计算机网络第二章

第二章课后作业

Section 2.1: R1, R5
Section 2.2: R11, P7, P8
Section 2.3: R16
Section 2.4: P18
Section 2.5: P22

学习任务

1）理解应用层在协议栈中的位置和主要功能; 应用层网络协议的架构：C/S; P2P; 协议设计的基本方法。（Sec.2.1）
2）深入理解HTTP设计的基本原理；掌握HTTP两种工作机制：持续性（persistent）和非持续性（non-persistent），及其传输延迟性能等的分析方法。（Sec.2.2）
3）了解email的基本原理和主要协议：SMTP，POP3。（Sec.2.3）
4）了解DNS的基本原理，以及两种查询方式：recursive queries and iterative queries。（Sec.2.4）
5）深入理解P2P架构的工作原理和应用场景。（Sec.2.5）

R1. 列出5种非专用的因特网应用及它们所使用的应用层协议

Web：HTTP
文件传输：FTP
远程终端访问：Telnet
电子邮件：SMTP
流式多媒体：HTTP

R5. 运行在一台主机上的一个进程，使用什么信息来标识运行在另一台主机上的进程？

①主机的地址——主机IP地址②在目的主机中指定接受进程的标识符——目的地端口号

R11. 为什么HTTP、SMTP及POP3都运行在TCP上，而不是UDP上？

TCP提供可靠的数据传送服务，UDP提供不可靠的数据传送服务，不保证报文到达(可能丢失)，甚至可能是乱序到达的。HTTP、SMTP、POP3都要求报文最终能完整、可靠地到达，所以都运行在TCP上。

P7. 假设您在Web浏览器中单击链接以获取网页。关联URL的IP地址未缓存在本地主机中，因此需要使用DNSlookup才能获取IP地址。假设在您的主机从DNS接收IP地址之前访问了n个DNS服务器;连续的访问会产生RTT1，...，RTTn的RTT。进一步假设与链接相关联的网页只包含一个对象，由少量的HTML文本组成。让RTT0表示本地主机和包含对象的服务器之间的RTT。假设对象的传输时间为零，从客户端单击链接到客户端收到对象需要多少时间？

\(T_1 = 2 \times RTT_0\)
\(T_2 = RTT_1 + …… + RTT_n\)
\(T = T_1 + T_2 = 2 \times RTT_0 + RTT_1 + …… + RTT_n\)

P8. 参考问题 P7，假设 HTML 文件引用同一服务器上的八个非常小的对象。忽略传输时间，经过多少时间

a. \(T_a = T + 8 \times 2RTT_0 = 18 \times RTT_0 + RTT_1 + …… + RTT_n\)

b. \(T_b = T + 2 \times 2RTT_0 = 6 \times RTT_0 + RTT_1 + …… + RTT_n\)

c. 不使用流水线：\(T_c = T + 8 \times RTT_0 = 10 \times RTT_0 + RTT_1 + …… + RTT_n\)
使用流水线：\(T_c = T + RTT_0 = 3 \times RTT_0 + RTT_1 + …… + RTT_n\)

R16. 假定Alice使用一个基于Web的电子邮件帐户（例如Hotmail或Gmail）向Bob发送邮件，而Bob使用IMAP从他的邮件服务器访问自己的邮件。讨论该邮件是如何从Alice的主机传递到Bob的主机的。要列出在两台主机间移动该邮件时所使用的各种应用层协议

Alice的主机(HTTP)->Alice的邮件服务器(SMTP)->Bob的邮件服务器(POP3)->Bob的主机

P18. 如题

a. whois数据库包括已经通过信息中心在因特网上注册的用户和主机系统的信息。可以用于查询指定域名/IP的DNS等。

b. 使用腾讯云whois查询：https://whois.cloud.tencent.com/
https://www.baidu.com:ns2.baidu.com
https://www.github.com:ns-520.awsdns-01.net

c.

d. 百度的web服务器有多个IP地址。天津大学的web服务器没有多个IP地址。

e. 202.113.0.0~202.113.15.255

f. 可以通过whois和nslookup确定机构的DNS服务器和IP地址范围。

g. 可以确定发动攻击操作的IP地址，以此来对其进行防范

P22. 考虑将F=20Gbits的文件分发给N个对等方。服务器的上传速率为us=30Mbps，每个对等方的下载速率为di=2Mbps，上传速率为U。对于N=10、100和1000且u=300Kbps、700Kbps和2Mbps，对于N和U的每种组合绘制出确定最小分发时间的图表。需要分别针对客户-服务器分发和P2P分发两种情况制作

\(D_{cs} = max\{NF/u_s, F/d_{min}\}\)
\(D_{P2P} = max\{F/u_s, F/d_{min}, NF/{u_s + \Sigma{u_i}}\}\)

代入得：