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计算机网络及应用（2015秋）Assignment4（2015-10-10布置；完成截止时间2015-10-17）Chapter2-2Problems1.请查阅资料，回答如下问题：a)FTP协议的passivemode和activemode的区别以及适用范围。Passivemode:建立控制连接后，需要传输资料时client向server发送PASV指令，告诉server要用被动方式建立数据连接，由server打开一个1024的端口，开始listen，并通过控制连接告诉client这个端口号，client收到后打开一个1024端口，与server建立数据连接，在这个过程中“资料连接通道”是server被动建立的。Activemode：建立控制连接后，需要传输资料时，client打开一个1024端口号，通过控制连接告诉server（端口21）并进行listen，server收到后，利用端口20和client建立数据连接，在这个过程中“资料连接通道”是server主动建立的。一般FTP服务器都处于主动模式，但是当client在子网或者防火墙后面时，采取被动模式。b)FTP协议的用户名和密码传输是否安全？如果不安全，有什么解决办法？这种用户名和密码的传输是不安全的，由于TCP/IP协议族设计在互相信任和安全的基础上，FTP的设计也没有采用加密传送，所有数据都采用了明文的格式，别人可能会捕获到用户名和密码的信息，黑客甚至可以获得系统账号控制整个FTP服务器，可以通过加密用户名和密码解决这一问题。2.在电子邮件中，IMAP与POP有何区别？使用IMAP进行访问时，用户可以在服务器建立文件夹，由于每一个报文对应一个文件夹，在这些层次文件夹中，用户可以方便地对邮件进行一系列操作，比如删除、移动和查询，与POP3不同，IMAP服务器维护了IMAP会话的用户状态信息，用户可以指定文件夹的名字和报文与文件夹的对应关系，而且，用户可以代理获取报文组件，比如只获取报文的首部，或者多方MINE报文的一部分，对带宽受限的用户很有用。使用POP3进行访问时，用户只能在本地主机建立邮件文件夹，处理邮件分为了特许、事务处理和更新三个阶段，对邮件的操作文件夹和报文都存放在本地机，会给移动用户带来问题，但是在用户会话中不存在状态信息，操作也简单地分为三步执行，使得POP3服务的实现十分简单。3.认真阅读教材2.6节。考虑采用P2P体系结构向N个用户分发一个F比特的文件。假定使用的是流体模型。为了简化起见，假定dmin很大，因此对等方下载带宽不会成为瓶颈。a.假定u𝑠≤(𝑢𝑠+𝑢1+⋯+𝑢𝑁)/𝑁。定义一个具有F/𝑢𝑠分发时间的分发方案。由于𝐮𝒔≤(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵)/𝑵，可以知道F/𝒖𝒔NF/(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵)，首先对𝒖𝒔进行分割，对第i个对等方，服务器以𝒖𝒔𝒖𝒊𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵的速率向它发送大小为𝒖𝒊𝑭𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵的文件分组，而在第i个对等方接收到这个分组第一位后，立刻向其他对等方发送自己的分组，在这种情况下，服务器的上载时间为F/𝒖𝒔，所有对等方的分发时间为𝑭(𝑵−𝟏)𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵，由于F/𝒖𝒔NF/(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵)，可以知道F/𝒖𝒔𝑭(𝑵−𝟏)𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵，分发时间为F/𝒖𝒔。b.假定u𝑠≥(𝑢𝑠+𝑢1+⋯+𝑢𝑁)/𝑁。定义一个具有NF/(𝑢𝑠+𝑢1+⋯+𝑢𝑁)分发时间的分发方案。令𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵=𝒖。由于分发时间为𝐍𝐅/(𝒖𝒔+𝒖)而不是F/𝒖𝒔，可以判断瓶颈出现在对等方，达到瓶颈的最小时间要求，第i个对等方便应该以𝒖𝒊的速率上传，可以推断得第i个对等方从其他N-1个对等方下载的下载速度为(𝐮−𝒖𝒊)/(𝑵−𝟏)，又由于最后的分发时间为𝐍𝐅/(𝒖𝒔+𝒖)，可知第i个对等方的总下载速率应该为(𝒖𝒔+𝒖)/N，二者相减得到服务器给第i个对等方的上传速率为(𝒖𝒔+𝒖)𝐍−𝒖−𝒖𝒊𝑵−𝟏=𝒖𝒔𝑵+𝒖𝒊𝑵−𝟏−𝒖𝑵(𝑵−𝟏)，而∑(𝒖𝒔+𝒖)𝐍−𝒖−𝒖𝒊𝑵−𝟏𝒏𝟏=𝒖𝒔，正好等于服务器的上传速率。在分发时间内，服务器上传的文件大小为𝐍𝒖𝒔𝐅/(𝒖𝒔+𝒖)，超过了F，所以应当有重复的部分，分发方案设计如下：一共将F分为N+1个分组，前N个分组中第i个大小为𝒖𝒊𝑵𝑭(𝑵−𝟏)(𝒖𝒔+𝒖)，这部分向第i个对等方以𝒖𝒊𝑵−𝟏的速率发送，第N+1部分大小为F-𝐍𝒖𝒔𝐅/(𝒖𝒔+𝒖)，速率为上面计算的𝒖𝒔𝑵+𝒖𝒊𝑵−𝟏−𝒖𝑵(𝑵−𝟏)−𝒖𝒊𝑵−𝟏=𝒖𝒔𝑵−𝒖𝑵(𝑵−𝟏)。c.得出最小分发时间通常由max{F/𝑢𝑠,𝑁𝐹/(𝑢𝑠+𝑢1+⋯+𝑢𝑛)}所确定的结论。1、服务器必须发送至少整个文件的大小，此时分发时间最小为𝐅/𝒖𝒔2、系统中所有对等方一共要下载NF大小的文件，而所有的对等方加服务器的上传速率和为(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝒏)，此时分发时间最小为𝑵𝑭/(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝒏)𝐮𝒔≥(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵)/𝑵时，分发时间为𝑵𝑭/(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝒏)；𝐮𝒔(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝑵)/𝑵时，分发时间为𝐅/𝒖𝒔；综上所述，最小分发时间为𝐦𝐚𝐱{𝐅/𝒖𝒔,𝑵𝑭/(𝒖𝒔+𝒖𝟏+⋯+𝒖𝒏)}4.请介绍一些ISP（InternetServiceProvider）禁止P2P应用的原因。1.主要原因如下：P2P占用了大量的流量同时进行高速的下载和上传，BT业务占据大量网络带宽，影响其他业务质量，造成局域网拥堵，超出ISP的流量限制，而且这一问题不能通过简单的扩宽带宽解决。2.基于P2P业务的下载业务使得盗版猖獗，触发法律问题。3.P2P可能会传播大量的病毒和木马。4.高速的下载和上传也会影响用户的硬盘寿命，占用大量电脑内存。