### 计算机网络第四版习题答案解析
#### 知识点一:计算数据传输速率与物理介质的关系
在本书的第一章问题解答中,首先介绍了一个有趣的问题:假设一只狗能够携带21GB(即168Gb)的数据,并且以18公里/小时的速度移动,那么这只狗作为数据传输的物理介质时,其有效数据传输速率为多少?
- **计算过程**:
- 首先将速度转换为每秒单位:\(18 \text{ km/h} = 0.005 \text{ km/s}\)。
- 设距离为 \(x\) 公里,则传输时间为 \(x / 0.005 = 200x\) 秒。
- 因此,该“介质”的数据传输速率为 \(\frac{168}{200x} = \frac{840}{x} \text{ Mbps}\)。
当 \(x < 5.6 \text{ km}\) 时,这种“狗式”传输方式比常规通信线路具有更高的数据传输速率。
#### 知识点二:局域网的优势与局限性
本节探讨了局域网(LAN)相较于其他网络形式的优点:
- **可扩展性**:LAN模型可以逐步增长,适应不同的需求变化。
- **鲁棒性**:如果LAN仅仅是一条长电缆,即使出现单点故障,整个网络也不会崩溃(假定服务器进行了复制)。
- **成本效益**:相对便宜。
- **高性能**:提供更多的计算能力和更好的交互界面。
同时,作者也指出,局域网可能受限于其规模和带宽,无法满足更广泛的需求。
#### 知识点三:带宽与延迟的对比分析
讨论了跨大陆光纤链路与本地调制解调器连接的比较:
- **光纤链路**:虽然带宽可达数千兆位/秒,但由于光速传播的限制,在跨大陆传输时会产生较高的延迟。
- **本地调制解调器**:尽管带宽较低(例如56 kbps),但因地理位置相近,延迟很低。
这一对比揭示了在不同应用场景下选择合适的网络连接类型的重要性。
#### 知识点四:语音传输中的抖动问题
解释了为什么对于语音传输来说,均匀的交付时间非常重要。网络中的抖动(即交付时间的标准偏差)是一个关键因素:
- **抖动的影响**:短延迟但大波动实际上比稍长的延迟和低波动更糟糕,因为不一致的延迟会影响语音质量。
这意味着在网络设计时必须考虑如何最小化抖动,以确保高质量的语音服务。
#### 知识点五:传播速度对网络性能的影响
通过一个具体例子展示了传播速度(光速)对网络性能的影响:
- **问题背景**:信号传播速度约为200,000公里/秒或200米/微秒。
- **具体分析**:在10微秒内,信号只能传播2公里。因此,每个交换机相当于增加了2公里的额外电缆长度。
- **结论**:即使客户端和服务器之间相距5000公里,经过50个交换机也只增加100公里的距离,这仅占总路径长度的2%。因此,在这种情况下,交换延迟并不是主要因素。
#### 知识点六:请求响应的时间消耗
作者简要介绍了请求响应过程中涉及到的时间消耗问题:
- **过程概述**:请求需要上行和下行,而响应同样需要经历上行和下行的过程。
- **实际应用**:在实际网络中,理解并优化这些过程对于提高整体效率至关重要。
以上就是《计算机网络》第四版英文版中的一些典型习题解答所涉及的主要知识点。这些知识点不仅涵盖了基本的理论概念,还深入探讨了实际应用中的各种技术细节,为读者提供了全面的理解和实践指导。