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。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=2941758 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 ×
× 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? 答:在 ICMP 的差错报文中要包含 IP 首部后面的 8 个字节的内容, 而这里面有 TCP 首部中的源端口和目的端口。当 TCP 收到 ICMP 差错报文时需要用这两个端口来确定是哪条连接出了差错。 5— 26 为什么在 TCP 首部中有一个首部长度字段,而 UDP 的首部中就没有这个这个字段? 答: TCP 首部除固定长度部分外, 还有选项, 因此 TCP 首部长度是可变的。 UDP 首部长度是固定的。 5— 27 一个 TCP 报文段的数据部分最多为多少个字节?为什么?如果用户要传送的数据的字节长度超过 TCP 报文字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? 答: 65495 字节,此数据部分加上 TCP 首部的 20 字节,再加上 IP 首部的 20 字节,正好是 IP 数据报的最大长度 65535. ( 当然,若 IP 首部包含了选择,则 IP 首部长度超过 20 字节, 这时 TCP 报文段的数据部分的长度将小于 65495 字节。) 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,通过循环使用序号,仍能用 TCP 来传送。 5— 28 主机 A 向主机 B 发送 TCP 报文段, 首部中的源端口是 m 而目的端口是 n。当B向A 发送回信时,其 TCP 报文段的首部中源端口和目的端口分别是什么? 答:分别是 n和m。 5— 29 在使用 TCP 传送数据时,如果有一个确认报文段丢失了,也不一定会引起与该确认报文段对应的数据的重传。试说明理由。答:还未重传就收到了对更高序号的确认。 5— 30设 TCP 使用的最大窗口为 65535 字节,而传输信道不产生差错,带宽也不受限制。若报文段的平均往返时延为 20ms ,问所能得到的最大吞吐量是多少? 答:在发送时延可忽略的情况下,最大数据率= 最大窗口*8/ 平均往返时间=26.2Mb/s 。 5— 31 通信信道带宽为 1Gb /s, 端到端时延为 10ms 。 TCP 的发送窗口为 65535 字节。试问: 可能达到的最大吞吐量是多少? 信道的利用率是多少? 答: L=65536 × 8+40 × 8=524600 C=109b/s L/C=0.0005246s Td=10 × 10-3s 0. Throughput=L/(L/C+2 × Td)=..5Mb/s Efficiency=(L/C)//(L/C+2 × D)=0.0255 最大吞吐量为 25.5Mb/s 。信道利用率为 25.5/% 5— 32 什么是 Karn 算法?在 TCP 的重传机制中, 若不采用 Karn 算法, 而是在收到确认时都认为是对重传报文段的确认,那么由此得出的往返时延样本和重传时间都会偏小。试问:重传时间最后会减小到什么程度? 答: Karn 算法: 在计算平均往返时延 RTT 时, 只要报文段重传了, 就不采用其往返时延样本。设新往返时延样本 Ti RTT (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) /2 RTT (2)= a*RTT (1)+( 1-a ) *T ( 2); RTT^ (2)= a*RTT (1)+( 1-a ) *T ( 2)/2; = a*RTT (1) /2+ ( 1
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《计算机网络》课后答案
第5章 运输层 P220~223
5-13 一个UDP用户数据的数据字段为8192字节。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。
UDP用户数据报的数据字段为8192B,加上UDP首部8B,因此UDP用户数据报长度为8200B,作为IP数据报的数据字段。
而IP数据报的最大长度为1500B,除去IP数据报的固定长度首部20B,IP数据报中数据字段的最大长度为1480B。
.54&5,=800。因此该IP数据报应该分6片,前5片数据字段长度为1480B,第6片数据字段长度为800B。
片偏移是以8B为单位的,而,正好能够整除。因此片偏移字段的值分别为:0,185,370,555,740,925。
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?
UDP用户数据报首部的十六进制表示是:06 32 00 45 00 1C E2 17,
因此源端口为+3*16+2=1586,
目的端口为+5=69,
用户数据报的总长度为001C=16+12=28,
数据部分长度为:28-首部长度=28-8=20。
由于目的端口号69&1023,是熟知端口,为服务器端使用的端口号。因此该UDP用户数据报是从客户发给服务器的。使用UDP的这个服务程序是TFTP。【P184】
超时重传M0
发送新的M0
收到旧的M0
该确认是对旧的M0的确认,协议失败
5-21 假定使用连续ARQ协议中,发送窗口大小是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。
(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。
某时刻接收方期望收到的下一个序号是5,表明接收方已经把序号到4为止的分组都正确接收并发送相应的确认了。
发送窗口大小是3。
最好的情况是发送方也已经正确收到了到4为止的确认,此时发送方发送窗口出现的序号组合是[5,7]。
最差的情况是5以前的3个序号均还未收到确认,此时发送方发送窗口出现的序号组合是[2,4]。
因此,发送方的发送窗口中可能出现的序号组合为:[2,4],[3,5],[4,6],[5,7]。
接收方期望收到的下一个序号是5,最差的情况是5以前的3个序号均还未收到确认,即[2,4]序号还未收到确认,而[2,4]之前的序号即[0,1]都已经收到了确认。因此接收方发送出去但有可能还未到达发送方的确认分组可能有2,3,4,分别是用来确认序号为2,3,4的分组的。
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。
TCP报文段首部中的序号字段占4字节,共232个序号。TCP是面向字节流的,因此在序号不重复使用的条件下,一次性能发送232字节,因此L的最大值为232字节,即4GB。
L取其最大值为232字节,而TCP使用的MSS为1460B。运输层、网络层和数据链路层所用的首部开销共66B。
因此该文件在链路层中的总开销为
链路数据率为10Mb/s,因此发送这个文件所需的最短时间为:
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?
第一个报文段发送的序号为70~99,共30个字节的数据。
主机B收到第一个报文段后发回的确认中的确认号为100,表明100以前的序号均已正确收到了。
(3)B收到第二个报文段后发回的确认中的确认号为180,则说明180之前的序号都正确收到了,表明A发送的第二个报文段序号为100~179,共80个字节的数据。
若A发送的第一个报文段丢失了,但第二个报文段到达了B,由于此时B未收到A发送的第一个报文段,所以此时发回的确认中的确认号应该是第一个报文段的起始序号70。
5-30 设TCP使用的最大窗口为65535字节,而传输信道不产生差错,带宽也不受限制。若报文段的平均往返时延为20ms,问所能得到的最大吞吐量是多少?
最大吞吐量为:
5-31 通信信道带宽为1Gb/s,端到端时延为10ms。TCP的发送窗口为65535字节。试问:可能达到的最大吞吐量是多少?信道的利用率是多少?
发送65535字节需要的总时间
最大吞吐量为:
信道利用率为:【两种计算方法】
(P192图5-11)
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。
TCP在开始建立连接时,发送方设定超时重传时间RTO=6s。
发送方收到对方的连接确认报文段时,测量出的RTT样本值为1.5s,
故此时的RTTS=RTT=1.5s,RTTD= RTT/2=0.75s,
得到此时的RTO= RTTS+4 RTTD=1.5s+3s=4.5s。
发送方发送数据报文段并收到确认时,测量出的RTT样本值为2.5s,
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=0.1。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。
第一次测得TCP的往返时间RTT为30ms,故此时的RTTS=RTT=30
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