me2012第3章習(xí)題答案

1、1ME2012高級(jí)計(jì)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(guò)的習(xí)題要求掌握藍(lán)色的題目是布置過(guò)的習(xí)題要求掌握UDP3.1，請(qǐng)說(shuō)明，請(qǐng)說(shuō)明UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文段的基本格式。并指出用戶數(shù)據(jù)報(bào)是如何實(shí)現(xiàn)傳輸層協(xié)用戶數(shù)據(jù)報(bào)報(bào)文段的基本格式。并指出用戶數(shù)據(jù)報(bào)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(bào)文，附加上為復(fù)用分解源端口號(hào)目的地端口號(hào)服務(wù)所需要的源和目的地端口號(hào)字段，以

2、及另外兩個(gè)字段長(zhǎng)度檢驗(yàn)和（長(zhǎng)度和校驗(yàn)和）；然后把形成的報(bào)文段交給網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層把該報(bào)文段封裝到一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)中（即把該報(bào)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(bào)送交（報(bào)文）到接收主機(jī)（依IP地址）。該報(bào)文段到達(dá)接收主機(jī)后，UDP使用”目的端口號(hào)”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(wèn)IP？UDP協(xié)議主要用在哪些場(chǎng)合？[解答][1]與TCP相比，需要使用UDP的原因是：UDP簡(jiǎn)單

3、（小的段首部，在發(fā)送方和接收方無(wú)狀態(tài)變量等）；快捷（無(wú)需連接建立的延遲時(shí)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(shí)間。[2]僅僅使用IP分組對(duì)于應(yīng)用進(jìn)程來(lái)說(shuō)是不夠的。一個(gè)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(jiàn)“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(gè)進(jìn)程。在UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)中包含了一

4、個(gè)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(chǎng)合。3.3，[UDP和TCP的校驗(yàn)和問(wèn)題的校驗(yàn)和問(wèn)題]UDP和TCP采用和的反碼來(lái)計(jì)算采用和的反碼來(lái)計(jì)算16位字的校驗(yàn)和

5、。位字的校驗(yàn)和。（1）本題為了計(jì)算簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只采用本題為了計(jì)算簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只采用8位來(lái)計(jì)算。假定有以下的三個(gè)位來(lái)計(jì)算。假定有以下的三個(gè)8位字節(jié)：位字節(jié)：01010101，01110000，01001100，請(qǐng)你寫(xiě)出計(jì)算其校驗(yàn)和的全過(guò)程。，請(qǐng)你寫(xiě)出計(jì)算其校驗(yàn)和的全過(guò)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(lèi)反碼方案，接收方如何檢測(cè)出差錯(cuò)？能夠查出）采用這類(lèi)反碼方案，接收

6、方如何檢測(cè)出差錯(cuò)？能夠查出1位錯(cuò)？能否查出位錯(cuò)？能否查出2位錯(cuò)？位錯(cuò)？[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(cè)差錯(cuò)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(lái)的校驗(yàn)和比較判01001100別差錯(cuò)。00010010[加進(jìn)位加進(jìn)位1回繞后回繞后]，總能查出1位錯(cuò)；3[6]受損的確認(rèn)

7、：受損原因相同于受損的報(bào)文段。[7]重復(fù)的確認(rèn)報(bào)文段：分兩種情況，一是“過(guò)早超時(shí)”的重傳引起的重復(fù)確認(rèn)（第一次確認(rèn)來(lái)得遲了）；二是對(duì)于亂序的報(bào)文段，接收方采用最后一次正確確認(rèn)來(lái)回答（通常會(huì)丟棄亂序報(bào)文）。3.7，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明對(duì)于在，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明對(duì)于在3.6題中所列出的各類(lèi)差錯(cuò)，在題中所列出的各類(lèi)差錯(cuò)，在TCP類(lèi)的協(xié)議中分別采用的相應(yīng)差類(lèi)的協(xié)議中分別采用的相應(yīng)差錯(cuò)控制方法。錯(cuò)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(duì)策簡(jiǎn)要說(shuō)明即可）中所用的對(duì)策簡(jiǎn)要說(shuō)明即可）。[解答]為了加深理解起見(jiàn)，不妨參照rdt2.0~rdt3.0或TCP的處理方案來(lái)回答。[1]傳輸中受損的報(bào)文段相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)控制方法：接收方采用“檢驗(yàn)和”來(lái)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)差錯(cuò)，與發(fā)送方配合用ARQ自動(dòng)重傳請(qǐng)求來(lái)試圖糾正該類(lèi)差錯(cuò)。[在rdt3.0中接收方校驗(yàn)后不發(fā)確認(rèn)由發(fā)送方超時(shí)重傳。][2]丟失的報(bào)文段相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)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(shí)器機(jī)制，在超時(shí)還未能

9、收到ACK確認(rèn)時(shí)，發(fā)送方重傳該丟失的報(bào)文段。（為了避免過(guò)早超時(shí)而引起多發(fā)重復(fù)的報(bào)文段，一般應(yīng)采用序號(hào)機(jī)制加以輔助，用序號(hào)來(lái)判別報(bào)文段是否重復(fù)。）[3]重復(fù)的報(bào)文段相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)控制方法：采用序號(hào)機(jī)制，接收方檢查報(bào)文段的序號(hào)，可發(fā)現(xiàn)是否收到了重復(fù)的報(bào)文段。一旦收到重復(fù)報(bào)文段，接收方可重發(fā)已確認(rèn)過(guò)的ACK，使發(fā)送方不產(chǎn)生誤解。[4]亂序的報(bào)文段相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)控制方法：用序號(hào)和窗口機(jī)制來(lái)發(fā)現(xiàn)和控制。比如GBN場(chǎng)合接收方一般會(huì)忽略亂序的報(bào)文段；SR

10、場(chǎng)合則會(huì)確認(rèn)接收正確的亂序報(bào)文段，在由接收進(jìn)程真正接收之前交由緩沖區(qū)暫時(shí)存放，需加上收發(fā)窗口的輔助控制。[5]丟失的確認(rèn)相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)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(bào)文一樣地超時(shí)重傳。[6]受損的確認(rèn)相對(duì)應(yīng)的差錯(cuò)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(shí)重傳。[7]重復(fù)的確認(rèn)報(bào)文段：作為重傳的策略來(lái)實(shí)施。比如第一種場(chǎng)合下，發(fā)送方可不處理。第二種場(chǎng)合，發(fā)送方應(yīng)按序重發(fā)。3.8請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明當(dāng)發(fā)送

11、方窗口與接收方窗口的長(zhǎng)度都是1時(shí)，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(chǎng)合，GBN、SR與比特交替協(xié)議在功能上是等價(jià)的。在窗口大小為1時(shí)，排除了在窗口內(nèi)有亂序分組的可能性；一個(gè)累積ACK在這個(gè)場(chǎng)合下也等同于一個(gè)常規(guī)的ACK，因?yàn)樗豢赡苤赶蛟诖翱趦?nèi)的單個(gè)分組。3.9舉例說(shuō)明在SR協(xié)議（與GBR協(xié)議）中，發(fā)送方有可能會(huì)收到落在其當(dāng)前窗口之外的分組的ACK。（為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，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(shí)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(shí)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(gè)TCP報(bào)文段所攜帶的用戶數(shù)據(jù)最多為65