TCP与UDP必考题

发布时间:2011-12-09 12:53:48   来源:文档文库   
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问题及解答:

1.端口(port)和套接字(socket)的区别是什么?

2.是否TCPUDP都需要计算往返时间RTT

3.TCP传送数据时,有没有规定一个最大重传次数?

4.为什么TCP在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号?

5.TCP连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当TCP在连续发送报文段时,若要管道得到充分的利用,则发送窗口的大小应怎样选择?

6.TCP发送方和接收方都需要滑动窗口吗?各有什么作用?

7.滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗?调整窗口大小可以起到什么作用?

8.UDP协议中需要滑动窗口协议吗?为什么?这样有什么好处有什么坏处?

1.端口(port)和套接字(socket)的区别是什么?

答:套接字包含了端口,因为套接字= (IP地址,端口号)。套接字是TCP连接的端点。套接字又称为插口

但我们已经讲过,套接字(socket)有多种意思。当使用API时,套接字往往被看成是操作系统的一种抽象,这时,套接字和一个文件描述符是很相似的,并且是应用编程接口API的一部分。套接字由应用程序产生,并指明它将由客户还是服务器来使用。当应用进程创建一个套接字时,要指明该套接字使用的端口号。

端口则是应用层服务的的一种代号,它用来标志应用层的进程。端口是一个16 bit的整数。各种服务器使用的端口号都是保留端口号,以便使客户能够找到服务器。例如万维网服务器使用的端口号是80

在发送数据时,应用层的数据通过端口向下交付到运输层。在接收数据时,运输层的数据通过适当的端口向上交付到应用层的某个应用程序

2.是否TCPUDP都需要计算往返时间RTT

答:TCP有的,UDP没有的,UDP发出去其实就不管了,它是需要在应用软件(应用层)来做一个数据传送保障的机制的。重发也是通过软件端实现。TCP本身协议就具有保障数据的功能。

3.TCP传送数据时,有没有规定一个最大重传次数?

答:我们知道以太网规定重传16次就认为传输失败,然后报告上层。但TCP没有规定最大重传次数,而是通过设置一些计时器来解决有关传输失败的问题

4.为什么TCP在建立连接时不能每次都选择相同的、固定的初始序号?

答:从理论上讲是可能会出现这种状况的。但概率太小了。序列号的范围在0-232次方之间。建立tcp的双方是独立随机在其中选取的。所以基本上认为双方不会选择到相同的序列号。

5.TCP连接很像一条连接发送端和接收端的双向管道。当TCP在连续发送报文段时,若要管道得到充分的利用,则发送窗口的大小应怎样选择?

答:我们可以用下面的图来说明这一问题。

图中在发送端和接收端之间的两个白色长条表示TCP全双工通信的发送管道和接收管道。管道是对信道的一种抽象,便于讨论问题(可以不涉及下层互连网络的细节)。

假定在t = 0时发送端使用慢开始算法来发送报文段,因此在t = 0时只能发送一个报文段(图中标有1的绿色长方条就代表报文段1)。图中的时间都是按离散的时间单位表示。

为简化分析,我们还假定,发送窗口仅由发送端的拥塞窗口来确定,接收端不对发送窗口加以限制。

假定在t = 1时,报文段1的第一个比特正好走完四分之一的管道,同时该报文段的最后一个比特正好发送完毕。

t = 4,报文段1的前沿到达接收端。

t = 5时,接收端将报文段1接收完毕。

假定接收端立即发送确认报文段。我们所用的标记是:对报文段n的确认报文段我们用具有标记n的红色小长方条表示。

t = 9,对报文段1的确认的前沿到达发送端。

t = 10,发送端将发送窗口加1变为2(可以发送报文段23),并开始发送报文段2(这一步图中省略了,没有画出)。

t = 11,报文段2走完发送管道的四分之一,发送端开始发送报文段3

t = 12,报文段23填满发送管道的一半。

t = 14,报文段2的前沿到达接收端。

t = 15,接收端收完报文段2,并发送对报文段2的确认。

t = 16,接收端收完报文段3,并发送对报文段3的确认。

t = 19,对报文段2的确认前沿传播到发送端。

t = 20,发送端收到对报文段2的确认,将发送窗口加1变为3(可以发送报文段4, 56),并开始发送报文段4(这一步图中省略了,没有画出)。对报文段3的确认的前沿也在这个时间传播到发送端。

再以后的过程我们用下面的另一张图来说明。

t = 21,发送端收到对报文段3的确认,将发送窗口再加1变为4(可以发送报文段4, 5, 67),并开始发送报文段5。此时,报文段4已完全进入发送管道,前沿到了管道的四分之一处。

以后的过程读者自己都可以看懂。这里只再提几点。

发送端每收到一个对没有确认过的报文段的确认,就将发送窗口加1。因此在陆续收到确认4 ~ 7后,将发送窗口加4,即增大到8,可以连续发送报文段8 ~ 15

管道空间是有限的。从图中表示的例子可以看出,这样的管道至多可容纳4个报文段。当发送窗口很小时,管道在大部分时间内是比较空的(见前面的第一张图)。这说明在TCP连接中传输数据的效率比较低。

当发送窗口增大时,管道逐渐被填满。可以看出,在t = 34 ~ 38时,发送管道一直是被填满的,这说明发送管道被利用得很充分。因为报文段的传输需要时间,因此对报文段的确认总是会滞后一段时间。上面的例子表明,在单方向发送报文段(另一个方向发送确认)的情况下,发送管道和接收管道往往不能同时被充分利用(除非发送窗口的数值较大)。但如果双向都能发送数据报文段,那么发送管道和接收管道就都能够被利用得较充分。

我们还可看出,接收管道(即接收端发送确认报文段的管道)在任何情况下都没有填满。这是因为确认报文段很短,只需很短的时间就可发送出去。但接收一个数据报文段需要较多的时间,这就造成确认报文段不可能连续地从接收端发送出去。

6.TCP发送方和接收方都需要滑动窗口吗?各有什么作用?

答:发送方和接受方都维持了一个窗口,窗口内部包含了那些可以接受的序列号。
发送方的窗口大小从0开始,以后可以增大到某一个预设的最大值。由于发送方可能在将来的某个时刻重传未被确认的帧,所以它必须把已经送出去的帧保留一段时间,直到他知道接受方已经接受了这些帧。当第n帧的确认到来时,第n-1,n-2等也都被自动地确认了。
接受方的窗口总是固定大小的。接受方为其窗口内的每一个序列号保留了一个缓冲区。与每个缓冲区相连关联的还有一位,用来指明该缓冲区是满的还是空的。任何时候当一帧到达时,接受方通过between函数检查它的序列号,看是否落在窗口内。如果确实落在窗口内,并且以前还没有收到这一帧,则接受该帧,并且保存起来

7.滑动窗口的窗口大小可以动态调整吗?调整窗口大小可以起到什么作用?

答:理论上是可以动态调整的,但具体要要看设备。一般稍微好点的设备都会支持的。作用:调节收发双方的速度问题。如:发端快一点10MP/S但收端接受速度慢,那么如果发端一直都不去调整,那么后面的帧就会把前面发的帧给淹没。

8.UDP协议中需要滑动窗口协议吗?为什么?这样有什么好处有什么坏处?

答:UDP不需要,UDP不是基于连接的,接受方无法控制发送方,只要知道接受方的地址就尽力地给它发数据。好处是发送速度效率高,缺点是不保证传输的可靠性

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/5ab4e90a52ea551810a687aa.html

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