应用层 传输层问题

（一） 应用层

1.Internet域名解析有哪两种方式？试简述各自工作原理。

一般客户机和服务器之间属于递归查询，即当客户机向DNS服务器发出请求后，若DNS服务器不能解析，则它会向另外的DNS发出请求，最终将结果返还给客户机。

一般DNS服务器之间用迭代查询，若本地域名服务器不能解析，则他会请求根域名服务器，跟域名服务器会给他一个可以给你帮助的顶级域名服务器的地址，依据地址请求请求顶级域名服务器后，会得到相应权限域名服务器，以此类推。

 

2.简述Smtp工作过程和每阶段使用的协议

连接建立        采用TCP协议

邮件发送        采用STMP协议

释放连接        TCP协议

 

（二） 传输层

1.假如要你在应用层设计一个网络应用，比如qq聊天，可以给某指定朋友传送任何长度、类型的信息，要求接收方可以检查错误，请设计一个的完整的报文。假如加一个“最多转发给5个人”的限定（假定不能通过界面拷贝/复制），重新设计报文，并设计一个处理算法。

 

报文包括：目的IP地址 源IP地址 源端口地址 目的端口地址 TTL生存时间（3位） 校验 片偏移 分片长度 类型字段  报文长度 等。

If (转发次数 <=  101b)

         Then 允许转发

Else

         提示信息

         关闭转发

2.如果希望通过socket传输信息，一类是视频信息，要边下边放（要求在能播放时要保持顺畅），一类是控制信息，要对播放视频进行管控（比如暂停、后拉、前进），但是对视频信息的下载不能产生影响，试设计一套比较好的方案。

Socket设置2个端口，一个专门控制视频数据信息，另一个专门控制传输信息，前者要求可以边下载边播放，后者对视频进行暂停、后拉、前进控制等。两端口互相不影响。

3.简述TCP的三次握手协议的过程，并说明为什么要使用三次握手协议？

ROUND 1: 客户端向服务器端发送连接请求报文段，AYN = 1,seq = x(随机)；

ROUND 2: 服务器端接收到请求之后，为该TCP连接分配缓存和变量，并向客户端发送连接确认报文，SYN = 1, ACK = 1, ack = x+1,seq = y(随机);

ROUND 3:客户端为该TCP连接分配缓存和变量，并向服务器端发送确认的确认，SYN = 0,ACK = 1, ack = y+1.

完成三次握手之后客户端可服务端进行数据传输。

为什么使用三次握手协议：若改为两次握手，可能会有死锁发生，三次握手可以有效的防止已过期的连接再次传送到被连接主机。

 

4.一个TCP 连接下面使用256kb/s的链路，其端到端时延为128ms。经测试，发现吞吐量只有120kb/s。试问发送窗口W是多少？（提示：可以有两种答案，取决于接收等发出确认的时机）。

1）设窗口大小为x

则有x/(x/256kb/s+256ms) = 120kb/s

136/256x = 256ms *120kb/s = 30720b

X = 57826b = 7228字节

2）设窗口值为X

8x/（128*2*1000） = 256 *0.001

得 x = 8192;

 

 

5.设TCP 使用的最大窗口为65535 字节，而传输信道不产生差错，带宽也不受限制。若报文段的平均往返时延为20ms，问所能得到的最大吞吐量是多少?

在发送时延可以忽略的情况下，最大数据率 = （最大窗口 * 8）/平均往返时延

= （65535 * 8 bit ）/ 20ms = 26.2MB/S.

 

 

 

6.设某一时刻TCP连接慢开始门限 ssthresh=16。TCP随后执行慢开始算法和拥塞避免算法，假设当拥塞窗口的大小上升为18时，网络发生了拥塞。

1）若TCP再次执行慢开始算法和拥塞避免算法。试求出从第1次数据传输到第14次数据传输中每一次对应的拥塞窗口大小（也可画图表示，必须标明图中各点坐标值）。

略，先指数增大到16，后加法增大到18，再从1满开始，到9，再假发增大。

 

2）若在发生拥塞时又检测到了４个ＡＣＫ，若采用快恢复算法，拥塞窗口 cwnd应该设置为多少？

Cwnd = ssthresh + n * mss

          =9 + 4

          = 13mss;

 

3）如果不慎发生了拥塞，请分析会有哪些危害（至少给出两种，每个２分）？

若发生拥塞，

若发生拥塞，则分组存在很大时延，因分组丢弃产生不必要的重传，导致转发不必要的副本，当分组最终被丢弃时，上游路由器用于该分组的资源也会被浪废。

 

7.为什么数据链路层已经有流量控制，Interenet在传输层依然要进行流量控制？

1.数据链路层流流量控制是点到点的，而传输层控制的是端到端的。

2.控制手段不同。数据链路层：接收方收不到就不回复确认。    传输层：接收端发送给发送端窗口通告。

3.虽然两层都有流量控制，但是控制的对象是不同的。两层的工作方式不同，传输的数据对象也不同，数据链路层传输的是Frame，面对的是物理设备，而传输层的是Packet，面对的是高层应用。这样分别对应的不同的速度，不同的介质，因而需要进行流量控制。

 

8.在设计网络视频直播工具时，应使用无连接的报文服务。为了提高处理速度和效率，我们直接使用网络层的IP数据报服务，而没有经过传输层，请问这样的设计是否可行？为什么？

不可行，因为网络层只负责主机与主机的连接，需要通过传输层的复用/分用功能来建立端到端的连接。

9.网络层的IP协议提供无连接的数据报服务，而传输层UDP也提供无连接的报文服务，那么用户进程直接发送原始的IP分组而不通过传输层可以吗？为什么？

不可以，因为不同的应用进程设计不同的进程涉及不同的端口，如果不通过传输层，无法实现端到端传输。

 

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