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一、综合题

1． 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？“乘法减小”和“加法增大”各用在什么情况下？

【答案】（1）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。慢开始作用：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；

（2）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的拥塞窗口每经过一个往返时延RTT 就增加一个MSS 的大小。拥塞避免作用：这样可使拥塞窗口cwnd 按线性规律缓慢增长；

（3）快重传：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，就应该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提示。快重传作用：由于不用等待重传计时器到时，所以采用快重传后可以使整个网络的吞吐量提高；

（4）快恢复：①当发送端收到连续三个重复的ACK 时，就执行“乘法减小”算法，把慢开始门限ssthresh 减半；②由于发送方现在认为网络很可能没有发生拥塞，因此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 减半后的值，然后开始执行拥塞避免算法，使拥塞窗口缓慢地线性增大。快恢复作用：采用快恢复这样的拥塞控制方法使得TCP 的性能有明显的改进；

（5）①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；②加法增大是指执行拥塞避免算法后，在收到对所有报文段的确认后（即经过一个往返时间），就把拥塞窗口cwnd 增加一个MSS 大小，使拥塞窗口缓慢増大，以防止网络过早出现拥塞。

2． 规程与协议有什么区别？

【答案】规程与协议没有本质的区别。用于物理层的协议也常称为物理层规程（Procedure ）,

其实物理层规程就是物理层协议，只是在“协议”这个名词出现之前人们先使用了“规程”这一名词。

3． 试比较网络在以下三种情况下的可扩缩性：

（1）仅使用第三层转发：每一个路由器查找最长前缀匹配以确定下一跳；

（2）第三层转发和第二层MPLS 转发；

（3）仅有第二层MPLS 转发。

【答案】（1）在进行分组转发时每到达一个结点都要上第三层用软件分析IP 首部和查找转发表、路由表，造成转发速率大大降低。当路由表很大时查找最长前缀匹配需要很长时间，因此限制了网络的规模；

（2）若有相当多的分组适用MPLS 就可缩短转发分组所需的时间，因而网络可扩展到较大的规模；

（3）分组经受的时延最小，分组转发的速率不受路由表大小的影响。但网络结点无法处理没有MPLS 标记的分组。

4． —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，结果前两个数据报片丢失，后两个到达目的站，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，结果这次前两个到达目的站而后两个丢失。试问：在目的站能否将这两次传输的4个数据报片组装成为完整的数据报？假定目的站第一次收到的后两个数据报片仍然保存在目的站的缓存中。

【答案】在目的站不能将这两次传输的4个数据报片组装成为完整的数据报。

IP 数据报的标识字段会有另一个标识符，重传时，仅当标识符相同的IP 数据报片才能组装成

一个IP 数据报。而前两个IP 数据报片的标识符与后两个IP 数据报片的标识符不同，因此不能组装成一个IP 数据报。

5 网络体系结构为什么要采用分层次的结构？试举出一些与分层体系结构思想相似的日常生活。 ．

【答案】分层次的结构可以带来很多好处：

（1）各层之间是独立的，某一层并不需要知道它的下一层是如何实现的，而仅仅需要知道该层通过层间的接口（即界面）所提供的服务；

（2）灵活性好，当某一层的具体实现方法更新时，只需要保证上下层的接口不变，便不会对邻层产生影响；

（3）结构上可分隔开，各层都可以采用最合适的技术来实现；

（4）易于实现和维护，这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理，因为整个系统已被分解成为若干个相对独立的子系统；

（5）能促进标准化工作。日常工作中，例如经理甲想要发一份宴会的邀请给异地的经理乙，通常他会把这个意愿告诉自己秘书，秘书去制作好请柬，交给邮递部门把请柬寄到经理乙的公司，请柬由乙方的秘书签收，再拿给经理乙，如图所示。

图 标准化邀请流程

6． “无条件安全的密码体制”和“在计算上是安全的密码体制”有什么区别？

【答案】无条件安全的密码体制是指无论截获者获得了多少密文，在密文中都没有足够的信息来唯一地确定出对应的明文，则这一密码体制为无条件安全的，这在理论上是不可破的。

在计算上是安全的密码体制是指密码不能在一定时间内被可以使用的计算资源破译，这在计算上（而不是在理论上）是不可破的。

无条件安全的密码体制是理论上安全的，计算上安全的密码体制是实用上安全的。

7． 设IP 数据报使用固定首部，其各字段的具体数值如图4-11所示（除IP 地址外，均为十进制表示）。试用二进制运算法计算应当写入到首部检验和字段中的数值（用二进制表示）。

图 IP 数据报示意图

【答案】首先把检验和字段置零，并将IP 数据报首部划分为16位字的序列。其次对这些16位字的序列进行二进制反码求和，计算过程如下：