【2016年 题41】假设题33～41图中的H3访问Web服务器S时，S为新建的TCP连接分配了20 KB(K=1 024)的接收缓存，最大段长MSS=1 KB，平均往返时间RTT=200 ms。H3建立连接时的初始序号为100，且持续以MSS大小的段向S发送数据，拥塞窗口初始阈值为32 KB；S对收到的每个段进行确认，并通告新的接收窗口。假定TCP连接建立完成后，S端的TCP接收缓存仅有数据存入而无数据取出。请回答下列问题。
-
在TCP连接建立过程中，H3收到的S发送过来的第二次握手TCP段的SYN和ACK标志位的值分别是多少?确认序号是多少?
-
H3收到的第8个确认段所通告的接收窗口是多少?此时H3的拥塞窗口变为多少?H3的发送窗口变为多少?
-
当H3的发送窗口等于0时，下一个待发送的数据段序号是多少?H3从发送第1个数据段到发送窗口等于0时刻为止，平均数据传输速率是多少(忽略段的传输延时)?
-
若H3与S之间通信已经结束，在t时刻H3请求断开该连接，则从t时刻起，S释放该连接的最短时间是多少?
题33~41图
【解析】
1）本小题考查TCP连接建立过程，需要考生掌握如下图所示的细节。
在本题中，H3收到的S发送过来的第二次握手TCP段的SYN和ACK标志位的值都为1，这是对H3发来的TCP连接请求的确认；由于题目给定H3建立连接时的初始序号为100，则该确认报文段的确认序号为100+1=101。
2）本小题的解题细节如下所示，
从上图可知，H3收到的第8个确认段所通告的接收窗口是12KB；此时H3的拥塞窗口变为9KB；H3的发送窗口变为9KB。
3）根据题意，可将小题2）中的解题步骤继续进行，如下图所示。
从上图可知，当H3的发送窗口等于0时，H3已发送了20个TCP段，每个1KB（1024B）；由于题目给定H3建立TCP连接时的初始序号为100，则当H3的发送窗口等于0时，下一个待发送段的序号为20×1024+101=20581。
从上图可知，H3从发送第1个TCP段到发送窗口等于0时刻止，共经历了5个RTT（往返时延），共发送了20个TCP段，每个1KB（1024B），题目给定RTT（往返时延）=200ms，因此可计算H3的平均数据传输速率为（20×1KB）÷ （5×200ms）= 20.48kB/s。
4）本小题考查TCP连接释放过程，需要考生掌握如下图所示的细节。
本小题给定TCP客户端H3与TCP服务器端S之间通信已经结束，在t时刻H3请求断开该连接；结合上图可知，S收到连接释放报文段（FIN=1, seq=u）后立即给H3发出确认（ACK=1, seq=v, ack=u+1），然后进入CLOSED-WAIT（关闭等待）状态。由于题目给定通信已经结束，也就是S没有数据段要发送给H3了，因此立即给H3发送连接释放报文段（FIN1, ACK=1, seq=w, ack=u+1），然后进入LAST-ACK（最后确认）状态，对于本题可认为上图中的CLOSED-WAIT状态和FIN-WAIT-2状态的持续时间几乎不存在。H3在收到S的连接释放报文段后，必须对此发出确认（ACK=1, seq=u+1, ack=w+1），当S收到该确认时，进入CLOSE（关闭）状态。
综上所述，若H3与S之间通信已经结束，在t时刻H3请求断开该连接，则从t时刻起，S释放该连接所需的最短时间为1个往返时延RTT加1个端到端传播时延（也就是RTT的一半），共1.5个RTT，即1.5×200ms=300ms。