🏷️ 知识点：数据报和虚电路
下列叙述中，正确的是（ ）。
A. 电路交换是真正的物理线路交换，而虚电路交换是逻辑上的连接，且一条物理线路只可以进行一条逻辑连接 B. 虚电路的连接是临时性连接，当会话结束时就释放这种连接 C. 数据报服务不提供可靠传输，但可以保证分组的有序到达 D. 数据报服务中，每个分组在传输过程中都必须携带源地址和目的地址
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正确答案：D
选项A错误，因为电路交换确实是物理线路交换，但虚电路交换是逻辑连接，且一条物理线路可以支持多条虚电路（即多个逻辑连接），而非仅一条。 选项B不准确，虚电路分为永久虚电路（PVC）和交换虚电路（SVC），其中SVC是临时连接，会话结束释放，但PVC是永久性的，不随会话结束释放。 选项C错误，数据报服务不提供可靠传输，也不保证分组有序到达，分组可能丢失、重复或乱序。 选项D正确，在数据报服务中，每个分组独立路由，必须携带源地址和目的地址，以便网络设备进行转发。
以下各项中，不是数据报服务特点的是（ ）。
A. 每个分组自身携带有足够的信息，它的传送被单独处理 B. 在整个传送过程中，不需要建立虚电路 C. 使所有分组按顺序到达目的端系统 D. 网络结点要为每个分组做出路由选择
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正确答案：C
数据报服务是一种无连接的网络服务，其核心特点在于每个分组（即数据报）都独立携带完整的地址和路由信息，使得分组能够被单独处理和传送。 在整个传输过程中，不需要预先建立虚电路，网络节点会为每个分组独立进行路由选择。 由于分组可能经由不同路径到达目的端系统，数据报服务无法保证所有分组按顺序到达，顺序问题通常由上层协议（如 TCP）处理。 因此，选项 C 所述的“使所有分组按顺序到达目的端系统”不符合数据报服务的特点。
下列关于虚电路网络的叙述中错误的是（ ）。
A. 可以确保数据分组传输顺序； B. 需要为每条虚电路预分配带宽； C. 建立虚电路时需要进行路由选择； D. 依据虚电路号（VCID）进行数据分组 转发。
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正确答案：B
虚电路 服务需要有建立连接过程，每个分组使用短的虚电路号，属于同一条虚电路的分组 按照同一路由进行转发，分组到达终点的顺序与发送顺序相同，可以保证有序传输，不需 要为每条虚电路预分配带宽。
当路由器接收到一个 1500 字节的 IP 数据报时，需要将其转发到 MTU 为 980 的子网，分片后产生两个 IP 数据报，长度分别是（ ）。（首部长度为 20B）
A. 750, 750 B. 980, 520 C. 980, 540 D. 976, 544
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正确答案：C
原始 IP 数据报总长度为 1500 字节，首部长度为 20 字节，因此数据部分长度为 1500 - 20 = 1480 字节。
需要转发到 MTU 为 980 的子网，意味着每个分片的总长度（包括首部）不能超过 980 字节。
每个分片的数据部分长度必须是 8 字节的倍数，这是由 IP 分片偏移量字段的单位决定的。 计算每个分片可容纳的最大数据部分：MTU 减去首部长度，即 980 - 20 = 960 字节。 960 恰好是 8 的倍数（960 ÷ 8 = 120），因此第一个分片的数据部分可取 960 字节，加上 20 字节首部，总长度为 980 字节。
剩余数据部分为 1480 - 960 = 520 字节。 520 也是 8 的倍数（520 ÷ 8 = 65），因此第二个分片的数据部分为 520 字节，加上 20 字节首部，总长度为 540 字节。 分片后两个 IP 数据报的长度分别为 980 字节和 540 字节。
下列关于 TCP 协议的叙述中，错误的是（ ）。
A. I 和 II B. I、II 和 III C. II 和 III D. I、II、III 和 IV
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正确答案：D
本题考查对 TCP 协议的理解。 TCP 是在不可靠的 IP 层之上实现可靠的数据传输协议，它主要解决传输的可靠、有序、无丢失和不重复的问题，其主要特点是：①TCP 是面向连接的传输层协议。 ②每一条 TCP 连接只能有两个端点，每一条 TCP 连接只能是端对端的（进程—进程）。 ③TCP 提供可靠的交付服务，保证传送的数据无差错、不丢失、不重复且有序。 ④TCP 提供全双工通信，允许通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据，为此 TCP 连接的两端都设有发送缓存和接收缓存。 ⑤TCP 是面向字节流的，虽然应用程序和 TCP 的交互是一次一个数据块（大小不等），但 TCP 把应用程序交下来的数据看成仅仅是一连串的无结构的字节流。
Ⅰ：IP 协议才是点到点的通信协议（也说是主机—主机），而 TCP 是端到端的协议，故Ⅰ错误； Ⅱ：TCP 提供面向连接的可靠数据传输服务，故Ⅱ错误； Ⅲ：IP 数据报不是由传输层来组织的，而应该由网络层加上 IP 数据报的首部来形成 IP 数据报，故Ⅲ错误； Ⅳ：前面已经分析，正确。
综上，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ都是错误的。
一个长度为 3000 字节的 UDP 数据报，在数据链路层使用以太网进行传输，为了正确传输，则需要将其拆分成（ ）个 IP 数据片。
A. 2 B. 3 C. 4 D. 不拆分
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正确答案：B
首先，UDP 数据报长度为 3000 字节，在传输时会被封装成 IP 数据报。 > IP 数据报包括 IP 头部和 IP 数据部分，其中 IP 数据部分就是整个 UDP 数据报。 > 标准 IP 头部长度为 20 字节，因此 IP 数据报的总长度为 3000 + 20 = 3020 字节。 >
以太网的数据链路层 MTU（最大传输单元）通常为 1500 字节，这意味着每个 IP 数据报在以太网中传输时，总长度不能超过 1500 字节。 > 因此，当 IP 数据报长度超过 MTU 时，IP 层需要进行分片。 >
分片时，每个 IP 数据片都包含自己的 IP 头部（20 字节），因此每个数据片的数据部分最大为 1500 - 20 = 1480 字节。 > 此外，IP 分片偏移字段以 8 字节为单位，要求数据部分大小是 8 的倍数； > 1480 字节正好是 8 的倍数（1480 ÷ 8 = 185），符合要求。 >
IP 数据报的数据部分总长度为 3000 字节。 > 计算分片数量：第一个数据片携带 1480 字节数据，剩余 1520 字节； > 第二个数据片携带 1480 字节数据，剩余 40 字节； > 第三个数据片携带 40 字节数据。 > 因此，共需要 3 个 IP 数据片。 >
分片后，第三个数据片的总长度为 20 字节头部加 40 字节数据，共 60 字节，小于 MTU，传输正常。 > 综上，正确答案是 3 个分片，对应选项 B。 >
（9 分）在本地主机使用 Ping 命令测试与远端主机 192.168.0.101 的连通性，Ping 测试仅进行了一次，由于测试数据较大，在 IP 层进行了数据分片。Ping 命令执行时，使用 Sniffer 工具捕获本机以太网发送方向的所有通信流量，得到 6 个 IP 数据报，表 1 以 16 进制格式逐字节给出了六个 IP 数据报的前 40 个字节。
IP 分组头的结构如图 1 所示。
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**【解析】** (1) Ping 命令测试的远端主机的地址即为目的地址，根据 IP 数据报的格式，找第 16 个字节开始的 C0 A8 00 65，即 192.168.0.101，则找出标识号一致、协议号一致的 IP 分组，所以，1、4、5 号数据报是该次 Ping 测试产生的。
(2) 本机 IP 地址为第 12～15 个字节，即 C0 A8 00 15，转换成二进制为 192.168.0.21。根据 IP 分组头格式，从第 13 个字节开始，找到 TTL=0x39，即为二进制的 57。
(3) 在 1、4、5 号数据报中，由 MF 位知，第 5 个数据报是分片的最后一片（MF=1，表示后面还有分片；MF=0，表示后面没有分片），由各个数据报中的总长度域（或由片偏移）知，1、4 号数据报的总长度均为 0x05DC=1500 字节，头部长度=5×4=20 字节，故净荷长度=1480 字节；5 号数据报的净荷长度=0x059B-20=1435-20=1415 字节，所以分片前的净荷=1480+1480+1415=4375，总长度=净荷+头部 20 字节=4375+20=4395 字节。