现代通信技术大求解等救

Question

（1）已知TCP/IP协议的网际层是一个不可靠的DG模式，试描述协议栈是如何保证传输的可靠性的（需考虑差错控制，基于窗口的流量管理，逻辑的连接关系等方面）
（2）如图：

Answer 1

下午好🌅🌅🌅
本答案参考ChatGPT-3.5

（1）TCP/IP协议的可靠性保证：

• 差错控制：TCP使用了一些差错控制机制，例如校验和校验，序列号和确认应答等来检测和纠正传输中的差错。
• 基于窗口的流量管理：TCP使用滑动窗口机制来控制发送和接收端之间的数据流量。发送端将发送窗口大小通知接收端，接收端根据自己的接收窗口大小和发送端的通知，来控制发生拥塞的可能性。
• 逻辑的连接关系：TCP协议使用三次握手建立连接来确保通信双方的可靠性。发送端发送SYN请求，接收端确认并发送SYN+ACK应答，发送端再次确认。另外，TCP还使用了超时重传机制来保证数据的可靠传输。

（2）Internet数据传输的基本原理和路由处理过程：

• 数据传输原理：Internet数据传输是基于IP协议的，数据被分割成称为分组的小块进行传输。每个分组都包含了发送和接收源地址以及目标地址等信息。每个分组独立地通过互联网络传输，到达目标地址后根据目标地址进行重新组装，以完成数据传输。
• 路由处理过程：路由处理过程涉及将数据在网络中传送到目标地址的问题。路由器是负责决策数据包传输路径的网络设备。根据目标地址，路由器通过查找转发表来决定传输路径。传输路径的选择依赖于路由器的路由选择算法，其中最常用的是F-W算法。该算法是基于最短路径的选择，并考虑了每条路径上的链路距离加权值。通过迭代计算，找到从源节点到目标节点之间的最短路径。

解决方案：

1. 对于TCP/IP协议的可靠性保证，可以采取以下措施：

   • 使用校验和校验并纠正传输中的差错。
   • 使用序列号和确认应答机制来确保数据的完整传输。
   • 使用滑动窗口机制来控制发送和接收端之间的数据流量，以避免拥塞。
   • 使用三次握手建立连接来确保通信双方的可靠性。
   • 使用超时重传机制来确保数据的可靠传输。

2. 使用F-W算法找到网络的总路由表的过程（以5个节点的拓扑为例）：

   • 初始化一个大小为5x5的距离矩阵W，其中初始化的值为直达距离中的d。
   • 对于节点i从1到N，将矩阵m初始化为0，表示中间节点1,2，...，N都没有作为中间节点的最短路径。
   • 使用迭代算法，每次迭代利用下述公式进行计算： W(i,j) = min(W(i,j), W(i,k) + W(k,j))
   • 其中，W(i,j)表示从节点i到节点j的最短路径长度，k表示中间节点。
   • 继续迭代，直到所有的节点都作为中间节点之后，矩阵W即为从节点i到节点j的最短路径长度。
   • 根据最终的矩阵W，可以建立网络的总路由表，包含各节点之间的最短路径信息。

请注意，这里没有提供具体的代码，因为对于上述问题来说，代码会比较复杂，涉及到很多细节处理和数据结构的使用。希望能够通过上述解决方案和步骤指导你完成相关的程序开发。