大学计算机网络（第四版谢希仁）习题解答

答：Karn提出了一个算法：在计算平均往返时延时，只要报文段重发了，就不采用其往返时延样本。这样得出的平均往返时延和重发时间当然就较准确。

反之，若不采用Karn算法，若收到的确认是对重发报文段的确认，但却被源站当成是对原来的报文段的确认，那么这样计算出的往返时延样本和重发时间就会偏大。 如果后面再发送的报文段又是经过重发后才收到确认报文段，那么按此方法得出的重发时间就越来越长。若收到的确认是对原来的报文段的确认，但被当成是对重发报文段的确认，则由此计算出的往返时延样本和重发时间都会偏小。这就必然导致报文段的重发。这样就有可能导致重发时间越来越短。

7-17 若一个应用进程使用运输层的用户数据报UDP。但继续向下交给IP层后，又封装成IP数据报。既然都是数据报，是否可以跳过UDP而直接交给IP层？UDP能否提供IP没有提供的功能？

答：UDP在IP的数据报服务之上加了很少一点功能，这就是端口的功能（有了端口，运输层就可以进行复用和分用）和差错检测的功能。

7-18 使用TCP对实时话音数据的传输有没有什么问题？使用UDP在传送数据文件时会有什么问题？

答：由于UDP没有拥塞控制，因此网络出现的拥塞不会使源主机的发送速率降低。这对某些实时应用很重要，实时话音数据的传输要求源主机以恒定的速率发送数据，并且允许在网络发生拥塞时丢失一些数据，但却不允许数据有太大的时延。

7-20 一个应用程序用UDP，到了IP层将数据报再划分为4个数据报片发送出去。结果前2个数据报片丢失，后2个到达目的站。过了一段时间应用程序重传UDP，而IP层仍然划分为4个数据报片来传送。结果这次前2个到达目的站而后2个丢失。问：在目的站能否将这2次传输的4个数据报片组装成为一个完整的数据报？假定目的站第1次受到的后2个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。 答：可以合并。

7-22 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字段？ 答：UDP数据报中没有控制信息等字段。

7-23 一个UDP用户数据报的数据字段为8192字段。要使用以太网来传送。问应当划分为几个数据报片？说明每个数据报片的数据字段长度和片偏移字段的值。

答：6个数据报片，1480，0；1480，185；1480，370；1480，555；1480，740；792，

925。

7-24在TCP的拥塞控制中，什么是慢开始、拥塞避免、快重传和快恢复算法？这里每一种算法各起什么作用？“乘法减少”和“加法增大”各用在什么情况下？

答：慢开始：在主机刚刚开始发送报文段时可先将拥塞窗口 cwnd 设置为一个最大报文段 MSS 的数值。在每收到一个对新的报文段的确认后，将拥塞窗口增加至多一个 MSS 的数值。用这样的方法逐步增大发送端的拥塞窗口 cwnd，可以使分组注入到网络的速率更加合理。

拥塞避免：当拥塞窗口值大于慢开始门限时，停止使用慢开始算法而改用拥塞避免算法。拥塞避免算法使发送端的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT就增加一个MSS的大小。 快重传算法规定，发送端只要一连收到三个重复的 ACK 即可断定有分组丢失了，就应立即重传丢失的报文段而不必继续等待为该报文段设置的重传计时器的超时。 快恢复算法：(1) 当发送端收到连续三个重复的 ACK 时，就重新设置慢开始门限 ssthresh。

(2) 与慢开始不同之处是拥塞窗口 cwnd 不是设置为 1，而是设置为 ssthresh + 3 *MSS。

(3) 若收到的重复的 ACK 为 n 个（n > 3），则将 cwnd 设置为 ssthresh + n * MSS。 (4) 若发送窗口值还容许发送报文段，就按拥塞避免算法继续发送报文段。 (5) 若收到了确认新的报文段的 ACK，就将 cwnd 缩小到 ssthresh。

“乘法减小“是指不论在慢开始阶段还是拥塞避免阶段，只要出现一次超时（即出现一次网络拥塞），就把慢开始门限值 ssthresh 设置为当前的拥塞窗口值乘以 0.5。当网络频繁出现拥塞时，ssthresh 值就下降得很快，以大大减少注入到网络中的分组数。 “加法增大”是指执行拥塞避免算法后，当收到对所有报文段的确认就将拥塞窗口 cwnd增加一个 MSS 大小，使拥塞窗口缓慢增大，以防止网络过早出现拥塞。

7-28 网络允许的最大报文段长度为128字节，序号用8bit表示，报文段在网络中的寿命为30秒，求每一条TCP连接所能达到的最高数据率。 答：2×128×8/30=8738bit/s

7-29 若TCP中的序号采用64bit编码，而每一个字节有其自己的序号，问在75Tb/s的传输速率下（光线的理论速率），分组的寿命应为多大才不会使序号发生重复？ 答：2/x=75×10/8=>x=1967652s=22.8天

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7-30 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。问发送端窗口是多少？ 答：

来回路程的时延=128×2=256ms。

设发送窗口为X字节，假定一次最大发送量等于窗口值，那么，每发送一次都得停下来等待得到本窗口的确认，以得到新的发送许可，这样 8X

8X 256×10 =120×10， X=7228字节 256×10

7-31 设源站和目的站相距20km，而信号在传输媒体中的传播速率为200km/ms。若一个分组长度为1KB，而其发送时间等于信号的往返传播时延，求数据的发送速率。 答：20/200=0.1ms 1KB/0.2ms＝5MB/s

7-32 一UDP用户数据报的首部的16进制表示是：06 32 00 45 00 1C E2 17。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还是从服务器发送给客户？使用UDP的这个服务器程序是什么？ 答：首部的二进制形式为

源端口 目的端口 用户数据报的总长度 检验和

“11000110010 0000000001000101 0000000000011100 1110001000010111” 1586 69 28 57879 数据部分长度是28－8＝20

从客户发给服务器，服务程序是TFTP

7-33 已知TCP的往返时延的当前值是30ms。现在受到了3个连接的确认报文段，他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=0.9。计算新的估计的往返时延值RTT。 答：

第一次RTT=30×0.9＋26×0.1＝29.6 第二次RTT=29.6×0.9＋32×0.1＝29.84 第三次RTT=29.84×0.9＋24×0.1＝29.256

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