计算机网络运输层
谢希仁《计算机网络》(第5版)章节题库-运输层(圣才出品)
第5章运输层一、选择题1．主机甲与主机乙之间已建立一个TCP连接，主机甲向主机乙发送了3个连续的TCP 段，分别包含300B、400B和500B的有效载荷，第3个段的序号为900。
若主机乙仅正确接收到第1个和第3个TCP段，则主机乙发送给主机甲的确认序号是（）。
[2011统考]A．300B．500C．1200D．1400【答案】B【解析】首先应该计算出第二个段的第一个字节的序号。
第三个段的第一个字节序号为900，由于第二个段有400B，所以第二个段的第一个字节的序号为900-400=500。
由于确认号就是期待接收下一个TCP段的第一个字节序号，所以主机乙发送给主机甲的确认序号是500。
这一题相对比较简单，考生只要理解TCP发送确认号的原理就可以了。
2．主机甲向主机乙发送一个（SYN=1，SEQ=11220）的TCP段，期望与主机乙建立TCP连接，若主机乙接受该连接请求，则主机乙向主机甲发送的正确的TCP段可能是（）。
[2011统考]A．（SYN=0，ACK=0，SEQ=11221，ACK=11221）B．（SYN=1，ACK=1，SEQ=11220，ACK=11220）C．（SYN=1，ACK=1，SEQ=11221，ACK=11221）D．（SYN=0，ACK=0，SEQ=11220，ACK=11220）【答案】C【解析】首先，不管是连接还是释放，一般只要写出来，SYN、ACK、FIN的值一定是1，排除A项和D项。
确认号是甲发送的序列号加1，ACK的值应该为11221（即11220已经收到，期待接收11221），所以排除B项可得正确答案A项。
另外需要重点提醒的是，乙的SEQ值是主机随意给的，和甲的SEQ值没有任何关系，这里只是巧合。
3．主机甲和主机乙之间建立一个TCP连接，TCP最大段长度为1000字节，若主机甲的当前拥塞窗口为4000字节，在主机甲向主机乙连续发送2个最大段后，成功收到主机乙发送的第一段的确认段，确认段中通告的接收窗口大小为2000字节，则此时主机甲还可以向主机乙发送的最大字节数是（）。
计算机网络(谢希仁第五版)-第五章_习题答案
第五章传输层5—01 试说明运输层在协议栈中的地位和作用，运输层的通信和网络层的通信有什么重要区别为什么运输层是必不可少的答：运输层处于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层，向它上面的应用层提供服务运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，但网络层是为主机之间提供逻辑通信（面向主机，承担路由功能，即主机寻址及有效的分组交换）。
各种应用进程之间通信需要“可靠或尽力而为”的两类服务质量，必须由运输层以复用和分用的形式加载到网络层。
5—02 网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响答：网络层提供数据报或虚电路服务不影响上面的运输层的运行机制。
但提供不同的服务质量。
5—03 当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向无连接的答：都是。
这要在不同层次来看，在运输层是面向连接的，在网络层则是无连接的。
<5—05 试举例说明有些应用程序愿意采用不可靠的UDP，而不用采用可靠的TCP。
答：VOIP：由于语音信息具有一定的冗余度，人耳对VOIP数据报损失由一定的承受度，但对传输时延的变化较敏感。
有差错的UDP数据报在接收端被直接抛弃，TCP数据报出错则会引起重传，可能带来较大的时延扰动。
因此VOIP宁可采用不可靠的UDP，而不愿意采用可靠的TCP。
5—06 接收方收到有差错的UDP用户数据报时应如何处理答：丢弃5—07 如果应用程序愿意使用UDP来完成可靠的传输，这可能吗请说明理由答：可能，但应用程序中必须额外提供与TCP相同的功能。
5—08 为什么说UDP是面向报文的，而TCP是面向字节流的答：发送方UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付IP 层。
UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。
接收方UDP 对IP 层交上来的UDP 用户数据报，在去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。
简述运输层复用和分用
简述运输层复用和分用在计算机网络中，运输层是负责处理数据传输的协议层。
它负责将上层的数据进行分段、打包，然后传输到网络层，同时也负责接收下层从网络层传送过来的数据，并对其进行重组。
在运输层中，复用和分用是两个重要的概念。
运输层复用运输层复用是指将多个上层数据（或多个逻辑通道）的信息汇集起来，形成一个单一的数据报文进行发送。
这个过程可以类比为在一条马路上，多个车辆通过特定的交通规则汇入到一条马路上，形成一个车流进行快速通行。
运输层复用的主要目的是提高数据传输的效率。
通过将多个上层数据的信息汇集在一起，可以减少在网络中传输的数据包的数量，从而降低网络拥堵和延迟。
此外，运输层复用还可以提供可靠的数据传输服务，因为即使在网络传输过程中出现丢包或错误，运输层也可以通过差错控制和流量控制等机制进行错误修复和数据重传。
运输层分用运输层分用是与复用相对应的概念。
在接收端，运输层将从网络层接收到的原始数据包根据其标识符（如序列号）进行重组，恢复成原始的数据报文，然后将其传递给相应的上层。
这个过程可以类比为在一条马路上，多个车辆按照特定的交通规则分流到不同的道路上。
运输层分用的主要目的是将接收到的原始数据进行还原，使其能够被正确的上层应用程序所使用。
在数据传输过程中，由于网络的不稳定性和不可靠性，原始数据可能会出现丢失、乱序、错误等情况。
通过运输层的分用操作，接收端可以准确地还原出原始的数据报文，从而保证数据的完整性和可靠性。
总之，运输层的复用和分用是两个相互对立的过程。
复用通过将多个上层数据的信息汇集在一起，提高了数据传输的效率；而分用则通过将接收到的原始数据进行还原，保证了数据的完整性和可靠性。
这两个过程共同作用，使得运输层能够实现高效、可靠的数据传输服务。
运输层协议的作用
运输层协议：连接你我，传输信息运输层协议是计算机网络中的一个重要组成部分，其作用是建立端到端的通信连接，实现数据的可靠传输。
具体来说，运输层协议可以实现以下几个方面的功能：
1. 端口管理
运输层协议通过端口来识别不同的应用程序，从而实现多个应用程序同时在同一台计算机上运行，不会互相干扰。
此外，端口也可以用于网络安全，例如关闭一些敏感的端口来防止黑客攻击。
2. 可靠传输
运输层协议可以实现将数据分割成数据包，并在传输过程中进行错误检测和纠正，从而确保数据的可靠传输。
其中，TCP协议是一个经典的可靠传输协议。
3. 流量控制
运输层协议可以基于网络传输速度、数据接收速度等因素，来实现流量控制，避免过多的数据发送导致网络阻塞。
4. 拥塞控制
拥塞控制是指在网络出现拥塞时，运输层协议可以减缓数据传输速度，从而避免网络的崩溃和数据的丢失。
在实际的网络应用中，常见的运输层协议有TCP、UDP等。
TCP协
议适用于那些对数据准确性要求较高的场合，例如文件传输、电子邮
件等。
而UDP协议则适用于实时传输、低延迟等场合，例如网络电话、视频会议等。
总之，运输层协议在计算机网络中扮演着至关重要的角色，它连
接了各个应用程序之间的通信，让我们可以轻松地交流和分享信息。
计算机网络 谢希仁 第五章习题解答
计算机网络谢希仁第五章：运输层1、试说明运输层在协议栈中的作用？运输层的通信和网络层的通信有什么重要的区别？为什么运输层是必不可少的？答：（1）首先，从通信和信息处理的角度来看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，并为高层用户屏蔽了下层通信通信子网的细节。
其次，运输层的另一个重要功能就是复用和分用功能。
第三，运输层对传输的报文提供了差错检测机制。
第四，根据应用的不同，运输层还采用不同的运输层协议提供不同的服务。
（2）网络层为主机之间提供逻辑通信，而运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信，如下图所示：（3）虽然无连接的运输服务和无连接的网络服务十分相似，但是运输层依然有它存在的必要性，因为：事实上，网络层是通信子网的一个组成部分，假设网络服务质量不可靠，频繁地丢失分组，网络层系统崩溃或不停的发出网络重置，这将发生什么情况呢？因为用户不能对通信子网加以控制，所以无法采用更好的通信处理机来解决网络层服务质量低劣的问题，更不可能通过改进数据链路层纠错能力来改善低层的条件。
因此，解决这一问题的唯一可行的办法就是在网络层的上面增加一层，即运输层。
运输层的存在使得运输服务比网络服务更可靠，分组的丢失、残缺，甚至网络重置都可以被运输层检测到，并采用相应的补救措施，而且由于运输服务独立于网络服务，故可以采用一个标准的原语集提供运输服务。
2、网络层提供数据报或虚电路服务对上面的运输层有何影响？答：如果下层的网络十分可靠，例如提供虚电路服务，那么用于完成数据传输的运输层协议就不需要做太多的工作。
当网络层仅使用提供不可靠的数据报服务时，运输层就需要使用一些复杂的协议，以便能够提供更优质的服务。
3、当应用程序使用面向连接的TCP和无连接的IP时，这种传输是面向连接的还是面向连接的？答：在网络层IP提供的是无连接的服务，但是在运输层TCP提供的服务是面向连接的。
但是最终，该应用程序使用的还是面向连接的传输服务。
4、试用画图解释运输层的复用。
计算机网络谢希仁版运输层知识点总结
计算机网络谢希仁版运输层知识点总结(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--运输层运输层之间的通信是进程与进程之间的，通过端口的一、运输层协议概述1、从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。
2、当网络的边缘部分中的两个主机使用网络的核心部分的功能进行端到端的通信时，只有位于网络边缘部分的主机的协议栈才有运输层，而网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能。
3、两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。
4、运输层的一个很重要的功能就是复用和分用。
通过端口实现。
5、网络层为主机之间提供逻辑通信，运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信6、当运输层采用面向连接的 TCP 协议时，尽管下面的网络是不可靠的（只提供尽最大努力服务），但这种逻辑通信信道就相当于一条全双工的可靠信道。
当运输层采用无连接的 UDP协议时，这种逻辑通信信道是一条不可靠信道。
7、两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元 TPDU8、UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。
虽然 UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下 UDP 是一种最有效的工作方式；TCP 则提供面向连接的服务。
9、运输层的 UDP 用户数据报与网际层的IP数据报的区别：IP 数据报要经过互连网中许多路由器的存储转发，但 UDP 用户数据报是在运输层的端到端抽象的逻辑信道中传送的。
10、硬件端口与软件端口的区别：在协议栈层间的抽象的协议端口是软件端口。
路由器或交换机上的端口是硬件端口。
硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口，而软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。
11、端口用一个 16 位端口号进行标志。
12、端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。
第6-8讲运输层PPT课件
10/15/2024
计算机网络_运输层
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举例
应用层
35268字节
FTP
106 345 218 1130 46 …… QQ
根据拥塞组装TCP报文 拥塞变化
TCP 10266 10266
不同的应用不能混合组装
4512 4512 ……
IP
1500 1500 1500 ……
计算机网络_运输层
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5.2 用户数据报协议 UDP UDP 的主要特点
UDP 只在 IP之上增加端口和差错检测的功能。
UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立 连接。
UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付， 同时也不使用拥塞控制，很适合多媒体通信的 要求。
UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的 交互通信。
数据到达主机后，如何区分这些应用进程？
10/15/2024
计算机网络_运输层
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运输层的功能
复用与分用
复用：发送方的多个进程共用一个运输层协议
分用：接收方的运输层把数据分交给不同进程
其他重要功能
可靠传输(差错检测) 拥塞控制
通过“端口”区 分不同的进程
流量控制
10/15/2024
计算机网络_运输层
有联系的。
10/15/2024
计算机网络_运输层
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三类端口
熟知端口，数值一般为 0~1023。 登记端口号，数值为1024~49151，为没有熟
知端口号的应用程序使用的。使用这个范围的 端口号必须在 IANA 登记，以防止重复。 客户端口号或短暂端口号，数值为 49152~65535，留给客户进程选择暂时使用。 当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道 了客户进程所使用的动态端口号。通信结束后， 这个端口号可供其他客户进程以后使用。
计算机网络概论-第8章 运输层
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24 目 的 端 口
31
序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
保留字段——占 6 bit，保留为今后使用，但目前 应置为 0。
8.2.2 UDP 用户数据报的 首部格式
应用层报文 应用层
UDP 首部
UDP 用户数据报的数据部分
运输层
IP 首部
IP 数据报的数据部分
网络层
8.2.2 UDP 用户数据报的 首部格式
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2 17 UDP长度 2 检验和
2 长 度
UDP 用户数据报 发送在前 首 部
首 部
数
据
数 IP 数据报
据
在计算检验和时，临时把“伪首部”和 UDP 用户数据 报连接在一起。伪首部仅仅是为了计算检验和。
字节 4 源 IP 地址 字节 12 伪首部 4 目的 IP 地址 2 源端口 2 目的端口 1 0 1 2
17 UDP长度 2 检验和
比特 0
8 源 端 口
16
24 目 的 端 口
31
序 号 TCP 首部 确 数据 偏移 保 留 认 号 窗 口 紧 急 指 针 （长 度 可 变） 填 充
U A P R S F R C S S Y I G K H T N N
20 字节 固定 首部
检 验 和 选 项
紧急比特 URG —— 当 URG = 1 时，表明紧急指 针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据， 应尽快传送(相当于高优先级的数据)。
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计算机网络:运输层
运输层的主要功能:
(1).运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。
运输层还要对收到的报文进行差错检测。
(2).运输层提供面向连接和无连接的服务。
运输层的两个主要协议
运输层有两个不同的协议：(1)用户数据报协议UDP (User Datagram Protocol)
(2)传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)
UDP 传送的协议数据单元是UDP 报文或用户数据报。
TCP 传送的协议数据单元是TCP 报文段(segment)
两个对等运输实体在通信时传送的数据单位叫作运输协议数据单元TPDU (Transport Protocol Data Unit)。
UDP 在传送数据之前不需要先建立连接。
对方的运输层在收到UDP 报文后，不需要给出任何确认。
虽然UDP 不提供可靠交付，但在某些情况下UDP 是一种最有效的工作方式。
TCP 则提供面向连接的服务。
TCP 不提供广播或多播服务。
由于TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。
这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。
TCP 的端口
端口用一个16 位端口号进行标志。
端口号只具有本地意义，即端口号只是为了标志本计算机应用层中的各进程。
在因特网中不同计算机的相同端口号是没有联系的。
三类端口
熟知端口，数值一般为0～1023。
FTP:21
TELNET:23
SMTP:25
DNS:53
HTTP:80
https:443
RDP:3389
登记端口号，数值为1024～49151
客户端口号，数值为49152～65535
UDP 的主要特点
(1)UDP 是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。
(2)UDP 使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不使用拥塞控制。
(3)UDP 是面向报文的。
UDP 没有拥塞控制，很适合多媒体通信的要求。
(4)UDP 支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。
(5)UDP 的首部开销小，只有8 个字节。
用户数据报UDP 有两个字段：数据字段和首部字段。
首部字段有8 个字节，由4 个字段组成，每个字段都是两个字节。
传输控制协议TCP 概述
(1)TCP 是面向连接的运输层协议。
(2)每一条TCP 连接只能有两个端点(endpoint)，每一条TCP 连接只能是点对点的（一对一）。
(3)TCP 提供可靠交付的服务。
(4)TCP 提供全双工通信。
(5)面向字节流。
TCP 的连接
(1)TCP 把连接作为最基本的抽象。
提供可靠交付服务，可以流量控制、拥塞控制
(2)每一条TCP 连接有两个端点。
每一条TCP连接只能是点对点的，提供可靠交付的服务，提供全双工通信
(3)TCP 连接的端点不是主机，不是主机的IP 地址，不是应用进程，也不是运输层的协议端口。
TCP 连接的端点叫做套接字(socket)或插口。
(4)端口号拼接到IP 地址即构成了套接字。
套接字socket = (IP地址: 端口号)
每一条TCP 连接唯一地被通信两端的两个端点（即两个套接字）所确定。
即：
TCP 连接::= {socket1, socket2}
= {(IP1: port1), (IP2: port2)}
可靠传输的工作原理-------停止等待协议。