（合同范本）试说明运输层在协议栈中的地位和作用

选拔合同。第五章传输层5-01尝试解释传输层在协议栈中的位置和功能。传输层通信和网络层通信的重要区别是什么？为什么传输层至关重要？答：传输层位于面向通信部分的最高层，也是用户功能的最底层，为上层的应用层提供服务传输层提供应用程序进程之间的端到端逻辑通信，但网络层提供主机之间的逻辑通信(面向主机，负责路由功能，即主机寻址和有效的数据包交换)。各种应用程序进程之间的通信需要“可靠或尽力”两种服务质量，这两种服务质量必须通过传输层以重用和划分的形式加载到网络层。5-02网络层提供的数据报或虚拟电路服务对上层传输层有什么影响？答：网络层提供的数据报或虚电路服务不会影响上层传输层的运行机制。然而，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无连接的？甲：都有。这应该在不同的层次上看到，传输层是面向连接的，网络层是无连接的。5-04尝试绘制以解释传输层的重用。该图显示许多传输用户被多路复用到一个传输连接上，该连接被多路复用到一个IP数据报上。5-05试图说明一些应用程序愿意使用不可靠的UDP而不是可靠的TCP。答：VOIP:由于语音信息的冗余性，人耳对VOIP数据报丢失有一定的容忍度，但对传输延迟的变化更敏感。有错误的UDP数据报在接收端被直接丢弃，而有错误的TCP数据报会导致重传，这可能会带来较大的延迟干扰。因此，网络电话更喜欢不可靠的UDP协议，而不是可靠的TCP协议。5-06接收方应该如何处理有错误的UDP用户数据报？回答：放弃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？请解释原因答：这是可能的，但是应用程序必须另外提供与TCP相同的功能。5-08为什么面向UDP消息和面向TCP字节流？答：发送方UDP在添加报头后将应用程序发送的消息发送到IP层。UDP不合并或拆分应用层传递的消息，但保留这些消息的边界。接收方UDP在移除报头后，将从IP层完整传递的UDP用户数据报传递到上层应用程序进程，一次传递一条完整的消息。发送方TCP将应用程序移交的消息数据块视为非结构化字节流(无边界约束、类拆分/合并)，但保留每个字节端口5-09的功能是什么？为什么端口分为三种类型？答：端口的功能是统一TCP/IP系统的应用进程，使运行不同操作系统的计算机的应用进程能够相互通信。熟悉端口，该值一般为01023。标记常规服务流程；注册端口号为102449151，标志着非常规的服务流程，没有众所周知的端口号；5-10尝试解释传输层中错误报头的功能。答：用于计算传输层数据报的校验和。5-11应用程序进程使用传输层用户数据报UDP，但它继续向下到IP层，并被封装到IP数据报中。因为它们都是数据报，我们能跳过UDP直接把它们送到ip层吗？UDP提供哪些功能，而IP不提供？答：UDP不能被跳过并直接传送到IP层IP数据报进行主机寻址并提供报头错误检测；只能找到目标主机，而找不到目标进程。UDP为应用程序进程提供多路复用和解复用功能，并对数据差异进行错误检查。5-12应用程序使用UDP将数据报分四个数据报片段发送到IP层。结果，前两个数据报片段丢失，后两个到达目的站。一段时间后，应用程序重新传输UDP，而IP层仍被划分为4个数据报片段进行传输。结果，头两个这次到达了目的站，最后两个迷路了。请问：这两次传输的四个数据报能在目的地站组装成一个完整的数据报吗？假设目的站第一次接收的最后两个数据报仍然存储在目的站的缓存中。答：没有在重传期间，IP数据报的标识字段将具有另一个标识符。只有具有相同标识符的IP数据报才能组合成IP数据报。前两个IP数据报的标识符不同于后两个IP数据报的标识符，因此它们不能组合成一个IP数据报。5-13一个用户数据的数据字段是8192季。以太网用于数据链路层的传输。应该划分多少个IP数据报？解释每个IP数据报字段的长度和切片偏移量字段的值。甲：六个数据字段长度：前5个是1480字节，最后一个是800字节。码片偏移字段分别具有0、1480、2960、4440、5920和7400的值。5-14 UDP用户数据报报头的十六进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17。尝试查找源端口、目标端口、用户数据报和数据部分长度的总长度。这个用户数据报是从客户端到服务器再到客户端的吗？这个使用UDP的服务器程序是什么？解决方案：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。该UDP用户数据报从客户端发送到服务器(因为目的端口号1023是一个众所周知的端口)，服务器程序是TFFTP。5-15使用传输控制协议传输实时语音数据有什么问题吗？使用UDP传输数据文件时有什么问题？答：如果语音数据没有实时播放(在接收和播放时)，可以使用TCP，因为TCP传输是可靠的。接收到传输控制协议语音数据后，接收机可以在将来的任何时候播放。然而，假设实时传输，必须使用UDP。UDP不能保证可靠的传输，但是UCP的成本比TCP低得多。因此，只要应用程序接受这种服务质量，就可以使用UDP。5-16停止等待协议中不使用数字可行吗？为什么？回答：分组和确认分组必须编号，以确定哪个子规则已被确认。5-17在停止等待协议中，忽略重复的消息段(即悄悄地丢弃它而不做其他事情)是否可行？给出具体的例子来解释原因。回答：没有确认就接收重复帧等同于确认丢失5-18假设在运输层使用停车等待协议。发送方在发送消息段M0后的时间内没有收到确认，因此它重新发送了M0，但M0在很长一段时间内无法联系到接收方。很快，发件人收到了M0的一封迟到的回执，所以他发送了下一个消息片段M1，并很快收到了M1的回执。然后发送者发送一个新的段M0，但是这个新的段M0在传输过程中丢失了。巧合的是，从一开始就被困在网络中的M0，现在到达了接收器。接收者无法判断M0是否老了。收到M0并发送确认。很明显，后来接收方收到的M0是重复的，协议失败了。尝试为双方绘制一个类似于图5-9所示的过程来交换消息段。回答：旧M0被视为新M0。5-19试验证明，当分组数量为n比特时，如果接收窗口等于1(即，分组只能顺序接收)，则只有当发送窗口不超过2n-1时，连接ARQ协议才能正确运行。窗口单元被分组。解决方法：课后看看答案。5-20在连续ARQ协议中，如果传输窗口等于7，则发送端可以在开始时连续发送7个分组。因此，在发送每个数据包后，必须设置一个超时计时器。现在计算机里只有一个硬时钟。假设这7个数据包的发送时间是t0，t1.T6分别和tout是一样的尺寸。如何实现这七个超时定时器(这被称为软件时钟方法)？解决方法：课后看看答案。图5-21假设在连续ARQ协议中，传输窗口大小为3，序列范围为0，15，而传输介质确保分组可以在接收机处被顺序接收。在某个时刻，接收者的下一个预期序列号是5。我可以问一下吗：(1)序列号的哪些组合可能出现在发送者的发送窗口中？(2)哪些可能的确认数据包已由接收方发送，但仍在网络中(即尚未到达发送方)？解释这些确认包用于确认的序列号。5-22主机A向主机B发送一个非常长的文件，其长度为L字节。假设传输控制协议所使用的多用户服务有1460个字节。(1)在不重复使用TCP序列号的情况下，L的最大值是多少？(2)假设使用上面计算文件长度，传输层、网络层和数据链路层使用的报头开销为66字节，链路的数据速率为10Mb/s，尝试找到该文件所需的最短传输时间。解决方法：(1)最大l _ max的最大值为2 32=4 GB，g=2 30。(2)完全加载的片段数Q=L_max/MSS舍入=2941758发送的消息总数n=Q *(MSS 66)(L _ max-Q * MSS)66 =4489122708 682=4489123390字节总数为N=4489123390字节，发送4489123390字节所需的时间为：n * 8/(10 * 10 6)=3591.3秒，即59.85分钟，约1小时。5-23主机A连续向主机B发送两个TCP段，序列号分别为70和100。我可以问一下吗：(1)第一个数据段携带多少字节的数据？(2)主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号是多少？(3)如果主机B收到第二个报文段后返回的确认中的确认号是180，那么A发送的第二个报文段中有多少字节的数据？(4)如果甲发送的第一段丢失，但第二段到达乙，乙在第二段到达后向甲发送确认。这个确认号应该是多少？解决方案：(1)第一个消息段的数据序列号是70到99，总共30字节的数据。(2)确认号应为100。80字节。705-24在端到端延迟为128毫秒的传输控制协议连接下使用256kb/s的链路。经过测试，发现吞吐量仅为120kb/s。发送窗口是多少？(提示：根据接收等确认的时间，可能有两种答案)。解决方案：往返延迟等于256毫秒(=128毫秒2)。将窗口值设置为x(注意：字节)，false假设一次的最大传输量等于窗口值，传输时间等于256毫秒，那么每次传输都必须停止并预期。再次从下一个窗口获得确认以获得新的传输许可。这样，传输时间等于停止等待回复的时间。结果，测得的平均吞吐率等于传输速率的一半，即8X(2561000)=2560.001X=8192因此，窗口值为8192。5-25为什么要将TCP端口号放入TCP报头的前4个字节？答：ICMP错误消息应该在IP报头之后包含8个字节，并且在TCP报头中有源端口和目的端口。当TCP收到ICMP错误消息时，它需要使用这两个端口来确定哪个连接出错了。5-26为什么在TCP报头中有报头长度字段，而在UDP报头中没有？答：除了固定长度，TCP报头还有其他选项，因此TCP报头长度是可变的。UDP报头长度是固定的。5-27一个传输控制协议段的最大字节数是多少？为什么？如果用户要传输的数据的字节长度超过了TCP消息字段中的序列号字段可以编译的最大序列号，那么TCP可以用于传输吗？答：65495字节，这个数据部分加上20字节的TCP报头加上20字节的IP报头正好是IP数据报的最大长度65535。(当然，如果IP头包含一个选择，IP头的长度超过20字节，那么TCP段的数据部分的长度将小于65495字节。)数据的字节长度超过了TCP消息段中的序列号字段可以编译的最大序列号，并且仍然可以通过TCP循环使用序列号来传输数据。5-28主机A向主机B发送TCP段，报头中的源端口为M，目的端口为n。当主机B向主机A发送回复时，其TCP段报头中的源端口和目的端口是什么？A: n和m。5-29当使用传输控制协议传输数据时，如果确认段丢失，它不一定会导致与确认段相对应的数据重传。试着解释原因。答：在重传之前收到了更高序列号的确认。5-30将TCP使用的最大窗口设置为65535字节，传输通道不会产生错误，带宽也不会受到限制。如果消息段的平均往返延迟是20毫秒，最大吞吐量是多少？答：当传输延迟可以忽略时，最大数据速率=最大窗口*8/平均往返时间=26.2兆字节/秒5-31通信信道带宽为1Gb/s，端到端延迟为10ms。传输控制协议的发送窗口是65535字节。能达到的最大吞吐量是多少？渠道的利用率是多少？回答：L=655368 408=524600C=109b/s信用证=0.0005246秒Td=1010-3s0.02104864吞吐量=L/(L/C 2TD)=524600/0.0205246=25.5兆字节/秒效率=(信用证)/(2D信用证)=0.0255最大吞吐量为25.5兆字节/秒。通道利用率为25.5/1000=2.55%5-32什么是卡尔算法？在TCP的重传机制中，如果不采用Karn算法，但当收到确认时，确认被认为是对重传消息段的确认，那么产生的往返延迟样本和重传时间将会更小。重传时间最终会减少多少？答：卡恩算法：在计算平均往返时间延迟RTT时，只要消息段被重传，其往返时间延迟样本就不会被使用。设置新的往返延迟样本TiRTT(1)=a * RTT(I-1)(1-a)* T(I)；rtt(i)=a* RTT(I-1)(1-a)* t(I)/2；RTT(1)=a * 0(1-a)* T(1)=(1-a)* T(1)；rtt(1)=a*0(1-a)* t(1)/2=RTT(1)/2RTT(2)=a * RTT(1)(1-a)* T(2)；rtt(2)=a * RTT(1)(1-a)* t(2)/2