计算机网络课后题答案——作业3 传输层.pdf

在探讨计算机网络传输层的知识点时，我们会聚焦于rdt3.0协议、TCP协议、窗口流控机制和Wireshark分析工具。 rdt3.0是停等协议的代表，其特点是：在任意一个往返时间内（RTT），只有一个数据包在传输，所以接收方不需要在确认（ACK）信息中包含序号，这是因为发送方在发送下一个数据包前，必须等待接收方的确认，从而确保它仅对当前正在接收的数据包或上一个已接收到的数据包进行确认，因此不会出现两个序号相同的确认信息，从而避免了混淆。 在进行窗口长度的计算时，我们要考虑的是信道利用率。问题中给出了R（传输速率）为1Gbps，RTT（往返时间）为0.03s，数据包长度L为1500字节。在给定条件下，要使信道利用率超过90%，需要求解n的值，此处n代表窗口长度。通过理论计算可以得出，窗口长度n必须大于225才能满足条件。在此基础上，进一步的计算是为了确定窗口长度的合理取值范围，以便达到高效的信道利用。 接着，我们考虑ACK的序号。在TCP协议中，接收方向发送方返回ACK时，会根据已经正确接收的分组序号来填写确认号。如果ACK丢失，发送方将无法确认之前的哪些分组已被接收，因此需要设置一个计时器来实现超时重传。例如，如果ACKk-4丢失，发送方将认为序列号为[k-4, k-3, k-2, k-1]的数据包未被确认。一旦ACKk-4送达，则窗口会更新为[k-3, k-2, k-1, k]。每确认一个分组，发送窗口就会向前移动。 TCP的三次握手是建立连接的基础，其中SYN和ACK标志位在TCP段中被使用来初始化连接。Wireshark工具可以用于捕获和分析这些TCP段。在使用Wireshark进行网络分析时，通过实验可以观察到，发送文件时客户端和服务器端使用的IP地址和端口号，以及TCP同步序列号等信息。 再具体到TCP协议，我们需要了解窗口大小和慢启动阈值（ssthresh）的概念。窗口大小决定了发送方在收到ACK之前可以发送多少字节的数据，而慢启动阈值则用于控制传输过程中的拥塞避免。例如，ssthresh设置为32时，当发生超时事件时，窗口大小会先缩小到1，然后逐渐增加到ssthresh的一半，即16。如果在半途又发生一个超时，ssthresh会减半到8，而窗口大小也会回退到1，这样的过程称为“拥塞避免”。 使用Wireshark分析TCP传输，还可以看到序列号和确认号的值。序列号是数据流中每个字节的编号，确认号是期望收到对方下一个数据包的序列号。例如，序列号为207，源端口号为302，目的端口号为80的数据包中，如果确认号也是207，源端口号为80，目的端口号为302，说明该数据包是对上一数据包的确认。 总结以上讨论，我们深入探讨了传输层中的几种协议机制，包括rdt3.0的ACK机制、TCP的三次握手和窗口控制、以及如何使用Wireshark来观察和分析TCP数据流。这些知识点对于理解和优化网络传输性能至关重要，也是计算机网络学习者必须掌握的基础内容。