《计算机网络》第三章作业

复习题

R3 考虑在主机A和主机B之间有一条TCP连接。假设从主机A传送到主机B的TCP报文段具有源端口号x和目的端口号y。对于从主机B传送到主机A的报文段,源端口号和目的端口号分别是多少?
主机B向主机A传输时，源端口号是y，目的端口号是x，和主机A向主机B传输时相反。
R15 假设主机A通过一条TCP连接向主机B发送两个紧挨着的TCP报文段。第一个报文段的序号为90，第二个报文段的序号为110.
a. 第一个报文段中有多少数据？
b.假设第一个报文段丢失而第二个报文段到达主机B。那么在主机B发往主机A的确认报文中，确认好应该是多少？
a. 110-90=20字节数据
b. 由于第一个报文段丢失，所以主机B一开始就会向主机A发送确认报文ACK=90，由于TCP采用累计确认，所以第二个报文段到达后，B仍发送ACK=90
R17 假设两条TCP连接存在于一个带宽为Rbps的瓶颈链路上。它们都要发送一个很大的文件(以相同方向经过瓶颈链路)，并且两者是同时开始发送文件。那么TCP将为每条连接分配什么样的传输速率?
在理想情况下，带宽共享是平等的，且带宽充分利用。连接1和连接2的吞吐量是R/2 bps，由于字段大小可能会略有误差，但2条TCP的连接的吞吐量之和不能超过Rbps。

习题

P3 UDP和TCP使用反码来计算它们的检验和。假设你有下面3个8比特字节:01010011，01100110，01110100。这些8比特字节和的反码是多少?(注意到尽管UDP 和 TCP 使用 16 比特的字来计算检验和，但对于这个问题，你应该考虑8比特和。)写出所有工作过程。UDP 为什么要用该和的反码，即为什么不直接使用该和呢?使用该反码方案，接收方如何检测出差错?1比特的差错将可能检测不出来吗?2比特的差错呢?
0101 0011 + 0110 0110 = 1011 1001
1011 1001 + 0111 0100 = 1 0010 1101（多了一位，第一位1回卷）
0010 1101 + 1 = 0010 1110 取其反码，得到1101 0001。
将反码1101 0001 放在检验和处，在接受方将全部的传输数据和检验和相加为1111 1111时，无差错，只要有任意一位为0，传输中就出现了差错。
运用反码相加，全1的检测对于计算机来说更加方便，速度会更快。
1比特的差错一定能够检查出来，2比特的差错如果出现在同一位上，则会被忽略。
P26 考虑从主机A向主机B传输L字节的大文件，假设MSS为536 字节。
a. 为了使得TCP序号不至于用完，L的最大值是多少?前面讲过 TCP 的序号字段为4 字节。
b. 对于你在(4)中得到的L，求出传输此文件要用多长时间?假定运输层、网络层和数据链路层首部总共为66字节，并加在每个报文段上，然后经155Mbps链路发送得到的分组。忽略流量控制和拥塞控制，便主机A能够一个接一个和连续不断地发送这些报文段
a. 序号占用 4 字节，即 32 位。它的范围是 [0,2^32−1]，也就是说一共有 4 294 967 296 个序号。
L = 2^32 = 4294967296 byte
b. 报文段的数量为L/MSS取上整。4294967296/536 ~= 8012999组
所有分组的总头部信息 = 66 * 8012999 = 528857934 byte
总数据量 4294967296 + 528857934 = 4823825230 byte
所需时间 = 4823825230 byte/155Mbps ~= 249秒 = 4.15分钟
P40 考虑图3-58。假设 TCP Reno 是一个经历如上所示行为的协议，回答下列问题。在各种情况中，简要地论证你的回答。
a. 指出 TCP 慢启动运行时的时间间隔。
b. 指出TCP 拥塞避免运行时的时间间隔。
c. 在第16个传输轮回之后，报文段的丢失是根据3个冗余 ACK 还是根据超时检测出来的?
d. 在第 22个传输轮回之后，报文段的丢失是传输轮回根据3个冗余 ACK 还是根据超时检测出来的?
e.在第1个传输轮回里，ssthresh的初始值设置为多少?
f.在第18个传输轮回里，ssthresh的值设置为多少?
g.在第24个传输轮回里，ssthresh的值设置为多少?
h.在哪个传输轮回内发送第70个报文段?
i.假定在第26 个传输轮回后，通过收到3个冗余 ACK 检测出有分组丢失，拥塞的窗口长度和 ssthresh的值应当是多少?
j. 假定使用TCP Tahoe(而不是TCP Reno)，并假定在第16 个传输轮回收到3 个冗余 ACK。在第 19个传输轮回，ssthresh 和拥塞窗口长度是什么?
k.再次假设使用TCP Tahoe，在第22个传输轮回有一个超时事件。从第17个传输轮回到第22个传输轮回，一共发送了多少分组。
a. 在传输轮回1-6，23-26时，每下一轮的报文段数量就翻倍，是慢启动。
b. 在传输轮回6-16，17-22时，每下一轮的报文段数量就加1，是拥塞避免。
c. 3个冗余 ACK，拥塞窗口长度减半
d. 超时检测，拥塞窗口长度为1
e. 第1个传输轮回，ssthresh=32
f. 第18个传输轮回，ssthresh=42/2=21
g. 第24个传输轮回，ssthresh=(21+1+1+1+1+1)/2 = 13
h. 在1~6的慢启动期间，一共发送了1+2+4+8+16+32 = 63个报文段 < 70
在第7个传输回合需要传输33个报文段，63+33>70
所以第70个报文段在第7个传输回合被传输
i. 收到3个冗余ACK，进入快速回复，拥塞窗口减半=4，ssthresh = 4+3(3个冗余ACK)=7
j. 使用TCP Tahoe，在第16个传输轮回时检测到3个冗余ACK，拥塞窗口长度变为1，ssthresh=21,慢启动。第17个传输轮回，拥塞窗口长度cwnd=1；第18个传输轮回，cwnd=2；第19个传输轮回，cwnd=4。
k. 续j，第20个传输轮回，cwnd=8；第21个传输轮回，cwnd=16；第22个传输轮回，cwnd再翻倍则超过ssthresh=21，所以cwnd=21。
共发送1+2+4+8+16+21=52个分组。

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