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2018年北京大学软件与微电子学院831计算机基础综合[专业硕士]之计算机网络考研基础五套测试题

  摘要

一、综合题

1. 如果TCP 往返时延RTT 的当前值是30ms ,随后收到的三组确认按到达顺序分别是在数据发送后26ms 、32ms 和24ms 到达发送方,那么新的RTT 估计值分别是多少?假定加权因子

【答案】往返时延是指数据从发出到收到对方相应的确认所经历的时间,它是用来设置计时器重传时间的一个主要参考数据。对于传输层来说,报文段的往返时延的方差较大,因此TCP 采用了一种自适应的算法,它将各个报文段的往返时延样本加权平均,得到报文段的平均往返时延RH , 计算公式如下:

平均往返时延RTT=

那么新的平均往返时延RTT=

则新的平均往返时延RTT=

则新的平均往返时延RTT=

所以,新的估计值分别为29.6ms , 29.84ms , 29.256ms 。

2. 在区分服务DiffServ 中的每跳行为PHB 是什么意思?EFPHB 和AFPHB 有何区别?它们各适用于什么样的通信量?

【答案】DiffServ 定义了在转发分组时体现服务水平的每跳行为PHB (Per-Hop Behavior)。所谓“行为”指在转发分组时路由器对分组是怎样处理的。“每跳”是强调这里所说的行为只涉及到本路由器转发的这一跳的行为,而下一个路由器再怎样处理则与本路由器的处理无关。

EFPHB 即迅速转发PHB (Expedited Forwarding PHB ), EF 指明离开一个路由器的通信量的数据率必须等于或大于某一数值。因此,EFPHB 用来构造通过DS 域的一个低丢失率、低时延、低时延抖动、确保带宽的端到端服务。EFPHB 可理想地用于实时应用,如视频、VOIP 或网络游戏等。

AFPHB 即确保转发PHB , AF 用DSCP 的比特0〜2将通信量划分(Assured Forwarding PHB)

为四个等级,并给每一种等级提供最低数量的带宽和缓存空间。对于其中的每一个等级再用DSCP 的比特3〜5划分出三个“丢弃优先级”,当发生网络拥塞时,对于每一个等级的AF , 路由器将按照“丢弃优先级”分别丢弃分组。AFPHB 适用于需要速率保证,但不需要延迟或抖动限制的流量。

(1)第1个确认到达后,旧的RTT=30ms,新的往返时延样本是26ms , (2)第2个确认到达后,此时,旧的RTT=29.6ms,新的往返时延样本=32ms, (3)第3个确认到达后,此时,旧的RTT=29.84ms,新的往返时延样本=24ms,

3. 什么叫显式路由选择?它和通常在因特网中使用的路由选择有何区别?

【答案】显式路由选择是指由入口LSR 来确定分组在进入MPLS 域以后的转发路径的工作方式。

显式路由使用流量工程技术或者手工制定路由,不受动态路由影响,路由计算中可以考虑各种约束条件(如策略、COS 等级),每个LSR 不能独立地选择下一跳,而由LSP 的入口,出口LSR 规定位于LSP 上的LSR 。提前为数据分组指明预定义路径,因此不再需要在沿途每一节点上做出路由选择决定。对于通信工程、QoS (服务质量)和防止路由选择循环,显式路由选择很有用。它要求提前建立路径,有些可在IP 网络中用MPLS (多协议标签交换)完成。源路由选择是显式路由选择的一种形式,它是在发送数据分组之前,端系统发现通过网络的路径。

4. 如果应用程序愿意使用UDP 完成可靠传输,这可能吗?请说明理由。

【答案】这是可能的,但需要对UDP 的不可靠的传输进行适当的改进,以减少数据的丢失。应用进程本身可在不影响应用的实时性的前提下,增加一些提高可靠性的措施,如采用前向纠错或重传已丢失的报文。

5. 因特网的发展大致分为哪几个阶段?请指出这几个阶段最主要的特点。

【答案】因特网的发展大致分为3个阶段:

第一阶段是从单个网络ARPANET 向互联网发展的过程。1969年美国国防部创建的第一个分

1983年,TCP/IP组交换网ARPANET 最初只是一个单个的分组交换网(并不是一个互连的网络)。

协议成为ARPANET 上的标准协议,在1983至1984年间,因特网形成;

第二阶段是3级结构的因特网。第二阶段的特点是建成了三级结构的因特网。从1985年起,美国国家科学基金会NSF (NationalScienceFoundation )就围绕六个大型计算机中心建设计算机网络,即国家科学基金网NSFNET 。它是一个三级计算机网络,分为主干网、地区网和校园网(或企业网);

第三阶段是多层次ISP 结构的因特网。第三阶段的特点是逐渐形成了多层次ISP 结构的因特网。大致将因特网分为以下五个接入级:第一级是网络接入点NAP ; 第二级是由多个公司经营的国家主干网;第三级是地区ISP (商用的、国家的);第四级是本地ISP ; 第五级是校园网、企业或家庭PC 机上网用户。

6. 流式存储音频/视频、流式实况音频/视频和交互式音频/视频都有何区别?

【答案】流式存储音频/视频是先把已压缩的录制好的音频/视频文件存储在服务器上,用户通过因特网下载这样的文件。流式存储音频/视频的特点是边下载边播放,即在文件下载后不久就开始连续播放。

流式实况音频/视频和无线电台或电视台的实况广播相似,是通过因特网实现一对多的通信。流式实况音频/视频节目不是事先录制好存储在服务器中,而是在发送方边录制边发送,并且接收时也是要求能够连续播放。

交互式音频/视频是用户使用因特网和其他人进行实时交互式通信,与前两种类型的区别在于,前两种类型都没有交互特性。现在的因特网电话或因特网电视会议就属于这种类型。

7. 什么是服务质量QoS? 为什么说“因特网根本没有服务质量可言”?

【答案】服务质量QoS 是服务性能的总效果,此效果决定了一个用户对服务的满意程度。 因特网的网络本身提供的服务是不可靠的,它只能提供“尽最大努力交付”的服务,所以根本没有服务质量可言。

8. IP 地址方案与我国的电话号码体制的主要不同点是什么?

【答案】IP 地址方案与我国的电话号码体制的主要不同点:

(1)交换方式不同。IP 地址方案是基于存储转发交换的,而电话号码基于电路交换的; (2)IP 地址分为网络号和主机号,用来标示网络中的某一台主机,它可以是静态的也可以是动态的,与主机地理位置无关。而电话号码则是固定的用来标示某一个用户终端,透过一个具体的电话号码,可以知道相应的国家代码,地区代码,交换局代码,然后是用户代码。

9. 详述TCP 拥塞控制方法的原理。

【答案】(1)慢速启动算法。

慢启动算法的做法是:在连接建立时,将拥塞窗口cwnd 初始化为一个最大报文段长度MSS 的数值。此后,每收到一个对新的报文段的确认,就将拥塞窗口cwnd 增加至多一个MSS 的数值,通常表现为按指数规律增长。

为防止拥塞窗口cwnd 的增长引起网络阻塞,还需要一个状态变量,即慢开始门限ssthresh ,其用法如下:

当cwnd

当cwnd>ssthresh时,停止使用慢开始算法,改用拥塞避免算法;

当cwnd=ssthresh时,既可使用慢开始算法,也可使用拥塞避免算法。

其中,拥塞避免算法的做法是:发送端的拥塞窗口cwnd 每经过一个往返时延RTT 就增加一个MSS 的大小,通常表现为按线性规律增长。

(2)快速重传算法。

快速重传和快速恢复是对以上拥塞控制算法的改进,以避免有时一条TCP 连接会因等待重传计时器的超时而空闲很长的时间。

快速重传算法规定,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超时。

(3)丢包检测机制有如下两种:

①重复ACK 信令。重复ACK 有两个作用,其一,发送端可以确信该ACK 序列号之前的TCP 报文段都已经被接收端成功接收;其二,发送端可以据此判断出接收端接收到的TCP 报文段发生了乱序的情况和接收端当前期待的TCP 报文段序列号,从而触发其拥塞控制策略。