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  第24题      
  知识点:   分段和重装配   分片   链路   数据报
  章/节:   TCP/IP 协议       

 
假设一个IP数据报总长度为3000B,要经过一段MTU为1500B的链路,该IP数据报必须经过分片才能通过该链路。该原始IP数据报需被分成(24)个片,若IP首部没有可选字段,则最后一个片首部中Ofiset字段为(25)。
 
 
  A.  2
 
  B.  3
 
  C.  4
 
  D.  5
 
 
 

 
  第25题    2021年上半年  
   48%
TCP伪首部不包含的字段为( )。
  第27题    2020年下半年  
   20%
为了控制IP数据报在网络中无限转发,在IPv4数据报首部中设置了( )字段。
  第23题    2019年下半年  
   36%
IP数据报的分段和重装配要用到报文头部的报文ID、数据长度、段偏置值和M标志等四个字段,其中(23)的作用是指示每一分段在原报文中..
   知识点讲解    
   · 分段和重装配    · 分片    · 链路    · 数据报
 
       分段和重装配
        每个网络可能规定了不同的最大分组长度。当分组在互联网中传送时可能要进入一个最大分组长度较小的网络,这时需要对它进行分段,这又引出了新的问题:在哪里对它进行重装配?
        一种办法是在目的地进行装配。但这样只会把数据报越分越小,即使后续子网允许较大的分组通过,但由于途中的短报文无法装配,从而使效率下降。
        另一种办法是允许中间的路由器进行组装,这种方法也有缺点。首先是路由器必须提供重装配缓冲区,并且要设法避免重装配死锁;其次是由一个数据报分出的小段都必须经过同一个出口路由器,才能再行组装,这就排除了使用动态路由选择算法的可能性。
        关于分段和重装配问题的讨论还在继续,已经提出了各种各样的方案。下面介绍在DOD和ISO IP协议中使用的方法,这个方法有效地解决了以上提出的部分问题。
        IP协议使用了4个字段处理分段和重装配问题。一个是报文ID字段,它唯一地标识了某个站某个协议层发出的数据。在DOD(美国国防部)的IP协议中,ID字段由源站和目标站地址、产生数据的协议层的标识符以及该协议层提供的顺序号组成。第二个字段是数 据长度,即字节数。第三个字段是偏置值,即分段在原来数据报中的位置,以8字节(64位)的倍数计数。最后是M标志,表示是否为最后一个分段。
        当一个站发出数据报时对长度字段的赋值等于整个数据字段的长度,偏置值为0,M标志置False(用0表示)。如果一个IP模块要对该报文分段,则按以下步骤进行。
        (1)对数据块的分段必须在64位的边界上划分,因而除最后一段外,其他段长都是64位的整数倍。
        (2)对得到的每一分段都加上原来数据报的IP头,组成短报文。
        (3)每一个短报文的长度字段置为它包含的字节数。
        (4)第一个短报文的偏置值置为0,其他短报文的偏置值为它前边所有报文长度之和(字节数)除以8。
        (5)最后一个报文的M标志置为0(False),其他报文的M标志置为1(True)。
        下表给出一个分段的例子。
        
        数据报分段的例子
        重装配的IP模块必须有足够大的缓冲区。整个重装配序列以偏置值为0的分段开始,以M标志为0的分段结束,全部由同一ID的报文组成。
        数据报服务中可能发生有一个或多个分段不能到达重装配点的情况。为此,采用两种对策应付这种意外。一种是在重装配点设置一个本地时钟,当第一个分段到达时把时钟置为重装配周期值,然后递减,如果在时钟值减到零时还没等齐所有的分段,则放弃重装配。另一种对策与前面提到的数据报生存期有关,目标站的重装配功能在等待的过程中继续计算已到达的分段的生存期,一旦超过生存期,就放弃重装配,丢弃已到达的分段。显然,这种计算生存期的办法必须有全局时钟的支持。
 
       分片
        IP协议采用的是遇到MTU更小的网络时再分片。
 
       链路
        链路(link)指的是从发信点到收信点(即从信源到信宿)的一串结点和线路。链路通信是指端到端的通信。
        计算机网络从逻辑结构上可以分成两部分:负责数据处理、向网络用户提供各种网络资源及网络服务的外层用户资源子网和负责数据转发的内层通信子网。通信子网由分组交换结点(简记为R)及连接这些结点的链路组成,负责在主机(Host,H)间传输分组。资源子网由连在网上的主机构成,为网上用户提供共享资源,入网途径和方法。局域网中的每台主机都通过网卡连接到传输介质上,网卡负责在各个主机间传递数据,显然,网卡和传输介质构成了局域网的通信子网,而主机集合则构成了资源子网。用户子网指的是由主计算机、终端、通信控制设备、连网外设、各种软件资源等组成。通信子网分为点对点通信子网和广播式通信子网。它主要有三种组织形式:结合型、专用型和公用型,如下图所示。
        
        网络的组织形式
        计算机网络也可以看作是在物理上分布的相互协作的计算机系统。其硬件部分除了单体计算机、光纤、同轴电缆以及双绞线等传输媒体之外,还包括插入计算机中用于收发数据分组的各种通信网卡(在操作系统中,这些网卡不当成一种外部设备),把多台计算机连接到一起的集线器(hub,该设备近年正逐步被相应的交换机取代),扩展带宽和连接多台计算机用的交换机(switch)以及负责路径管理、控制网络交通情况的路由器或ATM交换机等。其中路由器或ATM交换机是构成广域网络的主要设备,而交换机和集线则是构成局域网络的主要设备。这些设备都可看作一种专用的计算机。
        综上所述,计算机网络是一个由不同传输媒体构成的通信子网,与这个通信子网连接的多台地理上分散的具有唯一地址的计算机,将数据划分为不同长度分组进行传输和处理的协议软件以及应用系统所组成的传输和共享信息的系统。
 
       数据报
        对于短报文来说,一个报文分组就足够容纳所传送的数据信息。一般单个报文分组称数据报(Datagram)。数据报的服务以传送单个报文分组为主要目标。原CCITT研究组把数据报定义为,能包含在单个报文分组数据域中的报文,且传送它到目标地址与其他已发送或将要发送的报文分组无关,这样报文分组号可以省略。也就是说,每个分组的传送是被单独处理的,它本身携带有足够的信息。
        数据报的一般格式如下表所示:
        
        数据报格式
        发送数据报与发送信件和邮包一样。在数据报服务控制下,网络接受来自源的单一报文分组,并独立地传到目的点。数据报服务是无连接的服务。
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第24题    在手机中做本题