第五章 计算机网络 传输层 (1).doc

（答案仅供参考如有不对请自己加以思考）第五章 传输层一、 习题1. 在TCP协议中，采用（ ）来区分不同的应用进程。A.端口号B.IP地址C.协议类型D.MAC地址2下面信息中（ ）包含在TCP首部中而不包含在UDP首部中。 A.目标端口号 B.序号C源端口号D.校验号3.在TCP/IP模型中，传输层的主要作用是在互联网络的源主机和目的主机对等实体之间建立用于会话的（ ）。A.点到点连接B.操作链接C.端到端连接D.控制连接4.在TCP/IP网络中，为各种公共服务保留的端口号范围是（ ）。A1-255B.0-1023C.1-1024D.1-655355.假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块，每个数据块被封装在一个TCP报文中，然后在封装到一个IP数据报中。那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是（）（注意：TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段。）A.20%B.40%C.60%D.80%6.如果用户程序使用UDP协议进行数据传输，那么（ ）层协议必须承担可靠性方面的全部工作。A.数据链路层B.网际层C.传输层D.应用层7.有一条TCP连接，它的最大报文段长度2KB，TCP拥塞窗口为24KB，这时候发生了超时事件，那么该拥塞窗口变成了（ ）。A.1KBB.2KBC.5KB D.7KB8.TCP协议是面向连接的协议，提供连接的功能是（1）_的；采用（2）_技术来实现可靠数据流的传送。为了提高效率，又引入了滑动窗口协议，协议规定重传（3）_的报文段，这种报文段的数量最多可以（4）_;TCP采用滑动窗口协议可以实现（5）_。（1）A.全双工B.单工C.半双工D.单方向（2）A.超时重传B.肯定确认C.超时重传和肯定确认D.丢失重传和否定性确认(3) A.未被确认及至窗口首端的所有报文段B.在计时器到时前未被确认的所有报文段C.未被确认及至退回N值的所有报文段D.未被确认的报文段（4）A.是任意的 B.1个C.大于发送窗口的大小D.等于发送窗口的大小（5）A.端到端的流量控制 B.整个网络的拥塞控制C.端到端的流量控制和网络的拥塞控制D.整个网络的差错控制9.OSI 7层模型中，提供端到端的透明数据传输服务、差错控制和流量控制的层是（ ）。A.物理层B.网络层C.传输层D.会话层10.传输层为（ ）之间提供逻辑通信。A.主机B.进程C.路由器D.操作系统11.（ ）是TCP/IP模型传输层中的无连接协议。A.TCP协议B.IP协议C.UDP协议D.ICMP协议12.假设在没有发生拥塞的情况下，在一条往返时间RTT为10ms的线路上采用慢开始控制策略。如果接收窗口的大小为24KB，最大报文段MSS为2KB，那么需要（ ）发送方能发送出一个完全窗口。A.30msB.40msC.50msD.60ms13.可靠的传输协议中的“可靠”指的是（ ）。A.使用面向连接的会话B.使用“尽力而为”的传输C.使用滑动窗口来为此可靠性D.使用确认机制来确保传输的数据不丢失14.下列关于TCP协议的叙述，正确的是（ ）。A.TCP是一个点到点的通信协议B.TCP提供了无连接的可靠数据传输C.TCP将来自上层的字节流组织成IP数据报，然后交给IP协议D.TCP将受到的报文段组织成字节流交给上层15.一个TCP连接的数据传输阶段，如果发送端的发送窗口值由2000变为3000，意味着发送端可以（ ）。A.在收到一个确认之前可以发送3000个TCP报文段B.在收到一个确认之前可以发送1000BC.在收到一个确认之前可以发送3000BD.在收到一个确认之前可以发送2000个TCP报文段16.下列关于因特网中的主机和路由器的说法，错误的是（ ）。A.主机通常需要实现IPB.路由器必须实现TCPC.主机通常需要实现TCPD.路由器必须实现IP17.下列有关面向连接和无连接的数据传输的速度的描述，正确的说法是（ ）。A.面向连接的网络数据传输的快B.面向无连接的数据传输的慢C.二者速度一样D.不可判定18.下列关于TCP和UDP的描述，正确的是（ ）。A.TCP和UDP都是无连接的B.TCP是无连接的，UDP是面向连接的C.TCP适用于可靠性较差的网络，UDP适用于可靠性较高的网络D.TCP适用于可靠性较高的网络，UDP适用于可靠性较差的网络19.TCP报文包括两个部分，它们是（ ）。A.源地址和数据B.目的地址和数据C.首部和数据D.序号和数据20.UDP报文头标不包括（ ）。A.目的地址B.源UDP端口C.目的UDP端口D.报文长度21.在TCP协议中，发送方的窗口大小是由（ ）的大小决定的。A仅接收方允许的窗口B.接收方允许的窗口和发送方允许的窗口C.接收方允许的窗口和拥塞窗口D.发送方允许的窗口和拥塞窗口22.下列关于UDP的描述，正确的是（ ）。A.给出数据的按序投递B.不允许多路复用C.拥有流量控制机制D.是无连接的23.通信子网不包括（ ）。A.物理网B.数据链路层C.传输层D.网络层24.TCP中滑动窗口的值设置太大，对主机的影响是（ ）。A.由于传送的数据过多而使路由器变得拥挤，主机可能丢失分组B.产生过多的ACKC.由于接收的数据多，而使主机的工作速度加快D.由于接收的数据多，而使主机的工作速度变慢25.传输层中的套接字是（ ）。A.套接字是IP地址加端口B.它是使得传输层独立的APIC.它是允许多个应用共享网络连接的APID.它是使得远端过程的功能就像在本地一样26.下列关于传输层协议中面向连接的描述，（ ）是错误的。A.面向连接的服务需要经历3个阶段：连接建立、数据传输以及连接释放B.面向连接的服务可以保证数据到达的顺序是正确的C.面向连接的服务有很高的效率和时间性能D.面向连接的服务提供了一个可靠的数据流27.一个UDP用户数据报的数据字段为8192B。在链路层要使用以太网来传输，那么应该分为（ ）IP数据片。A.3个B.4个C.5个D.6个28.UDP数据报比IP数据报多提供了（ ）服务。A流量控制B.拥塞控制C.端口功能D.路由转发29.下列网络应用中，（ ）不适合使用UDP协议。A.客户-服务器领域B.远程调用C.实时多媒体应用D.远程登录30.假设拥塞窗口为20KB，接收窗口为30KB，TCP能够发送的最大字节数是多少（ ）。A.30KBB.20KBC.50KBD.10KB31.下列（ ）不是TCP服务的特点。A.字节流B.全双工C.可靠D.支持广播32.TCP使用“三次握手”协议来建立连接，握手的第一个报文段中被置为1的标志位是（ ）。A.SYNB.ACKC.FIND.URG33.TCP的通信双方，有一方发送了带有FIN标志位的数据段后表示（ ）。A.将断开通信双方的TCP连接B.单方面释放连接，表示本方已经无数据发送，但是可以接受对方的数据C.终止数据发送，双方都不能发送数据D.连接被重新建立34.如果主机1的进程以端口x和主机2的端口y建立了一条TCP连接，这时如果希望再在这两个断口间建立一个TCP连接，那么会（ ）。A.建立失败，不影响先建立连接的传输B.建立成功，并且两个连接都可以正常传输C.建立成功，先建立的连接被断开D.建立失败，两个连接都被断开35.假定TCP的拥塞窗口值被设定18KB，然后发生了网络拥塞。如果紧接着的4次突发传输都是成功的，那么拥塞窗口将是多大？假定最大报文段长度MSS为1KB。37.为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的？39.主机A向主机B连续发送了两个TCP报文段，其序号分别是70和100。试问：（1）第一个报文段携带了多少字节的数据？（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？40.一个TCP报文段的数据部分最多为多少字节？为什么？如果用户要传输的数据的字节长度超过TCP报文段中的序号字段可能编出的最大序号，问还能否用TCP来传送？43.一个TCP用户数据报的首部的十六进制表示为：07 21 00 45 00 2C E8 27。试求源端口、目的端口、用户数据报总长度、数据部分长度。这个用户数据报是从客户发送给服务器还是服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是什么？一、 习题答案1. 解析：A。2. 解析：B.显然TCP数据报和UDP数据报都包含有目标端口、源端口、校验号。但是由于UDP是不可靠的传输，帧不需要编号，所以不会有序号这一字段，而TCP是可靠的传输，需要设置序号这一字段。3. 解析：C.在TCPIP模型中，网络层及其以下各层所构成的通信子网负责主机到主机或点到点的通信，而传输层的主要作用是实现分布式的进程通信，即在源主机进程与目的主机进程之间提供端到端的数据传输。一般来说，端到端信道是由一段段的点到点信道构成，端到端协议建立在点到点协议之上，提供应用进程之间的通信手段。相应地，在网络层标识主机的是IP地址，而在传输层标识进程的是端口号。补充知识点：端到端与点到点是针对网络中传输的两端设备间的关系而言的。端到端传输指的是在数据传输前，经过各种各样的交换设备，在两端设备间建立一条链路，就像他们是直接相连的一样，链路建立后，发送端就可以发送数据，直至数据发送完毕，接收端确认接收成功。点到点系统指的是发送端把数据传给与它直接相连的设备，这台设备在合适的时候又把数据传给与之直接相连的下一台设备，通过一台一台直接相连的设备，把数据传到接收端。端与端传输的优点是链路建立以后，发送端知道接收设备一定能收到，而且经过中间交换设备时不需要进行存储转发，因此传输延迟小。端与端传输的缺点是直到接收端收到数据为止，发送端的设备一直要参与传输。如果整个传输的延迟很长，那么对发送端的设备造成很大的浪费。端到端传输的另一个缺点是如果接收设备关机或故障，那么端到端传输不可能实现。点到点传输的优点是发送端设备送出数据后，它的任务已经完成，不需要参与整个传输过程，这样不会浪费发送端设备的资源。另外，即使接收端设备关机或故障，点到点传输也可以采用存储转发技术进行缓冲。点到点传输的缺点是发送端发出数据后，不知道接收端能否收到或何时能收到数据。在一个网络系统的不同分层中可能用到端到端传输，也可能用到点到点传输，如Internet网，IP层及以下各层采用点到点传输，IP层以上均采用端到端传输。4. 解析：B.保留端口（Reserved Port）也称为熟知端口（Well-Known Port）,以全局方式分配，只占全部端口数目很小的部分，为各种公共服务保留。TCP和UDP均规定小于1024的端口号才能作为保留端口。5. 解析：C.前面已经讲过在实际计算中TCP报文和IP数据报首部是以20B计算（有附加字段题目会说明），而不是以60B计算。在此题中，一个TCP报文的首部长度是20B，一个IP数据报首部的长度也是20B，再加上60B的数据，一个IP数据报的总长度为100B，可以知道数据占60%。6. 解析：D.传输层协议需要具有的主要功能包括：创建进程到进程的通信；提供流量控制机制UDP在一个低的水平上完成以上的功能，使用端口号完成进程到进程的通信，但在收到用户数据报没有流量控制机制，也没有确认，而且只是提供有限的差错控制。因此UDP是一个无连接、不可靠的传输层协议。如果用户应用程序使用UDP协议进行数据传输，必须在传输层的上层即应用层提供可靠性方面的全部工作。7. 解析：B.在TCP报文中，当发生超时事件，阈值被设置成当前拥塞窗口的一半，而拥塞窗口被设为一个最大报文段。8. 解析：（1）A. （2）C. (3)B. (4)D. (5)A。TCP协议提供的是一条全双工的可靠逻辑信道。为了提供可靠的数据传输服务，TCP协议采用了确认（即稍带正确收到的报文段的最后一个字节的序号的下一个序号）和超时重传两种机制。为了提高效率，TCP采用可变发送窗口的方式进行流量控制。滑动窗口协议规定，只要发送窗口未满，发送方就可以继续发送报文段；每发送一个报文段，就创建该报文段的重传计时器，当计时器超时还未收到确认，发送方就重传该报文段。由于发送窗口的限制，发送方在未经确认之前，最多能发送的报文段的数量等于发送窗口的大小。拥塞窗口是一个全局性的过程，涉及所有的主机、路由器以及与降低网络传输性能有关的所有因素。而滑动窗口协议仅仅是对于点对点的通信进行控制，即TCP协议采用的滑动窗口协议只能够解决流量控制。9解析：C.10.解析：B.11.解析：C.12.解析：B。慢开始算法是TCP协议用于拥塞窗口控制的算法，考虑了两个潜在的问题，即网络容量与接收端容量。为此，TCP协议要求每个发送端维护两个窗口，即接收端窗口和拥塞窗口，两个窗口的较小值就为发送窗口。所谓“慢开始”就是由小到大逐渐增大发送端的拥塞窗口数值。慢开始算法的基本原理是：在连接建立时，将拥塞窗口的大小初始化为一个MSS的大小，此后拥塞窗口每经过一个RTT，就按指数规律增长一次，直到出现报文段传输超时或到达所设定的慢开始门限值ssthresh。本题中，按照慢开始算法，发送窗口的初始值为拥塞窗口的初始值即MSS的大小2KB，然后依次增大为4KB,8KB,16KB,然后是接收窗口的大小24KB，即达到第一个完全窗口。因此达到第一个完全窗口所需时间为4RTT=40ms。13解析：D.如果一个协议使用确认机制对传输的数据进行确认，那么可以认为是一个可靠的协议。如果一个协议采用“尽力而为”的传输方式，那么是不可靠的。例如，TCP对传输的报文段提供确认，因此是可靠的传输协议；而UDP不提供确认，因此是不可靠的传输协议。14.解析：D.TCP协议在网络层IP协议的基础上，向应用层提供可靠、全双工的端到端的数据流传输。TCP协议通过可靠的传输连接将收到的报文段组织成字节流，然后交给上层的应用进程，这就为应用进程提供了有序、无差错、不重复和无报文丢失的流传输服务。A选项IP协议才是点到点的通信协议，C选项中IP数据报不是由传输层来组成的，而应该由网络层加上IP数据报的首部来形成IP数据报。15.解析:C。TCP协议提供的是可靠的传输服务，使用滑动窗口机制进行流量控制。应当注意的是，TCP通过滑动窗口实现了以字节为单位的确认，因此窗口大小的单位为字节。假设发送窗口的大小为N，这意味着发送端可以在没有收到确认的情况下连续发送N个字节。16.解析：B。路由器工作在网络层，TCP协议的报文段只是封装在网络层的IP数据报中，对路由器是不可见的，所以他不需要实现TCP协议。17.解析：D.面向连接由于建立了一个虚链路，所以，每个数据分组可以省略信源地址，减小了数据冗余，这是速度增加的因素。另外，建立虚链路也要花费一定的时间，这是速度降低的因素。因此，很难说二者速度谁快，但是可以肯定的是大量数据传输时面向连接的方式有利。18.解析：C.显然A 、B错误，由于TCP是可靠的传输，所以适用于可靠性比较差的网络，而UDP是不可靠的传输。如果网络本身还不可靠，就会造成错误太多，所以UDP适用于可靠性较高的网络。19.解析：C.明显不包含源地址和目的地址，因为目的地址和源地址是检验的时候才加上去的伪首部，所以排除A和B选项。而D选项的序号仅仅是首部的一部分。20.解析：A。与TCP一样，目的地址是在检验的时候加上去的伪首部，所以不在UDP报文的首部。21.解析：C.22.解析：D。UDP是不可靠的，所以没有数据的按序投递，排除A选项；知识点讲解已经说的很清楚，UDP只在IP的数据报服务上增加了很少的一点功能，这就是复用和分用的功能以及差错检验的功能，所以排除B选项；显然UDP没有流量控制，排除C选项。23解析：C.传输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。传输层向高层用户屏蔽了下面通信子网的细节（如网络拓扑、路由选择协议等），它使应用进程看见的就是好像在两个传输层实体之间有一条端到端的逻辑通信信道。因此在通信子网上没有传输层，传输层只存在通信子网以外的主机中。24.解析：A。前面讲过TCP使用滑动窗口机制来进行流量控制，其窗口尺寸的设置很重要，如果滑动窗口的值设置太小，会产生过多的ACK（因为窗口大可以累积确认，这样就会有更少的ACK）；如果设置太大，又会由于传送的数据过多而使路由器变得拥挤，导致主机可能丢失分组。25.解析：A.26.解析：C.由于面向连接的服务需要建立连接，并且需要保证数据的有序性和正确性，导致了它比无连接的 开销大，而速度和效率方面也比无连接的服务差一点。27.解析：D.以太网的帧的最大数据负载是1500B,IP首部长度为20B。所以每个分片的数据字段长度为1480B，所以需要6个分片来传输该数据报。28.解析：C.虽然UDP协议和IP协议都是数据报协议，但是他们之间还是存在差别。其中，最大的差别是IP数据报只能找到目的主机而无法找到目的进程，UDP提供端口功能以及复用和分用功能，可以将数据报投递给对应的进程。29.解析：D.UDP的特点是开销小，时间性能好并且容易实现。在客户服务器模型中，它们之间的请求都很短，使用UDP不仅编码简单，而且只需要很少的消息；远程调用使用UDP的理由和客户-服务器模型一样；对于实时多媒体应用来说，需要保证数据及时传送，而比例不大的错误是可以容忍的，所以使用UDP也是合适的，而且使用UDP协议可以实现多播传输模式，来给多个客户端服务；而远程登录需要依靠一个客户端到服务器的可靠连接，使用UDP是不合适的。30.解析：B。TCP协议既有流量控制也有拥塞控制，在TCP发送数据的时候要考虑拥塞窗口也需要考虑接收窗口。在题目中拥塞窗口比较小，所以TCP的发送最大字节数要受到拥塞窗口的限制，大小为20KB。31.解析：D.TCP提供的是一对一全双工可靠的字节流服务，所以TCP并不支持广播。32解析：A。TCP有6个标志位，它们的含义见表5-4.表5-4 TCP中的6个标志位的含义标志位含义URG如果紧急指针被使用了，则URG被设置为1ACK1表示确认号有效，0表示数据段不包含确认信息PSH表示带有PSH标志的数据，接收方在收到数据后要立即交给应用层RST用于重置一个已经混乱的链接SYN用于建立连接的过程FIN用于释放一个链接33.解析：B.FIN标志位用来释放一个连接，它表示本方已经没有数据要传输了。然而，在关闭一个连接之后，对方还可以继续发送数据，所以还有可能接收到数据。34.解析;A.一条连接使用它们的套接字来标识，因此（1，x）-（2，y）是在两个端口之间唯一可能的连接。而后建立的连接会被阻止，并不影响先前已经存在的连接。35.解析：由于在拥塞窗口值被设定为18KB时发生了网络拥塞，慢开始门限值被设定为9KB，而拥塞窗口则重置为一个最大报文段长，然后重新进入慢开始阶段。在慢开始阶段，拥塞窗口值在一次成功传输后将加倍，直至到达慢开始门限值。因此，超时后的第1次传输将是1个最大报文段长度，然后是2个、4个、8个最大报文段长度，所以在4次突发传输成功后拥塞窗口的大小将变成9KB（第4次没有成功前，应该是8KB）。37解析：发送方UDP对应程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP层。UDP对应层交下来的报文，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的交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文，所以说UDP是面向报文的。而发送方TCP对应程序交下来的报文数据块，视为无结构的字节流