信息?主进程和从属进程各起什么作用?

　　答：

　　(1)FTP使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。

　　FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求;另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

　　主进程的工作步骤：

　　1、打开熟知端口(端口号为 21)，使客户进程能够连接上。

　　2、等待客户进程发出连接请求。

　　3、启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。

　　4、回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行。

　　FTP使用两个TCP连接。

　　控制连接在整个会话期间一直保持打开，FTP 客户发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件。

　　实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到 FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和“数据连接”，用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。

　　数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。

　　6-06 简单文件传送协议TFTP与FTP的主要区别是什么?各用在什么场合?

　　答：

　　(1)文件传送协议 FTP 只提供文件传送的一些基本的服务，它使用 TCP 可靠的运输服务。

　　FTP 的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。

　　FTP 使用客户服务器方式。一个 FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求;另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

　　TFTP 是一个很小且易于实现的文件传送协议。

　　TFTP 使用客户服务器方式和使用 UDP 数据报，因此 TFTP 需要有自己的差错改正措施。

　　TFTP 只支持文件传输而不支持交互。

　　TFTP 没有一个庞大的命令集，没有列目录的功能，也不能对用户进行身份鉴别。

　　6-07 远程登录TELNET的主要特点是什么?什么叫做虚拟终端NVT?

　　答：

　　(1)用户用 TELNET 就可在其所在地通过 TCP 连接注册(即登录)到远地的另一个主机上(使用主机名或 IP 地址)。

　　TELNET 能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出通过 TCP 连接返回到用户屏幕。这种服务是透明的，因为用户感觉到好像键盘和显示器是直接连在远地主机上。

　　(2)TELNET定义了数据和命令应该怎样通过因特网，这些定义就是所谓的网络虚拟终端NVT。

　　6-08 解释以下名词。各英文缩写词的原文是什么?

　　www,URL.HTTP,HTML,CGI,浏览器，超文本，超媒体，超链，页面，活动文档，搜索引擎。

　　答：

　　www:万维网WWW(World Wide Web)并非某种特殊的计算机网络。万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所，英文简称为Web.万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点(也就是所谓的“链接到另一个站点”)，从而主动地按需获取丰富的信息。

　　URL:为了使用户清楚地知道能够很方便地找到所需的信息，万维网使用统一资源定位符URL(Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档，并使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符URL.

　　HTTP:为了实现万维网上各种链接，就要使万维网客户程序与万维网服务器程序之间的交互遵守严格的协议，这就是超文本传送协议HTTP.HTTP是一个应用层协议，它使用TCP连接进行可靠的传送。

　　CGI:通用网关接口CGI是一种标准，它定义了动态文档应该如何创建，输入数据应如何提供给应用程序，以及输出结果意如何使用。CGI程序的正式名字是CGI脚本。按照计算机科学的一般概念。

　　浏览器：一个浏览器包括一组客户程序、一组解释程序，以及一个控制程序。

　　超文本：超文本的基本特征就是可以超链接文档;你可以指向其他位置，该位置可以在当前的文档中、局域网中的其他文档，也可以在因特网上的任何位置的文档中。这些文档组成了一个杂乱的信息网。目标文档通常与其来源有某些关联，并且丰富了来源;来源中的链接元素则将这种关系传递给浏览者。

　　超媒体：超级媒体的简称,是超文本(hypertext)和多媒体在信息浏览环境下的结合。