宁波大学计算机网络tcp与udp题目

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1、问题及解答：问题及解答：1.端口端口(port)和套接字和套接字(socket)的区别是什么？的区别是什么？2.是否是否 TCP 和和 UDP 都需要计算往返时间都需要计算往返时间 RTT？ 3.在在 TCP 传送数据时，有没有规定一个最大重传次数？传送数据时，有没有规定一个最大重传次数？ 4.为什么为什么 TCP 在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号？在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号？ 5.TCP 连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当 TCP 在连续发送报文段时，若在连续发送报文段时，若要管道得到充分的利用，则发

2、送窗口的大小应怎样选择？要管道得到充分的利用，则发送窗口的大小应怎样选择？ 6.TCP 发送方和接收方都需要滑动窗口吗？各有什么作用？发送方和接收方都需要滑动窗口吗？各有什么作用？7.滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗？调整窗口大小可以起到什么作用？滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗？调整窗口大小可以起到什么作用？8.在在 UDP 协议中需要滑动窗口协议吗？为什么？这样有什么好处有什么坏处？协议中需要滑动窗口协议吗？为什么？这样有什么好处有什么坏处？1.端口(port)和套接字(socket)的区别是什么？答：套接字包含了端口，因为套接字答：套接字包含了端口，因为套接字= (IP 地址，端口号地址

3、，端口号)。套接字是。套接字是 TCP 连接的端点。连接的端点。套接字又称为套接字又称为“插口插口”。但我们已经讲过，套接字但我们已经讲过，套接字(socket)有多种意思。当使用有多种意思。当使用 API 时，套接字往往被看成是操作时，套接字往往被看成是操作系统的一种抽象，这时，套接字和一个文件描述符是很相似的，并且是应用编程接口系统的一种抽象，这时，套接字和一个文件描述符是很相似的，并且是应用编程接口 API的一部分。套接字由应用程序产生，并指明它将由客户还是服务器来使用。当应用进程创的一部分。套接字由应用程序产生，并指明它将由客户还是服务器来使用。当应用进程创建一个套接字时，要指明该套接

4、字使用的端口号。建一个套接字时，要指明该套接字使用的端口号。端口则是应用层服务的的一种代号，它用来标志应用层的进程。端口是一个端口则是应用层服务的的一种代号，它用来标志应用层的进程。端口是一个16 bit 的整数。的整数。各种服务器使用的端口号都是保留端口号，以便使客户能够找到服务器。例如万维网服务各种服务器使用的端口号都是保留端口号，以便使客户能够找到服务器。例如万维网服务器使用的端口号是器使用的端口号是80。在发送数据时，应用层的数据通过端口向下交付到运输层。在接收数据时，运输层的数据在发送数据时，应用层的数据通过端口向下交付到运输层。在接收数据时，运输层的数据通过适当的端口向上交付到应用

5、层的某个应用程序通过适当的端口向上交付到应用层的某个应用程序2.是否 TCP 和 UDP 都需要计算往返时间 RTT？ 答：答：TCP 有的，有的，UDP 没有的，没有的，UDP 发出去其实就不管了，它是需要在发出去其实就不管了，它是需要在应用软件应用软件（应用层）（应用层）来做一个数据传送保障的机制的。重发也是通过软件端实现。来做一个数据传送保障的机制的。重发也是通过软件端实现。TCP 本身协议就具本身协议就具有保有保障数障数据的功能。据的功能。3.在 TCP 传送数据时，有没有规定一个最大重传次数？ 答：我们知道以太网规定重传答：我们知道以太网规定重传 16 次就认为传输失败，然后报告上层

6、。但次就认为传输失败，然后报告上层。但 TCP 没有规定没有规定 最大重传次数，而是通过设置一些计时器来解决有关传输失败的问题最大重传次数，而是通过设置一些计时器来解决有关传输失败的问题 4.为什么 TCP 在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号？ 答：从理论上讲是可能会出现这种状况的。但概率太小了。序列号的范围在答：从理论上讲是可能会出现这种状况的。但概率太小了。序列号的范围在0-2的的32次次方之间。建立方之间。建立 tcp 的双方是独立随机在其中选取的。所以基本上认为双方不会选择到相同的双方是独立随机在其中选取的。所以基本上认为双方不会选择到相同的序列号。的序列号。5.TCP

7、连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当 TCP 在连续发送报文段时，若要 管道得到充分的利用，则发送窗口的大小应怎样选择？ 答：我们可以用下面的图来说明这一问题。答：我们可以用下面的图来说明这一问题。 图中在发送端和接收端之间的两个白色长条表示 TCP 全双工通信的发送管道和接收管 道。管道是对信道的一种抽象，便于讨论问题（可以不涉及下层互连网络的细节） 。 假定在 t = 0 时发送端使用慢开始算法来发送报文段，因此在 t = 0 时只能发送一个报 文段（图中标有 1 的绿色长方条就代表报文段 1） 。图中的时间都是按离散的时间单位表示。为简化分析，我们还假定，发送窗口仅由发送端的拥塞

8、窗口来确定，接收端不对发送 窗口加以限制。11122233331t = 1t = 2t = 3t = 41t = 6t = 7t = 8t = 9111发送端接收端 22222发送端接收端 t = 11t = 12t = 13t = 14t = 15t = 17t = 18t = 193331t = 5 2t = 16 3假定在 t = 1 时，报文段 1 的第一个比特正好走完四分之一的管道，同时该报文段的最 后一个比特正好发送完毕。 t = 4，报文段 1 的前沿到达接收端。 t = 5 时，接收端将报文段 1 接收完毕。 假定接收端立即发送确认报文段。我们所用的标记是：对报文段 n 的确认

9、报文段我们 用具有标记 n 的红色小长方条表示。 t = 9，对报文段 1 的确认的前沿到达发送端。 t = 10，发送端将发送窗口加 1 变为 2（可以发送报文段 2 和 3） ，并开始发送报文段 2（这一步图中省略了，没有画出） 。 t = 11，报文段 2 走完发送管道的四分之一，发送端开始发送报文段 3。 t = 12，报文段 2 和 3 填满发送管道的一半。t = 14，报文段 2 的前沿到达接收端。 t = 15，接收端收完报文段 2，并发送对报文段 2 的确认。 t = 16，接收端收完报文段 3，并发送对报文段 3 的确认。 t = 19，对报文段 2 的确认前沿传播到发送端。

10、 t = 20，发送端收到对报文段 2 的确认，将发送窗口加 1 变为 3（可以发送报文段 4, 5 和 6） ，并开始发送报文段 4（这一步图中省略了，没有画出） 。对报文段 3 的确认的前沿 也在这个时间传播到发送端。 再以后的过程我们用下面的另一张图来说明。 t = 21，发送端收到对报文段 3 的确认，将发送窗口再加 1 变为 4（可以发送报文段 4, 5, 6 和 7） ，并开始发送报文段 5。此时，报文段 4 已完全进入发送管道，前沿到了管道的 四分之一处。158889991010101111111212121213131314148910114444555666777567t =

11、 21t = 22t = 23t = 244t = 25t = 27t = 28t = 29444发送端接收端发送端接收端 t = 30t = 31t = 32t = 33t = 34t = 36t = 37t = 3888855566756767799104567t = 26 8910t = 3511以后的过程读者自己都可以看懂。这里只再提几点。 发送端每收到一个对没有确认过的报文段的确认，就将发送窗口加发送端每收到一个对没有确认过的报文段的确认，就将发送窗口加 1。因此在陆续收 到确认 4 7 后，将发送窗口加 4，即增大到 8，可以连续发送报文段 8 15。 管道空间是有限的。从图中表示

12、的例子可以看出，这样的管道至多可容纳 4 个报文段。 当发送窗口很小时，管道在大部分时间内是比较空的（见前面的第一张图） 。这说明在 TCP 连接中传输数据的效率比较低。 当发送窗口增大时，管道逐渐被填满。可以看出，在 t = 34 38 时，发送管道一直是 被填满的，这说明发送管道被利用得很充分。因为报文段的传输需要时间，因此对报文段 的确认总是会滞后一段时间。上面的例子表明，在单方向发送报文段（另一个方向发送确在单方向发送报文段（另一个方向发送确 认）的情况下，发送管道和接收管道往往不能同时被充分利用（除非发送窗口的数值较大）认）的情况下，发送管道和接收管道往往不能同时被充分利用（除非发送

13、窗口的数值较大） 。 但如果双向都能发送数据报文段，那么发送管道和接收管道就都能够被利用得较充分。但如果双向都能发送数据报文段，那么发送管道和接收管道就都能够被利用得较充分。 我们还可看出，接收管道（即接收端发送确认报文段的管道）在任何情况下都没有填 满。这是因为确认报文段很短，只需很短的时间就可发送出去。但接收一个数据报文段需 要较多的时间，这就造成确认报文段不可能连续地从接收端发送出去。 6.TCP 发送方和接收方都需要滑动窗口吗？各有什么作用？发送方和接收方都需要滑动窗口吗？各有什么作用？ 答：发送方和接受方都维持了一个窗口，窗口内部包含了那些可以接受的序列号。答：发送方和接受方都维持了

14、一个窗口，窗口内部包含了那些可以接受的序列号。发送方的窗口大小从发送方的窗口大小从 0 开始，以后可以增大到某一个预设的最大值。由于发送方可能在将开始，以后可以增大到某一个预设的最大值。由于发送方可能在将 来的某个时刻重传未被确认的帧，所以它必须把已经送出去的帧保留一段时间，直到他知来的某个时刻重传未被确认的帧，所以它必须把已经送出去的帧保留一段时间，直到他知 道接受方已经接受了这些帧。当第道接受方已经接受了这些帧。当第 n 帧的确认到来时，第帧的确认到来时，第 n-1,第第 n-2 等也都被自动地确认等也都被自动地确认 了。了。 接受方的窗口总是固定大小的。接受方为其窗口内的每一个序列号保留

15、了一个缓冲区。与接受方的窗口总是固定大小的。接受方为其窗口内的每一个序列号保留了一个缓冲区。与 每个缓冲区相连关联的还有一位，用来指明该缓冲区是满的还是空的。任何时候当一帧到每个缓冲区相连关联的还有一位，用来指明该缓冲区是满的还是空的。任何时候当一帧到 达时，接受方通过达时，接受方通过 between 函数检查它的序列号，看是否落在窗口内。如果确实落在窗口函数检查它的序列号，看是否落在窗口内。如果确实落在窗口 内，并且以前还没有收到这一帧，则接受该帧，并且保存起来内，并且以前还没有收到这一帧，则接受该帧，并且保存起来 7.滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗？调整窗口大小可以起到什么作用？ 答：答

16、：理论上是可以动态调整的，但具体要看设备。一般稍微好点的设备都会支持的。作用：理论上是可以动态调整的，但具体要看设备。一般稍微好点的设备都会支持的。作用： 调节收发双方的速度问题。如：发端快一点调节收发双方的速度问题。如：发端快一点 10MP/S 但收端接受速度慢，那么如果发端一但收端接受速度慢，那么如果发端一 直都不去调整，那么后面的帧就会把前面发的帧给淹没。直都不去调整，那么后面的帧就会把前面发的帧给淹没。 8.在 UDP 协议中需要滑动窗口协议吗？为什么？这样有什么好处有什么坏处？答：答：UDP 不需要，不需要，UDP 不是基于连接的，接受方无法控制发送方，只要知道接受方的地不是基于连接的，接受方无法控制发送方，只要知道接受方的地址就尽力地给它发数据。好处是发送速度效率高，缺点是不保证传输的可靠性址就尽力地给它发数据。好处是发送速度效率高，缺点是不保证传输的可靠性