第六章 传输层

计算机网络第七版课后答案完整版计算机网络是现代社会中不可或缺的一部分，它架起了人与人、人与信息的桥梁，促进了信息的传递和共享。

而针对计算机网络这门课程，学生通常会留下一些问题疑惑。

本文将为大家提供《计算机网络第七版》课后答案的完整版，帮助学生更好地理解和掌握相关知识。

第一章网络基础1. 什么是计算机网络？计算机网络是指利用通信设备和网络连接技术，将地理位置不同的计算机及其外部设备组合成一个完成协同工作的系统。

2. 计算机网络的分类有哪些？计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和互联网。

3. 什么是协议？协议是网络通信中计算机之间进行信息交换所必需遵循的规范和约定。

4. OSI参考模型是什么？OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种通信协议的参考模型，共分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

5. TCP/IP参考模型是什么？TCP/IP参考模型是计算机网络互联中广泛使用的一个协议参考模型，共分为四层，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。

6. 什么是HTTP协议？HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于传输超文本的应用层协议，是Web浏览器和Web服务器之间进行交互的基础。

7. 什么是UDP协议？UDP（User Datagram Protocol）是一种面向无连接的传输层协议，主要用于在网络上发送短报文。

与TCP协议相比，它传输速度更快，但可靠性较差。

第二章物理层1. 物理层的主要功能是什么？物理层主要负责传输比特流，将比特流转换为物理信号进行传输。

2. 什么是编码？编码是将数字信号转换为模拟信号或数字信号的过程。

3. 常见的编码方式有哪些？常见的编码方式有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等。

4. 什么是调制？调制是将数字信号转换为模拟信号的过程，常用的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。

例题一：设TCP使用的最大窗口为64KB，而传输信道的带宽可认为是不受限制的，若报文的平均往返时延为20ms，则最大吞吐量是多少？答：传输信道的带宽可认为是不受限制的，则发送时延可忽略。

平均往返时延为20ms，则发送方每秒可发送数据=1/(20*10-3)=50次只有每次都按最大窗口数发送数据才能得到最大的吞吐量。

所以：最大吞吐量=每秒发送数据次数*最大窗口=50*64KB=50*64*1024*8=26.2Mbps例题二：一个TCP连接使用256Kbps的链路，其端到端时延为128ms。

经测试发现吞吐量只有120Kbps。

试问发送窗口是多少？分析：发送时延=8x÷(256×1000)，端到端往返时延等于256ms(2×128ms)，设窗口值为x（以字节为单位），假定一次最大发送量等于窗口值，由于吞吐量为128Kbps，所以传输效率为50%（128÷256）。

传输效率=发送时延÷总时延，因此，(8x÷(256×1000)) ÷(8x÷(256×1000)+256×0.001)=0.5，得x=8192。

窗口大小为8192字节。

例题三：通信信道带宽为1Gbps，端到端的传播时延为10ms。

TCP的发送窗口为65535字节，试问：可能达到的最大吞吐量是多少？信道利用率是多少？解析：最大吞吐量为：65535×8/20=26.214Mb/s利用率为：26.214Mb/s÷1000Mb/s≈2.6%例题四：主机A向主机B发送一个很长的文件，其长度为L字节。

假定TCP 使用的MSS有1460字节。

（1）在TCP的序号不重复使用的条件下，L的最大值是多少？（2）假定使用上面计算出文件长度，而运输层、网络层和数据链路层所使用的首部开销共66字节，链路的数据率为10Mb/s，试求这个文件所需的最短发送时间。

第6章传输层教学目标：1、了解传输层的功能2、掌握TCP和UDP协议的工作原理3、理解TCP和UDP协议和上层通信机制教学重点：传输层的功能，TCP和UDP协议教学难点：TCP和UDP协议通信机制教学课时：4课时教学方法：讲解法、讨论法、演示法、练习法教学内容及过程：第6章传输层6.1内容简介传输层是OSI七层参考模型的第四层，它为上一层提供了端到端（end to end）的可靠的信息传递。

物理层使我们可以在各链路上透明地传送比特流。

数据链路层则增强了物理层所提供的服务，它使得相邻节点所构成的链路能够传送无差错的帧。

网络层又在数据链路层基础上，提供路由选择、网络互联功能。

而对于用户进程来说，我们希望得到的是端到端的服务，传输层就是建立应用间的端到端连接，并且为数据传输提供可靠或不可靠的链接服务。

6.2传输层简介一、传输层的定义传输层是OSI模型的第4层。

一般来说，OSI下3层的主要任务是数据通信，上3层的任务是数据处理。

该层的主要任务用一句话表示就是“向用户提供可靠的端到端的服务，处理数据包的传输差错、数据包的次序、处理传输连接管理等传输方面的问题，以保证报文的正确传输”。

二、传输层功能⏹连接管理⏹流量控制⏹差错检测⏹对用户请求的响应⏹建立无连接或面向连接的通信→面向连接：会话建立、数据传输、会话拆除→无连接：不保证数据的有序到达6.3TCP协议传输层协议为TCP（transmission control ptotocol），因此传输层也被称为TCP层。

TCP 协议是面向连接的端到端的可靠的传输层协议。

它支持多种网络应用程序，对下层服务没有多少要求，同时假定下层只能提供不可靠的数据报服务，并可以在多种硬件构成的网络上运行。

一、TCP分段格式⏹序列号和确认号（32比特）⏹ 窗口（16比特） ⏹ 校验和（16比特） ⏹ 数据（可变大小） ⏹ 头长度（4比特） ⏹ 标志（6比特） ⏹ FIN （完成） ⏹ PSH （推） ⏹ RST （复位） ⏹ SYN （同步） ⏹ 紧急指针（16比特） ⏹ 选项（可变长度） 二、TCP 的连接建立和拆除 1、TCP 的连接建立2、TCP 的连接建立发送 SYN接收 SYN1发送 SYN接收 SYN 发送 SYN, ACK接收 SYN123、TCP 连接建立4、TCP 连接拆除发送 SYN接收 SYN 发送 SYN, ACK建立会话123接收 SYN三、TCP 可靠传输技术当TCP 的连接建立好后，为保证数据传输的可靠，TCP 协议要求对传输的数据都进行确认，为保证确认的正常进行，TCP 协议首先对每一个分段都作了32位的编号，称为序列号。

第六章 传输层传输层解决一个应用进程与另外一个应用进程之间的数据传输的问题。

对网络进行分类，通常也是以传输层为界限来进行分类的：1、 把网络分为通讯子网和资源子网（传输层分在了上面）通讯子网用于传递数据，它不关心数据的意思，通讯子网只有7层协议中的下面三层；资源子网（网上的所有主机）的设2、 传输服务的使用者和传输服务的提供者（传输层分在了下面）传输层以上是应用进程自己要处理的东西，如：进程要发送什么消息，如何理解消息；传输层以下（包括传输层）为进程之间的通讯提供传输服务。

对于需要进行数据通讯的应用进程来讲，它不管数据传输是如何实现，它只是将要传输的数据交给传输层就行了，因此传输层为高层的用户屏蔽了通讯的细节，同时也提供了一组通讯的接口。

的服务质量很好，则传输层的实现就比较简单，只需要提供通讯进程的标识就可以了；如果通讯子网提供的服务质量不好，则所有的数据传输的可靠都必须由传输层自己来保证。

传输服务一、传输层的功能及在协议层中的作用 1、传输层在OSI 模型中的位置1)介于通讯子网和资源子网之间，对高层用户屏蔽了通讯的细节2)弥补了通讯子网所提供服务的差异和不足，提供端到端之间的无差错保证 3)传输层工作的简繁取决于通讯子网提供服务的类型 2、传输层与上下层之间的关系传输层使高层用户看到的好像就在两个传输层实体之间有一条端到端的、可靠的、全双工的通信通道（即：数字管道） 二、传输层为上层提供的服务1、 面向连接的服务（即：可靠的服务）：通讯可靠，而且是按序传输的，对数据有效验和重发（针对数据包丢失，传输层采用重传机制解决）针对按序传输（发送顺序和接受顺序是一样的），传输层采用缓冲区来解决：当一个数据到达后，在交给应用进程处理前，传输层要看收到的数据的序号，若序号排在该数据前面的数据没有收到，则收到的数据会暂存在缓冲区，等前面序号的数据到达后，再一起交给应用进程。

如：TCP/IP 模型中应用层协议FTP 、Telnet 等 2、 面向非连接的服务（即：不可靠的服务）：提供的是不可靠的传输，对数据无效验和重发，通讯速率高，如：TCP/IP 模型中应用层协议SNMP 、DNS 等 三、传输服务原语1、传输服务原语是应用程序和传输服务之间的接口1)一个典型的面向连接的服务原语（采用C/S 的工作方式提供服务）2、TPDU 的发送过程3、 伯克利套接字（Berkeley Sockets ）在TCP/IP 协议当中，用得最多的传输层服务原语就是伯克利套接字。

特点:A：降低了节点的存储空间（一般为高速缓存），提高交换效率，降低费用B：分组在节点的处理时间少，减小了分组在网络中的延迟，提高了线路利用率分组小，则出错重发率低，且同一报文的各个分组可以并行的在网络中传输，提高了传输率第三章数据链路层1、了解LLC （逻辑链路控制）子层的功能建立和释放数据链路层的逻辑连接，提供与高层的接口，差错控制，给帧加上序2、了解字符填充及位填充成帧法字符填充，帧的首尾都为一个特殊的标志字节（ASCII码）发送方的处理如果帧中也有该标志字符，则填充一个转义字符如帧中也有转义字符，则再填充一个转义字符接收方的处理位填充成帧法，帧的首尾都为一个固定的8bit （01111110）作为标志。

发送方的数据中如果碰到连续的5个1,则自动在其后填充0;接受方如果收到连续的5个1如果其后为1，则表明帧结束；如果其后为0，则去掉该0；3、掌握滑动窗口过程及两种重发方式过程：发送方The lower edge of the S-window（发送窗口后沿或下界）：最早发送但还未收到确认的帧序号。

如果收到确认帧，则后沿向前移动（+ 1）The upper edge of the S-window（发送窗口前沿或上届）：最晚发送但还未收到确认的帧序号+ 1。

如果网络层此时有数据要发送，且当前窗口未达到最大尺寸，则可放进发送窗口，前沿向前移动接收方接收窗口：接收方允许接收的帧序号集合接收窗口尺寸：接收窗口中帧的个数接收窗口后沿：最早准备接收但还未收到的帧序号接收窗口前沿：最晚准备接收但还未收到的帧序号+ 1注意：接收窗口尺寸总是保持最初的大小，也即，接收窗口将整体移动方式：选择性重发：最大发送窗口尺寸： 2 A n —1。

退回N帧重发：最大发送窗口尺寸：2n —1第四章MAC（介质访问控制）子层1、了解MAC子层的功能将上层交下来的数据封装成帧进行发送，接收时进行相反的过程,实现和维护MAC 协议，比特差错控制 ，寻址 2、 明白CSMA/CD 勺发送和接收过程NIC 处于发送和接收两状态之一，开始接收完成接收。

第七章习题〔传输层〕一．名词解释1. ______ UDP2. ______ 恢复功能3. ______ 报文4. ______ 传输延迟5. ______ TCP6. ______ 剩余误码率7. ______ 连接建立失败的概率8. ______ 重传计时器9. ______ 段segment10. ______ 连接建立延迟A．在传输层之间传输的协议数据单元。

B．传输效劳用户要求建立连接到收到连接确认之间所经历的时间。

C．在最大连接建立延迟时间内连接未能建立的可能性。

D．从源主机传输用户发送报文开始到目的主机传输用户接收到报文为止经历的时间。

E．用于测量丧失或乱序的报文数占整个发送的报文数的百分比。

F．在出现内部问题或拥塞情况下，传输层本身自发终止连接的可能性。

G．一种无连接的、不可靠的传输层协议。

H．一种面向连接的、可靠的传输层协议。

I．TCP协议传递给IP的信息单元。

J．为了控制丧失的或丢弃的报文段，TCP使用了处理报文段确认的等待时间的计时器。

二．单项选择1．计算机网络最本质的活动是分布在不同地理位置的主机之间的_______ 。

A.数据交换B.网络连接C.进程通信D.网络效劳2．效劳器控制着网络共享的资源，具有更高的权限，它要完成用户合法身份的识别、资源访问的管理，因此效劳器的_______ 也就显得格外的重要。

A.平安性B.性能C.配置D.通信能力3．在UNIX Socket调用中，Accept〔〕调用是为_______ 的传输效劳设计的。

A.无连接B.无连接或面向连接C.面向连接D.可靠4．设计传输层的目的是弥补通信子网效劳的缺乏，提高传输效劳的可靠性与保证_______ 。

A.平安性B.进程通信C.保密性D.效劳质量QoS5．传输层的作用是向源主机与目的主机进程之间提供_______ 数据传输。

A.点到点B.点对多点C.端到端D.多端口之间6．UDP端口号分为3类，即熟知端口号、注册端口号和_______ 。

计算机⽹络（第三版）第⼀到第六章课后问答题答案整理第⼀章计算机⽹络概论1.请参考本章对现代Internet结构的描述，解释“三⽹融合”发展的技术背景。

基于Web的电⼦商务、电⼦政务、远程医疗、远程教育，以及基于对等结构的PSP⽹络、3G/4G与移动Internet的应⽤，使得Internet以超常规的速度发展。

“三⽹融合”实质上是计算机⽹络、电信通信⽹与电视传输⽹技术的融合、业务的融合。

2.请参考本章对Internet应⽤技术发展的描述，解释“物联⽹”发展技术背景。

物联⽹是在Internet技术的基础上，利⽤射频标签、⽆线传感与光学传感等感知技术⾃动获取物理世界的各种信息，构建覆盖世界上⼈与⼈、⼈与物、物与物的智能信息系统，促进了物理世界与信息世界的融合。

3.请参考本章对于城域⽹技术特点的描述，解释“宽带城域⽹”发展技术背景。

宽带城域⽹是以IP为基础，通过计算机⽹络、⼴播电视⽹、电信⽹的三⽹融合，形成覆盖城市区域的⽹络通信平台，以语⾳、数据、图像、视频传输与⼤规模的⽤户接⼊提供⾼速与保证质量的服务。

4.请参考本章对WPAN技术的描述，举出5个应⽤⽆线个⼈区域⽹络技术的例⼦。

答：家庭⽹络、安全监控、汽车⾃动化、消费类家⽤电器、⼉童玩具、医⽤设备控制、⼯业控制、⽆线定位。

5..请参考本章对于Internet核⼼交换、边缘部分划分⽅法的描述，举出⾝边5种端系统设备。

答：PDA、智能⼿机、智能家电、⽆线传感器节点、RFID节点、视频监控设备。

第⼆章⽹络体系结构与⽹络协议1．请举出⽣活中的⼀个例⼦来说明“协议”的基本含义，并举例说明⽹络协议三要素“语法”、“语义”与“时序”的含义与关系协议是⼀种通信规则例：信件所⽤的语⾔就是⼀种⼈与⼈之间交流信息的协议，因为写信前要确定使⽤中⽂还是其他语⾔，否则收信者可能因语⾔不同⽽⽆法阅读三要素：语法：⽤户数据与控制信息的结构与格式，以及数据出现顺序语义：解释⽐特流的每⼀部分含义，规定了需要发出何种控制信息，以及完成的动作和作出的响应时序：对实现顺序的详细说明2．计算机⽹络采⽤层次结构的模型有什么好处？1）各层之间相互独⽴2）灵活性好3）各层都可采⽤最合适的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其他层4）易于实现和维护5）有利于促进标准化3．ISO在制定OSI参考模型时对层次划分的主要原则是什么？1）⽹中各结点都具有相同的层次2）不同结点的同等层具有相同的功能3）不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信计算机⽹络技术基础教程计算机⽹络概述...计算机⽹络概述...4）同⼀结点内相邻层之间通过接⼝通信5）每个层可以使⽤下层提供的服务，并向其上层提供服务4．如何理解OSI参考模型中的“OSI环境”的概念？“OSI环境”即OSI参考模型所描述的范围，包括联⽹计算机系统中的应⽤层到物理层的7层与通信⼦⽹，连接结点的物理传输介质不包括在内5．请描述在OSI参考模型中数据传输的基本过程1）应⽤进程A的数据传送到应⽤层时，加上应⽤层控制报头，组织成应⽤层的服务数据单元，然后传输到表⽰层2）表⽰层接收后，加上本层控制报头，组织成表⽰层的服务数据单元，然后传输到会话层。

传输层基本功能传输层是计算机网络体系结构中的一层，负责在源主机和目的主机之间提供可靠的数据传输服务。

它的基本功能主要包括连接建立、数据分割与重组、流量控制和拥塞控制。

一、连接建立传输层通过建立连接来确保数据的可靠传输。

在传输层中，常用的连接是面向连接的TCP（Transmission Control Protocol）连接。

TCP连接是一种可靠的、有序的、全双工的连接，它通过三次握手的方式在源主机和目的主机之间建立起连接。

首先，源主机向目的主机发送一个连接请求报文，目的主机收到请求后向源主机发送一个确认报文，最后源主机再向目的主机发送一个确认报文，完成连接的建立。

二、数据分割与重组传输层负责将应用层发送的数据分割成适合传输的报文段，并在目的主机上将接收到的报文段重新组装成完整的数据。

这是因为应用层发送的数据往往是大于网络传输的最大单元（MTU）的，因此传输层需要将数据进行分割，以便在网络中进行传输。

在接收端，传输层根据报文段的序号和确认号进行重组，确保数据的完整性。

三、流量控制传输层通过流量控制机制来控制发送方向接收方发送数据的速率，以保证接收方能够及时处理接收到的数据。

流量控制主要基于滑动窗口协议，发送方和接收方各自维护一个窗口，用来控制发送和接收的数据量。

发送方根据接收方返回的确认信息来调整发送数据的速率，以避免接收方因为处理不过来而丢弃数据。

四、拥塞控制拥塞控制是传输层的重要功能之一，它用来控制网络中的拥塞程度，避免过多的数据注入到网络中而导致网络性能下降。

拥塞控制采取的措施包括减少发送方的发送速率、丢弃一部分数据、延迟发送等。

传输层通过使用拥塞窗口来控制发送方的发送速率，当网络拥塞时，发送方会减小拥塞窗口的大小，以减少发送的数据量。

总结：传输层作为计算机网络体系结构中的一层，承担着连接建立、数据分割与重组、流量控制和拥塞控制等基本功能。

通过建立连接，传输层确保了数据的可靠传输；通过数据分割与重组，传输层实现了大数据的分割和重组；通过流量控制，传输层控制了发送方向接收方发送数据的速率；通过拥塞控制，传输层避免了网络拥塞导致的性能下降。