计算机网络习题与答案解析：从物理层到应用层

"这是一份关于计算机网络的习题及答案整理，主要涵盖了计算机网络第4版的内容，包括但不限于概述、物理层、数据链路层、介质访问控制子层、网络层、传输层以及应用层等多个核心章节。文档中包含了各种问题的解答，涉及网络的基础理论、实际应用和技术细节。" 在第一章概述中，提到了一个有趣的计算问题，旨在理解数据传输速率与物理距离的关系。问题中，通过计算狗携带磁带所能传输的数据量（21GB）与狗奔跑速度（18km/h）转换为秒的单位后，得出在不超过5.6km的距离内，狗的传播速率（数据量除以时间）能超过一条150Mbps的传输线速率。 第二章讨论了物理层，特别是尼奎斯特定理。这个定理表明，在理想条件下，无噪声信道的最大数据传输速率是有限的，与传输介质无关。这意味着尼奎斯特定理不仅适用于铜线，也适用于光纤和其他类型的通信媒介。 第三章涉及数据链路层，这是网络中负责建立和维护物理连接，以及错误检测和纠正的重要层次。数据链路层的功能包括帧的封装、错误检测、流量控制等。 第四章介质访问控制子层(MAC子层)是数据链路层的一部分，主要处理在同一物理网络中多个设备如何共享介质的问题，如CSMA/CD、CSMA/CA等访问控制机制。 第五章网络层，主要介绍了IP路由器的工作原理。这里提到了一个函数设计问题，该函数用于根据目的IP地址和全局路由表进行IP分组的转发。路由器基于IP分组的目的IP地址的网络部分，利用CIDR（无类别域间路由）技术查找匹配的输出线路，并决定IP分组的转发路径。如果找不到匹配，路由器会使用默认网关进行转发。 第六章传输层关注的是端到端的数据传输，如TCP和UDP协议，它们提供了可靠或不可靠的数据传输服务，确保数据在网络中的正确传输。 最后，第七章应用层是网络中最接近用户的层次，涉及到各种网络应用如HTTP、FTP、SMTP等，这些协议允许用户访问和交互网络资源。 这份习题及答案整理涵盖了计算机网络的关键概念和技术，是学习和复习网络知识的宝贵资料。通过解决这些问题，读者可以深入理解网络协议的工作原理，提升网络技术的实践应用能力。