计算机网络习题解析：层次协议、带宽计算与错误检测

此资源是一份关于计算机网络的作业解答，主要涵盖了计算机网络的基本概念和理论，涉及层次协议、网络带宽、信道容量、通信效率等多个方面。 在第一章中，探讨了使用层次协议的原因和潜在缺陷。层次协议的主要优点在于模块化设计，使得复杂的网络任务能够分解为更小、更易管理的部分，而且改动某一层的协议不会影响其他层。然而，这种分层结构可能导致网络性能下降，因为每一层的报文头会占用额外的带宽。例如，当应用层报文长度为M字节，每层增加h字节报文头时，报文头在网络带宽中的占比为nh/(nh+M)。此外，题目还提出了一个理论问题，即在一个有n层协议的系统中，破坏网络连通性的最少炸弹数量，答案是至少需要两颗，以切断最小度节点的连接。 第二章内容涉及信道容量计算。依据尼奎斯特定理和香农定理，无噪声信道和有噪声信道的数据传输速率可以通过不同公式计算。例如，对于一个4kHz的无噪声信道，最大数据速率取决于信号的离散等级。而在有噪声的信道中，数据速率受到信噪比的影响。此外，章节还讨论了在不同信道宽度和信号级别的条件下，数据传输速率的变化。例如，6MHz的电视信道在无噪声情况下，可以每秒发送24M个比特。本章还涉及电话系统的电话端局数量计算，以及PCM（脉冲编码调制）采样时间设置为125微秒的原因，这是为了确保能捕捉4kHz电话信道的所有信息。 第三章关注的是数据传输中的错误检测和纠正。比较了开环协议（如海明码）和反馈类协议在不同环境下的适用性，指出开环协议在传输延迟大、保密需求高或错误率低的实时系统中可能更有优势。同时，通过举例说明了Internet校验和和CRC（循环冗余校验）的工作原理，解释了它们在检测不同类型的错误（单位错误、多单位错误、突发错误）时的能力。 这份作业解答提供了丰富的计算机网络基础理论知识，包括网络设计原则、通信效率分析、信道容量计算、错误检测方法等，是学习和理解计算机网络原理的重要参考资料。