计算机网络(自顶向下方法)第四版第二章答案

2.1节1.列出5种非专用的因特网应用及它们所使用的因特网协议。

Web应用和HTTP协议电子邮件应用和SMTP（简单邮件传输协议）因特网的目录服务DNS和DNS协议P2P应用和P2P协议远程终端访问和Telnet文件传输和FTP2.网络体系结构与应用程序体系结构之间有什么区别？应用程序的体系结构明显不同于网络的体系结构。

从应用程序研发者的角度看，网络体系结构是固定的，并为应用程序提供了特定的服务集合。

另一方面，应用程序体系结构由应用程序研发者设计，规定了如何在各种端系统上组织该应用程序。

在选择应用程序体系结构时，应用程序研发者很可能利用现代网络应用程序中所使用的两种主流体系结构之一：客户机/服务器体系结构或对等体系结构。

3.对两进程之间的通信会话而言，哪个进程是客户机，哪个进程是服务器？在给定的一对进程之间的通信会话中，发起通信（即在该会话开始时与其他进程联系）的进程被标示为客户机，在会话开始时等待联系的进程是服务器。

4.对P2P文件共享应用，你同意“一个通信会话不存在客户机端和服务器端的概念”这种说法吗？为什么？不同意，在P2P文件共享应用中，一个进程可以既是客户机又是服务器。

实际上，在P2P 文件共享系统中，一个进程既能上载文件又能下载文件。

无论如何，在给定的一对进程之间的通信会话中，我们仍能标示一个进程为客户机，标示另一个进程为服务器。

在给定的一对进程之间的通信会话中，发起通信（即在该会话开始时与其他进程联系）的进程被标示为客户机，在会话开始时等待联系的进程是服务器。

5.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？目的地端口号6．假定你想尽快的处理从远程客户机到服务器的事务，应使用UDP还是TCP？为什么？UDP，因为TCP是面向连接的可靠数据传输服务，使用TCP协议时，在应用层数据报文开始流动之前，其客户机程序和服务器程序之间互相交换运输层控制信息，完成握手阶段。

TCP 的三次握手，以及拥塞控制机制和分组都有开销。

UDP没有拥塞控制机制，所以发送端可以以任何速率向其下面的层（网络层）注入数据。

7.8.列出运输协议能够提供的4种宽泛类型的服务。

对于每种服务类型，指出是UDP还是TCP （或这两种协议）提供这样的服务。

可靠数据传输、吞吐量、定时和安全性TCP提供可靠数据传输和安全性。

9.前面讲过TCP能用SSL来强化，以提供进程到进程安全性服务，包括加密。

SSL运行在运输层还是应用层？如果某应用程序研制者想要用SSL来强化UDP，该研制者应当做些什么工作？应用层10.握手协议的作用是什么？提示客户机和服务器做好传输分组的准备。

11.为什么HTTP,FTP,SMTP,POP3都运行在TCP而不是UDP之上？TCP协议提供了可靠数据传输服务，能够保证所有数据最终到达目的地。

12.考虑一个电子商务网站需要保留每一个客户的购物记录。

描述如何使用Cookie来完成该功能。

Cookie技术有4个组成部分：1.在HTTP响应报文中有一个cookie 首部行。

2.在HTTP 请求报文中有一个cookie首部行；3. 在用户端系统中保留有一个cookie文件，由用户的浏览器管理；4,在web站点有一个后段数据库。

当请求报文到达一个电子商务网站服务器时，该服务器站点将产生一个唯一识别码，并以此作为索引在它的后端数据库中产生一个表项。

接下来该服务器用一个含set-cookie:首部行的HTTP响应报文对客户的浏览器进行响应，其中set-cookie:首部行含有识别码。

当客户的浏览器收到了该HTTP响应报文时，他会看到该set-cookie：首部。

该浏览器在它管理的特定cookie文件中添加一行，其中包含该服务器的主机名和set-cookie:首部中识别码。

当客户继续浏览该网站时，每请求一个web页面，其浏览器就会从它的cookie文件中获取这个网站的识别码，并放到HTTP请求报文中含有该识别码的cookie首部行中。

特别是，发往该站点服务器的每个HTTP请求报文都包括该首部行，在这种方式下，网站服务器就可以跟踪客户在该站点的活动。

13.描述web缓存器如何减少接收被请求的对象的时延。

Web缓存器将减少用户请求的所有对象的时延还是其中的某些对象？为什么？Web缓存器也叫代理服务器，它是能够代表初始web服务器来满足HTTP请求的网络实体。

Web缓存器有自己的磁盘存储空间，并在该存储空间中保存最近请求过的对象的拷贝。

（1）浏览器建立一个到web缓存器的TCP连接，并向web缓存器中的对象发送一个HTTP 请求。

（2）Web缓存器检查本地是否存储了该对象拷贝。

如果有，web缓存器就用HTTP响应报文向客户机浏览器返回该对象。

（3）如果web缓存器没有该对象，它就与该对象的初始服务器打开一个TCP连接。

Web 缓存器则在TCP连接上发送获取该对象的HTTP请求。

在收到请求后，初始服务器向web缓存器发送具有该对象的HTTP响应。

（4）当web缓冲器接收该对象时，它在本地存储空间存储了一份拷贝，并用HTTP响应报文向客户机的浏览器发送该拷贝。

Web缓存器可以大大减少对客户机请求的响应时间，特别是当客户机与初始服务器之间的瓶颈带宽远低于客户机与web缓存器之间的瓶颈带宽时更是如此。

如果在客户机与web 缓存器之间有一个高速连接，并且用户所请求的对象在web缓存器上，则web缓存器可以迅速将该对象交付给用户。

将减少用户请求的所有对象的时延，因为一个缓存器满足的请求的比率通常在0.2~0.7之间，假设缓存器的命中率为0.4。

因为客户机和缓存器位于同一个高速LAN上，这40%的请求将几乎立即会得到响应，剩下的60%的请求仍然需要通过访问初始服务器才能满足。

但是只有60%的被请求对象通过接入链路传送，其流量强度从1.0减小到0.6。

一般而言，当流量强度小于0.8时，时延很小。

14.用Telnet向web服务器注册并发送一个多行的请求报文。

在该请求报文中包含if-modified-since:首部行，迫使响应报文中出现304 Not Modified状态代码。

15．为什么说FTP在“带外”发送控制信息？因为FTP 使用两个并行的TCP连接来传输文件，一个是控制连接，一个是数据连接。

控制连接用于在两个主机之间传输控制信息，如用户标识、口令、改变远程目录的命令以及“put”和“get”文件的命令。

数据连接用于实际传输一个文件。

因为FTP协议使用一个分离的控制连接，所以我们也称FTP的控制信息是带外传送的。

16.假定Alice 使用一个基于web的电子邮件账户（如Hotmail或gmail）向Bob发报文，而Bob 使用pop3访问他的邮件服务器来获取自己的邮件。

讨论报文是怎样从Alice 主机到达Bob 主机的。

列出在两台主机间移动该报文时所使用的各种应用层协议。

当Alice 要发送一封基于web 的电子邮件报文时，该电子邮件报文从Alice 的浏览器发送到她的邮件服务器，使用的是HTTP 而不是SMTP 。

然而Alice 的邮件服务器使用SMTP 将邮件报文发送给Bob 的邮件服务器。

Bob 的用户代理通过POP3从邮件服务器中取回报文。

Alice 的代理 Alice 的邮件服务器 Bob 的邮件服务器 Bob 的代理 17.18.从用户的观点看，POP3协议中“下载并删除”模式和“下载并保留”模式有什么区别？下载并删除模式是指用户从一台机器上收取了一个邮件以后，那么他在其他机器上将不能再次收取该邮件。

下载并保留模式是指，用户代理下载某邮件后，该邮件仍保留在邮件服务器上，用户能够通过不同的机器重新读取这些邮件；他可以在上班时收取一封邮件，而在回家后再次访问它。

19.一个机构的web 服务器和邮件服务器可以有完全相同的主机名别名（如 ）吗？包含邮件服务器主机名的RR 有什么样的类型？通过使用MX 记录，一个机构的web 服务器和邮件服务器可以有完全相同的主机名别名。

如果type=A ，则Name 是主机名，Value 是该主机名的IP 地址。

如果type=NS ，则Name 是域（如 ），而value 是知道如何获得该域中主机IP 地址的权威DNS 服务器的主机名。

如果type=CNAME,则value 是别名为Name 的主机对应的规范主机名。

该记录能够向请求主机提供一个主机名对应的规范主机名。

如果Type=MX ，则value 是别名为Name 的邮件服务器的规范主机名。

2.6节20.在BitTorrent 中，假定Alice 以30s 间隔向Bob 发送文件块。

Bob 将必须回应，以相同的间隔向Alice 发送文件块吗？为什么？是，因为每过30秒Alice 将随机地选择一名新的对换伙伴并开始与那位伙伴进行对话。

如果这两个对等方都满足此对换要求，那么它们会将对方放入其前四位列表中并继续与对方进行对话，直到对等方之一发现了一个更好的伙伴为止。

这样，对等方就能以趋于满意的速率上载。

21.考虑一个新对等方Alice 加入BitTorrent ，但她没有任何文件块。

由于没有任何文件块，没有什么可上载所以她不能成为任何其他对等方的前四位上载者。

那么，Alice 将怎样得到她的第一个文件块呢？当一个新的对等方Alice 加入洪流时，追踪器随机地从参与对等方集合中选择一些对等方，并将这些对等方的IP 地址发送给Alice 。

Alice 持有对等方的这张列表，试图与该列表上的对等方创建并行的TCP 连接。

22.什么是覆盖网络？它包括路由器吗？在覆盖网络中什么是边？查询洪泛覆盖网络是怎样创建和维护的？在Gnutella 中，对等方形成了一个抽象的逻辑网络，该网络被称为覆盖网络。

用图论的术语来说，如果对等方X 与另一个对等方Y 维护了一个TCP 连接，那么我们就说X 和Y 之间有一条边。

一条边不是一条物理通信链路，而是一条抽象链路，该链路可能由下面的许多物理链路组成。

对等方通过已经存在的TCP 连接，向覆盖网络中的相邻对等方发送报文。

当Alice 要定位“Network Love ”时，她的客户机向她的所有邻居发送一条查询报文，该报文包括关键词“Net SMTP POP3HTTPLove”。

Alice的所有邻居向它们的所有邻居转发该报文，这些邻居又接着向它们的所有邻居转发该报文等。

这个过程被称为查询洪泛。

23.具有集中式索引的即时讯息以何种方式采用客户机/服务器和P2P体系结构的混合结构？由一台大型服务器来提供索引服务。

当用户启动P2P文件共享应用程序时，该应用程序将它的IP地址以及可供共享的文件名称通知索引服务器，该索引服务器从每个活动的对等方那里收集这些信息，从而建立一个集中式的动态索引，将每个文件拷贝映射到一个IP地址集合。