第 1 章　计算机网络体系结构

(1) 分组长度 \(=1500\times8=12\,000\) bit，发送速率 \(=10^8\) bps：

\[ \text{发送时延}=\frac{12000}{10^8}=1.2\times10^{-4}\,\text{s}=0.12\,\text{ms} \]

(2) 链路长 \(1000\,\text{km}=10^6\) m：

\[ \text{传播时延}=\frac{10^6}{2\times10^8}=5\times10^{-3}\,\text{s}=5\,\text{ms} \]

(3) 总时延 \(=0.12+5=5.12\) ms。远距离传输时传播时延占绝对主导。

(4) 带宽 ×10，发送时延缩为 \(0.012\) ms，总时延 \(=0.012+5\approx5.01\) ms——几乎没有改善，因为压缩的只是发送时延，传播时延 5 ms 纹丝不动。

易错：「高速链路使比特跑得更快」——错！比特速率（传播速率）由介质决定，提高带宽减小的是发送时延，这句判断题反复出现。

每段发送时延：\(5000\times8=40\,000\) bit， \[ \frac{40000}{10^7}=4\times10^{-3}\,\text{s}=4\,\text{ms} \]

每段传播时延：\(\dfrac{400\,000}{2\times10^8}=2\times10^{-3}\,\text{s}=2\) ms。

存储转发下单个分组经过 2 段链路，发送、传播各来两遍：

\[ \text{总时延}=2\times4+2\times2=12\,\text{ms} \]

验算过程链：分组在链路 1 上 4（发）+2（跑）=6 ms 到达 R 完整收下，R 再花 4 ms 推上链路 2、再跑 2 ms，共 \(6+4+2=12\) ms ✓。

套路总结：n 段链路（n−1 个存储转发路由器），单个分组总时延 = n×(发送 + 传播)；千万别只算一遍发送时延。

(1) 一轮 = 发送时延 + RTT：

\[ \text{发送时延}=\frac{1000\times8}{10^8}=8\times10^{-5}\,\text{s}=0.08\,\text{ms} \]

\[ \text{一轮}=0.08+10=10.08\,\text{ms} \]

(2) 每轮实际运走 8000 bit 有效数据：

\[ \text{有效数据率}=\frac{8000}{10.08\times10^{-3}}\approx7.94\times10^{5}\ \text{bps}\approx0.79\ \text{Mbps} \]

(3) 信道利用率 = 有数据发送的时间占比：

\[ U=\frac{0.08}{10.08}\approx0.79\% \]

结论：高 RTT 链路上停-等方式让 100 Mbps 的链路只跑出不到 1 Mbps——这正是「时延带宽积大要用窗口连续发送」的定量注脚（第 5 章滑动窗口系统解决）。

套路总结：有效数据率 = 有效数据量 ÷ 一轮总时间；一轮总时间 = 发送时延 + RTT（停-等）。

C。A、B 恰好把语法与语义说反了：格式 / 长度 / 顺序是语法，含义 / 动作 / 应答是语义；D 也反了——协议水平、服务垂直。三要素各管一摊：「长什么样（语法）、什么意思（语义）、何时按什么顺序（同步）」。

(1) 网络层——路由选择是网络层的招牌功能。

(2) 表示层——加密、压缩、格式转换「三件套」。

(3) 会话层——会话管理 + 同步点。

(4) 数据链路层——成帧、差错控制，作用范围是相邻结点间。

(5) 传输层——端口号复用与分用正是传输层的看家本领。

易错：(2) 极易误选应用层——应用层面向「服务」，表示层才管「怎么表示」；拿到题先想三件套归谁。

(1) 帧长 = 应用数据 + 各层控制信息：

\[ 1000+20+20+(14+4)=1058\ \text{B} \]

(2) 传输效率：

\[ \eta=\frac{1000}{1058}\approx0.945=94.5\% \]

(3) 有效数据率 \(\approx100\times0.945=94.5\) Mbps。

验算：1058 − 1000 = 58 B 恰为 \(20+20+18\) ✓。反过来，若题目给「帧长 1058 B、数据 1000 B，问头部开销」，答 58 B。

套路总结：帧长 = 数据 + TCP 头 + IP 头 + ETH 头 + FCS 尾；效率 = 有效数据 ÷ 帧总长；报文越小，固定头部的相对开销越大——这也是「为什么 MTU 要尽量装满」的定量解释。