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說明在實際網路中數據是如何進行封裝傳輸的

發布時間:2022-08-06 18:30:24

㈠ 數據封裝的數據封裝的過程

數據封裝的過程大致如下:
1.用戶信息轉換為數據,以便在網路上傳輸
2.數據轉換為數據段,並在發送方和接收方主機之間建立一條可靠的連接
3.數據段轉換為數據包或數據報,並在報頭中放上邏輯地址,這樣每一個數據包都可以通過互聯網路進行傳輸
4.數據包或數據報轉換為幀,以便在本地網路中傳輸。在本地網段上,使用硬體地址唯一標識每一台主機。
5.幀轉換為比特流,並採用數字編碼和時鍾方案
以目前常見的OSI模型為例,它共分為七層,從下到上依次為:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層、應用層,每層都對應不同的功能。為了實現對應功能,都會對數據按本層協議進行協議頭和協議尾的數據封裝,然後將封裝好的數據傳送給下層,各層的數據封裝過程如下圖所示。

其中在傳輸層用TCP頭已標示了與一個特定應用的連接,並將數據封裝成了數據段;網路層則用IP頭標示了已連接的設備網路地址,並可基於此信息進行網路路徑選擇,此時將數據封裝為數據包;到了數據鏈路層,數據已封裝成了數據幀,並用MAC頭給出了設備的物理地址,當然還有數據校驗等功能欄位等;到了物理層,則已封裝成為比特流,就成為純粹的物理連接了。

㈡ 關於網路傳輸過程的數據封裝

數據封裝(Data Encapsulation)是指將協議數據單元(PDU)封裝在一組協議頭和尾中的過程。在OSI七層參考模型中,每層主要負責與其它機器上的對等層進行通信。該過程是在協議數據單元(PDU)中實現的,其中每層的PDU一般由本層的協議頭、協議尾和數據封裝構成本文選自WireShark數據包分析實戰詳解清華大學出版社。
為了幫助用戶更清楚的理解數據封裝過程,下面通過一個實例來說明這個過程。假設某個公司區域網使用乙太網,當員工從區域網的FTP伺服器下載一個文件時,該文件從FTP伺服器到員工主機的傳輸過程如圖1.17所示本文選自WireShark數據包分析實戰詳解清華大學出版社。

在圖1.17中,FTP伺服器作為數據的發送端,員工主機作為數據的接收端。下面分別介紹數據發送和接收處理過程。
1.數據發送處理過程數據封裝協議數據單元封裝WireShark數據包分析
(1)應用層將數據交給傳輸層,傳輸層添加上TCP的控制信息(稱為TCP頭部),這個數據單元稱為段(Segment),加入控制信息的過程稱為封裝。然後,將段交給網路層。
(2)網路層接收到段,再添加上IP頭部,這個數據單元稱為包(Packet)。然後,將包交給數據鏈路層。
(3)數據鏈路層接收到包,再添加上MAC頭部和尾部,這個數據單元稱為幀(Frame)。然後,將幀交給物理層。
(4)物理層將接收到的數據轉化為比特流,然後在網線中傳送。
2.數據接收處理過程數據封裝協議數據單元封裝WireShark數據包分析
(1)物理層接收到比特流,經過處理後將數據交給數據鏈路層。
(2)數據鏈路層將接收到的數據轉化為數據幀,再除去MAC頭部和尾部,這個除去控制信息的過程稱為解封裝,然後將包交給網路層。
(3)網路層接收到包,再除去IP頭部,然後將段交給傳輸層。
(4)傳輸層接收到段,再除去TCP頭部,然後將數據交給應用層。
從以上傳輸過程中,可以總結出以下幾點。如下所示:
(1)發送方數據處理的方式是從高層到底層,逐層進行數據封裝。
(2)接收方數據處理的方式是從底層到高層,逐層進行數據解封裝。
(3)接收方的每一層只把對該層有意義的數據拿走,或者說每一層只能處理發送方同等層的數據,然後把其餘的部分傳遞給上一層,這就是對等層通信的概念本文選自WireShark數據包分析實戰詳解清華大學出版社數據封裝協議數據單元封裝WireShark數據包分析。

㈢ 簡述數據在OSI參考模型中的流動過程,並解釋數據的封裝與解裝。

1、應用層為用戶的應用程序提供接入網路的介面。

2、表示層將用戶數據進行相應的編碼或格式轉換。

3、會話層區分通信中的不同上層程序,為每個進程建立單獨的鏈接,並維護和管理通信的過程。

4、傳輸層為數據的可靠傳輸提供一種安全可靠的方式。

5、網路層完成數據在網路中的實際傳輸,確定地址和最佳路徑

6、數據鏈路層使用硬體地址來定位遠程主機,傳輸數據並進行必要的流量控制和差錯校驗。

7、物理層傳輸比特流。將鏈路層的數據用高低不同的電平值表示發送到物理線路上。物理層規定了設備的介面形狀、針腳個數、針腳不同電平值的含義。

OSI參考模型採用了分層結構技術

把一個網路系統分成若干層,每一層都去實現不同的功能,每一層的功能都以協議形式正規描述,協議定義了某層同遠方一個對等層通信所使用的一套規則和約定。每一層向相鄰上層提供一套確定的服務,並且使用與之相鄰的下層所提供的服務。

從概念上來講,每一層都與一個遠方對等層通信,但實際上該層所產生的協議信息單元是藉助於相鄰下層所提供的服務傳送的。因此,對等層之間的通信稱為虛擬通信。

以上內容參考:網路-OSI參考模型

㈣ 網路數據是怎樣傳輸的

通過OSI七層協議進行傳輸,下面給出傳輸方式:
OSI 參 考 模 型與TCP/IP協議模型結構 OSI 參 考 模 型 也 稱 為異 質 系 統 互 聯 的 七 層 框 架 ---- ★ 物 理 層(Physical Layer) ---- 提 供 機 械、 電 氣、 功 能 和 過 程 特 性。 如 規 定 使 用 電 纜 和 接 頭 的 類 型, 傳 送 信 號 的 電 壓 等。 在 這 一 層, 數 據 還 沒 有 被 組 織, 僅 作 為 原 始 的 位 流 或 電 氣 電 壓 處 理。 ---- ★ 數 據 鏈 路 層(Data Link Layer) ---- 實 現 數 據 的 無 差 錯 傳 送。 它 接 收 物 理 層 的 原 始 數 據 位 流 以 組 成 幀( 位 組), 並 在 網 絡 設 備 之 間 傳 輸。 幀 含 有 源 站 點 和 目 的 站 點 的 物 理 地 址。 ---- ★ 網 絡 層(Network Layer) ---- 處 理 網 絡 間 路 由, 確 保 數 據 及 時 傳 送。 將 數 據 鏈 路 層 提 供 的 幀 組 成 數 據 包, 包 中 封 裝 有 網 絡 層 包 頭, 其 中 含 有 邏 輯 地 址 信 息 — — 源 站 點 和 目 的 站 點 地 址 的 網 絡 地 址。 ---- ★ 傳 輸 層(Transport Layer) 提 供 建 立、 維 護 和 取 消 傳 輸 連 接 功 能, 負 責 可 靠 地 傳 輸 數 據。 ---- ★ 會 話 層(Session Layer) ---- 提 供 包 括 訪 問 驗 證 和 會 話 管 理 在 內 的 建 立 和 維 護 應 用 之 間 通 信 的 機 制。 如 服 務 器 驗 證 用 戶 登 錄 便 是 由 會 話 層 完 成 的。 ---- ★ 表 示 層(Presentation Layer) ---- 提 供 格 式 化 的 表 示 和 轉 換 數 據 服 務。 如 數 據 的 壓 縮 和 解 壓 縮, 加 密 和 解 密 等 工 作 都 由 表 示 層 負 責。 ---- ★ 應 用 層(Application Layer) ---- 提 供 網 絡 與 用 戶 應 用 軟 件 之 間 的 接 口 服 務。 OSI/RM是ISO在網路通信方面所定義的開放系統互連模型,1978 ISO(國際化標准組織)定義了這樣一個開放協議標准。。有了這個開放的模型,各網路設備廠商就可以遵照共同的標准來開發網路產品,最終實現彼此兼容。 整個OSI/RM模型共分7層,從下往上分別是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。 當接受數據時,數據是自下而上傳輸;當發送數據時,數據是自上而下傳輸。 (1)物理層 這是整個OSI參考模型的最低層,它的任務就是提供網路的物理連接。所以,物理層是建立在物理介質上(而不是邏輯上的協議和會話),它提供的是機械和電氣介面。主要包括電纜、物理埠和附屬設備,如雙絞線、同軸電纜、接線設備(如網卡等)、RJ-45介面、串口和並口等在網路中都是工作在這個層次的。 物理層提供的服務包括:物理連接、物理服務數據單元順序化(接收物理實體收到的比特順序,與發送物理實體所發送的比特順序相同)和數據電路標識。 (2)數據鏈路層 數據鏈路層是建立在物理傳輸能力的基礎上,以幀為單位傳輸數據,它的主要任務就是進行數據封裝和數據鏈接的建立。封裝的數據信息中,地址段含有發送節點和接收節點的地址,控制段用來表示數格連接幀的類型,數據段包含實際要傳輸的數據,差錯控制段用來檢測傳輸中幀出現的錯誤。 數據鏈路層可使用的協議有SLIP、PPP、X25和幀中繼等。常見的集線器和低檔的交換機網路設備都是工作在這個層次上,Modem之類的撥號設備也是。工作在這個層次上的交換機俗稱「第二層交換機」。 具體講,數據鏈路層的功能包括:數據鏈路連接的建立與釋放、構成數據鏈路數據單元、數據鏈路連接的分裂、定界與同步、順序和流量控制和差錯的檢測和恢復等方面。 (3)網路層 網路層屬於OSI中的較高層次了,從它的名字可以看出,它解決的是網路與網路之間,即網際的通信問題,而不是同一網段內部的事。網路層的主要功能即是提供路由,即選擇到達目標主機的最佳路徑,並沿該路徑傳送數據包。除此之外,網路層還要能夠消除網路擁擠,具有流量控制和擁擠控制的能力。網路邊界中的路由器就工作在這個層次上,現在較高檔的交換機也可直接工作在這個層次上,因此它們也提供了路由功能,俗稱「第三層交換機」。 網路層的功能包括:建立和拆除網路連接、路徑選擇和中繼、網路連接多路復用、分段和組塊、服務選擇和傳輸和流量控制。 (4)傳輸層 傳輸層解決的是數據在網路之間的傳輸質量問題,它屬於較高層次。傳輸層用於提高網路層服務質量,提供可靠的端到端的數據傳輸,如常說的QoS就是這一層的主要服務。這一層主要涉及的是網路傳輸協議,它提供的是一套網路數據傳輸標准,如TCP協議。 傳輸層的功能包括:映像傳輸地址到網路地址、多路復用與分割、傳輸連接的建立與釋放、分段與重新組裝、組塊與分塊。 根據傳輸層所提供服務的主要性質,傳輸層服務可分為以下三大類: A類:網路連接具有可接受的差錯率和可接受的故障通知率,A類服務是可靠的網路服務,一般指虛電路服務。 C類:網路連接具有不可接受的差錯率,C類的服務質量最差,提供數據報服務或無線電分組交換網均屬此類。 B類:網路連接具有可接受的差錯率和不可接受的故障通知率,B類服務介於A類與C類之間,在廣域網和互聯網多是提供B類服務。 (5)會話層 會話層利用傳輸層來提供會話服務,會話可能是一個用戶通過網路登錄到一個主機,或一個正在建立的用於傳輸文件的會話。 會話層的功能主要有:會話連接到傳輸連接的映射、數據傳送、會話連接的恢復和釋放、會話管理、令牌管理和活動管理。 (6)表示層 表示層用於數據管理的表示方式,如用於文本文件的ASCII和EBCDIC,用於表示數字的1S或2S補碼表示形式。如果通信雙方用不同的數據表示方法,他們就不能互相理解。表示層就是用於屏蔽這種不同之處。 表示層的功能主要有:數據語法轉換、語法表示、表示連接管理、數據加密和數據壓縮。 (7)應用層 這是OSI參考模型的最高層,它解決的也是最高層次,即程序應用過程中的問題,它直接面對用戶的具體應用。應用層包含用戶應用程序執行通信任務所需要的協議和功能,如電子郵件和文件傳輸等,在這一層中TCP/IP協議中的FTP、SMTP、POP等協議得到了充分應用 TCP/IP協議
TCP/IP協議並不完全符合OSI的七層參考模型。傳統的開放式系統互連參考模型,是一種通信協議的7層抽象的參考模型,其中每一層執行某一特定任務。該模型的目的是使各種硬體在相同的層次上相互通信。這7層是:物理層、數據鏈路層、網路層、傳輸層、話路層、表示層和應用層。而TCP/IP通訊協議採用了4層的層級結構,每一層都呼叫它的下一層所提供的網路來完成自己的需求。這4層分別為:
應用層:應用程序間溝通的層,如簡單電子郵件傳輸(SMTP)、文件傳輸協議(FTP)、網路遠程訪問協議(Telnet)等。
傳輸層:在此層中,它提供了節點間的數據傳送服務,如傳輸控制協議(TCP)、用戶數據報協議(UDP)等,TCP和UDP給數據包加入傳輸數據並把它傳輸到下一層中,這一層負責傳送數據,並且確定數據已被送達並接收。
互連網路層:負責提供基本的數據封包傳送功能,讓每一塊數據包都能夠到達目的主機(但不檢查是否被正確接收),如網際協議(IP)。
網路介面層:對實際的網路媒體的管理,定義如何使用實際網路(如Ethernet、Serial Line等)來傳送數據。
二、OSI 參 考 模 型與TCP/IP協議模型各層中的協議 TCP/IP協議中有FTP、SMTP、POP TCP/IP的通訊協議
這部分簡要介紹一下TCP/IP的內部結構,為討論與互聯網有關的安全問題打下基礎。TCP/IP協議組之所以流行,部分原因是因為它可以用在各種各樣的信道和底層協議(例如T1和X.25、乙太網以及RS-232串列介面)之上。確切地說,TCP/IP協議是一組包括TCP協議和IP協議,UDP(User Datagram Protocol)協議、ICMP(Internet Control Message Protocol)協議和其他一些協議的協議組。

㈤ 數據是如何在網路上傳輸的

我們電腦上的數據,是如何「走」到遠端的另一台電腦的呢?這是個最基礎的問題,可能很多人回答不上來,盡管我們每天都在使用網路。這里我們以一個最簡單的「ping」命令,來解釋一個數據包「旅程」。

假設:我的電腦A,向遠在外地的朋友電腦B傳輸數據,最簡單的就是「ping」一下,看看這個傢伙的那一端網路通不通。A與B之間只有一台路由器。(路由器可能放在學校,社區或者電信機房,無所謂,基本原理是一樣的)

具體過程如下------
1.「ping」命令所產生的數據包,我們歸類為ICMP協議。說白了就是向目的地發送一個數據包,然後等待回應,如果回應正常則目的地的網路就是通的。當我們輸入了「ping」命令之後,我們的機器(電腦A)就生成了一個包含ICMP協議域的數據包,姑且稱之為「小德」吧~~~~

2.「小德」已經將ICMP協議打包到數據段里了,可是還不能發送,因為一個數據要想向外面傳送,還得經過「有關部門」的批准------IP協議。IP要將你的「寫信人地址」和「收信人地址」寫到數據段上面,即:將數據的源IP地址和目的IP地址分別打包在「小德」的頭部和尾部,這樣一來,大家才知道你的數據是要送到哪裡

3.准備工作還沒有完。接下來還有部門要審核------ARP。ARP屬於數據鏈路層協議,主要負責把IP地址對應到硬體地址。直接說吧,都怪交換機太「傻」,不能根據IP地址直接找到相應的計算機,只能根據硬體地址來找。於是,交換機就經常保留一張IP地址與硬體地址的對應表以便其查找目的地。而ARP就是用來生成這張表的。比如:當「小德」被送到ARP手裡之後,ARP就要在表裡面查找,看看「小德」的IP地址與交換機的哪個埠對應,然後轉發過去。如果沒找到,則發一個廣播給所有其他的交換機埠,問這是誰的IP地址,如果有人回答,就轉發給它。

4.經過一番折騰,「小德」終於要走出這個倒霉的區域網了。可在此之前,它們還沒忘給「小德」屁股後面蓋個「戳」,說是什麼CRC校驗值,怕「小德」在旅行途中缺胳膊少腿,還得麻煩它們重新發送。。。。。我靠~~~~註:很多人弄不清FCS和CRC。所謂的CRC是一種校驗方法,用來確保數據在傳輸過程中不會丟包,損壞等等,FCS是數據包(准確的說是frame)里的一個區域,用來存放CRC的計算結果的。到了目的地之後,目的計算機要檢查FCS里的CRC值,如果與原來的相同,則說明數據在途中沒有損壞。

5.在走出去之前,那些傢伙最後折磨了一次「小德」------把小德身上眾多的0和1,弄成了什麼「高電壓」「低電壓」,在雙絞線上傳送了出去。暈~~出趟門就這么麻煩嗎?

6.坐著雙絞線旅遊,爽!可當看到很多人坐著同軸電纜,還有坐光纖的時候,小德又感覺不是那麼爽了。就在這時,來到了旅途的中轉站------路由器。這地方可是高級場所,人家直接查看IP地址!剩下的一概不管,交給下面的人去做。夠牛吧?路由器的內部也有一張表,叫做路由表,裡面標識著哪一個網路的IP對應著路由器的哪一個埠。這個表也不是天生就有的,而是靠路由器之間互相「學習」之後生成的,當然也可以由管理員手工設定。這個「學習」的過程是依靠路由協議來完成的,比如RIP,EIGRP,OSPF等等。

7.當路由器查看了「小德」的IP地址以後,根據路由表知道了小德要去的網路,接著就把小德轉到了相應的埠了。至此,路由器的主要工作完成,下面又是打包,封裝成frame,轉換成電壓信號等一系列「折騰」的活,就由數據鏈路層和物理層的模塊去干吧。

8.小德從路由器的出口出來,便來到了目的地----電腦B----所屬的網路的默認網關。默認網關可以是路由器的一個埠,也可以是區域網里的各種伺服器。不管怎樣,下面的過程還是一樣的:到交換機里的ARP表查詢「小德」的IP地址,看看屬於哪個區域網段或埠,然後就轉發到B了。

9.進了B的網卡之後,還要層層「剝皮」,基本上和從A出來的程序是一樣的------電腦B先校驗一下CRC值,看看數據是否完整;然後檢查一下frame的封裝,看到是IP協議之後,就把「小德」交給IP「部門」了;IP協議一看目的地址,正確,再看看應用協議,是ICMP。於是知道了該怎麼做了------產生一個回應數據包,(可以命名為「回應小德」),並准備以同樣的順序向遠端的A發送。。至於剛剛收到的那個數據包就丟棄了。

10.「回應小德」這個數據包又開始了上述同樣的循環,只不過這次發送者是B而接收者是A了。

以上是一個最簡單的路由過程,任何復雜的網路都是在次基礎之上實現的。

㈥ 簡述tcp/ip網路模型數據封裝的過程

TCP/IP數據包的封裝

不同的協議層對數據包有不同的稱謂,在傳輸層叫做段(segment),在網路層叫做數據報(datagram),在鏈路層叫做幀(frame)。數據封裝成幀後發到傳輸介質上,到達目的主機後每層協議再剝掉相應的首部,最後將應用層數據交給應用程序處理。

㈦ 運用tcp/ip協議傳輸數據時,數據時如何封裝的

電腦或者設備發送數據的時候封裝,接收數據的時候解封裝。其中封裝是指依據tcp/ip參考模型從上向下,也就是從應用層到數據鏈路層依次打上一個相應的頭部欄位,完成封裝的過程發送出去。接收的時候過程正好相反。其中每一層的作用就是靠相應層次的頭部欄位來完成的。

㈧ 舉例說明計算機網路的數據封裝

封裝: 應用層 表示層 會話層的時候是高層數據 到傳輸層的時候加上tcp頭部 到網路層的時候加上ip包頭 到數據鏈路層的時候 分為倆個 1、LLC子層加LLC頭部和FCS 2、在MAC子層加上MAC頭部和FCS 物理層就變成數據流了 解封裝: 就是反過來在卸了封裝就行了 這個是我們學校 (北大青鳥)課程上的

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