计算机网络作业解答：UDP校验和计算与TCP吞吐率分析

本次作业是关于计算机网络的相关理论与实践问题，由南开大学网络空间安全学院的刘炼同学在2019年11月22日完成。作业包括三个部分： 1. UDP校验和计算：第一题详细讲解了如何使用UDP的校验和算法来检验三个16位二进制数值。首先，将这三个数值相加，结果扩展至18位，然后将高16位右移并与低16位进行异或运算（n>>16+n&0x0000FFFF），最后对所得结果取反，得到校验和。这是一个基本的错误检测手段，确保数据传输的准确性。 2. TCP吞吐率计算：第二题涉及TCP在互联网主干链路上的数据传输效率。当链路速率是1Gb/s，往返时间RTT为100毫秒，且接收端窗口最大为1兆字节时，根据TCP滑动窗口机制，发送端的最大吞吐率可以通过公式W/RTT来计算，即1MB/0.1s = 10MBytes/s = 80Mbits/s。这里重点考察的是TCP流量控制策略对吞吐量的影响。 3. TCP报文分析：第三题是基于实际TCP报文片段的分析，包含了多个TCP报文段，如SYN、ACK、PSH等标志，以及序列号和确认号的交互。这需要理解和解析TCP的连接建立（三次握手）、数据传输（ACK确认）以及紧急数据（PSH）的使用。通过对这些报文的解读，可以了解到TCP的同步、确认和拥塞控制机制。 通过本作业，学生不仅巩固了UDP校验和和TCP协议的基础知识，还加深了对网络通信性能和协议细节的理解。理解这些概念对于在网络工程和网络安全领域中进行有效通信至关重要。