計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課后題答案第八章.doc

第八章因特網(wǎng)上的音頻/視頻服務(wù)8-1 音頻/視頻數(shù)據(jù)和普通文件數(shù)據(jù)都有哪些主要區(qū)別？這些區(qū)別對(duì)音頻/視頻數(shù)據(jù)在因特網(wǎng)上傳送所用的協(xié)議有哪些影響？既然現(xiàn)有的電信網(wǎng)能夠傳送音頻/視頻數(shù)據(jù)，并且能夠保證質(zhì)量，為什么還要用因特網(wǎng)來(lái)傳送音頻/視頻數(shù)據(jù)呢？答：區(qū)別第一，多音頻/視頻數(shù)據(jù)信息的信息量往往很大，第二，在傳輸音頻/視頻數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)均有較高的要求。影響如果利用TCP 協(xié)議對(duì)這些出錯(cuò)或丟失的分組進(jìn)行重傳，那么時(shí)延就會(huì)大大增加。因此實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸在傳輸層就應(yīng)采用用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP 而不使用TCP 協(xié)議。電信網(wǎng)的通信質(zhì)量主要由通話雙方端到端的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)以及通話分組的丟失率決定。這兩個(gè)因素都是不確定的，因而取決于當(dāng)時(shí)網(wǎng)上的通信量，有網(wǎng)絡(luò)上的通信量非常大以至于發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)擁塞，那么端到端的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)以及分組丟失率都會(huì)很高，這就導(dǎo)致電信網(wǎng)的通信質(zhì)量下降。8-2 端到端時(shí)延與時(shí)延抖動(dòng)有什么區(qū)別？產(chǎn)生時(shí)延抖動(dòng)的原因時(shí)什么？為什么說(shuō)在傳送音頻/視頻數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)都有較高的要求？答：端到端的時(shí)延是指按照固定長(zhǎng)度打包進(jìn)IP 分組送入網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳送；接收端再?gòu)氖盏降腎P 包中恢復(fù)出語(yǔ)音信號(hào)，由解碼器將其還原成模擬信號(hào)。時(shí)延抖動(dòng)是指時(shí)延變化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延抖動(dòng)不敏感，所以該指標(biāo)沒(méi)有出現(xiàn)在Benchmarking 測(cè)試中。由于IP 上多業(yè)務(wù)，包括語(yǔ)音、視頻業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，該指標(biāo)才有測(cè)試的必要性。產(chǎn)生時(shí)延的原因IP 數(shù)據(jù)包之間由于選擇路由不同，而不同路由間存在不同時(shí)延等因素，導(dǎo)致同一voip的數(shù)據(jù)包之間會(huì)又不同的時(shí)延，由此產(chǎn)生了時(shí)延抖動(dòng)。把傳播時(shí)延選擇的越大，就可以消除更大的時(shí)延抖動(dòng)，但所要分組經(jīng)受的平均時(shí)延也增大了，而對(duì)某些實(shí)時(shí)應(yīng)用是很不利的。如果傳播時(shí)延太小，那么消除時(shí)延抖動(dòng)的效果就較差。因此播放時(shí)延必須折中考慮。8-3 目前有哪幾種方案改造因特網(wǎng)使因特網(wǎng)能夠適合于傳送/音頻視頻數(shù)據(jù)？答： 1.大量使用光纜，是網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)減小，使用具有大量高速緩存的高數(shù)路由器，在網(wǎng)上傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)就不會(huì)有問(wèn)題。2.將因特網(wǎng)改造為能夠?qū)Χ说蕉说膸拰?shí)現(xiàn)預(yù)留，從而根本改變因特網(wǎng)的協(xié)議棧從無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)變?yōu)槊嫦蜻B接的網(wǎng)絡(luò)。3.部分改動(dòng)因特網(wǎng)的協(xié)議，也能夠使多媒體信息在因特網(wǎng)上的傳輸質(zhì)量得到改進(jìn)。8-4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和等時(shí)數(shù)據(jù)是一樣的意思嗎？為什么說(shuō)因特網(wǎng)是不等時(shí)的？實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都有哪些特點(diǎn)？試說(shuō)播放延時(shí)的作用？答： 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和等時(shí)數(shù)據(jù)不是一樣的意思。模擬的音頻/視頻信號(hào)只有經(jīng)過(guò)數(shù)字化以后才能在因特網(wǎng)上傳送。就是對(duì)模擬信號(hào)要經(jīng)過(guò)采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將一定數(shù)量的比特組組裝成分組進(jìn)行傳送。這些分組在發(fā)送時(shí)的時(shí)間間隔時(shí)恒定的，但傳統(tǒng)的因特網(wǎng)本身是非等時(shí)的。這是因?yàn)樵跁r(shí)延IP 協(xié)議的因特網(wǎng)中，每一個(gè)分組是獨(dú)立的傳送，因而這些分組在到達(dá)接收端時(shí)就變成非等時(shí)的。消除時(shí)延的抖動(dòng)。8-5 流式存儲(chǔ)音頻/視頻，流式實(shí)況音頻/視頻和交互式音頻/視頻都有何區(qū)別？答： 流式存儲(chǔ)音頻/視頻是邊下載邊播放，即在文件下載后不久就開(kāi)始播放。流式實(shí)況音頻/視頻是發(fā)送時(shí)邊錄制邊發(fā)送，接受時(shí)也是能夠連續(xù)播放。接受方收到的節(jié)目時(shí)間和節(jié)目中事件的發(fā)生時(shí)間可以認(rèn)為是同時(shí)的。交互式音頻/視頻是用戶使用因特網(wǎng)和其他人進(jìn)行交互式通信。8-6 媒體播放器和媒體服務(wù)器的功能是什么？請(qǐng)用例子說(shuō)明。媒體服務(wù)器為什么稱(chēng)為流式服務(wù)器？答： 媒體播放器的主要功能是：管理用戶界面，解壓縮，消除時(shí)延抖動(dòng)和處理傳輸帶來(lái)的差錯(cuò)。媒體服務(wù)器的主要功能是使用元文件的URL 接入到媒體服務(wù)器，請(qǐng)求下載瀏覽器所請(qǐng)求的音頻/視頻文件，給出響應(yīng)把該音頻/視頻文件發(fā)送給媒體播放器。8-7 實(shí)時(shí)流式協(xié)議RTSP 的功能是什么？為什么說(shuō)它是個(gè)帶外協(xié)議？答： RTSP 是IETF 的MMUSIC 工作組開(kāi)發(fā)的協(xié)議，功能是為了給流式過(guò)程增加更多的功能而設(shè)計(jì)的協(xié)議。RTSP 本身并不傳送數(shù)據(jù)，而僅僅是使媒體播放器能夠控制多媒體的傳送，因此RTSP又稱(chēng)為外帶協(xié)議。8-08 狹義的IP 電話和廣義的IP 電話都有哪些區(qū)別？IP 電話都有哪幾種連接方式？答：狹義的IP 電話就是指在網(wǎng)絡(luò)上打電話。廣義的IP 電話不僅僅是電話通信，而且還可以是在IP 網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交互式多媒體實(shí)時(shí)通信（包括電話.視像等）甚至還包括即時(shí)傳信IM。IP 電話有3 種連接方式分別為：（1）2 個(gè)PC 機(jī)之間的通話。（2）PC 機(jī)到固定用戶之間的通話。（3）2 個(gè)固定電話之間打IP 電話。8-09 IP 電話的通話質(zhì)量與那些因素有關(guān)？影響IP 電話話音質(zhì)量的主要因素有哪些？為什么IP 電話的通話質(zhì)量是不確定的？答：IP 電話的通話質(zhì)量主要由兩個(gè)因素決定。一是通話雙方端到端的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)，另一個(gè)是話音分組的丟失率。影響IP 電話話音質(zhì)量主要因素有：語(yǔ)音編解碼技術(shù)、包丟失以及時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)等。若網(wǎng)絡(luò)上的通信量非常大以致發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)擁堵，那么端到端時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)以及分組丟失率都會(huì)很高，這就導(dǎo)致IP 電話的通信質(zhì)量下降。因此，一個(gè)用戶使用IP電話的通信質(zhì)量取決于當(dāng)時(shí)其他的許多用戶的行為。8-10 為什么RTP 協(xié)議同時(shí)具有運(yùn)輸層和應(yīng)用層的特點(diǎn)？答：從開(kāi)發(fā)者的角度看，RTP 應(yīng)當(dāng)是應(yīng)用層的一部分。在應(yīng)用程序的發(fā)送端，開(kāi)發(fā)者必須編寫(xiě)用RTP 封裝分組的程序代碼，然后把RTP 分組交給UDP 套接字接口。在接受端，RTP 分組通過(guò)UDP 套接字接口進(jìn)入應(yīng)用層后。還要利用開(kāi)發(fā)者編寫(xiě)的程序代碼從分組中把應(yīng)用數(shù)據(jù)塊提取出來(lái)。然而RTP 的名稱(chēng)又隱含地表示出它是一個(gè)運(yùn)輸層協(xié)議。這樣劃分也是可以的，應(yīng)為RTP 封裝了多媒體應(yīng)用的數(shù)據(jù)塊，并且由于RTP 向多媒體應(yīng)用程序提供了服務(wù)（如時(shí)間戳和序號(hào)）。因此可以吧RTP 看成是在UDP 之上的一個(gè)運(yùn)輸層子層的協(xié)議。8-11 RTP 協(xié)議能否提供應(yīng)用分組的可靠傳輸？請(qǐng)說(shuō)明理由。答：不能。因?yàn)镽TP 為實(shí)時(shí)應(yīng)用提供端到端的運(yùn)輸，但不提供任何服務(wù)質(zhì)量的保證。RTP 是一個(gè)協(xié)議框架因?yàn)樗话藢?shí)時(shí)應(yīng)用的一些共同功能。RTP 并不對(duì)多媒體數(shù)據(jù)塊做任何處理而只是向應(yīng)用層提供一些附加的信息，讓?xiě)?yīng)用層知道應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)行處理。8-12 在RTP 的分組中為什么要使用序號(hào)、時(shí)間戳和標(biāo)記？答：序號(hào)占16 位。對(duì)每一個(gè)發(fā)送出的RTP 分組，其序號(hào)加1.在一次RTP 會(huì)話開(kāi)始時(shí)的初始序號(hào)是隨機(jī)選擇的序號(hào)使接收端能夠發(fā)現(xiàn)丟失的分組，同時(shí)也能夠?qū)⑹虻腞TP 分組重新按序排列好。時(shí)間戳反映了RTP 分組中的數(shù)據(jù)的第一字節(jié)的采樣時(shí)刻。接收端使用時(shí)間戳克準(zhǔn)確的知道應(yīng)當(dāng)在什么時(shí)間還原哪一個(gè)數(shù)據(jù)塊，從而消除時(shí)間的抖動(dòng)。時(shí)間戳還可用來(lái)使視頻應(yīng)用中聲音和圖像的同步。標(biāo)記置1 表示這個(gè)RTP 分組具有特殊意義。8-13 RTCP 協(xié)議使用在什么場(chǎng)合？它們各有何主要特點(diǎn)？答：RTP 協(xié)議分別使用在：結(jié)束分組BYE 表示關(guān)閉一個(gè)數(shù)據(jù)流；特定應(yīng)用分組APP 時(shí)應(yīng)用程序能夠定義新的分組類(lèi)型；接收端報(bào)告分組RR 用來(lái)使接收端周期性地向所有的點(diǎn)用多播方式進(jìn)行報(bào)告；發(fā)送端報(bào)告分組SR 用來(lái)使發(fā)送端周期性地向所有接收端用多播方式進(jìn)行報(bào)告；遠(yuǎn)點(diǎn)描述分組SDES 給出會(huì)話中參加者的描述。8-14 IP 電話的兩個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)各有何特點(diǎn)？解：IP 電話的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分別為：ITU-T 定義的H.323 協(xié)議和IETF 提出的繪畫(huà)發(fā)起協(xié)議SIP.H.323 協(xié)議的特點(diǎn)：以已有的電路交換電話網(wǎng)為基礎(chǔ)，增加了IP 電話的功能。H.323的指令沿用原有電話網(wǎng)的信令模式，與原有電話網(wǎng)的連接比較容易。SIP 協(xié)議的特點(diǎn)：以英特網(wǎng)為基礎(chǔ)，將IP 電話視為英特網(wǎng)那個(gè)上的新應(yīng)用。SIP 使用了HTTP 的許多首部、編碼規(guī)則、差錯(cuò)碼以及一些鑒別機(jī)制。它比H.323 具有更好的可擴(kuò)縮性。8-15 攜帶實(shí)時(shí)音頻信號(hào)的固定長(zhǎng)度分組序列發(fā)送到因特網(wǎng)。每隔10ms 發(fā)送一個(gè)分組。前10個(gè)分組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延分別為45ms，50ms，53ms，46ms，30ms，40ms，46ms，49ms，55ms和51ms。（1）用圖表示出這些分組發(fā)出時(shí)間和到達(dá)時(shí)間。（2）若在接收端還原時(shí)的端到端時(shí)延為75ms，試求出每個(gè)分組經(jīng)受的時(shí)延。（3）畫(huà)出接收端緩存中的分組數(shù)與時(shí)間的關(guān)系。解： （1）下圖（a）的縱橫坐標(biāo)表示這些分組的發(fā)出時(shí)間和到達(dá)時(shí)間（a）分組發(fā)送時(shí)間和到達(dá)時(shí)間圖（2）每個(gè)分組經(jīng)受的時(shí)延分別為：30，25，22，29，455，35，29，26，20 和24ms（3）接收端緩存中的分組數(shù)與時(shí)間的關(guān)系如下圖（b）所示。（b）接收端緩存中的分組數(shù)語(yǔ)時(shí)間關(guān)系圖8-16 話音信號(hào)的采樣速率為8000HZ，每隔10ms 將已編碼的話音采樣裝配為話音分組。每一個(gè)話音分組在發(fā)送之前要加上一個(gè)時(shí)間戳。假定時(shí)間戳是從一個(gè)時(shí)鐘得到的，該時(shí)鐘每隔秒將計(jì)時(shí)器加1.試問(wèn)能否將取為9ms？如果行，請(qǐng)說(shuō)明理由。如果不行，你認(rèn)為應(yīng)取為多少？解：不能將取為9ms，可以將取為5ms8-17 在傳送音頻/視頻數(shù)據(jù)時(shí)，接收端的緩存空間的上限由什么因素決定？實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率和時(shí)延抖動(dòng)對(duì)緩存空間上限的確定有何影響？解：接收端的緩存空間的上限取決于還原播放時(shí)所容許的時(shí)延，當(dāng)還原播放時(shí)所用需的時(shí)延已經(jīng)確定時(shí)，緩存空間的上限與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)率成正比。時(shí)延抖動(dòng)越大，緩存空間也應(yīng)越大。8-18 什么是服務(wù)質(zhì)量QoS？為什么說(shuō)“因特網(wǎng)根本沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量可言”？解：服務(wù)質(zhì)量QoS 是服務(wù)性能的總效果，此效果決定了一個(gè)用戶對(duì)服務(wù)的滿意程度。因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)本身提供的服務(wù)是不可靠的，它不能保證服務(wù)質(zhì)量。實(shí)際上“盡最大努力交付”的服務(wù)就是沒(méi)有質(zhì)量保證的服務(wù)，根本沒(méi)有服務(wù)質(zhì)量可言。8-19 在討論服務(wù)質(zhì)量時(shí)，管制、調(diào)度、呼叫接納表示什么意思？解：管制：使某個(gè)數(shù)據(jù)流不影響其他正常數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)的一種機(jī)制。調(diào)度：路由器的隊(duì)列所采用的排隊(duì)規(guī)則。呼叫接納：數(shù)據(jù)流要事先聲明它所需要的服務(wù)質(zhì)量，然后或者被準(zhǔn)許進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，或者被拒絕進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。8-20 試比較先進(jìn)先出（FIFO）排隊(duì)、公平排隊(duì)（FQ）和加權(quán)公平排隊(duì)（WFQ）的優(yōu)缺點(diǎn)。解：先進(jìn)先出（FIFO）排隊(duì)的優(yōu)點(diǎn)：實(shí)施簡(jiǎn)單；其缺點(diǎn)：不能區(qū)分時(shí)間敏感分組和一般數(shù)據(jù)分組，并且對(duì)排在長(zhǎng)分組的短分組也不公平。公平排隊(duì)（FQ）的優(yōu)點(diǎn)：在高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中總是有分組時(shí)，克服優(yōu)先排隊(duì)的局限，避免了低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的分組長(zhǎng)期得不到服務(wù)的現(xiàn)象出現(xiàn)；其缺點(diǎn)：長(zhǎng)分組得到的服務(wù)時(shí)間長(zhǎng)，而短分組得到的服務(wù)時(shí)間短，并且沒(méi)有區(qū)分分組的優(yōu)先級(jí)。加權(quán)公平排隊(duì)（WFO）的優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)為每個(gè)隊(duì)列分配一個(gè)與所需帶寬百分比相對(duì)應(yīng)的權(quán)重，使高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列中的分組有更多的機(jī)會(huì)得到服務(wù)；其缺點(diǎn)：實(shí)施起來(lái)很復(fù)雜。8-21 假定有一個(gè)支持三種類(lèi)別的緩存運(yùn)行加權(quán)公平排隊(duì)WFQ 調(diào)度算法,并假定這三種類(lèi)別的權(quán)重分別是0.5, 0.25, 0.25。如果是采用循環(huán)調(diào)度，那第這三個(gè)類(lèi)別接受服務(wù)的順序是123123123。（1）如果每種類(lèi)別在緩存中都有大量的分組，試問(wèn)這三種類(lèi)別的分組可能以何種順序接受服務(wù)？（2）如果第1 類(lèi)和第3 類(lèi)在緩存中有大量的分組，但緩存中沒(méi)有第2 類(lèi)的分組，試問(wèn)這兩類(lèi)分組可能以何種順序接受服務(wù)？解：（1）如果每種類(lèi)別在緩存中都有大量的分組，這三種類(lèi)別的分組接受服務(wù)的順序有：112311231123, 113211321132, 211321132113, 311231123112, 231123112311,321132113211。（2）如果1 類(lèi)和第3 類(lèi)在緩存中有大量的分組，但緩存中沒(méi)有第2 類(lèi)的分組，則這兩類(lèi)分組接受服務(wù)的順序有：113113113, 311311311。8-22 漏桶管制器的工作原理是怎樣的？數(shù)據(jù)流的平均速率、峰值速率和突發(fā)長(zhǎng)度各表示什么意思？解：漏桶管制器簡(jiǎn)稱(chēng)漏桶，它是一種抽象的機(jī)制。在漏桶中可裝許多權(quán)標(biāo)，但最多裝入b個(gè)權(quán)標(biāo)，只要漏桶中的權(quán)標(biāo)數(shù)小于b 個(gè)，新的權(quán)標(biāo)就以每秒r 個(gè)權(quán)標(biāo)的恒定速率加入到漏桶中。但若漏桶已裝了b 個(gè)權(quán)標(biāo)，則新的權(quán)標(biāo)就不再裝入，而漏桶的權(quán)標(biāo)數(shù)達(dá)到最大值b。漏桶管制分組流進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程如下。分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)前先要進(jìn)入一個(gè)隊(duì)列中等候漏桶中的權(quán)標(biāo)，就可從漏桶取走一個(gè)權(quán)標(biāo)，然后就準(zhǔn)許一個(gè)分組從隊(duì)列進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。若漏桶已無(wú)權(quán)標(biāo)，就要等新的權(quán)標(biāo)注入漏桶后，再把這個(gè)權(quán)標(biāo)拿走后才能準(zhǔn)許下一個(gè)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。假定在時(shí)間間隔t 中把漏桶中的全部b 個(gè)權(quán)標(biāo)都取走。但在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)漏桶又裝入了rt 個(gè)新權(quán)標(biāo)，因此在任何時(shí)間間隔t 內(nèi)準(zhǔn)許進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)的最大值為rt + b?？刂茩?quán)標(biāo)進(jìn)入漏桶的速率r 就可對(duì)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的速率進(jìn)行管制。平均速率網(wǎng)絡(luò)需要控制一個(gè)數(shù)據(jù)流的平均速率。這里的平均速率指的是在一定的時(shí)間間隔內(nèi)通過(guò)的分組數(shù)。峰值速率峰值速率限制了數(shù)據(jù)流在非常短的時(shí)間間隔內(nèi)的流量。突發(fā)長(zhǎng)度網(wǎng)絡(luò)也限制在非常的時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)注入到網(wǎng)絡(luò)中的分組數(shù)。8-23 采用漏桶機(jī)制可以控制達(dá)到某一數(shù)值的、進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)率的持續(xù)時(shí)間。設(shè)漏桶最多可容納b 個(gè)權(quán)標(biāo)。當(dāng)漏桶中的權(quán)標(biāo)小于b 個(gè)時(shí)，新的權(quán)標(biāo)就以每秒r 個(gè)權(quán)標(biāo)的恒定速率加入漏桶中。設(shè)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的速率為pkt/s（pkt 代表分組），試推導(dǎo)以此速率進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)所能持續(xù)的時(shí)間。討論一下為什么改變權(quán)標(biāo)加入到漏桶中的速率就可以控制分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的速率。解：假定在時(shí)間間隔t 中把漏桶中的全部b 個(gè)權(quán)標(biāo)都取走。但在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)漏桶又裝入了rt 個(gè)新權(quán)標(biāo)，因此在任何時(shí)間間隔t 內(nèi)準(zhǔn)許進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)的最大值為rt + b。（rt +b）/ N?？刂茩?quán)標(biāo)進(jìn)入漏桶的速率r 就可對(duì)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的速率進(jìn)行管制。8-24 在上題中，設(shè)b = 250 token, r = 5000 token/s, N = 25000 pkt/s。試求分組用這樣的速率進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。若2500 pkt/s, 重新計(jì)算本題。解：（rt + b）/ N = 0.21s若2500pkt/s,則2.1s8-25 試推導(dǎo)公式（8-2）。解：考慮分組i。假定漏桶i 已經(jīng)裝滿了bi 個(gè)權(quán)標(biāo)。這就表示分組流i 不需要等待就可以從漏桶中拿走bi 個(gè)權(quán)標(biāo)，因此bi 個(gè)分組可以馬上從路由器輸出。但分組流i 得到的數(shù)據(jù)率是由公式（8-）給出。這bi 個(gè)分組吵的最后一個(gè)分組所經(jīng)受的時(shí)延最大，它等于這bi個(gè)分組所需的時(shí)間dmax，dmax = bi / Ri =(biwj) / (Rwi)。8-26 假定圖8-22 中分組流1 的漏桶權(quán)標(biāo)裝入速率r1 Rw1/（wi），試證明：（ 8-）式給出的dmax 實(shí)際上是分組流1 中任何分組在FQ 隊(duì)列中所經(jīng)受的最大時(shí)延。解：r1Rw1/(wi)，dmax = bi/ri,顯然當(dāng)i=1 時(shí)，dmax 最大。8-27 考慮8.4.2 節(jié)討論的管制分組流的平均速率和突發(fā)長(zhǎng)度的漏桶管制器。現(xiàn)在我們限制其峰值速率為p 分組/秒。試說(shuō)明怎樣把一個(gè)漏桶管制器的輸出流入到第二個(gè)漏桶管制器的輸入，以便用這樣串接的兩個(gè)漏桶能夠管制分組流的平均速率、峰值速率以及突發(fā)長(zhǎng)度。第二個(gè)漏桶的大小和權(quán)標(biāo)產(chǎn)生的速率應(yīng)當(dāng)是怎樣的？解：如下圖所示，第二個(gè)漏桶的大小是1，權(quán)標(biāo)產(chǎn)生的速率是p/s。拿走權(quán)標(biāo)拿走權(quán)標(biāo)注入漏桶的速率= r/s 注入漏桶的速率=p/s漏桶中最多裝入b 個(gè)權(quán)標(biāo)漏桶中最多裝入1 個(gè)權(quán)標(biāo)分組到達(dá)，等待權(quán)標(biāo)等待權(quán)標(biāo)準(zhǔn)許分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)8-28 綜合服務(wù)IntServ 由哪幾個(gè)部分組成在？有保證的服務(wù)和受控負(fù)載的服務(wù)有何區(qū)別？答：IntServ 共又以下四個(gè)組成部分：（1）資源預(yù)留協(xié)議RSVP，它是IntServ 的信令協(xié)議。（2）接納控制（admission control），用來(lái)決定是否同意對(duì)某一資源的請(qǐng)求。（3）分類(lèi)器（classifier），用來(lái)把進(jìn)入路由器的分組進(jìn)行分類(lèi)，并根據(jù)分類(lèi)的結(jié)果把不同的類(lèi)別的分組放入特定的隊(duì)列。（4）調(diào)度器（scheduler），根據(jù)服務(wù)質(zhì)量要求決定分組發(fā)送的前后順序。有保證的服務(wù)和受控負(fù)載的服務(wù)的區(qū)別：（1）有保證的服務(wù)（guaranteed service），可保證一個(gè)分組在通過(guò)路由器時(shí)的排隊(duì)時(shí)延有一個(gè)嚴(yán)格的上限。（2）受控負(fù)載的服務(wù)（controlled-load service），可以使應(yīng)用程序得到比通常的“盡最大努力”更加可靠的服務(wù)。8-29 試述資源預(yù)留協(xié)議RSVP 的工作原理。答：發(fā)送端依據(jù)高、低帶寬的范圍、傳輸遲延，以及抖動(dòng)來(lái)表征發(fā)送業(yè)務(wù)。RSVP 從含有業(yè)務(wù)類(lèi)別(TSpec)信息的發(fā)送端發(fā)送一個(gè)路徑信息給目的地址(單點(diǎn)廣播或多點(diǎn)廣播的接收端)。每一個(gè)支持RSVP 的路由器沿著下行路由建立一個(gè)路徑狀態(tài)表，其中包括路徑信息里先前的源地址(例如，朝著發(fā)送端的上行的下一跳)為了獲得資源預(yù)留，接收端發(fā)送一個(gè)上行的RESV(預(yù)留請(qǐng)求)消息。除了TSpec，RESV 消息里有請(qǐng)求類(lèi)別(RSpec)，表明所要求的綜合服務(wù)類(lèi)型，還有一個(gè)過(guò)慮器類(lèi)別，表征正在為分組預(yù)留資源(如傳輸協(xié)議和端口號(hào))。RSpec 和過(guò)慮器類(lèi)別合起來(lái)代表一個(gè)流的描述符，路由器就是靠它來(lái)識(shí)別每一個(gè)預(yù)留資源的。當(dāng)每個(gè)支持RSVP 的路由器沿著上行路徑接收RESV 的消息時(shí)，它采用輸入控制過(guò)程證實(shí)請(qǐng)求，并且配置所需的資源。如果這個(gè)請(qǐng)求得不到滿足(可能由于資源短缺或未通過(guò)認(rèn)證)，路由器向接收端返回一個(gè)錯(cuò)誤消息。如果這個(gè)消息被接受，路由器就發(fā)送上行RESV 到下一個(gè)路由器當(dāng)最后一個(gè)路由器接收RESV，同時(shí)接受請(qǐng)求的時(shí)候，它再發(fā)送一個(gè)證實(shí)消息給接收端。當(dāng)發(fā)送端或接收端結(jié)束了一個(gè)RSVP 會(huì)話時(shí)，有一個(gè)明顯的斷開(kāi)連接的過(guò)程。8-30 區(qū)分服務(wù)DiffServ 與綜合服務(wù)IntServ 有何區(qū)別？區(qū)分服務(wù)的工作原理是怎樣的?答：區(qū)分服務(wù)DiffServ 與綜合服務(wù)IntServ 的區(qū)別：（1） 區(qū)分服務(wù)DiffServ 層次簡(jiǎn)單，伸縮性較好：DiffServ 工作范圍分為兩個(gè)層次：DS域和DS 區(qū)。DS 標(biāo)記只是規(guī)定了有限數(shù)量的業(yè)務(wù)級(jí)別，狀態(tài)信息的數(shù)量正比于業(yè)務(wù)級(jí)別，而不是流的數(shù)量。而綜合服務(wù)IntServ 伸縮性差，在WAN 中，各種各樣的子網(wǎng)會(huì)不斷增多，并且隨著流數(shù)目的增加，狀態(tài)信息的數(shù)量成比例上升，重傳PATH 和RESV 信息會(huì)占用大量的路由器存儲(chǔ)空間和處理開(kāi)銷(xiāo)。（2） 區(qū)分服務(wù)DiffServ 便于實(shí)現(xiàn)：只在網(wǎng)絡(luò)的邊界上才需要復(fù)雜的分類(lèi)、標(biāo)記、管制和整形操作。ISP 核心路由器只需要實(shí)現(xiàn)行為聚集（BA）的分類(lèi)，因此實(shí)現(xiàn)和部署區(qū)分、分級(jí)都比較容易。（3） 區(qū)分服務(wù)DiffServ 不影響路由：DiffServ 的節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)的手段只限于隊(duì)列調(diào)度和緩沖管理，并不涉及路由選擇，而綜合服務(wù)Intserv 對(duì)現(xiàn)有路由器的改造十分復(fù)雜。由于需要進(jìn)行端到端的資源預(yù)留，必須要求從發(fā)送到接收之間所有路由器都支持RSVP 和許可控制協(xié)議，同時(shí)每個(gè)路由器還要花費(fèi)大量的資源來(lái)維護(hù)和更新數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)分服務(wù)的工作原理：區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)（ DiffServ ）定義了一種可以在互聯(lián)網(wǎng)上實(shí)施可擴(kuò)展的服務(wù)分類(lèi)的體系結(jié)構(gòu)。一種“服務(wù)”，是由在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，在同一個(gè)傳輸方向上，通過(guò)一條或幾條路徑傳輸數(shù)據(jù)包時(shí)的某些重要特征所定義的。這些特征可能包括吞吐率、時(shí)延、時(shí)延抖動(dòng)，和/或丟包率的量化值或統(tǒng)計(jì)值等，也可能是指其獲取網(wǎng)絡(luò)資源的相對(duì)優(yōu)先權(quán)。服務(wù)分類(lèi)要求能適應(yīng)不同應(yīng)用程序和用戶的需求，并且允許對(duì)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的分類(lèi)收費(fèi)。DiffServ 體系結(jié)構(gòu)由許多在網(wǎng)絡(luò)