计算机网络谢希仁第八版课后习题答案(第七章)

计算机网络谢希仁第八版课后习题答案（第七章）
1. 简答题
1. 什么是流量控制？
答：流量控制是指在网络通信过程中，接收方通过发送方
的告知控制发送方发送数据的速率，以使网络能够正常运行并保证数据的可靠传输。

2. 简述停等协议的工作原理。

答：停等协议是一种简单的数据链路层协议，其工作原理
如下：
•发送方发送数据帧后进入等待状态，等待接收方的
确认帧；
•接收方接收到数据帧后发送确认帧给发送方，并进
入等待状态，等待发送下一个数据帧；
•发送方在接收到确认帧后，才能发送下一个数据帧。

这个过程中，发送方发送的数据帧只有确认后才能发送下
一个，而接收方收到数据帧后会立即发送确认帧，然后等待发送方继续发送下一个数据帧。

3. 简述滑动窗口协议的工作原理。

答：滑动窗口协议是一种流量控制协议，其工作原理如下：
•发送方在发送数据帧后，维护一个发送窗口，窗口
大小表示可发送的未确认的数据帧的数量；
•接收方维护一个接收窗口，窗口大小表示能接收的
未确认的数据帧的数量；
•发送方发送数据帧后，不必等待接收方的确认，而
是继续发送窗口内的未发送的数据帧；
•当接收方收到数据帧后，如果该帧在接收窗口内，
则发送确认帧给发送方，并将该帧从接收窗口中移出；
•发送方接收到确认帧后，将对应的数据帧从发送窗
口中移出；
•发送方和接收方会周期性地交换窗口信息，以维持
窗口的大小和窗口内的数据帧的状态。

这个过程中，发送方和接收方通过滑动窗口的方式实现了发送多个数据帧而不需要等待每一个确认帧的机制，从而提高了数据的传输效率。

2. 计算题
1. 假设电话线路传输速率是2400bps，RTT为40ms，数据包大小为1000字节（包括首部），求可用的信道利用率。

答：首先计算出每个数据包所需的传输时间：
传输时间 = 数据包大小 / 传输速率 = 1000字节 / (2400bps * 8) = 0.05208s
然后计算可用的传输时间：
传输时间 = RTT * 2 = 40ms * 2 = 0.08s
最后计算信道利用率：
信道利用率 = 传输时间 / (传输时间 + 2 * RTT) = 0.08s / (0.08s + 2 * 40ms) ≈ 0.8
所以可用的信道利用率为0.8。

2. 假设使用停等协议进行数据传输，链路传输速率为
10Mbps（光纤），传播速度为2.5 * 10^8m/s，计算传输一个分组所需的传输时间。

答：首先计算链路的传播时延：
传播时延 = 分组长度 / 传播速度 = 1500字节 / (2.5 *
10^8m/s) ≈ 6 × 10^-6s
然后计算链路的传输时延：
传输时延 = 分组长度 / 链路传输速率 = 1500字节 /
(10Mbps / 8) = 1.2 × 10^-3s
最后计算传输一个分组所需的传输时间：
传输时间 = 传播时延 + 传输时延≈ 6 × 10^-6s + 1.2 × 10^-3s ≈ 1.206 × 10^-3s
所以传输一个分组所需的传输时间为1.206 × 10^-3s。

3. 程序设计题
编写一个Python程序，实现停等协议的发送方和接收方的模拟。

要求程序实现以下功能：
•发送方读取一个文本文件，并将文件内容分成大小为1000字节的数据帧；
•发送方通过UDP协议向接收方发送数据帧；
•接收方通过UDP协议接收数据帧，并发送确认帧给发送方；
•发送方收到确认帧后，继续发送下一个数据帧；
•接收方收到数据帧后，将数据写入一个新的文本文件。

import socket
# 发送方
def sender(filename, dest_ip, dest_port): # 读取文件内容
with open(filename, 'rb') as f:
data = f.read()
# 分割数据成数据帧
frames = [data[i:i+1000] for i in range(0, le n(data), 1000)]
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.S OCK_DGRAM) # 创建UDP套接字
for idx, frame in enumerate(frames):
seq = idx +1# 数据帧序号
sock.sendto(frame, (dest_ip, dest_port)) # 发送数据帧
print(f'Sending frame {seq}')
while True:
try:
sock.settimeout(2) # 设置超时时间为2秒
ack, _ = sock.recvfrom(1024) # 接收确认帧
if int(ack) == seq:
print(f'Received ACK for fram e {seq}')
break
except socket.timeout: # 超时未收到确认帧，重传数据帧
print(f'Timeout for frame {seq}, resend')
sock.sendto(frame, (dest_ip, dest _port))
sock.close()
# 接收方
def receiver(filename, local_port):
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.S OCK_DGRAM) # 创建UDP套接字
sock.bind(('0.0.0.0', local_port)) # 绑定本地地址
seq =1# 数据帧序号
with open(filename, 'wb') as f:
while True:
frame, addr = sock.recvfrom(1024) # 接收数据帧
print(f'Received frame {seq} from {ad dr}')
sock.sendto(str(seq).encode(), addr) # 发送确认帧
print(f'Sent ACK for frame {seq}')
f.write(frame) # 写入文件
seq +=1
if len(frame) <1000: # 最后一个数据
帧
break
sock.close()
# 测试
if__name__=='__main__':
sender('data.txt', '127.0.0.1', 8888)
receiver('data_received.txt', 8888)
以上是一个基于UDP协议实现停等协议的发送方和接收方的模拟的示例代码。

发送方将读取一个文件，并将文件内容分割成大小为1000字节的数据帧发送给指定的接收方；接收方将接收到的数据帧写入一个新的文件，并向发送方发送确认帧。

这样可以模拟停等协议的工作原理，实现可靠的数据传输。

请根据实际需求进行调整和扩展。