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ata指令如何在ip网络中传输

发布时间:2022-09-19 17:59:41

A. tcp/ip协议中各层数据传输方式

数据传输方式由协议决定,各层使用的协议:
数据链路层协议:ARP,RARP 
ARP:通过解析网路层地址来找寻数据链路层地址,即MAC地址。
RARP:作用与ARP相反,用于将MAC地址转换为IP地址。
网络层协议: IP,ICMP,IGMP 
IP:IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配的一个32位地址,由网络号和主机号组成。
ICMP:用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并 不传输用户数据,但是对于用户数据的传递起着重要的作用。
IGMP:该协议运行在主机和组播路由器之间,主机通过IGMP通知路由器希望接收或离开某个特定组播组的信息。
传输层协议:TCP ,UDP,UGP 
TCP:一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
UDP:UDP提供了无连接通信,且不对传送数据包进行可靠性保证,适合于一次传输少量数据。
应用层协议:Telnet,FTP,SMTP,SNMP
Telnet:Internet远程登陆服务的标准协议。
FTP:用户可以使用FTP客户端通过FTP协议访问位于FTP服务器上的资源。
SMTP:邮件服务,主要用于传输系统之间的邮件信息和通知。
SNMP:管理通信线路。

B. 学晕了,数据包在网络中到底怎么传输的源ip,目的ip,源mac不变,目的mac改变

源mac不变,源ip,目的ip是不变的,你的IP到路由器后经过NAT地址转换成外部IP+端口然后传出去。

C. 为什么要将IP地址解析成MAC地址才能实现数据传输怎样进行地址解析

一、IP地址

对于IP地址,相信大家都很熟悉,即指使用TCP/IP协议指定给主机的32位地址。 IP地址由用点分隔开的4个8八位组构成,如192.168.0.1就是一个IP地址,这种写法叫点分十进制格式。IP地址由网络地址和主机地址两部分组 成,分配给这两部分的位数随地址类(A类、B类、C类等)的不同而不同。网络地址用于路由选择,而主机地址用于在网络或子网内部寻找一个单独的主机。一个 IP地址使得将来自源地址的数据通过路由而传送到目的地址变为可能。

二、MAC地址

对于MAC地址,由于我们不 直接和它接触,所以大家不一定很熟悉。在OSI(Open System Interconnection,开放系统互连)7层网络协议(物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层)参考模型中,第二层为数据 链路层(Data Link)。它包含两个子层,上一层是逻辑链路控制(LLC:Logical Link Control),下一层即是我们前面所提到的MAC(Media Access Control)层,即介质访问控制层。所谓介质(Media),是指传输信号所通过的多种物理环境。常用网络介质包括电缆(如:双绞线,同轴电缆,光 纤),还有微波、激光、红外线等,有时也称介质为物理介质。MAC地址也叫物理地址、硬件地址或链路地址,由网络设备制造商生产时写在硬件内部。这个地址 与网络无关,也即无论将带有这个地址的硬件(如网卡、集线器、路由器等)接入到网络的何处,它都有相同的MAC地址,MAC地址一般不可改变,不能由用户 自己设定。

三、MAC地址的长度、表示方法、分配方法及其唯一性

MAC地址的长度为48位(6个字节),通常表 示为12个16进制数,每2个16进制数之间用冒号隔开,如:08:00:20:0A:8C:6D就是一个MAC地址,其中前6位16进制数08:00: 20代表网络硬件制造商的编号,它由IEEE(Istitute of Electrical and Electronics Engineers,电气与电子工程师协会)分配,而后3位16进制数0A:8C:6D代表该制造商所制造的某个网络产品(如网卡)的系列号。每个网络制 造商必须确保它所制造的每个以太网设备都具有相同的前三字节以及不同的后三个字节。这样就可保证世界上每个以太网设备都具有唯一的MAC地址。

四、IP地址与MAC地址在互连网中的作用

既然每个以太网设备在出厂时都有一个唯一的MAC地址了,那为什么还需要为每台主机再分配一个IP地址呢?或者说为什么每台主机都分配唯一的IP地址 了,为什么还要在网络设备(如网卡,集线器,路由器等)生产时内嵌一个唯一的MAC地址呢?主要原因有以下几点:(1)IP地址的分配是根据网络的拓朴结 构,而不是根据谁制造了网络设置。若将高效的路由选择方案建立在设备制造商的基础上而不是网络所处的拓朴位置基础上,这种方案是不可行的。(2)当存在一 个附加层的地址寻址时,设备更易于移动和维修。例如,如果一个以太网卡坏了,可以被更换,而无须取得一个新的IP地址。如果一个IP主机从一个网络移到另 一个网络,可以给它一个新的IP地址,而无须换一个新的网卡。(3)无论是局域网,还是广域网中的计算机之间的通信,最终都表现为将数据包从某种形式的链 路上的初始节点出发,从一个节点传递到另一个节点,最终传送到目的节点。数据包在这些节点之间的移动都是由ARP(Address Resolution Protocol:地址解析协议)负责将IP地址映射到MAC地址上来完成的。下面我们来通过一个例子看看IP地址和MAC地址是怎样结合来传送数据包 的。

假设网络上要将一个数据包(名为PAC)由北京的一台主机(名称为A,IP地址为IP_A,MAC地址为MAC_A)发送到华盛顿的一台主机(名称为B, IP地址为IP_B,MAC地址为MAC_B)。这两台主机之间不可能是直接连接起来的,因而数据包在传递时必然要经过许多中间节点(如路由器,服务器等 等),我们假定在传输过程中要经过C1、C2、C3(其MAC地址分别为M1,M2,M3)三个节点。A在将PAC发出之前,先发送一个ARP请求,找到 其要到达IP_B所必须经历的第一个中间节点C1的MAC地址M1,然后在其数据包中封装(Encapsulation)这些地址:IP_A、IP_B, MAC_A和M1。当PAC传到C1后,再由ARP根据其目的IP地址IP_B,找到其要经历的第二个中间节点C2的MAC地址M2,然后再将带有M2的 数据包传送到C2。如此类推,直到最后找到带有IP地址为IP_B的B主机的地址MAC_B,最终传送给主机B。在传输过程中,IP_A、IP_B和 MAC_A不变,而中间节点的MAC地址通过ARP在不断改变(M1,M2,M3),直至目的地址MAC_B。

综合上面所述,我们可以归纳出IP地址和MAC地址相同点是它们都唯一,不同的特点主要有:

1. 对于网络上的某一设备,如一台计算机或一台路由器,其IP地址可变(但必须唯一),而MAC地址不可变。我们可以根据需要给一台主机指定任意的IP地址, 如我们可以给局域网上的某台计算机分配IP地址为192.168.0.112 ,也可以将它改成192.168.0.200。而任一网络设备(如网卡,路由器)一旦生产出来以后,其MAC地址永远唯一且不能由用户改变。

2. 长度不同。IP地址为32位,MAC地址为48位。

3. 分配依据不同。IP地址的分配是基于网络拓朴,MAC地址的分配是基于制造商。

4. 寻址协议层不同。IP地址应用于OSI第三层,即网络层,而MAC地址应用在OSI第二层,即数据链路层。 数据链路层协议可以使数据从一个节点传递到相同链路的另一个节点上(通过MAC地址),而网络层协议使数据可以从一个网络传递到另一个网络上(ARP根据 目的IP地址,找到中间节点的MAC地址,通过中间节点传送,从而最终到达目的网络)。

D. commview的voip怎么用

commview的voip使用方法如下:
1、voip网络电话基本原理就是通过语音压缩设备对我们的语音进行压缩编码处理,然后再把这些语音数据根据相关的协议进行打包,经过IP网络把数据包传送到目的地后,再把这些语音数据包串起来,经过解压解码处理后,恢复成原来的信号,从而达到由ip网络发送语音的目的。简而言之,voip网络电话就是通过互联网打电话,将网络电话机直接接上诸如adsladsl也就是超级一线通,有线宽带,lan也就是单位局域网,等任何宽带接口,简单设置所申请的地址号码后,即可象打普通电话一样随意拨打想通话的号码了。
2、VoiceoverInternetProtocol是一种以IP电话为主,并推出相应的增值业务的技术。voip网络电话最大的优势是能广泛地采用internet和全球ip互连的环境,提供比传统业务更多、更好的服务。可以在IP网络上便宜的传送语音、传真、视频、和数据等业务,如统一消息、虚拟电话、虚拟语音/传真邮箱、查号业务、internet呼叫中internet呼叫管理、电视会议、电子商务、传真存储转发和各种信息的存储转发等。
3、:最简单也最常用的方法,使用ata模拟电话适配器设备。通过ata可将标准电话连接到计算机或互联网上,以便使用voip,ata是一种模数转换器。它从传统电话中采集模拟信号,然后将其转换为数字数据,以便在互联网上传输。您只需从盒子中取出ata,将原本接入墙上插座的电话线接入ata,就可以拨打voip电话了。有些ata可能另外附带软件,您需要将这些软件安装到主机进行配置,以上就是commview的voip使用的操作方法了。

E. TCP/IP 是怎样传输数据文件的

1、当你把要传送的数据传递给TCP后,TCP把这些信息分成很多个数据包(这种数据包称为TCP分组),每一个分组都包含有一个序号。接着TCP分组被传递给IP层,IP层把这个TCP分组放在一个IP数据包的数据部分。然后,这个IP数据包被传到目的主机。目的主机
上的IP层,把IP数据包的数据部分(即TCP分组)传递给TCP层。TCP接收到分组后,检查数据包的正确性,如果不正确,通知源计算机重新送该IP包。利用分组的序号来将数据按照原来的顺序排列,然后送给应用层。换句话说,IP的工作是把原始数据(数据包)从一地传送到另一地;TCP的工作是管理这种流动并确保其数据是正确的。在IP层,信息不是一个恒定的流,而是一个个小的数据包,这种数据包称为IP数据报。所有要发送的信息都必须被拆成IP数据包,才能在IP网上传送。IP数据报中最主要的内容有:源计算机的地址信息、目的计算机的地址信息、要传输的数据。当发送一个数据包时,计算机首先根据目的地址决定将其发送给谁,如果目的计算机与源计算机在同一个物理网络中,则直接将这个数据报发送给它。如果目的计算机与源计算机不在同一个物理网络中,则发送给路由器,路由器这个特殊的计算机连在了两个网络之中,因此可以同时与两个网络中的计算机通信。路由器在收到数据包后,根据目的地址决定是直接发给目的计算机(如果在同一个物理网络中),还是转发给另一台计算机(如果不在同一个物理网络中)。

F. 简述IP协议如何实现互联网上任意两台计算机的通信

字号: 大大 中中 小小 TCP/IP协议与IP地址
什么是TCP/IP协议

TCP/IP是Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写,中文译名为传输控制协议/互联网络协议)协议是Internet最基本的协议,简单地说,就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。 在Internet没有形成之前,各个地方已经建立了很多小型的网络,称为局域网。Internet的中文意义是"网际网",它实际上就是将全球各地的局域网连接起来而形成的一个"网之间的网(即网际网)"。然而,在连接之前的各式各样的局域网却存在不同的网络结构和数据传输规则,将这些小网连接起来后各网之间要通过什么样的规则来传输数据呢?这就象世界上有很多个国家,各个国家的人说各自的语言,世界上任意两个人要怎样才能互相沟通呢?如果全世界的人都能够说同一种语言(即世界语),这个问题不就解决了吗?TCP/IP协议正是Internet上的"世界语"。

TCP/IP的参考模型

要理解Internet,并不是一件非常容易的事,TCP/IP协议的开发研制人员将Internet分为五个层次,以便于理解,它也称为互联网分层模型或互联网分层参考模型,

如下表:

应用层 (第五层)

传输层 (第四层)

互联网层 (第三层)

网络接口层 (第二层)

物理层 (第一层) OSI体系结构
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
TCP/IP协议集
应用层 TELNET、FTP、HTTP、SMTP、DNS等
传输层 TCP、UDP
网络层 IP、ICMP、ARP、RARP
网络接口层 各种物理通信网络接口

下面对这五个层次作一些讲解,初学者对这些概念有一个感性的认识就可以了,如果想深入学习这些内容,可以参考有关计算机网络底层知识方面的书籍。

·物理层:对应于网络的基本硬件,这也是Internet物理构成,即我们可以看得见的硬件设备,如PC机、互连网服务器、网络设备等,必须对这些硬件设备的电气特性作一个规范,使这些设备都能够互相连接并兼容使用。

·网络接口层:它定义了将数据组成正确帧的规程和在网络中传输帧的规程,帧是指一串数据,它是数据在网络中传输的单位。

·互联网层:本层定义了互联网中传输的"信息包"格式,以及从一个用户通过一个或多个路由器到最终目标的"信息包"转发机制。

·传输层:为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端连接。

·应用层:它定义了应用程序使用互联网的规程。

TCP/IP 通信协议1--网际协议IP

Internet 上使用的一个关键的低层协议是网际协议,通常称IP协议。我们利用一个共同遵守的通信协议,从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信,必须使两台计算机使用同一种"语言"。通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言,它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的约定。 计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。例如,每台计算机发送的信息格式和含义,在什么情况下应发送规定的特殊信息,以及接收方的计算机应做出哪些应答等等。 网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性,对底层网络硬件几乎没有任何要求,任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据,就可以使用IP协议加入 Internet 了。

如果希望能在 Internet 上进行交流和通信,则每台连上 Internet 的计算机都必须遵守IP协议。为此使用 Internet 的每台计算机都必须运行IP软件,以便时刻准备发送或接收信息。

IP协议对于网络通信有着重要的意义:网络中的计算机通过安装IP软件,使许许多多的局域网络构成了一个庞大而又严密的通信系统。从而使 Internet 看起来好像是真实存在的,但实际上它是一种并不存在的虚拟网络,只不过是利用IP协议把全世界上所有愿意接入 Internet 的计算机局域网络连接起来,使得它们彼此之间都能够通信。

TCP/IP通信协议2--传输控制协议TCP

尽管计算机通过安装IP软件,从而保证了计算机之间可以发送和接收数据,但IP协议还不能解决数据分组在传输过程中可能出现的问题。因此,若要解决可能出现的问题,连上 Internet 的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。

TCP协议被称作一种端对端协议。这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用:当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时,TCP协议会让它们建立一个连接、发送和接收数据以及终止连接。 传输控制协议TCP协议利用重发技术和拥塞控制机制,向应用程序提供可靠的通信连接,使它能够自动适应网上的各种变化。即使在 Internet 暂时出现堵塞的情况下,TCP也能够保证通信的可靠。

众所周知, Internet 是一个庞大的国际性网络,网路上的拥挤和空闲时间总是交替不定的,加上传送的距离也远近不同,所以传输数据所用时间也会变化不定。TCP协议具有自动调整"超时值"的功能,能很好地适应 Internet 上各种各样的变化,确保传输数值的正确。 因此,从上面我们可以了解到:IP协议只保证计算机能发送和接收分组数据,而TCP协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。

综上所述,虽然IP和TCP这两个协议的功能不尽相同,也可以分开单独使用,但它们是在同一时期作为一个协议来设计的,并且在功能上也是互补的。只有两者的结合,才能保证 Internet 在复杂的环境下正常运行。凡是要连接到 Internet 的计算机,都必须同时安装和使用这两个协议,因此在实际中常把这两个协议统称作TCP/IP协议。

IP地址

在Internet上连接的所有计算机,从大型机到微型计算机都是以独立的身份出现,我们称它为主机。为了实现各主机间的通信,每台主机都必须有一个唯一的网络地址。就好像每一个住宅都有唯一的门牌一样,才不至于在传输数据时出现混乱。

Internet的网络地址是指连入Internet网络的计算机的地址编号。所以,在Internet网络中,网络地址唯一地标识一台计算机。

我们都已经知道,Internet是由几千万台计算机互相连接而成的。而我们要确认网络上的每一台计算机,靠的就是能唯一标识该计算机的网络地址,这个地址就叫做IP(Internet Protocol的简写)地址,即用Internet协议语言表示的地址。

目前,在Internet里,IP地址是一个32位的二进制地址,为了便于记忆,将它们分为4组,每组8位,由小数点分开,用四个字节来表示,而且,用点分开的每个字节的数值范围是0~255,如202.116.0.1,这种书写方法叫做点数表示法。

IP地址可确认网络中的任何一个网络和计算机,而要识别其他网络或其中的计算机,则是根据这些IP地址的分类来确定的。一般将IP地址按节点计算机所在网络规模的大小分为A,B,C三类,默认的网络掩码是根据IP地址中的第一个字段确定的。

1. A类地址

A类地址的表示范围为:0.0.0.0~126.255.255.255,默认网络掩码为:255.0.0.0;A类地址分配给规模特别大的网络使用。A类网络用第一组数字表示网络本身的地址,后面三组数字作为连接于网络上的主机的地址。分配给具有大量主机(直接个人用户)而局域网络个数较少的大型网络。例如IBM公司的网络。

2. B类地址

B类地址的表示范围为:128.0.0.0~191.255.255.255,默认网络掩码为:255.255.0.0;B类地址分配给一般的中型网络。B类网络用第一、二组数字表示网络的地址,后面两组数字代表网络上的主机地址。

3. C类地址

C类地址的表示范围为:192.0.0.0~223.255.255.255,默认网络掩码为:255.255.255.0;C类地址分配给小型网络,如一般的局域网和校园网,它可连接的主机数量是最少的,采用把所属的用户分为若干的网段进行管理。C类网络用前三组数字表示网络的地址,最后一组数字作为网络上的主机地址。

实际上,还存在着D类地址和E类地址。但这两类地址用途比较特殊,在这里只是简单介绍一下:D类地址称为广播地址,供特殊协议向选定的节点发送信息时用。E类地址保留给将来使用。

从上两节的知识可以知道,连接到Internet上的每台计算机,不论其IP地址属于哪类都与网络中的其他计算机处于平等地位,因为只有IP地址才是区别计算机的唯一标识。所以,以上IP地址的分类只适用于网络分类。

在Internet中,一台计算机可以有一个或多个IP地址,就像一个人可以有多个通信地址一样,但两台或多台计算机却不能共用一个IP地址。如果有两台计算机的IP地址相同,则会引起异常现象,无论哪台计算机都将无法正常工作。

G. 数据包是如何在网络中传输的

我们电脑上的数据,是如何“走”到远端的另一台电脑的呢?这是个最基础的问题,可能很多人回答不上来,尽管我们每天都在使用网络。这里我们以一个最简单的“ping”命令,来解释一个数据包“旅程”。

假设:我的电脑A,向远在外地的朋友电脑B传输数据,最简单的就是“ping”一下,看看这个家伙的那一端网络通不通。A与B之间只有一台路由器。(路由器可能放在学校,社区或者电信机房,无所谓,基本原理是一样的)

具体过程如下------
1.“ping”命令所产生的数据包,我们归类为ICMP协议。说白了就是向目的地发送一个数据包,然后等待回应,如果回应正常则目的地的网络就是通的。当我们输入了“ping”命令之后,我们的机器(电脑A)就生成了一个包含ICMP协议域的数据包,姑且称之为“小德”吧~~~~

2.“小德”已经将ICMP协议打包到数据段里了,可是还不能发送,因为一个数据要想向外面传送,还得经过“有关部门”的批准------IP协议。IP要将你的“写信人地址”和“收信人地址”写到数据段上面,即:将数据的源IP地址和目的IP地址分别打包在“小德”的头部和尾部,这样一来,大家才知道你的数据是要送到哪里

3.准备工作还没有完。接下来还有部门要审核------ARP。ARP属于数据链路层协议,主要负责把IP地址对应到硬件地址。直接说吧,都怪交换机太“傻”,不能根据IP地址直接找到相应的计算机,只能根据硬件地址来找。于是,交换机就经常保留一张IP地址与硬件地址的对应表以便其查找目的地。而ARP就是用来生成这张表的。比如:当“小德”被送到ARP手里之后,ARP就要在表里面查找,看看“小德”的IP地址与交换机的哪个端口对应,然后转发过去。如果没找到,则发一个广播给所有其他的交换机端口,问这是谁的IP地址,如果有人回答,就转发给它。

4.经过一番折腾,“小德”终于要走出这个倒霉的局域网了。可在此之前,它们还没忘给“小德”屁股后面盖个“戳”,说是什么CRC校验值,怕“小德”在旅行途中缺胳膊少腿,还得麻烦它们重新发送。。。。。我靠~~~~注:很多人弄不清FCS和CRC。所谓的CRC是一种校验方法,用来确保数据在传输过程中不会丢包,损坏等等,FCS是数据包(准确的说是frame)里的一个区域,用来存放CRC的计算结果的。到了目的地之后,目的计算机要检查FCS里的CRC值,如果与原来的相同,则说明数据在途中没有损坏。

5.在走出去之前,那些家伙最后折磨了一次“小德”------把小德身上众多的0和1,弄成了什么“高电压”“低电压”,在双绞线上传送了出去。晕~~出趟门就这么麻烦吗?

6.坐着双绞线旅游,爽!可当看到很多人坐着同轴电缆,还有坐光纤的时候,小德又感觉不是那么爽了。就在这时,来到了旅途的中转站------路由器。这地方可是高级场所,人家直接查看IP地址!剩下的一概不管,交给下面的人去做。够牛吧?路由器的内部也有一张表,叫做路由表,里面标识着哪一个网络的IP对应着路由器的哪一个端口。这个表也不是天生就有的,而是靠路由器之间互相“学习”之后生成的,当然也可以由管理员手工设定。这个“学习”的过程是依靠路由协议来完成的,比如RIP,EIGRP,OSPF等等。

7.当路由器查看了“小德”的IP地址以后,根据路由表知道了小德要去的网络,接着就把小德转到了相应的端口了。至此,路由器的主要工作完成,下面又是打包,封装成frame,转换成电压信号等一系列“折腾”的活,就由数据链路层和物理层的模块去干吧。

8.小德从路由器的出口出来,便来到了目的地----电脑B----所属的网络的默认网关。默认网关可以是路由器的一个端口,也可以是局域网里的各种服务器。不管怎样,下面的过程还是一样的:到交换机里的ARP表查询“小德”的IP地址,看看属于哪个局域网段或端口,然后就转发到B了。

9.进了B的网卡之后,还要层层“剥皮”,基本上和从A出来的程序是一样的------电脑B先校验一下CRC值,看看数据是否完整;然后检查一下frame的封装,看到是IP协议之后,就把“小德”交给IP“部门”了;IP协议一看目的地址,正确,再看看应用协议,是ICMP。于是知道了该怎么做了------产生一个回应数据包,(可以命名为“回应小德”),并准备以同样的顺序向远端的A发送。。至于刚刚收到的那个数据包就丢弃了。

10.“回应小德”这个数据包又开始了上述同样的循环,只不过这次发送者是B而接收者是A了。

以上是一个最简单的路由过程,任何复杂的网络都是在次基础之上实现的。

H. 网络数据是如何在TCP/IP各层之间传输的

逻辑链路控制层(Logic Link Control,LLC )

LLC对两个节点中的链路进行初始化,防止连接中断,保持可靠的通信。

介质访问控制层((Media Access Control,MAC )也就是平常说的MAC层。

MAC层用来检验包含在每个桢中的地址信息。

在下面会分析到。还要明白一点路由器是在网路层的,而网卡在数据链路层。

我们知道,ARP(Address Resolution Protocol,地址转换协议)被当作底层协议,用于IP地址到物理地址的转换。在以太网中,所有对IP的访问最终都转化为对网卡MAC地址的访问。如果主机A的ARP列表中,到主机B的IP地址与MAC地址对应不正确,由A发往B数据包就会发向错误的MAC地址,当然无法顺利到达B,结果是A与B根本不能进行通信。

首先我们分析一下在同一个网段的情况。假设有两台电脑分别命名为A和B,A需要相B发送数据的话,A主机首先把目标设备B的IP地址与自己的子网掩码进行“与”操作,以判断目标设备与自己是否位于同一网段内。如果目标设备在同一网段内,并且A没有获得与目标设备B的IP地址相对应的MAC地址信息,则源设备(A)以第二层广播的形式(目标MAC地址为全1)发送ARP请求报文,在ARP请求报文中包含了源设备(A)与目标设备(B)的IP地址。同一网段中的所有其他设备都可以收到并分析这个ARP请求报文,如果某设备发现报文中的目标IP地址与自己的IP地址相同,则它向源设备发回ARP响应报文,通过该报文使源设备获得目标设备的MAC地址信息。为了减少广播量,网络设备通过ARP表在缓存中保存IP与MAC地址的映射信息。在一次 ARP的请求与响应过程中,通信双方都把对方的MAC地址与IP地址的对应关系保存在各自的ARP表中,以在后续的通信中使用。ARP表使用老化机制,删除在一段时间内没有使用过的IP与MAC地址的映射关系。

I. 数据是如何在网络上传输的

我们电脑上的数据,是如何“走”到远端的另一台电脑的呢?这是个最基础的问题,可能很多人回答不上来,尽管我们每天都在使用网络。这里我们以一个最简单的“ping”命令,来解释一个数据包“旅程”。

假设:我的电脑A,向远在外地的朋友电脑B传输数据,最简单的就是“ping”一下,看看这个家伙的那一端网络通不通。A与B之间只有一台路由器。(路由器可能放在学校,社区或者电信机房,无所谓,基本原理是一样的)

具体过程如下------
1.“ping”命令所产生的数据包,我们归类为ICMP协议。说白了就是向目的地发送一个数据包,然后等待回应,如果回应正常则目的地的网络就是通的。当我们输入了“ping”命令之后,我们的机器(电脑A)就生成了一个包含ICMP协议域的数据包,姑且称之为“小德”吧~~~~

2.“小德”已经将ICMP协议打包到数据段里了,可是还不能发送,因为一个数据要想向外面传送,还得经过“有关部门”的批准------IP协议。IP要将你的“写信人地址”和“收信人地址”写到数据段上面,即:将数据的源IP地址和目的IP地址分别打包在“小德”的头部和尾部,这样一来,大家才知道你的数据是要送到哪里。

3.准备工作还没有完。接下来还有部门要审核------ARP。ARP属于数据链路层协议,主要负责把IP地址对应到硬件地址。直接说吧,都怪交换机太“傻”,不能根据IP地址直接找到相应的计算机,只能根据硬件地址来找。于是,交换机就经常保留一张IP地址与硬件地址的对应表以便其查找目的地。而ARP就是用来生成这张表的。比如:当“小德”被送到ARP手里之后,ARP就要在表里面查找,看看“小德”的IP地址与交换机的哪个端口对应,然后转发过去。如果没找到,则发一个广播给所有其他的交换机端口,问这是谁的IP地址,如果有人回答,就转发给它。

4.经过一番折腾,“小德”终于要走出这个倒霉的局域网了。可在此之前,它们还没忘给“小德”屁股后面盖个“戳”,说是什么CRC校验值,怕“小德”在旅行途中缺胳膊少腿,还得麻烦它们重新发送。。。。。我靠~~~~注:很多人弄不清FCS和CRC。所谓的CRC是一种校验方法,用来确保数据在传输过程中不会丢包,损坏等等,FCS是数据包(准确的说是frame)里的一个区域,用来存放CRC的计算结果的。到了目的地之后,目的计算机要检查FCS里的CRC值,如果与原来的相同,则说明数据在途中没有损坏。

5.在走出去之前,那些家伙最后折磨了一次“小德”------把小德身上众多的0和1,弄成了什么“高电压”“低电压”,在双绞线上传送了出去。晕~~出趟门就这么麻烦吗?

6.坐着双绞线旅游,爽!可当看到很多人坐着同轴电缆,还有坐光纤的时候,小德又感觉不是那么爽了。就在这时,来到了旅途的中转站------路由器。这地方可是高级场所,人家直接查看IP地址!剩下的一概不管,交给下面的人去做。够牛吧?路由器的内部也有一张表,叫做路由表,里面标识着哪一个网络的IP对应着路由器的哪一个端口。这个表也不是天生就有的,而是靠路由器之间互相“学习”之后生成的,当然也可以由管理员手工设定。这个“学习”的过程是依靠路由协议来完成的,比如RIP,EIGRP,OSPF等等。

7.当路由器查看了“小德”的IP地址以后,根据路由表知道了小德要去的网络,接着就把小德转到了相应的端口了。至此,路由器的主要工作完成,下面又是打包,封装成frame,转换成电压信号等一系列“折腾”的活,就由数据链路层和物理层的模块去干吧。

8.小德从路由器的出口出来,便来到了目的地----电脑B----所属的网络的默认网关。默认网关可以是路由器的一个端口,也可以是局域网里的各种服务器。不管怎样,下面的过程还是一样的:到交换机里的ARP表查询“小德”的IP地址,看看属于哪个局域网段或端口,然后就转发到B了。

9.进了B的网卡之后,还要层层“剥皮”,基本上和从A出来的程序是一样的------电脑B先校验一下CRC值,看看数据是否完整;然后检查一下frame的封装,看到是IP协议之后,就把“小德”交给IP“部门”了;IP协议一看目的地址,正确,再看看应用协议,是ICMP。于是知道了该怎么做了------产生一个回应数据包,(可以命名为“回应小德”),并准备以同样的顺序向远端的A发送。。至于刚刚收到的那个数据包就丢弃了。

10.“回应小德”这个数据包又开始了上述同样的循环,只不过这次发送者是B而接收者是A了。

以上是一个最简单的路由过程,任何复杂的网络都是在次基础之上实现的。

J. 试叙述在Internet上数据的传输过程

咨询记录 · 回答于2021-10-10

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