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一、综合题

1． 计算机网络有哪些常用的性能指标？

【答案】计算机网络常用的性能指标包括：

速率：网络技术中的速率指的是连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据的速率，它也称为数据率（Data rate）或比特率（Bit rate）。

带宽：在计算机网络中，带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力，因此网络带宽表示在单位时间内从网络中的某一点到另一点所能通过的“最高数据率”。

吞吐量：吞吐量（Throughput ）表示在单位时间内通过某个网络（或信道、接口）的数据量。

时延（发送时延、传播时延、处理时延、排队时延）：时延（Delay 或Latency ）是指数据（一个报文或分组，甚至比特）从网络（或链路）的一端传送到另一端所需的时间。数据经历的总时延就是发送时延、传播时延、处理时延和排队时延之和，即总时延=发送时延+传播时延十处理时延+排队时延。

时延带宽积：传播时延和带宽的乘积。

往返时间RTT :它表示从发送方发送数据开始，到发送方收到来自接收方的确认（接收方收到数据后便立即发送确认），总共经历的时间。

利用率：信道利用率指出某信道有百分之几的时间是被利用的（有数据通过）。网络利用率则是全网络的信道利用率的加权平均值。

2． 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。

3． 设TCP 的ssthresh 的初始值为8（单位为报文段）。当拥塞窗口上升到12时网络发生了超时，TCP 使用慢启动和拥塞避免。试分别求出第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小。

【答案】首先拥塞窗口初始值为1，采用慢启动，接下来窗口值按指数规律增长，因此随后窗口大小分别为2、4、8。当拥塞窗口cwnd=ssthresh时，进入拥塞避免阶段，其窗口大小依次是9、10、11、12, 直至上升到12为止发生拥塞。

然后，cwnd 重新设置为1，ssthresh 值更新为6，慢启动阶段的窗口大小依次是1、2、4、6。

接着进入拥塞避免阶段，窗口大小依次是（仅列出到第15次传输的情况）7、8、9。

所以第1次到第15次传输的各拥塞窗口大小依次为1、2、4、8、9、10、11、12、1、2、4、6、7、8、9。

4． 网络协议的三个要素是什么，各有什么含义？

【答案】网络协议的三个要素：语法，语义和同步。

（1）语法：即数据与控制信息的结构或格式；

（2）语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；

（3）同步：即事件实现顺序的详细说明。

5． 试比较先进先出（FIFO ）排队、公平排队（FQ ）和加权公平排队（WFQ ）的优缺点。

【答案】（1）先进先出（FIFO ）排队的优点：实施简单。缺点：不能区分时间敏感分组和一般数据分组，并且对排在长分组后面的短分组也不公平；

（2）公平排队（FQ ）的优点：在高优先级队列中总是有分组时，克服优先排队的局限，避免了低优先级队列中的分组长期得不到服务的现象出现。缺点：长分组得到的服务时间长，而短分组得到的服务时间短，并且没有区分分组的优先级。

（3）加权公平排队（WFQ ）的优点：通过为每个队列分配一个与所需带宽百分比相对应的权重，使高优先级队列中的分组有更多的机会得到服务。缺点：实施起来很复杂。

6． 为什么在TCP 首部中要把TCP 的端口号放入最开始的4个字节？

【答案】在ICMP 的差错报文中要包含IP 首部后面的8个字节的内容，而这里面有TCP 首部中的源端口和目的端口。当TCP 收到ICMP 差错报文时需要用这两个窗口来确定是哪条连接出了差错。

7． RTP 协议能否提供应用分组的可靠传输？请说明理由。

【答案】RTP 协议不能提供应用分组的可靠传输。因为RTP 为实时应用提供端到端的运输，

RTP 是一个协议框架，RTP 但不提供任何服务质量的保证。它只包含了实时应用的一些共同功能。

并不对多媒体数据块做任何处理而只是向应用层提供一些附加的信息，让应用层知道应当如何进行处理。因此，RTP 协议不能提供应用分组的可靠传输。

8． 简单文件传送协议TFTP 与FTP 的主要区别是什么？各用在什么场合？

【答案】文件传送协议FTP 基于TCP 传输协议，其主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。它先建立连接再传输，有完善的容错机制。一旦客户进程和服务器进程建立连接，在拆除连接之前可以交互式工作，任意多次地在客户与服务器之间双向传送单个或一批文件。

简单文件传送协议TFTP 基于UDP 协议，当许多机器需要同时下载程序或文件时往往需要使用TFTP 。其数据是直接发送的，不知道对方能否收到，是不可靠的传送。同时它仅允许单向传输的文件，不提供目录浏览的功能，也不能对用户身份进行认证。但TFTP 代码所占的内存较小，因此对于较小的计算机或某些特殊用途的设备来说是很重要的。

9． 试举出常用的几种系统调用的名称，说明它们的用途。

【答案】系统的调用包括多种，例如bind 、accept 、listen 等。

当套接字被创建后，它的端口号和IP 地址都是空的，因此应用进程要调用bind （绑定）来指明套接字的本地地址（本地端口号和本地IP 地址）。在服务器端调用bind 时就是把熟知端口号和本地IP 地址填写到已创建的套接字中，称为把本地地址绑定到套接字。在客户端也可以不调用bind ，这时由操作系统内核自动分配一个动态端口号（通信结束后由系统收回）。

服务器在调用bind 后，还必须调用listen （收听）把套接字设置为被动方式，以便随时接受客户的服务请求。UDP 服务器由于只提供无连接服务，不使用listen 系统调用。

服务器紧接着就调用accept （接受），以便把远地客户进程发来的连接请求提取出来。系统调用accept 的一个变量就是要指明是从哪一个套接字发起的连接。

10．—个3200位长的TCP 报文传到IP 层，加上160bit 的首部后成为数据报。下面的互联网由两个局域网通过路由器连接起来。但第二个局域网所能传送的最长数据帧中的数据部分只有1200bit , 因此数据报在路由器必须进行分片，试问第二个局域网向其上层要传送多少比特的数据（这里的“数据”指的是局域网看见的数据）？

【答案】IP 数据报的长为：

第二个局域网分片应分为

三片的首部共为：

则总共要传送的数据共