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什麼是封包

把通訊要傳送的資料切成一定大小以下，並加上寫有目的地等控制資訊之標頭的單位。能讓許多通訊共用一條線路（封包交換），發生錯誤時也只需重送該部分。依階層不同，常把IP的單位稱為封包、TCP稱為區段、乙太網路稱為訊框。PCI Express與晶片上網路也會把資料做成封包傳送。

日文名稱: パケット

「封包」出現在4領域的24道練習題中（電腦網路基礎, 介面與匯流排規格, Web技術基礎等）。

這個名詞所屬的領域: 電腦網路基礎

練習封包的題目

在PCI Express中，若大量傳送寫入64位元組小量資料的封包，有效頻寬會遠小於理論值。其主要原因為下列何者？

  1. A因為PCI Express無法傳送64位元組的資料
  2. B因為每個封包都會附加標頭與錯誤偵測碼等，相對於資料所佔的比例變大
  3. C因為小封包必定出錯，每次都要重送
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正確答案：B. 因為每個封包都會附加標頭與錯誤偵測碼等，相對於資料所佔的比例變大

PCI Express的封包除了資料之外，還附加表示位址與類型的標頭、資料連結層的序號與CRC、實體層的分隔符號等，合計約20～30位元組。若資料為64位元組，所傳送的位元中約有三成左右不是資料。若改為256位元組以上的批次傳輸，浪費的比例就會變小。這也是為何不只要注意頻寬，也要注意封包大小的原因。

在OSI參考模型中，使用IP位址這類邏輯位址，在不同網路之間轉送封包並送達目的地的是哪一層？

  1. A資料連結層（第2層）
  2. B網路層（第3層）
  3. C傳輸層（第4層）
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正確答案：B. 網路層（第3層）

OSI參考模型將通訊功能從實體層到應用層分為7層來整理。網路層（第3層）使用IP位址這類邏輯位址，跨越多個網路選擇通往目的地的路徑並轉送封包。其下的資料連結層只負責在同一網路內，以MAC位址把訊框送到相鄰的設備。傳輸層處理終端上應用程式之間的通訊，例如TCP會負責重傳與順序的管理。以設備來說，路由器運作於第3層，L2交換器運作於第2層。

解析中的「封包」

出現「封包」的題目（24題）

  1. 在PCI Express中，若大量傳送寫入64位元組小量資料的封包，有效頻寬會遠小於理論值。其主要原因為下列何者？
  2. 在OSI參考模型中，使用IP位址這類邏輯位址，在不同網路之間轉送封包並送達目的地的是哪一層？
  3. 在執行NAPT的路由器（外側全球位址為 198.51.100.7）內側的終端A（192.168.1.10），以來源連接埠50000連線到Web伺服器 203.0.113.5 的443號連接埠。路由器把來源轉譯為 198.51.100.7 的連接埠61000。Web伺服器送回的回應封包，其目的地是下列何者？
  4. 某終端（192.168.1.10/24，預設閘道 192.168.1.1）要把封包送到另一個網路上的伺服器 203.0.113.80。ARP快取為空時，終端以ARP查詢哪一個對象的MAC位址？
  5. 路由器的路由表中有 0.0.0.0/0（下一個轉送對象為路由器A）、10.0.0.0/8（路由器B）、10.1.0.0/16（路由器C）、10.1.2.0/24（路由器D）4條路由。目的地為 10.1.5.9 的封包會送往哪一台路由器？
  6. 在建立TCP連線的三向交握中，交換封包的順序下列何者正確？
  7. 在1 Gbps的乙太網路上，讓IP封包的大小填滿MTU的1500位元組，持續傳送TCP資料。設IPv4標頭為20位元組、TCP標頭為20位元組、乙太網路標頭與FCS合計18位元組、前置碼與訊框間隙合計20位元組，則應用程式資料之傳輸量的上限最接近下列何者？
  8. 下列關於防火牆（封包過濾型）基本功能的敘述，何者正確？
  9. PCI Express 3.0（每通道8 GT/s、128b/130b編碼）的x16連接，其單向有效頻寬最接近下列何者？
  10. 下列關於PCI Express通訊機制的敘述，何者正確？
  11. 針對傳輸中的位元錯誤，PCI Express的資料連結層會做什麼？
  12. 下列關於AXI4-Stream之特徵，何者正確？
  13. 在大型SoC中，改用晶片上網路（NoC）取代一條共用匯流排，其原因為下列何者？
  14. 下列關於PCI Express所使用的信用額度（credit）式流量控制之說明，何者正確？
  15. 在TCP/IP的四層模型中，TCP與UDP屬於哪一層？

相關名詞

TCP（傳輸控制協定） 路由器 IP（網際網路協定） PCI Express IP位址 MAC位址 ARQ（自動重傳請求） 乙太網路（Ethernet） CRC（循環冗餘檢查） OSI參考模型

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