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計算機網路各層次通信中數據封裝的過程是

發布時間: 2022-07-05 01:43:59

『壹』 OSI參考模型的數據封裝過程

OSI參考模型中每個層次接收到上層傳遞過來的數據後都要將本層次的控制信息加入數據單元的頭部,一些層次還要將校驗和等信息附加到數據單元的尾部,這個過程叫做封裝。
每層封裝後的數據單元的叫法不同,在應用層、表示層、會話層的協議數據單元統稱為data(數據),在傳輸層協議數據單元稱為segment(數據段),在網路層稱為packet(數據包),數據鏈路層協議數據單元稱為frame(數據幀),在物理層叫做bits(比特流)。

當數據到達接收端時,每一層讀取相應的控制信息根據控制信息中的內容向上層傳遞數據單元,在向上層傳遞之前去掉本層的控制頭部信息和尾部信息(如果有的話)。此過程叫做解封裝。
這個過程逐層執行直至將對端應用層產生的數據發送給本端的相應的應用進程。
以用戶瀏覽網站為例說明數據的封裝、解封裝過程。

當用戶輸入要瀏覽的網站信息後就由應用層產生相關的數據,通過表示層轉換成為計算機可識別的ASCII碼,再由會話層產生相應的主機進程傳給傳輸層。傳輸層將以上信息作為數據並加上相應的埠號信息以便目的主機辨別此報文,得知具體應由本機的哪個任務來處理;在網路層加上IP地址使報文能確認應到達具體某個主機,再在數據鏈路層加上MAC地址,轉成bit流信息,從而在網路上傳輸。報文在網路上被各主機接收,通過檢查報文的目的MAC地址判斷是否是自己需要處理的報文,如果發現MAC地址與自己不一致,則丟棄該報文,一致就去掉MAC信息送給網路層判斷其IP地址;然後根據報文的目的埠號確定是由本機的哪個進程來處理,這就是報文的解封裝過程。

『貳』 以下哪些正確描述了 osi 數據封裝的過程

OSI七層模型分別為應用層、表示層、會話層、傳輸層、網路層、數據鏈路層、物理層。作用分別為:應用層為用戶的應用程序提供接入網路的介面。表示層將用戶數據進行相應的編碼或格式轉換。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。傳輸層為數據的可靠傳輸提供一種安全可靠的方式。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。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。最初的計算機網路每家廠商迪標准都不同,這就造成了不同廠商的計算機在互連時難以互通的情況。這樣就形成了一個個的由同一家廠商計算機構成的孤島網路,而不同廠商的網路難以互聯。這樣限制了計算機和網路的發展。因而ISO組織制定了開放式系統互聯模型(OSI),旨在使所有遵循該標準的廠商生產的設備具有通用性。從而使不同廠商的設備互聯稱為顯示。OSI採用分層設計的方式,將一個復雜的網路問題劃分成了多個小的問題。使網路的維護更利於實現、使網路技術更利於更新。但由於OSI的標准實在是太嚴格了,目前還沒有完全按照OSI標准設計的網路。但是,OSI給設計網路和網路排錯提供了一個非常好的模型和思路-------一個完整的應該具備哪些功能?該功能在哪個層次?通過這樣的思考方式很容易定位網路的故障。也很容易的來衡量出一個現實的網路是否完善。OSI模型中的通信過程。主機A向主機B發送數據,該數據的產生肯定是一個應用層的程序產生的,如IE瀏覽器或者Email的客戶端等等。這些程序在應用層需要有不同的介面,IE是瀏覽網頁的使用HTTP協議,那麼HTTP應用層為瀏覽網頁的軟體留下的網路介面。Email客戶端使用smtp和pop3協議來收發電子郵件,所以smtp和pop3就是應用層為電子郵件的軟體留下的介面。我們假設A向B發送了一封電子郵件,因此主機A會使用smtp協議來處理該數據,即在數據前加上SMTP的標記,以便使對端在收到後知道使用什麼軟體來處理該數據。應用層將數據處理完成後會交給下面的表示層,表示層會進行必要的格式轉換,使用一種通信雙方都能識別的編碼來處理該數據。同時將處理數據的方法添加在數據中,以便對端知道怎樣處理數據。表示層處理完成後,將數據交給下一層會話層,會話層會在A主機和B主機之間建立一條只用於傳輸該數據的會話通道,並監視它的連接狀態,直到數據同步完成,斷開該會話。注意:A和B之間可以同時有多條會話通道出現,但每一條都和其他的不能混淆。會話層的作用就是有法來區別不同的會話通道。會話通道建立後,為了保證數據傳輸中的可靠性,就需要在數據傳輸的構成當中對數據進行不要的處理,如分段,編號,差錯校驗,確認、重傳等等。這些方法的實現必須依賴通信雙方的控制,傳輸層的作用就是在通信雙方之間利用上面的會話通道傳輸控制信息,完成數據的可靠傳輸。網路層是實際傳輸數據的層次,在網路層中必須要將傳輸層中處理完成的數據再次封裝,添加上自己的地址信息和對端接受者的地址信息,並且要在網路中找到一條由自己到接收者最好的路徑。然後按照最佳路徑發送到網路中。數據鏈路層將網路層的數據再次進行封裝,該層會添加能唯一標識每台設備的地址信息(MAC地址),是這個數據在相鄰的兩個設備之間一段一段的傳輸。最終到達目的地。物理層將數據鏈路層的數據轉換成電流傳輸的物理線路。通過物理線路傳遞的B主機後,B主機會將電信號轉換成數據鏈路層的數據,數據鏈路層再去掉本層的硬體地址信息和其他的對端添加的內容上交給網路層,網路層同樣去掉對端網路層添加的內容後上交給自己的上層。最終數據到達B主機的應用層應用層看到數據使用smtp協議封裝,就知道應用電子郵件的軟體來處理。兩個OSI參考模型之間的通行看似是水平的,但實際上數據的流動過程是有最高層垂直的向下交給相鄰的下層的過程。只有最下面的物理層進行了實際的通行。而其他層次只是一種相同層次使用相同協議的虛通信。學習OSI應掌握,分層、協議、實體、服務、介面、虛通信等多個概念。封裝指將本層控制信息添加在數據前的一種行為。解封裝指接收方將對端添加的控制信息去除的行為。

『叄』 寫出OSI七層封裝和解封裝的過程

OSI(Open System Interconnection)參考模型把網路分為七層:

1.物理層(Physical Layer)

物理層主要傳輸原始的比特流,集線器(Hub)是本層的典型設備;

2.數據鏈路層(Data Link Layer)

數據鏈路層負責在兩個相鄰節點間無差錯的傳送以幀為單位的數據,本層的典型設備是交換機(Switch);

3.網路層(Network Layer)

網路層主要完成的工作是:選擇合適的網間路由和交換節點,網路層將數據層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,包頭中含有邏輯地址信息(源主機和目標主機的網路地址),典型設備是路由器(Router);

4.傳輸層(Transport Layer)

傳輸層為兩個端系統(即源主機和目標主機)的回話提供建立,維護和取消傳輸連接的功能.這一層傳輸的信息以報文為單位.

5.會話層(Session Layer)

會話層及以上層中數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文.

會話層管理進程之間的會話過程,即負責建立,管理,終止進程之間的會話.會話層還通過在數據中插入校驗點來實現數據的同步.

6.表示層(Presentation Layer)

表示層負責對上層數據進行轉換,以保證一個主機的應用層的數據可以被另一個主機的應用層理解.表示層的數據轉換包括對數據的加密,解密,壓縮,解壓和格式轉換.

7.應用層(Application Layer)

應用層確定進程之間通信的實際用途;

『肆』 簡述數據通過計算機網路的通信過程。

過程:電腦將數據封裝上一定的頭部,轉換成0,1等二進制信號在線路上傳播給路由器,路由器根據路由表轉發數據,直達目的主機,再拆去頭部信息,將純的數據交給應用程序。

c/s(客戶機/伺服器)有三個主要部件:資料庫伺服器、客戶應用程序和網路。伺服器負責有效地管理系統的資源,其任務集中於:
1.資料庫安全性的要求
2.資料庫訪問並發性的控制
3.資料庫前端的客戶應用程序的全局數據完整性規則
4.資料庫的備份與恢復

客戶端應用程序的的主要任務是:
1.提供用戶與資料庫交互的界面
2.向資料庫伺服器提交用戶請求並接收來自資料庫伺服器的信息
3.利用客戶應用程序對存在於客戶端的數據執行應用邏輯要求
4.網路通信軟體的主要作用是,完成資料庫伺服器和客戶應用程序之間的數據傳輸。
三層C/S結構是將應用功能分成表示層、功能層和數據層三部分。
解決方案是:對這三層進行明確分割,並在邏輯上使其獨立。
在三層C/S中, 表示層 是應用的用戶介面部分,它擔負著用戶與應用間的對話功能。它用於檢查用戶從鍵盤等輸入的數據,顯示應用輸出的數據。為使用戶能直觀地進行操作,一般要使用圖形用戶介面 (GUI),操作簡單、易學易用。在變更用戶介面時,只需改寫顯示控制和數據檢查程序,而不影響其他兩層。檢查的內容也只限於數據的形式和值的范圍,不包括有關業務本身的處理邏輯。
功能層 相當於應用的本體,它是將具體的業務處理邏輯地編入程序中。表示層和功能層之間的數據交往要盡可能簡潔。
數據層 就是DBMS,負責管理對資料庫數據的讀寫。DBMS必須能迅速執行大量數據的更新和檢索。現在的主流是關系資料庫管理系統 (RDBMS)。因此一般從功能層傳送到數據層的要求大都使用SQL語言。
在三層或N層C/S結構中,中間件 (Middleware) 是最重要的部件。所謂中間件是一個用API定義的軟體層,是具有強大通信能力和良好可擴展性的分布式軟體管理框架。它的功能是在客戶機和伺服器或者伺服器和伺服器之間傳送數據,實現客戶機群和伺服器群之間的通信。其工作流程是:在客戶機里的應用程序需要駐留網路上某個伺服器的數據或服務時,搜索此數據的C/S應用程序需訪問中間件系統。該系統將查找數據源或服務,並在發送應用程序請求後重新打包響應,將其傳送回應用程序。隨著網路計算模式的發展,中間件日益成為軟體領域的新的熱點。中間件在整個分布式系統中起數據匯流排的作用,各種異構系統通過中間件有機地結合成一個整體。每個C/S環境,從最小的LAN環境到超級網路環境,都使用某種形式的中間件。無論客戶機何時給伺服器發送請求,也無論它何時應用存取資料庫文件,都有某種形式的中間件傳遞C/S鏈路,用以消除通信協議、資料庫查詢語言、應用邏輯與操作系統之間潛在的不兼容問題。

三層C/S結構的優勢主要表現在以下幾個方面:
1.利用單一的訪問點,可以在任何地方訪問站點的資料庫;
2.對於各種信息源,不論是文本還是圖形都採用相同的界面;
3.所有的信息,不論其基於的平台,都可以用相同的界面訪問;
4.可跨平台操作;
5.減少整個系統的成本;
6.維護升級十分方便;
7.具有良好的開放性;
8.系統的可擴充性良好;
9.進行嚴密的安全管理;
10.系統管理簡單,可支持異種資料庫,有很高的可用性。

『伍』 在數據封裝時,每一層都會對數據進行怎樣的處理

數據封裝

(Data Encapsulation)

數據封裝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 7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。

每層可以添加協議頭和尾到其對應的 PDU 中。協議頭包括層到層之間的通信相關信息。協議頭、協議尾和數據是三個相對的概念,這主要取決於進行信息單元分析的各個層。例如,傳輸頭(TH)包含只有傳輸層可以看到的信息,而位於傳輸層以下的其它所有層將傳輸頭作為各層的數據部分進行傳送。在網路層,一個信息單元由層3協議頭(NH)和數據構成;而數據鏈路層中,由網路層(層3協議頭和數據)傳送下去的所有信息均被視為數據。換句話說,特定 OSI 層中信息單元的數據部分可能包含由上層傳送下來的協議頭、協議尾和數據。

例如,如果計算機 A 要將應用程序中的某數據發送至計算機 B 應用層。計算機 A 的應用層聯系任何計算機 B 的應用層所必需的控制信息,都是通過預先在數據上添加協議頭。結果信息單元,其包含協議頭、數據、可能包含協議尾,被發送至表示層,表示層再添加為計算機 B 的表示層所理解的控制信息的協議頭。信息單元的大小隨著每一層協議頭和協議尾的添加而增加,這些協議頭和協議尾包含了計算機 B 的對應層要使用的控制信息。在物理層,整個信息單元通過網路介質傳輸。

計算機 B 中的物理層接收信息單元並將其傳送至數據鏈路層;然後 B 中的數據鏈路層讀取包含在計算機 A 的數據鏈路層預先添加在協議頭中的控制信息;其次去除協議頭和協議尾,剩餘部分被傳送至網路層。每一層執行相同的動作:從對應層讀取協議頭和協議尾,並去除,再將剩餘信息發送至高一層。應用層執行完後,數據就被傳送至計算機 B 中的應用程序接收端,最後收到的正是從計算機 A 應用程所發送的數據。

網路分層和數據封裝過程看上去比較繁雜,但又是相當重要的體系結構,它使得網路通信實現模塊化並易於管理。

解封裝正好是封裝的反向操作,把封裝的數據包還原成數據.

『陸』 簡述數據封裝與解封裝的過程

一、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。

二、數據解封裝的過程

仍然以OSI模型為例來說明數據解封裝的過程。數據的接收端從物理層開始,進行與發送端相反的操作,稱為「解封裝」,如下圖所示,最終使應用層程序獲取數據信息,使得兩點之間的一次單向通信完成。

需要說明的是,應用最為廣泛的TCP/IP協議可以看作是OSI協議層的簡化,它分為四層:數據鏈路層、網路層、傳輸層、應用層,其各層對應的數據封裝與OSI大同小異。

(6)計算機網路各層次通信中數據封裝的過程是擴展閱讀:

一、原理

數據封裝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OSI7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。

每層可以添加協議頭和尾到其對應的 PDU 中。協議頭包括層到層之間的通信相關信息。協議頭、協議尾和數據是三個相對的概念,這主要取決於進行信息單元分析的各個層。例如,傳輸頭(TH)包含只有傳輸層可以看到的信息,而位於傳輸層以下的其它所有層將傳輸頭作為各層的數據部分進行傳送。

在網路層,一個信息單元由層3協議頭(NH)和數據構成;而數據鏈路層中,由網路層(層3協議頭和數據)傳送下去的所有信息均被視為數據。換句話說,特定 OSI 層中信息單元的數據部分可能包含由上層傳送下來的協議頭、協議尾和數據。

二、數據封裝協議

SDH網路中封裝協議有多種,最常用的有PPP/HDLC、LAPS、GFP。某一些設備廠商的專有封裝協議。

1、PPP/HDLC協議

為點到點協議,它要利用HDLC(高速數據鏈路控制)協議來封裝幀,用位元組同步的方式把HDLC幀映射入SDH的VC中,成為VC的凈荷。

在POS系統中,可用來承載IP數據;在SDH系統中,用來承載以太幀。

2、LAPS協議

為鏈路接入協議,這種方式特別用於SDH鏈路承載以太幀,它與HDLC十分相似。

G3、FP協議

為通用幀協議,是一種鏈路層標准。這種封裝協議可以承載所有的數據業務,是一種可以透明地將各種數據信號封裝進現有網路的技術,可以替代眾多不同的封裝方法,有利於各廠商設備之間的互聯互通。

GFP採用不同的業務數據封裝方法對不同的業務數據進行封裝。包括幀映射(GFP-F)和透明傳輸(GFP-T)兩種模式。

『柒』 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。

『捌』 網路層封裝的過程是什麼

1.高層數據 應用層/表示層/會話層

2.TCP頭部|高層數據 傳輸層

3.IP包頭|數據 網路層

4.LLC頭部|數據|FCS LLC子層 數據

5.MAC頭部|數據|FCS MAC子層 鏈路層

比特流 物理層

『玖』 簡述osi/rm數據封裝過程

第一層:物理層(PhysicalLayer),規定通信設備的機械的、電氣的、功能的和過程的特性,用以建立、維護和拆除物理鏈路連接。具體地講,機械特性規定了網路連接時所需接插件的規格尺寸、引腳數量和排列情況等;電氣特性規定了在物理連接上傳輸bit流時線路上信號電平的大小、阻抗匹配、傳輸速率距離限制等;功能特性是指對各個信號先分配確切的信號含義,即定義了DTE和DCE之間各個線路的功能;規程特性定義了利用信號線進行bit流傳輸的一組操作規程,是指在物理連接的建立、維護、交換信息是,DTE和DCE雙放在各電路上的動作系列。
在這一層,數據的單位稱為比特(bit)。
屬於物理層定義的典型規范代表包括:EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二層:數據鏈路層(DataLinkLayer):在物理層提供比特流服務的基礎上,建立相鄰結點之間的數據鏈路,通過差錯控制提供數據幀(Frame)在信道上無差錯的傳輸,並進行各電路上的動作系列。
數據鏈路層在不可靠的物理介質上提供可靠的傳輸。該層的作用包括:物理地址定址、數據的成幀、流量控制、數據的檢錯、重發等。
在這一層,數據的單位稱為幀(frame)。
數據鏈路層協議的代表包括:SDLC、HDLC、PPP、STP、幀中繼等。

第三層是網路層

在計算機網路中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路,也可能還要經過很多通信子網。網路層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點, 確保數據及時傳送。網路層將數據鏈路層提供的幀組成數據包,包中封裝有網路層包頭,其中含有邏輯地址信息- -源站點和目的站點地址的網路地址。

如果你在談論一個IP地址,那麼你是在處理第3層的問題,這是「數據包」問題,而不是第2層的「幀」。IP是第3層問題的一部分,此外還有一些路由協議和地址解析協議(ARP)。有關路由的一切事情都在第3層處理。地址解析和路由是3層的重要目的。網路層還可以實現擁塞控制、網際互連等功能。
在這一層,數據的單位稱為數據包(packet)。
網路層協議的代表包括:IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四層是處理信息的傳輸層。第4層的數據單元也稱作數據包(packets)。但是,當你談論TCP等具體的協議時又有特殊的叫法,TCP的數據單元稱為段(segments)而UDP協議的數據單元稱為「數據報(datagrams)」。這個層負責獲取全部信息,因此,它必須跟蹤數據單元碎片、亂序到達的數據包和其它在傳輸過程中可能發生的危險。第4層為上層提供端到端(最終用戶到最終用戶)的透明的、可靠的數據傳輸服務。所為透明的傳輸是指在通信過程中傳輸層對上層屏蔽了通信傳輸系統的具體細節。
傳輸層協議的代表包括:TCP、UDP、SPX等。

第五層是會話層

這一層也可以稱為會晤層或對話層,在會話層及以上的高層次中,數據傳送的單位不再另外命名,統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸,它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。如伺服器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。

第六層是表示層

這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合於某一用戶的抽象語法,轉換為適合於OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮, 加密和解密等工作都由表示層負責。

第七層應用層,應用層為操作系統或網路應用程序提供訪問網路服務的介面。
應用層協議的代表包括:Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。