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谢希仁《计算机网络》第七版课后答案精讲:时延计算与CRC考点全解析
2026/9/25 9:30:36 网站建设 项目流程

简介:《计算机网络(谢希仁第七版)》课后题答案完整版是一份面向计算机专业学生、考研复习者及网络自学者的习题解析文档。内容以Word文档形式编排,覆盖教材各章课后习题,尤其对第一章的概述类题目展开较充分,包括网络提供的连通性与资源共享、分组交换要点、电路交换/报文交换/分组交换的优缺点比较、因特网发展三阶段、标准制定流程、Internet与internet含义差异、网络类别与特点、主干网与接入网区别,以及关于时延计算的公式推导和典型题目解答。读者可对照教材逐题核查,也可利用其中思路总结来查漏补缺,适合期末复习、考研专业课备考和考前冲刺。资源包内共有1个docx文件,总体积约10.23MB,电脑或移动端均可查阅与打印。该答案已有2041人学习下载,权威性与实用性在同类资料中较为突出,是系统巩固计算机网络原理的重要参考。

1. 谢希仁第七版课后答案:考研人和期末党的复习骨架,不是标准答案集

如果你正在备考计算机考研,或者被《计算机网络》期末考逼到翻书找重点,那谢希仁《计算机网络》第七版的课后题一定不陌生。这份按章节整理、从 1-01 到 3-16 的课后题答案,覆盖了概述、物理层、数据链路层前半段的核心计算和概念题,属于典型的“复习骨架型资料”。它解决的不是“抄答案交作业”的问题,而是让你在刷题时知道每一道题在考什么、公式怎么推、答到什么程度算拿分。

适合三类人:一是考 408 或自主命题院校、需要把课后题当题库刷的考研党;二是期末复习时间紧、想快速过一遍各章必考点的本科生;三是准备把课后题变形讲给学生听的助教和代课老师。但要先把丑话说在前头:这份答案是文字版解题过程,不是带批注的精读笔记,个别题目的推导写得比较简略,使用时得有点判断力。这也是我写这篇笔记的原因——把哪些题值得反复做、哪些地方容易踩坑,按实际使用场景拆给你看。

2. 时延计算题:抓住公式的物理含义,比背结果重要一百倍

2.1 电路交换与分组交换的时延公式怎么推

第一章最值钱的是 1-10、1-11、1-17、1-18、1-28 这几道时延计算题。它们不是孤立的小题,而是把“发送时延、传播时延、存储转发时延、建立连接时间”这几个概念串成了一条线。你先看 1-10 的结论:电路交换的时延是kd + x/b + s,其中kd是 k 段链路的传播时延总和,x/b是发送时延,s是电路建立时间;分组交换的时延是kd + (x/p)*(p/b) + (k-1)*(p/b),这里(x/p)*(p/b)是所有分组的发送时间之和,(k-1)*(p/b)是中间节点存储转发引入的额外延迟。

很多同学卡在(k-1)*(p/b)这一步。实际上,第一段链路是边发边传的,最后一个分组在中间每个节点都要完整接收后才能转发,所以有(k-1)次额外的存储转发延迟。当s > (k-1)*(p/b)时,电路交换的建链时间比分组的存储转发延迟还大,分组交换自然更优。这个推导逻辑比答案本身重要——考试变个数字,你照样能推。

2.2 最优分组长度:从求导到边界条件一次说清

1-11 是 1-10 的进阶版,要求总时延最小时分组数据部分长度 p 取多少。答案给的是p = [(xh)/(k-1)]^0.5,这里 x 是报文总长度,h 是每个分组的控制信息长度,k 是链路数。推导路径是:总时延D = kd + (x/p)*((p+h)/b) + (k-1)*(p+h)/b,对 p 求导并令导数为零。

需要注意两点。第一,这个结果假设了传播时延和排队时延忽略不计,实际网络里排队时延不可控时,这个最优值只能当参考。第二,答案直接把根号写成了[(xh)/(k-1)]^0.5,我建议你自己动手推一遍求导过程,考试时万一忘了公式还能现场推。顺带说一句,这个推导思路在王道考研的时延专题里也会出现,两者互相印证。

2.3 用一段 Python 复现 1-28 的四种情况

1-28 是综合性最强的题:1.5MB 文件、1KB 分组、RTT=80ms、TCP 建立连接需 2×RTT,四种发送方式下的总耗时。这道题值得反复做,因为它把 RTT、分组数、窗口限制全部揉在了一起。我建议你写完答案后用一段小脚本验证自己的手算结果,避免算错分组数。

# 复现1-28四种情况的总耗时计算 import math file_size = 1.5 * 1024 * 1024 * 8 # 1.5MB 转 bit packet_size = 1024 * 8 # 1KB 分组转 bit rtt = 0.08 # 80ms 转秒 packet_num = int(file_size / packet_size) # 分组数 1536 # 情况1:连续发送,最后分组还要0.5RTT传播 send_time = file_size / (10 * 10**6) t1 = 2 * rtt + send_time + 0.5 * rtt print(f"情况1: {t1:.3f}s") # 情况2:每发一个分组等一个RTT,1535次等待 t2 = t1 + (packet_num - 1) * rtt print(f"情况2: {t2:.3f}s") # 情况3:每RTT最多20个分组,76个RTT发1520组 full_rtt = packet_num // 20 remain = packet_num % 20 if remain > 0: # 最后一批分组仍需0.5RTT到达 t3 = (full_rtt + 0.5 + 2) * rtt else: t3 = (full_rtt - 0.5 + 2) * rtt print(f"情况3: {t3:.3f}s, 满RTT数={full_rtt}, 剩余={remain}") # 情况4:1+2+4+...+2^n 发送,n=10发1023组,n=11发2047组 n = 10 sent = 2**(n+1) - 1 if sent >= packet_num: t4 = (2 + n + 0.5) * rtt else: n = 11 t4 = (2 + n + 0.5) * rtt print(f"情况4: {t4:.3f}s, 第{n}个RTT后累计可发{2**(n+1)-1}组")

这段脚本里2 * rtt是 TCP 建立连接的时间,0.5 * rtt是最后一个分组到达接收方的传播时延,这两种时间在很多时延题里都会被单独拿出来考。跑出来的结果应该是1.458s / 124.258s / 6.28s / 1s,和答案一致。如果你手算结果对不上,优先检查分组数是不是 1536,以及情况 3 里最后 16 个分组是否需要再加一次 0.5RTT。

2.4 发送时延与传播时延的主次关系

1-17 和 1-18 是一对“送分题”,但也是最容易在概念上翻车的题。1-17 的结论很典型:数据长度大、发送速率低时,发送时延占主导;数据长度短、发送速率高时,传播时延可能占主导。这个结论在选择题里反复出现,尤其是“传播时延与数据长度无关、与链路长度有关”这个判断,几乎每年都有学校考。1-18 要求算不同媒体长度下正在传播的比特数,公式是传播时延 × 数据率,注意单位统一——媒体长度用米,传播速率用2×10^8 m/s,数据率先换算成 b/s。

3. 物理层与数据链路层的计算题:香农公式、码元速率和 CRC 一个都不能含糊

3.1 奈氏准则与香农公式的搭配使用

2-07 和 2-08、2-09 是物理层计算的三件套。2-07 用的是奈氏准则:C = 2W log2(V),但题目直接给了最高码元速率 20000 码元/秒,所以答案是20000 × log2(16) = 80000 b/s。注意这里的 Log2(16)=4,因为 16 个振幅等级能携带 4 bit 信息。2-08 用的是香农公式C = W log2(1 + S/N),算出来信噪比约 64.2dB,这个结果说明电话信道要传 64kb/s 的数据,对信噪比要求很高,属于“理论可行、工程上很难”的典型。

2-09 是变体题,算信噪比增大倍数。核心是SN2/SN1 = (2^(1.6C1/W) - 1) / (2^(C1/W) - 1),约等于 109.5 倍。这个结果反直觉——速率只增加 60%,信噪比却要增大一百多倍,因为对数关系决定了高速率对信噪比极度敏感。我在实际复习时会把 2-08 和 2-09 放在一起看,先搞懂 dB 和比值的换算(dB = 10lg(S/N)),再搞懂香农公式里的对数底数,考试基本就不会慌。

3.2 CRC 校验:模二除法的手算步骤

3-07 是数据链路层最经典的 CRC 计算题:发送数据1101011011,生成多项式P(X)=X4+X+1,求余数。答案是 1110。手算步骤是这样的:

  1. 把生成多项式写成二进制:X4+X+1对应10011。
  2. 在数据后面补 4 个 0(生成多项式的最高次是 4),得到11010110110000。
  3. 用模二除法(异或运算)除以10011,得到的余数就是 1110。
  4. 接收方把收到的数据(原始数据+余数)再除一次10011,余数为 0 则无差错,非 0 则出错。

这道题的关键在模二除法——它本质是二进制异或,不带借位和进位。很多同学在这里翻车,是因为把模二除法当成了普通除法,带上了借位,余数自然就错了。我的建议是:先练 3-08(生成多项式X3+1,即1001,数据101110),把模二除法的手写过程练熟,再回去做 3-07。另外题目最后问“CRC 能否实现可靠传输”,答案是“不能”——CRC 只能检错,不能纠错,缺了自动重传机制,数据链路层仍然不是可靠传输。这个判断几乎每年都会以选择题或简答题形式出现。

3.3 比特填充与字符填充:PPP 协议的透明传输

3-09 和 3-10 考的是 PPP 协议的透明传输机制。3-10 用零比特填充:发送端每遇到 5 个连续的 1 就插入一个 0;接收端每收到 5 个连续的 1 就把后面的 0 删掉。题目给的比特串0110111111111100经过填充后变成011011111011111000,注意原串里有 10 个连续的 1,填充后变成两组“11111 0”。3-09 考字符填充,核心规则:遇到7E转成7D 5E,遇到7D转成7D 5D。这类题的坑在于转义顺序——先处理7E,再处理7D,否则会把刚转义出来的5E又当成控制字符再转一次。

4. 概念题与协议题:把“背教材”变成“写满得分点”

4.1 协议三要素与分层体系:用统一的答题骨架应对简答题

第一章的概念题集中在协议、服务、分层这些基础概念上,考法很固定:名词解释、简答“协议与服务有何区别”、论述“五层协议体系结构”。我复习时总结了一个答题骨架——先给定义,再分点展开,最后补一句“在 XX 场景下的体现”。以 1-22 协议三要素为例:

  • 语法:数据与控制信息的结构和格式,对应报文格式定义。
  • 语义:需要发出何种控制信息、完成何种动作、做出何种响应,对应握手过程。
  • 同步:事件实现顺序的详细说明,对应时序关系。

这样答完,得分点一个不漏。1-21 问协议与服务的区别,骨架上要突出“协议是水平的,控制对等实体通信;服务是垂直的,由下层通过接口向上层提供”。1-24 的五层协议体系结构,按物理层、数据链路层、网络层、运输层、应用层逐层说功能,每层一句话,再加一个“透明”或“端到端”这样的关键词,就能拿满简答题的分。这里要提醒:很多学校把 1-23 的“两个朋友约定不见不散”当作开放题考过,答案的核心是“协议必须考虑异常情况,否则会出现类似死锁的状态”。

4.2 PPP 协议的特点:从“为什么不用序号”反推设计思路

3-06 是第二章和第三章里最值得背的简答题。PPP 协议的特点是:面向字节、简单、只检错不纠错、支持多种网络层协议、可在多种链路上运行。问“为什么 PPP 不使用帧编号”,答案要落到 TCP 身上——在 TCP/IP 协议族里,可靠传输由 TCP 负责,PPP 只做检错,丢弃出错帧即可,不需要序号和重传机制。这道题的关键是“协议分层各司其职”这个思路,答题时把“TCP 保证可靠、PPP 保证帧的正确交付”写清楚,比罗列特点更容易拿分。

3-12 问 PPP 的工作状态,答案是链路静止、链路建立、鉴别、网络层协议、链路打开、链路终止这六种。这个知识点在选择题里出现频率高,我建议你按“用户拨号上网的整个过程”来记忆:先是物理链路建立,然后 LCP 协商,再认证,再协商网络层协议,最后开始传数据。

4.3 Internet 与 internet 的大小写之争

1-07 是一个容易被忽视的考点:小写开头的internet是通用名词,泛指多个计算机网络互连而成的网络,协议可任意选择;大写开头的Internet专指采用 TCP/IP 协议的全球因特网。这个区分在选择题、填空题里都可能出现,但大多数教材只在第一章节提一句,很多同学复习时直接跳过。我的建议是把它和 1-27 的everything over IP和IP over everything放在一起记——前者是 TCP/IP 为各种应用提供服务,后者是 IP 在各种网络上运行,两句话连起来,第一章的核心思想就串起来了。

5. 避坑指南:使用谢希仁第七版答案必须知道的四个隐藏问题

5.1 第七版和第八版内容混用,答案可能对不上

谢希仁在 2021 年前后出了第八版,部分章节有增删和改写。如果你手头用的是第八版教材,却拿着这份第七版答案复习,遇到 5G、新型无线接入这类新加内容会找不到对应题。我的处理方式是:先把教材版次确认清楚,再对照答案逐章核对题号。第七版和第八版前四章的题目重合度很高,但第五章之后差异逐渐变大,建议以教材为准,答案里的题号顺序只作参考。

5.2 个别答案的推导过程写得太简略,直接背会踩坑

这份答案里 1-11 的求导过程只写了结果,没有展开;1-18 的比特数计算涉及大量科学计数法运算,手算很容易错位。我的做法是:计算类题目先不看答案,自己推一遍,再拿答案核对结果。如果结果一致,说明你掌握了;如果不一致,重点看差异在哪一步——是公式用错了,还是单位换算出错了,还是答案本身就写得有歧义。把“背答案”变成“对推导”,这套题才算真正用起来了。

5.3 画图题和描述性题目,文字答案覆盖不了

1-30 要求画出线路上正在传播的比特,2-16 的 CDMA 码片序列计算虽然给了答案,但缺少计算过程的展开。这类题目光看文字答案很难建立直观理解。我建议你拿出草稿纸,把 1-30 的两个时间点(100 bit 刚发完、再过 0.05s)的线路状态画出来,再把 2-16 的四个码片序列写在一张表里做内积计算。自己画过一遍,比看十遍答案都管用。

5.4 答案只针对原题,考试变形题需要额外训练

课后题的原题在考研真题里很少直接出现,更多是“换数字、换场景、换问法”的变形题。比如 1-10 的时延比较,考试可能换成“中间经过 3 台路由器”“报文长度翻倍”“分组长度改小”这些条件,答案里的数值就不适用了。我的经验是:把每道计算题的公式先提炼出来,再用不同的数字代入练习,直到不看答案也能推。把这份答案当成“公式来源”而不是“标准答案”,才是正确的打开方式。

6. 真题反推法:用目标院校真题验证这份答案的复习价值

要判断这份课后题答案对你的考试有没有用,最直接的办法是拿目标院校近三年的真题做一次映射。具体操作:把每道真题对应到课后题的题号,统计一下“原题出现”“简单变形”“综合应用”各占多少比例。我做了一个简单的分类表格:

真题类型对应课后题章节复习策略
原题重现1-10、1-11、2-07、3-07必做,手算到一字不差
简单变形1-17、1-18、1-28换数字练习,掌握公式
综合应用1-24 分层结构 + 3-06 PPP 特点背诵+举例,准备扩展问答

这个方法的逻辑很简单:如果真题里大量出现课后题的痕迹,那这份答案就值得你花时间精做;如果真题风格偏理解和综合应用,课后题就当概念梳理用,重点放在王道或自顶向下教材的进阶题上。从我带过的学生情况看,408 和大多数自主命题院校的计网部分,课后题覆盖率能达到六成以上,尤其是时延计算和 CRC 这类硬核计算题,基本就是课后题换数字。

具体做法是:每复习完一章,就拿真题卷子做一次反推,把真题里出现的考点标回这份答案对应的题号上。这样做一轮,你会清楚地看到哪些题是高频考点、哪些题属于“课后题写了但从不考”。比如第一章的 1-25 和 1-26 这种名词解释题,在我见过的真题里出现率极低,但 1-10、1-11 这类时延题几乎是每年必考。从那以后,我每次带学生复习计网,都强制先把目标院校真题的考点分布拉出来,再决定课后题做到什么深度——而不是拿着一整份答案从头刷到尾。这套流程下来,复习效率能提升不少,希望帮到你。

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