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14.FTP传输分析

ai 2025/6/19 23:33:20

某网络拓扑如图所示，主机 H 登录 FTP 服务器后自服务器上传一个大小为 18000B的文件 F，假设 H 传输 F 建立数据连接时，选择的初始序号为 100，MSS=1000B，拥塞控制初始阈值为 4MSS，RTT=10ms，忽略 TCP 的传输时延，在 F 的传输过程中，H 以 MSS段向服务器发送数据，且未发生差错，丢包和乱序。请分析下面的问题。
（１）FTP 的控制连接是持久的还是非持久的？FTP 的数据连接是持久的还是非持久的？H 登录 FTP 服务器时，建立的 TCP 连接是控制连接还是数据连接？（３分）
（2）H 通过数据连接发送 F 时，F 的第一个字节序号是多少？在断开数据连接的过程中，FTP 发送的第二次挥手的 ACK 序号是多少？
（３）F 发送过程中，当 H 收到确认序号为 2101 的确认段时，H 的拥塞窗口调整为多少？收到确认序号为 7101 的确认段时，H 的拥塞窗口调整为多少？
（４）H 从请求建立数据连接开始，到确认 F 已被服务器全部接收为止，至少需要多长时间，期间应用层数据平均发送速率是多少？

题目信息提炼：

主机H通过FTP上传18,000B文件F，MSS=1000B，初始序号=100，拥塞窗口初始阈值=4MSS，RTT=10ms。
在这里插入图片描述

FTP传输分析

（1）持久性

控制连接：持久 ✔

数据连接：非持久 ✔

登录时建立控制连接 ✔

（2）TCP序号与连接释放

F的第一个字节序号：

初始序列号（ISN）= 100
SYN报文消耗序号100，数据从101开始
答案：101

第二次挥手ACK序号：

文件F占用序号101~18,100（18,000B）
FIN报文序号=18,101
ACK序号=FIN+1=18,102

（3）拥塞窗口调整

收到ack=2101时：

确认字节范围：100~2100（2 MSS）
慢启动阶段：cwnd从1 MSS→2 MSS→3 MSS
答案：3 MSS

收到ack=7101时：

确认字节范围：100~7100（7 MSS）
慢启动阶段：cwnd增长至4 MSS（阈值）
拥塞避免阶段：每RTT窗口+1 MSS（确认5/6/7 MSS时，cwnd=5/6/7 MSS）
答案：7 MSS

（4）最短传输时间与平均速率

传输过程：

慢启动阶段（3 RTT）：
- RTT1：发送1 MSS（1-1000）→ cwnd=2 MSS
- RTT2：发送2 MSS（1001-3000）→ cwnd=4 MSS
- RTT3：发送4 MSS（3001-7000）→ cwnd=8 MSS（进入拥塞避免）
拥塞避免阶段（2 RTT）：
- RTT4：发送8 MSS（7001-15000）→ 剩余3 MSS
- RTT5：发送剩余3 MSS（15001-18000）→ 传输完成

总时间：6RTT × 10ms = 60ms