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数据封装&OSI模型中的解封装

由管理员撰写。发表于 OSI模型

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压住他

介绍

在这里,我们将详细解释数据如何通过OSI模型传输。您必须记住,OSI模型是一个准则。它告诉计算机在需要发送数据或接收数据时应该做什么。

为了简化大多数操作,提供了一个电影文件,它将准确显示您将要分析的内容。 点击这里 以获得封顶影片(1MB)。您将需要Windows Media Player来查看它。

 

我们的研究案例

我们将分析一个示例,以尝试了解数据封装和解封装的工作方式。对于大多数人来说,这应该使它更容易。

尝试以这种方式查看它:

当汽车在工厂内建造时,一个人并不能完成所有工作,而是将其置于生产线中,并且随着汽车的驶过,每个人都将为其添加不同的零件,因此当它结束时生产线,它是完整的并准备发送给经销商。

同样的情况适用于需要从一台计算机发送到另一台计算机的任何数据。由IEEE委员会创建的OSI模型是为了确保每个人都遵循这些准则(就像上面的生产线一样),因此,每台计算机都可以与其他每台计算机进行通信,而不管一台计算机是否是Macintosh,以及另一台是PC。

要记住的重要信息之一是OSI模型中的数据流有两种方式, (数据封装) 和 向上 (数据解封装)。

下图是在两台计算机之间进行简单数据传输的示例,并显示了如何对数据进行封装和解封装:

osi-encap-decap

解释:

上图中的计算机需要将数据发送到另一台计算机。应用程序层是用户界面所在的位置,此处用户与他或她正在使用的应用程序进行交互,然后将该数据传递到表示层,然后传递到会话层。这三层将一些额外的信息添加到来自用户的原始数据中,然后将其传递到传输层。在这里,数据被分解成较小的部分(一次发送一次),并且添加了TCP报头。此时,传输层的数据称为 部分.

每个段都经过排序,因此数据流可以完全按照发送的方式放回到接收方。然后将每个段传递到网络层,以进行网络寻址(逻辑寻址)并通过Internet网络进行路由。在网络层,我们将数据(此时包括传输头和上层信息)称为 .

网络层添加其IP标头,然后将其发送到数据链路层。在这里,我们将数据(包括网络层标头,传输层标头和上层信息)称为 框架。数据链路层负责从网络层获取数据包并将其放置在网络介质(电缆)上。数据链路层将每个数据包封装在一个帧中,该帧包含源计算机和目标计算机(主机)的硬件地址(MAC)以及LLC信息,该信息标识数据包应在prevoius层(网络层)中传递给哪个协议到达目的地。另外,最后,您会注意到FCS字段,即“帧检查序列”。这用于错误检查,并在最后由Datalink层添加。

如果目标计算机在远程网络上,则将帧发送到路由器或网关以路由到目的地。要将此帧放在网络上,必须将其放入数字信号中。由于帧实际上是1和0的逻辑组,因此物理层负责将这些数字封装为数字信号,该信号由同一本地网络上的设备读取。

在帧的开头还放置了一些1和0,因此接收端可以与它将接收的数字信号同步。

下面是在目标计算机上接收到数据时发生的情况的图片。

 osi-encap-decap-2

解释

接收计算机将首先通过读取如上所述的几个额外的1和0与数字信号进行同步。同步完成后,它将接收整个帧并将其传递到其上方的一层,即Datalink层。

数据链路层将在帧上执行循环冗余校验(CRC)。这是计算机进行的计算,如果计算机获得的结果与FCS字段中的值匹配,则假定已正确接收了帧。一旦解决,Datalink层将剥离远程系统的Datalink层所放置的任何信息或标头,并将其余信息传递给其他人(现在我们正在从Datalink层移至Network层,因此我们将数据称为数据)一种 )到上一层即网络层。

在网络层检查IP地址,如果它(与机器自己的IP地址)匹配,则从数据包中剥离网络层头或IP头(如果需要),其余部分传递到上一层。是传输层。在这里,其余数据现在称为 部分.

该段在传输层进行处理,在传输层重建数据流(在发送者计算机上的此级别,实际上已将其拆分成多个片段,以便可以传输它们),并向发送计算机确认它已接收到每个片段。显然,由于我们是从该层将ACK发送回发送方的,因此我们使用的是TCP,而不是UDP。请参考 规约 一节中有更多说明。毕竟,它然后愉快地将数据流传递给上层应用程序。

您会发现,在分析数据从一台计算机传输到另一台计算机的方式时,大多数人从未详细分析传输层之上的任何层。这是因为从一台计算机到另一台计算机获取数据的整个过程通常最多涉及第1到第4层(物理到传输)或第5层(会话),具体取决于数据的类型。

 

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