me2012第3章習(xí)題答案

1、1ME2012高級計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第3章部分習(xí)題參考解答201205起藍(lán)色的題目是布置過的習(xí)題要求掌握藍(lán)色的題目是布置過的習(xí)題要求掌握UDP3.1，請說明，請說明UDP用戶數(shù)據(jù)報報文段的基本格式。并指出用戶數(shù)據(jù)報是如何實(shí)現(xiàn)傳輸層協(xié)用戶數(shù)據(jù)報報文段的基本格式。并指出用戶數(shù)據(jù)報是如何實(shí)現(xiàn)傳輸層協(xié)議的基本功能的？議的基本功能的？[解答]32位UDP從發(fā)送主機(jī)的應(yīng)用進(jìn)程得到報文，附加上為復(fù)用分解源端口號目的地端口號服務(wù)所需要的源和目的地端口號字段，以

2、及另外兩個字段長度檢驗(yàn)和（長度和校驗(yàn)和）；然后把形成的報文段交給網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層把該報文段封裝到一個IP數(shù)據(jù)報中（即把該報文應(yīng)用程序數(shù)據(jù)段作為負(fù)荷數(shù)據(jù)），再以盡力而為的方式把IP數(shù)據(jù)報送交（報文）到接收主機(jī)（依IP地址）。該報文段到達(dá)接收主機(jī)后，UDP使用”目的端口號”把數(shù)據(jù)遞交到相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)程。3.2，為什么需要UDP？為什么用戶不能直接訪問IP？UDP協(xié)議主要用在哪些場合？[解答][1]與TCP相比，需要使用UDP的原因是：UDP簡單

3、（小的段首部，在發(fā)送方和接收方無狀態(tài)變量等）；快捷（無需連接建立的延遲時間，不考慮擁塞控制和發(fā)送速率管理等）。應(yīng)用層還能更好地控制要發(fā)送的數(shù)據(jù)和發(fā)送的時間。[2]僅僅使用IP分組對于應(yīng)用進(jìn)程來說是不夠的。一個數(shù)據(jù)段要從源應(yīng)用進(jìn)程傳送到目的地進(jìn)程，必須規(guī)定目的地地址和應(yīng)用進(jìn)程的相應(yīng)端口PT（見“套接字”Socket）。IP分組僅包括目的地的地址，分組送到目的地機(jī)器后，網(wǎng)絡(luò)控制程序不能確定把分組遞交給哪一個進(jìn)程。在UDP用戶數(shù)據(jù)報中包含了一

4、個目的地的端口，此信息是必須的，有了它，才能在目的地機(jī)器中把數(shù)據(jù)段遞交到正確的應(yīng)用進(jìn)程。[3]目前UDP在因特網(wǎng)中的主要應(yīng)用有：遠(yuǎn)程文件服務(wù)（NFS）；流式多媒體（專用協(xié)議）；IP電話（專用協(xié)議）；網(wǎng)絡(luò)管理（SNMP）；路由選擇協(xié)議（RIP）；和名址轉(zhuǎn)換（DNS）等。其特征是要求快捷、可以不必考慮在傳輸中的可靠服務(wù)等場合。3.3，[UDP和TCP的校驗(yàn)和問題的校驗(yàn)和問題]UDP和TCP采用和的反碼來計算采用和的反碼來計算16位字的校驗(yàn)和

5、。位字的校驗(yàn)和。（1）本題為了計算簡單起見，只采用本題為了計算簡單起見，只采用8位來計算。假定有以下的三個位來計算。假定有以下的三個8位字節(jié)：位字節(jié)：01010101，01110000，01001100，請你寫出計算其校驗(yàn)和的全過程。，請你寫出計算其校驗(yàn)和的全過程。（2）UDP為什么要采用和的反碼，而不直接采用和本身？為什么要采用和的反碼，而不直接采用和本身？（3）采用這類反碼方案，接收方如何檢測出差錯？能夠查出）采用這類反碼方案，接收

6、方如何檢測出差錯？能夠查出1位錯？能否查出位錯？能否查出2位錯？位錯？[解答]010101011左算式表明校驗(yàn)和為11101101；01110000(2)采用反碼的主要原因是：在數(shù)據(jù)即使是全零的情況下，11000101校驗(yàn)和不再是全零，容易檢測差錯的發(fā)生。11000101(3)接收方可以把收到的數(shù)據(jù)再次作檢驗(yàn)和，與送來的校驗(yàn)和比較判01001100別差錯。00010010[加進(jìn)位加進(jìn)位1回繞后回繞后]，總能查出1位錯；3[6]受損的確認(rèn)

7、：受損原因相同于受損的報文段。[7]重復(fù)的確認(rèn)報文段：分兩種情況，一是“過早超時”的重傳引起的重復(fù)確認(rèn)（第一次確認(rèn)來得遲了）；二是對于亂序的報文段，接收方采用最后一次正確確認(rèn)來回答（通常會丟棄亂序報文）。3.7，請簡要說明對于在，請簡要說明對于在3.6題中所列出的各類差錯，在題中所列出的各類差錯，在TCP類的協(xié)議中分別采用的相應(yīng)差類的協(xié)議中分別采用的相應(yīng)差錯控制方法。錯控制方法。（提示：建議用（提示：建議用rdt2.0到rdt3.0中所

8、用的對策簡要說明即可）中所用的對策簡要說明即可）。[解答]為了加深理解起見，不妨參照rdt2.0~rdt3.0或TCP的處理方案來回答。[1]傳輸中受損的報文段相對應(yīng)的差錯控制方法：接收方采用“檢驗(yàn)和”來發(fā)現(xiàn)此類差錯，與發(fā)送方配合用ARQ自動重傳請求來試圖糾正該類差錯。[在rdt3.0中接收方校驗(yàn)后不發(fā)確認(rèn)由發(fā)送方超時重傳。][2]丟失的報文段相對應(yīng)的差錯控制方法：采用確認(rèn)機(jī)制，由發(fā)送方發(fā)現(xiàn)丟失并重傳，發(fā)送方采用定時器機(jī)制，在超時還未能

9、收到ACK確認(rèn)時，發(fā)送方重傳該丟失的報文段。（為了避免過早超時而引起多發(fā)重復(fù)的報文段，一般應(yīng)采用序號機(jī)制加以輔助，用序號來判別報文段是否重復(fù)。）[3]重復(fù)的報文段相對應(yīng)的差錯控制方法：采用序號機(jī)制，接收方檢查報文段的序號，可發(fā)現(xiàn)是否收到了重復(fù)的報文段。一旦收到重復(fù)報文段，接收方可重發(fā)已確認(rèn)過的ACK，使發(fā)送方不產(chǎn)生誤解。[4]亂序的報文段相對應(yīng)的差錯控制方法：用序號和窗口機(jī)制來發(fā)現(xiàn)和控制。比如GBN場合接收方一般會忽略亂序的報文段；SR

10、場合則會確認(rèn)接收正確的亂序報文段，在由接收進(jìn)程真正接收之前交由緩沖區(qū)暫時存放，需加上收發(fā)窗口的輔助控制。[5]丟失的確認(rèn)相對應(yīng)的差錯控制方法：在rdt3.0中由發(fā)送方發(fā)現(xiàn)與處理。作為丟失報文一樣地超時重傳。[6]受損的確認(rèn)相對應(yīng)的差錯控制方法：在rdt3.0中由發(fā)送方發(fā)現(xiàn)與處理。作為丟失確認(rèn)一樣地超時重傳。[7]重復(fù)的確認(rèn)報文段：作為重傳的策略來實(shí)施。比如第一種場合下，發(fā)送方可不處理。第二種場合，發(fā)送方應(yīng)按序重發(fā)。3.8請簡要說明當(dāng)發(fā)送

11、方窗口與接收方窗口的長度都是1時，比特交替協(xié)議與GBN協(xié)議相同，同樣也與SR協(xié)議相同。[解答]注意到在窗口大小是1的場合，GBN、SR與比特交替協(xié)議在功能上是等價的。在窗口大小為1時，排除了在窗口內(nèi)有亂序分組的可能性；一個累積ACK在這個場合下也等同于一個常規(guī)的ACK，因?yàn)樗豢赡苤赶蛟诖翱趦?nèi)的單個分組。3.9舉例說明在SR協(xié)議（與GBR協(xié)議）中，發(fā)送方有可能會收到落在其當(dāng)前窗口之外的分組的ACK。（為簡單起見，不妨可令發(fā)送窗口大小為3

12、）[解答]比如，假定發(fā)送方有窗口大小為3，并在t0時刻發(fā)送了分組1、2和3；在t1（t1t0），接收方發(fā)ACK1、2、3；在t2(t2t1)發(fā)送方超時并重新發(fā)送分組1、2、3；在t3，接收方收到了重復(fù)的分組1、2和3；在t4，發(fā)送方收到了接收方在t1發(fā)送的ACK，并推進(jìn)其窗口到4、5、6；在t5，發(fā)送方收到了接收方在t2后發(fā)送的ACK1、2、3，這些ACK處于其窗口之外了。TCP3.10，為什么一個TCP報文段所攜帶的用戶數(shù)據(jù)最多為65