计算机网络课程教学：信道利用率与ARQ协议解析

"《信道利用率-excelvba语法速查手册》是一份关于计算机网络教学的教案，重点讨论了可靠通信的实现、ARQ协议和信道利用率问题。该文档适用于本科各专业学生，旨在深入理解计算机网络的基础概念、核心原理和组网技术。课程内容包括理论教学和实践教学，覆盖了从概述到物理层、数据链路层等多个层次的网络知识，并强调了网络安全。" 在计算机网络中，信道利用率是衡量通信效率的关键指标。在标题和描述中提到的"停止等待协议"，虽然简单易懂，但其缺点在于信道利用率低。这是因为协议规定每次发送数据后，必须等待一个往返时间(RTT)来确认接收是否成功，如果出现错误则重传，这导致大量时间被浪费在空闲或等待状态，从而降低了信道的使用效率。 ARQ(自动重传请求)协议是一种用于确保数据可靠传输的方法，它允许在不可靠的网络环境中实现可靠通信。ARQ的名称来源于接收方无需主动请求重传，而是由系统自动处理出错的分组重传，从而减轻了接收方的负担。例如，停止等待协议在接收到错误帧或者没有接收到帧时，会要求发送方重新发送所有数据，这会导致信道的大部分时间处于空闲状态，降低了利用率。 为了提高信道利用率，连续ARQ协议被引入。连续ARQ允许发送方在接收到前一个数据包的确认之前，发送多个数据包，这样可以在一定程度上减少等待时间，提高了信道的使用效率。然而，这也增加了接收端缓存管理和错误恢复的复杂性。 课程教学目标不仅要求学生掌握计算机网络的基本概念和原理，如分层模型、网络协议、数据通信基础知识等，还注重培养学生的分析问题、解决问题的能力，以及运用所学知识解决实际网络问题的能力。此外，课程还为学生的信息素质提升和未来职业生涯打下基础，特别是在计算机、通信和信息领域的工程技术应用。 在教学内容设计上，课程涵盖从概述到应用层的全面内容，包括网络协议、分组交换原理、物理层的数据传输、数据链路层的帧封装与透明传输、网络层的路由选择、运输层的TCP/UDP协议，以及应用层的各种服务和网络安全问题。每个层次都紧密关联，形成了一套完整的计算机网络知识体系。 这份教案旨在通过深入浅出的教学，使学生不仅了解计算机网络的表面运作，还能深入理解其内部工作机制，以便在未来的工作和学习中更好地应用这些知识。