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電腦網路:選教材,把每一段延遲算清

封包圖需要時間軸和單位。本路線比較兩本官方免費教材與自上而下的商業教材,依弱點選解釋,再用小型理想交換計算,不把記得協定名稱或線路標稱值當作理解。

課程主題: 電腦網路

學習路線與例題編輯責任:University Reading List 編輯專案。 編輯與選書方法 · 來源核驗日期:

適用範圍與編輯責任

適合有基礎程式、二進位及代數準備的入門讀者。題目是虛構無損鏈路,不是實測、設定配方或真實TCP性能預測。Dordal第二版系統、固定CNP3 PDF與Pearson第九版各有身分,動態網站不是同一印刷快照。

選擇你的起點

需要免費機制主線

用Dordal學封包、延遲與抽象視窗。歷史比較不等於現行設定推薦。

希望原理接協定再實作

用固定CNP3區分Part1原理、Part2協定和Part3實習,記版別與建立日再比較。

課程用自上而下教材

依指定第九版與核實目錄學習;紙本ISBN不自動給數位平台權限。

三本書如何取捨

An Introduction to Computer Networks

Peter L. Dordal · 版次: 2 · 2020

免費封包機制主線

適合何時選擇
需詳細圖解延遲、轉送與傳輸機制。
何時另選路線
需現行維運手冊,或把歷史技術全當現行推薦。
建議閱讀範圍
此次第二版線上2.0.11的1.2、7.1–7.3、8.1–8.3,路由留後選。
限制與取捨
作者說第二版家族自2020開始;免費閱讀仍受非商業、禁止改作條件約束。

選書前試做

讀7.1和8.1後畫停等一輪,分別標資料與ACK的傳送、傳播。

檢查標準: 終點是完整ACK回返;bit/s不能直接和ms相加。

官方免費閱讀 ↗

書目資訊與取得方式 →

Computer Networking: Principles, Protocols and Practice

Olivier Bonaventure · 版次: 3; Release 2021, PDF built May 15, 2024

免費原理—協定—實習

適合何時選擇
想從簡單模型走向具體網際網路機制。
何時另選路線
期待舊PDF等同儲存庫最新全部內容。
建議閱讀範圍
固定PDF的2.1、2.6和2.4傳輸原理,再選Part2、Part3。
限制與取捨
大學PDF為Release2021,2024年5月15日建立,418頁。PDF的CC BY3.0與儲存庫CC BY-SA3.0不同,依實際格式。

選書前試做

以2.6建立負載、標頭、線路速率、單程延遲與ACK大小的單位表。

檢查標準: 先把位元組轉位元;標稱2Mb/s不代表有效負載同速。

官方免費閱讀 ↗

書目資訊與取得方式 →

計算機網路:由上而下方法

James F. Kurose; Keith W. Ross · 版次: 9 · 2025

第九版自上而下概述

適合何時選擇
指定Kurose/Ross,或想由應用理解下層。
何時另選路線
免費主線已足夠,或把第八Global當所選第九版。
建議閱讀範圍
第九版1.4延遲/遺失/吞吐量、1.5分層、3.4可靠傳輸,再選4–6章。
限制與取捨
出版社確認2025紙本9780135429334、電子9780135415603與©2026;地區日期差不是另一版。

選書前試做

以1.4和3.4說明高速線路與快速應用交付間還缺哪些條件。

檢查標準: 包含封裝、等待和回饋;真實下載需要本模型未給的條件。

書目資訊與取得方式 →

檢查先修準備

傳送和傳播差在哪?

前者取決於框架長度/速率,後者是位元沿鏈路移動時間,本題另給。不同位元的過程可重疊。

吞吐量數什麼?

定義有效負載位元除以經過時間;框架率、線路率、負載率的分子分母不同。

為何不稱TCP性能?

模型沒有遺失、壅塞控制、接收限制、處理、排隊、路徑變動。條件上限不是實測。

六步學習與具體成果

勾選用於自我記錄,並非成績評定;標記不會傳送給本站。

  1. 統一單位

    建議閱讀範圍: Dordal1.2、7.1與CNP3的2.6。

    動手產出: 列全部量,位元組轉位元。

    檢查標準: Mb為十進100萬位元,1200B負載與1280B整框分開。

  2. 先畫時序

    建議閱讀範圍: Dordal7.1、8.1。

    動手產出: 標資料和ACK首末位元。

    檢查標準: 接收端等完整框架才開始ACK,每程傳播各計一次。

  3. 算完整一輪

    建議閱讀範圍: CNP3原理、Kurose/Ross1.4。

    動手產出: 分算資料傳送、往返傳播及ACK傳送。

    檢查標準: 相加到完整ACK回返,不暗加或漏掉處理前提。

  4. 報告有效速率

    建議閱讀範圍: 同一範圍。

    動手產出: 負載位元除以一輪時間。

    檢查標準: 稱理想停等負載吞吐量,不稱一般網路速度。

  5. 改回饋視窗

    建議閱讀範圍: Dordal8.2–8.3、Kurose/Ross3.4。

    動手產出: 找正向無空檔的最小未確認框架數。

    檢查標準: 列上取整,有效速率仍扣標頭。

  6. 檢查省略項

    建議閱讀範圍: 選書延遲與傳輸討論。

    動手產出: 改一量預測哪些時段改變,列真實軌跡需的證據。

    檢查標準: 省略排隊或遺失,不表示現實已知為零。

原創例題與解析

原創鏈路:線路很快,仍可能等候

虛構全雙工鏈路每向2,000,000bit/s,單程傳播12ms。框架含1200B負載、80B標頭;收到整框後即傳40B ACK。最多一框未確認,求一輪時間與負載吞吐量。

前提假設

無遺失、排隊、處理延遲,始終有待送資料,速率固定且無其他開銷。完整ACK回返才送下一框;1B=8bits、Mb/s十進。全為教學設定。

  1. 資料傳送1280×8/2,000,000=5.12ms,ACK為40×8/2,000,000=0.16ms。
  2. 資料末位元於5.12+12=17.12ms到達,再12+0.16ms完成ACK回返,一輪5.12+24+0.16=29.28ms。
  3. 每輪9600負載位元,9600/0.02928≈327,869bit/s=0.327869Mb/s,約標稱值16.39%。
  4. 正向傳送只占5.12ms;傳播不是額外負載工作,處理為零也不使ACK長度為零。

答案與解釋

理想單框一輪29.28ms,有效約0.328Mb/s。高速線路不消除回饋等候與封裝。

檢驗結果

傳播改零應得5.28ms,標頭及ACK仍在。求和各項都應是時間。

改變假設,再做一題

變式:足夠在途框架只去掉一個瓶頸

保留鏈路和框架長,允許最多W個未確認資料框。線路與視窗許可即送,每框立即ACK。求連續正向傳送的最小W與有效速率上限。

  1. 首ACK在第一框開始29.28ms後回返,W框保持忙碌W×5.12ms,故W≥ceil(29.28/5.12)=6。
  2. 第6框25.60–30.72ms傳送,首ACK29.28ms已回返,第7可30.72ms開始。ACK間隔5.12ms、傳送0.16ms,反向不成瓶頸。
  3. 標頭仍占80/1280,有效上限2×1200/1280=1.875Mb/s。W=5每五框空3.68ms,約1.63934Mb/s。

答案與解釋

最小視窗6框,理想有效上限1.875Mb/s。管線化去掉這段等候,不去掉標頭,也不證明真實TCP速率。

檢驗結果

列最初七框開始時刻。加入遺失、處理或其他瓶頸就重算,不把上限當保證。

常見誤區

負載與整框混用

標頭算兩次或誤取全長,同時改變延遲和速率。

單程當往返

此題往返傳播24ms;實測RTT的其他項先定義。

上限當測量

理想模型解釋機制,不證明實際協定或服務能達該速度。

進入下一階段之前

  • 能畫事件順序並標單位。
  • 改量後能重算一輪及負載速率。
  • 能說明視窗結論的成立條件。

來源與版次核驗

來源核驗日期:

這些是本站建議的學習活動,並非大學官方作業,也不代表對每本書逐頁通讀。

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