【正文】 b. 如果第一個(gè)報(bào)文段在第二個(gè)報(bào)文段前到達(dá)，在確認(rèn)報(bào)文中，確認(rèn)號(hào)為289，目的端口為503，源端口為80。c. 如果第二個(gè)報(bào)文段在第一個(gè)報(bào)文段之前到達(dá)，在第一個(gè)到達(dá)的報(bào)文段的確認(rèn)中，確認(rèn)號(hào)是249，指示該接收端仍然在等待序號(hào)為249的報(bào)文的到達(dá)。d. 時(shí)序圖如下。其中當(dāng)主機(jī)B收到主機(jī)A因超時(shí)發(fā)送的冗余報(bào)文后，對(duì)最后一個(gè)字節(jié)349進(jìn)行確認(rèn)（累計(jì)確認(rèn)）。3. 一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)丟包時(shí)，RTT估值算法就要修正，否則可能出錯(cuò)。請(qǐng)闡述可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以及針對(duì)這些問(wèn)題的修正算法。答：一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)丟包時(shí)，無(wú)法判斷收到的確認(rèn)報(bào)文段是對(duì)原來(lái)報(bào)文的確認(rèn)還是對(duì)重傳報(bào)文的確認(rèn)，這樣會(huì)使得RTT估計(jì)值與實(shí)際RTT的誤差很大。Karn算法提出估算RTT時(shí)，只要報(bào)文重傳，就不再采用其往返時(shí)延的樣本了。Karn算法仍存在問(wèn)題：一旦網(wǎng)絡(luò)恰好現(xiàn)在此時(shí)時(shí)延持續(xù)變大，將將進(jìn)入死循環(huán)。為此，Karn修正算法指出：報(bào)文段每重傳一次，就將超時(shí)時(shí)限增大一倍，而保持RTT估計(jì)值不變；當(dāng)報(bào)文段不再重傳時(shí)再計(jì)算RTT估值。4. 簡(jiǎn)要說(shuō)明TCP連接與網(wǎng)絡(luò)層的虛電路的區(qū)別。答：（1）TCP連接是運(yùn)輸層的一種邏輯連接，而虛電路是網(wǎng)絡(luò)層的邏輯連接。（2）TCP的連接信息僅保存和維護(hù)在端系統(tǒng)中，對(duì)于下面的路由器而言是透明的；網(wǎng)絡(luò)層的虛電路不僅在端系統(tǒng)而且在所經(jīng)過(guò)的沿途所有路由器中，都必須保存和維護(hù)虛電路的狀態(tài)信息。518講1. 觀察圖59所示的TCP報(bào)文段結(jié)構(gòu)，其中哪些字段分別與多路復(fù)用/分解功能有關(guān)？哪些字段分別與可靠數(shù)據(jù)傳輸功能有關(guān)？哪些字段分別與流量控制功能有關(guān)？哪些字段分別與擁塞控制傳輸功能有關(guān)？答：所謂多路復(fù)用/分解是指運(yùn)輸層擔(dān)負(fù)著將多個(gè)應(yīng)用進(jìn)程的報(bào)文通過(guò)同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層傳輸通道傳輸，并正確地交給某個(gè)應(yīng)用進(jìn)程的任務(wù)的功能。源TCP報(bào)文段結(jié)構(gòu)中，端口和目的端口號(hào)字段與多路復(fù)用/分解功能有關(guān)；序號(hào)、確認(rèn)號(hào)、檢驗(yàn)和字段與可靠數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)；接收窗口號(hào)與流量控制有關(guān)；序號(hào)和確認(rèn)號(hào)與擁塞控制有關(guān)。2. TCP創(chuàng)建連接采用了三次握手過(guò)程。分析第三次握手有何作用？試舉例說(shuō)明之。當(dāng)TCP一端釋放連接后，這端是否還能夠發(fā)送報(bào)文段？此時(shí)，另一端是否還能夠繼續(xù)發(fā)送報(bào)文段？答：在TCP創(chuàng)建連接的三次握手過(guò)程中，第三次握手表明第一次握手的確是自己發(fā)送的，以防止第一次握手是以前遺留的連接。舉例來(lái)說(shuō)，如圖所示的一個(gè)連接沒(méi)有成功，該失效的A的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然出現(xiàn)在TCP服務(wù)器B處了，B將回送第二次握手報(bào)文，但A看到該第二次握手報(bào)文將意識(shí)到這是一次錯(cuò)誤的連接，就不會(huì)再發(fā)送第三次握手報(bào)文，從而防止了這次錯(cuò)誤。當(dāng)TCP一端釋放連接后，這端不能發(fā)送報(bào)文段了，但可以對(duì)對(duì)方的報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)。而TCP另一端能夠繼續(xù)發(fā)送報(bào)文段。3. 網(wǎng)絡(luò)擁塞的主要成因有哪些？它們帶來(lái)的危害分別有哪些？有哪幾種網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法？答：網(wǎng)絡(luò)擁塞的主要成因及其危害是：① 當(dāng)分組到達(dá)速率超過(guò)路由器輸出鏈路的容量時(shí)，路由器將要緩存輸入但無(wú)法立即輸出的分組。這導(dǎo)致第一種危害，即當(dāng)分組以大于或接近鏈路容量的速率到達(dá)時(shí)，分組將承受很大的時(shí)延。② 當(dāng)分組到達(dá)某路由器時(shí)，當(dāng)有限的緩存已滿(mǎn)，分組將被丟棄。這導(dǎo)致發(fā)送方因?yàn)榉纸M被路由器丟棄而進(jìn)行了不必要的重傳，引起路由器利用其鏈路帶寬轉(zhuǎn)發(fā)不必要的分組拷貝。③ 每當(dāng)有一個(gè)分組在某路由器上被丟棄時(shí)，傳輸路徑上的前幾跳路由器的工作都是徒勞的。網(wǎng)絡(luò)擁塞控制方法是：① 端到端的擁塞控制:該方法不從網(wǎng)絡(luò)得到明確的反饋，而是設(shè)法從端系統(tǒng)根據(jù)觀察到的時(shí)延/丟失推斷出擁塞，這是TCP所采用的方法。② 網(wǎng)絡(luò)輔助的擁塞控制: 路由器為端系統(tǒng)提供反饋，如用一個(gè)bit指示一條鏈路出現(xiàn)擁塞，指示發(fā)送方的發(fā)送速率。4. 分析產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)擁塞條件的公式(56)，式中的資源通常包括哪些東西？該公式能夠?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)計(jì)和解決網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全方案和問(wèn)題提供哪些思路？答：(56)式中的資源可以包括了帶寬、緩存、CPU甚至打印機(jī)等網(wǎng)絡(luò)可以共享的東西。從（56）式可知，任意一種或多種資源的需求失衡都會(huì)導(dǎo)致?lián)砣陌l(fā)生。該式可以為我們提供如下思路：解決網(wǎng)絡(luò)擁塞的問(wèn)題可以從尋找使上述不等式不成立的條件著手。如一方面減少對(duì)資源的需求或增加可用資源，另一方面許多網(wǎng)絡(luò)攻擊行為都致力于消耗網(wǎng)絡(luò)某環(huán)節(jié)的最為緊缺的資源，從而以較少的代價(jià)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。519講1. TCP擁塞控制的基本思想是什么？有哪些基本擁塞控制機(jī)制？試簡(jiǎn)要闡述它們的基本思想。答：TCP擁塞控制的基本思想是，當(dāng)出現(xiàn)丟包事件時(shí)，迅速減小擁塞窗口的長(zhǎng)度使發(fā)送方降低其發(fā)送速率；而一般情況下則謹(jǐn)慎增加擁塞窗口的長(zhǎng)度使發(fā)送速率緩慢增長(zhǎng)。TCP的擁塞機(jī)制是：慢啟動(dòng)和加性增、乘性減。慢啟動(dòng)的基本思想是：從較小的擁塞窗口出發(fā)，逐步試探出網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，而試探的增長(zhǎng)速率以要指數(shù)的速度快速增加，直到接近某個(gè)閾值。加性增的基本思想是：在擁塞避免階段，TCP發(fā)送方的發(fā)送速率以線性增長(zhǎng)的速率進(jìn)行發(fā)送。乘性減的基本思想是：發(fā)現(xiàn)丟包后，TCP急劇減小擁塞窗口的措施。當(dāng)發(fā)生丟包事件時(shí)，將閾值=擁塞窗口/2并且擁塞窗口減少至1報(bào)文段，再進(jìn)入慢啟動(dòng)階段；對(duì)于接收到3個(gè)冗余ACK事件，先將擁塞窗口減半，再線性增加擁塞窗口（快速恢復(fù)）。2. 考慮下圖中TCP窗口長(zhǎng)度作為時(shí)間的函數(shù)。假設(shè)TCP Reno是一個(gè)經(jīng)歷如上所示行為的協(xié)議，回答下列問(wèn)題。在各種情況中，請(qǐng)簡(jiǎn)要地論證你的回答a. 指出當(dāng)TCP慢啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)的時(shí)間間隔。b. 指出當(dāng)TCP擁塞避免運(yùn)行時(shí)的時(shí)間間隔。c. 在第16個(gè)傳輸輪回之后，報(bào)文段的丟失是根據(jù)3個(gè)重復(fù)確認(rèn)還是根據(jù)超時(shí)檢測(cè)出來(lái)的？d. 在第22個(gè)傳輸輪回之后，報(bào)文段的丟失是根據(jù)3個(gè)重復(fù)確認(rèn)還是根據(jù)超時(shí)檢測(cè)出來(lái)的？e. 在第一個(gè)傳輸輪回里，ssthresh的初始值設(shè)置為多少？f. 在第18個(gè)傳輸輪回里，ssthresh的值設(shè)置為多少？g. 在第24個(gè)傳輸輪回里，ssthresh的值設(shè)置為多少？h. 第70個(gè)報(bào)文段在哪一個(gè)傳輸輪回內(nèi)發(fā)送？i. 假定在第26個(gè)發(fā)送輪回后，通過(guò)收到3個(gè)冗余ACK檢測(cè)出有分組丟失，擁塞的窗口長(zhǎng)度和ssthresh的值將應(yīng)當(dāng)是多少？答：a. 慢啟動(dòng)的時(shí)間間隔是[1，6]和[23，26]。b. TCP擁塞避免的時(shí)間間隔為[6，16]和[17，22]。c. 在第16個(gè)傳輸輪回之后，報(bào)文段丟失是根據(jù)3個(gè)重復(fù)確認(rèn)檢測(cè)出來(lái)的，因?yàn)槿绻浅瑫r(shí)檢測(cè)出丟包，擁塞窗口的長(zhǎng)度將為降為1。d. 在第22個(gè)傳輸輪回上，報(bào)文段的丟失是根據(jù)超時(shí)檢測(cè)出來(lái)的，因?yàn)閾砣翱诮禐?，并進(jìn)入了滿(mǎn)啟動(dòng)階段。e. 在第一個(gè)傳輸輪回里，ssthresh的初始值是32。此時(shí)是慢啟動(dòng)停止，擁塞避免開(kāi)始的擁塞窗口的長(zhǎng)度。f. 在16輪檢測(cè)出3個(gè)冗余確認(rèn)，擁塞窗口為42, 所以在18輪ssthresh的值是42/2=21.，擁塞窗口為29,在第24個(gè)傳輸輪回里，ssthresh的值是14（）。h. 在第一個(gè)傳輸輪回里，發(fā)送了1個(gè)報(bào)文，在第2個(gè)輪回里發(fā)送了報(bào)文23，在第3個(gè)輪回里發(fā)送了報(bào)文47，在第4個(gè)輪回里發(fā)送了報(bào)文815，在第5個(gè)輪回里發(fā)送了報(bào)文1631，在第6個(gè)輪回里發(fā)送了報(bào)文3263，在第7個(gè)輪回里發(fā)送了報(bào)文 。（8）的一半，即為4。擁塞窗口將被設(shè)置為新閾值+3,即為7。3. 若通信信道帶寬為1Gbps,兩個(gè)端系統(tǒng)之間的時(shí)延為15ms，而TCP的發(fā)送窗口最大為65535字節(jié)。試計(jì)算：能達(dá)到的最大吞吐量是多少？信道的利用率是多少？答：將通信信道看做數(shù)字管道，設(shè)最大吞吐量為S，兩個(gè)端系統(tǒng)之間的往返時(shí)延RTT為15ms，協(xié)議最多只能發(fā)送RTT*S字節(jié)數(shù)。但由于窗口W的限制，一次最多只能發(fā)送填滿(mǎn)窗口的數(shù)量:W=RTT*S因此S=W/RTT=65536*8/(15*103)=*106≈35Mbps。此時(shí)，發(fā)送速率遠(yuǎn)比信信道帶寬1Gbps小，此信道的利用率為：35Mbps/1000Mbps=%。4. ；一個(gè)應(yīng)用程序能夠打開(kāi)多條TCP連接并獲得較高吞吐量(或等價(jià)地一個(gè)較快的傳輸時(shí)間)。如果所有應(yīng)用程序試圖通過(guò)使用多條連接來(lái)改善它們的性能的話(huà)，將發(fā)生什么情況？讓一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元素決定是否一個(gè)應(yīng)用程序正在使用多條TCP連接，會(huì)遇到什么樣的困難？答：TCP的友好性，n個(gè)TCP連接通過(guò)速率為R的鏈路，每條TCP獲得的傳輸速率為：R/n,因此如果所有用戶(hù)都使用多條TCP連接來(lái)改善行能，那么獲得速率將與其打開(kāi)的連接的數(shù)目有關(guān)，數(shù)目越多，獲得的速率越高。一個(gè)應(yīng)用程序可以是多線程的，每個(gè)線程可以打開(kāi)一個(gè)連接，而無(wú)法通過(guò)相應(yīng)的方法判斷某個(gè)線程是否屬于某個(gè)程序，因此也無(wú)法確定該程序是否正在使用多條TCP連接。620講1. 應(yīng)用層協(xié)議的主要功能是什么？應(yīng)用層協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的關(guān)系是什么？應(yīng)用層協(xié)議與運(yùn)輸層提供的服務(wù)能力有何關(guān)系？網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)之間有什么區(qū)別？答：應(yīng)用層協(xié)議的主要功能是：定義了運(yùn)行在不同端系統(tǒng)上的應(yīng)用程序進(jìn)程之間如何交互傳遞報(bào)文，是為某一類(lèi)應(yīng)用進(jìn)程提供通信服務(wù)的規(guī)則。應(yīng)用層協(xié)議只是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中與其他端系統(tǒng)中應(yīng)用層實(shí)體交互的那個(gè)部分。應(yīng)用層協(xié)議與運(yùn)輸層提供的服務(wù)能力關(guān)系是：應(yīng)用層運(yùn)行在運(yùn)輸層之上，運(yùn)輸層為應(yīng)用層中的不同應(yīng)用進(jìn)程提供不同類(lèi)型的多路復(fù)用/分解的運(yùn)輸服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是指各個(gè)層次及其協(xié)議的集合，某個(gè)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)是確定的。包括應(yīng)用程序的應(yīng)用層通常位于其最高層。應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)由應(yīng)用程序研發(fā)者設(shè)計(jì)，不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用可能采用不同的體系結(jié)構(gòu)，如客戶(hù)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和對(duì)等方到對(duì)等方體系結(jié)構(gòu)。2. 與具有客戶(hù)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)相比，具有P2P體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)有哪些重要特點(diǎn)？ 對(duì)于一個(gè)P2P文件共享應(yīng)用， “一個(gè)通信會(huì)話(huà)不存在客戶(hù)端和服務(wù)器端的概念”的說(shuō)法正確嗎？為什么？答：與客戶(hù)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)相比，P2P體系結(jié)構(gòu)具有以下的重要特點(diǎn)：一是規(guī)模效益，結(jié)點(diǎn)數(shù)目越多，系統(tǒng)效率越高。二是動(dòng)態(tài)性，對(duì)等結(jié)點(diǎn)頻繁加入或者離開(kāi)社區(qū)，這將導(dǎo)致系統(tǒng)一直處于重組的動(dòng)蕩中。三是異構(gòu)性，對(duì)等方在物理特征和行為方面存在差異。四是自擴(kuò)展性，隨著用戶(hù)數(shù)的增多，系統(tǒng)能力增強(qiáng)。對(duì)于一個(gè)P2P文件共享應(yīng)用， “一個(gè)通信會(huì)話(huà)不存在客戶(hù)端和服務(wù)器端的概念”的說(shuō)法不正確。盡管在P2P系統(tǒng)中，某結(jié)點(diǎn)可能同時(shí)具有客戶(hù)和服務(wù)器兩種功，但在一次具體會(huì)話(huà)中，仍會(huì)有請(qǐng)求服務(wù)的客戶(hù)和提供服務(wù)的服務(wù)器。3. 如果在本地域名服務(wù)器、根服務(wù)器和頂級(jí)域名服務(wù)器均無(wú)法找到某公司的域名，請(qǐng)闡述解析該公司域名的過(guò)程。域名服務(wù)器中的高速緩存能夠減少域名系統(tǒng)的查找次數(shù)嗎？答：主機(jī)要經(jīng)過(guò)如下過(guò)程：（1）DNS查詢(xún)報(bào)文發(fā)向本地DNS服務(wù)器，它將查詢(xún)轉(zhuǎn)發(fā)到權(quán)威DNS服務(wù)器；（2）DNS權(quán)威服務(wù)器將查詢(xún)轉(zhuǎn)發(fā)到頂級(jí)域名服務(wù)器；（3）頂級(jí)域名服務(wù)器將查詢(xún)轉(zhuǎn)發(fā)到根域名服務(wù)器；（4）跟域名服務(wù)器在頂級(jí)域名服務(wù)器解析該公司的權(quán)威服務(wù)器；（5）由權(quán)威服務(wù)器就可以解析到該公司的本地域名服務(wù)器。域名服務(wù)器中的高速緩存可以通過(guò)緩存前面查詢(xún)到的IP地址和域名對(duì)信息，從而不必每次都經(jīng)歷上述那樣遍歷整個(gè)域名系統(tǒng)的查詢(xún)，進(jìn)而大大減少域名系統(tǒng)查找次數(shù)和查找時(shí)間。4.