電腦網路與 Internet 通訊

單元 01 至 02 解答

這是解答。建議先完成對應的習題與實驗,再對照推理過程與評分規準。

單元 01

  1. 拓樸圖應包含主機到出口的連線、AP/交換/路由角色、位址設定來源及 DNS 解析位置。綜合裝置可以畫一個外框,框內列多種角色。評分重點是角色及資料路徑一致,不是裝置品牌。
  2. 可以。TCP 與 UDP 使用不同協定的端點識別空間,相同數字的埠號不代表相同服務。IP、埠及傳輸協定須一起辨認。
  3. 此例 DNS 轉送器在本地閘道位址;若尚無鄰居快取,發出 DNS 查詢時就可能先觸發 ARP。不能無條件把 ARP 排在 DNS 回應之後。
  4. IP 目的地描述遠端目的端點;訊框的目的鏈路位址描述本段交付的下一跳。路由器取出 IP 封包後,在下一段建立新的訊框。
  5. HTTP 200 證明某個 HTTP 端點回覆成功狀態,但內容、端點身分及中間代理仍要分析。ping 成功只能佐證有相應 ICMP 回覆。Wi-Fi 已連線只能佐證鏈路接入狀態。不能把三者互相替代。

單元 02

  1. 1200 × 8 / 10,000,000 = 0.00096 s = 0.96 ms。常見錯誤是少乘 8,或把 ms 與 s 混用。
  2. 單一封包、兩段 store-and-forward、忽略處理與排隊:2 × (0.96 + 1) = 3.92 ms。若是多封包流水線或不同轉送模型,要重新計算。
  3. 20,000,000 × 0.1 = 2,000,000 bits = 250,000 bytes。這是以 RTT 定義的 BDP,不是直接量測的佇列大小。
  4. TCP 提供位元組串流,沒有保留應用訊息邊界。分段、合併及作業系統緩衝會影響每次 recv 回傳的資料量;應用須自行定義 framing,例如長度前綴或分隔符號。
  5. 對大檔案量測穩態有效資料率,對小請求分別分析名稱解析、建連、驗證與第一個回應時間。保持其他條件相同,避免把工作負載差異當成協定差異。
  6. 利用率不足以描述到達尖峰、封包大小、服務變異、緩衝區、排程與流量相關性。特定排隊公式只在其假設內適用。

L01 判讀

本機客戶端與服務端都使用 127.0.0.1,端點以不同的埠區分。成功紀錄中,服務端看到的來源埠應等於客戶端紀錄。Content-Length 是編碼後的 bytes,不是中文字元數。404 與 connection refused 分別位於應用回應與建連失敗的不同環節。loopback 的路徑不經過家庭 AP、外部 DNS、家庭 NAT 或遠端路由,也沒有使用 TLS。

本機量測包含連線、程式處理、排程及回應讀取;單次時間差不能證明鏈路速率或單向傳播延遲改變。