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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． —个TCP 报文段的数据部分最多为多少字节，为什么？如果用户要传送的数据的字节长度超过TCP 报文段中的序号字段可能编出的最大序号，问还能否用TCP 来传送？

【答案】一个TCP 报文段的数据部分最多为65495字节。因为此数据部分加上TCP 首部的20字节，再加上IP 首部的20字节，正好是IP 数据报的最大长度65535字节。若IP 首部包含了选择，则IP 首部长度超过20字节，这时TCP 报文段的数据部分的长度将小于65495字节。

如果数据的字节长度超过TCP 报文段中的序号字段可能编出的最大序号，则通过循环使用序

号（即若当前序号增加到最大则下一个序号为0），仍能用TCP 来传送。

3． 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。

②超时重传。TCP 每发送一个报文段，就对这个报文段设置一次计时器。只要计时器设置的重传时间到了规定时间，但此时还没有收到确认，那么就要重传这一报文段。

4． 浏览网页的时候，请运用TCP/IP、DNS 、HTTP 、HTML 、URL 、MIME 等术语描述浏览网页的整个逻辑过程。

【答案】HTTP 协议是基于请求/响应模式的（相当于客户机/服务器）。一个客户机在浏览器中输入URL 地址，然后通过DNS 的域名解析过程将该URL 解析成主机的IP 地址，然后客户机与服务器主机建立TCP 连接，发送一个请求给服务器，请求方式的格式为：统一资源标识符（URL ）、协议版本号，后边是MIME 信息包括请求修饰符、客户机信息和可能的内容。服务器接到请求后，给予相应的响应信息。其格式为一个状态行。包括信息的协议版本号、一个成功或错误的代码，后边是MIME 信息包括服务器信息、实体信息和可能的内容。

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． 以太网使用的CSMA/CD协议是以争用方式接入到共享信道。这与传统的时分复用TDM 相比优缺点如何？

【答案】（1）CSMA/CD协议优点：CSMA/CD是一种动态的媒体随机接入共享信道方式，而传统的时分复用TDM 是一种静态的划分信道，所以从对信道的利用来讲，CSMA/CD是用户共享信道，更灵活，可提高信道的利用率。而TDM 则是按时隙固定分配信道，当用户没有数据要传送时，信道在该用户时隙就浪费了。对局域网来说，连入信道的是相距较近的用户，因此通常信道带宽较大，如果使用TDM 方式，用户在自己的时隙内没有数据发送的情况会更多，不利于信道的充分利用。对计算机通信来说，突发式的数据更不利于使用TDM 方式；

（2）CSMA/CD协议缺点：因为CSMA/CD是用户共享信道，所以当同时有多个用户需要使用信道时会发生碰撞，降低信道利用率，而TDM 中用户在分配的时隙中不会与别的用户发生冲突。当网络上负载较轻时，CSMA/CD协议很灵活。但网络负载很重时，TDM 效率就很高。

7． 什么是网络管理？为什么说网络管理是当今网络领域中的热门课题？

【答案】网络管理，是指网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理的操作，主要包括故障管理、配置管理、计费管理、性能管理和安全管理。网络管理的一般模型，如图所示。

图 网络管理的一般模型

网络管理对一个网络系统的高效运行非常重要，随着网络使用的普及，网络性能维护、网络计费使用以及网络安全管理等方面逐渐成为人们研宄的热点问题，因此，网络管理也就成为了当