『壹』 OSI 模型哪一層提供的服務讓用戶可以連接到網路
應用層負責連接,之後逐層封裝數據,在到路由器解封裝到網路層
『貳』 在什麼情況下路由器會將收到的數據解封裝到網路層
在了解封裝和解封裝之前,你必須要知道什麼是協議數據單元(PDU)!
在OSI七層模型或者TCP/IP協議棧的每一層都有一個PDU,各層的PDU負責屬於所在層的功能。
因為所有的網路設備都是基於OSI和TCP/IP標准開發的,所以這些PDU在數據傳遞的過程中,各個廠家的網路設備都可以識別。
如下面兩張圖,分別是OSI參考模型和TCP/IP協議棧在各層加上PDU後的封裝格式:
OSI的各層的PDU封裝如下:
TCP/IP各層的PDU封裝如下:
數據封裝:
數據的封裝,就是在用戶發出的原始數據上,從最上層應用層開始,每層在把數據遞交給下層之前,先添加上該層的PDU。使這個用戶的原始數據包具有所有層次的功能屬性,用來幫助該數據完成傳遞。
例如:
現有一個項目,需要由銷售部、技術部、財務部、工程部來協同完成。
首先,該項目由老闆提出,由技術部在這個想法的基礎上給出解決方案,再由財務部在解決方案的基礎上進行項目經費預算,工程部在經費預算的基礎上選擇合適的零部件來完成產品的加工,然後由銷售部門將產品銷往各地。
在這個項目的整個完成過程中,各個部門各兼所職,但是缺一不可,而且整個項目的流程都是固定的,依次要經過老闆à技術部à財務部à工程部à銷售部,才能完成。
這些部門就好比OSI或者TCP/IP的層次,每個層次各兼所職,缺一不可,且流程固定。
數據解封裝:
將收到的數據,逐層來解讀該層的PDU,看看與本台電腦上的每層所負責的信息或者服務是否匹配,如果匹配,則會將數據的PDU在每層解開,最終剩下裡面的原始數據。
OSI的封裝過程如下:
用戶准備好要傳出去的原始數據
加上應用層PDU
表加上示層PDU
加上會話層PDU
加上傳輸層PDU
加上網路層PDU
加上數據鏈路層PDU
將數據幀轉成bit流從物理層傳出
OSI的解封裝過程如下:
從物理層收到bit流,轉成數據幀交給數據鏈路層
去掉數據鏈路層PDU
去掉網路層的PDU
去掉傳輸層的PDU
去掉應用層的PDU
得到原始數據
TCP/IP的封裝過程如下:
用戶准備好要傳出去的原始數據
加上應用層PDU
加上傳輸層PDU
加上網路層PDU
加上數據鏈路層PDU
轉成bit流從物理層傳出
TCP/IP的解封裝過程如下:
從物理層收到bit流,轉成數據幀交給數據鏈路層
去掉數據鏈路層PDU
去掉網路層的PDU
去掉傳輸層的PDU
去掉應用層的PDU
得到原始數據
『叄』 路由器工作在哪一層
路由器發生在OSI參考模型的第三層,即網路層。
交換機發生在OSI參考模型第二層,即數據鏈路層。
這一區別決定了路由和交換機在移動信息的過程中需使用不同的控制信息,所以說兩者實現各自功能的方式是不同的。
『肆』 rip報文被封裝在udp報文段中,路由器通常只解封到ip層,路由器是如何解封rip報文的
RIP是在應用層實現的,你可以把它當做一個進程(例如DNS服務進程),因此能綁定一個標准SOCKET收發報文(封裝和解封)。路由器一般工作於網路層,但不代表它只能工作於網路層,很多路由器會附帶一些基本的應用防火牆功能,例如可以禁止QQ登錄等,它本質上也是一台計算機,只能功能更加單一而已。
『伍』 路由器工作在osi的哪一層
路由器是聯結多個網路或網段的網路裝備,主要功能是聯結不同的網路,進行協議轉換、路由選擇等。路由器工作在OSI模型的網路層。
路由器是在osi的第三層也就是網路層工作的,網路層的功能就是給數據選擇路徑的。OSI是開放互聯模型 共7層 從低到高分別是物理層數據鏈路層網路層 運輸層 會話層 表示層 應用層 網路層的功能就是分組傳送,路由選擇和流量控制。
路由器(Router)又稱網關設備(Gateway)是用於連接多個邏輯上分開的網路,所謂邏輯網路是代表一個單獨的網路或者一個子網。當數據從一個子網傳輸到另一個子網時,可通過路由器的路由功能來完成。
因此,路由器具有判斷網路地址和選擇IP路徑的功能,它能在多網路互聯環境中,建立靈活的連接,可用完全不同的數據分組和介質訪問方法連接各種子網,路由器只接受源站或其他路由器的信息,屬網路層的一種互聯設備。
(5)路由器解封裝到網路層擴展閱讀:
原理
網路中的設備相互通信主要是用它們的IP地址,路由器只能根據具體的IP地址來轉發數據。IP地址由網路地址和主機地址兩部分組成。
在Internet中採用的是由子網掩碼來確定網路地址和主機地址。子網掩碼與IP地址一樣都是32位的,並且這兩者是一一對應的,子網掩碼中「1」對應IP地址中的網路地址,「0」對應的是主機地址,網路地址和主機地址就構成了一個完整的IP地址。
在同一個網路中,IP地址的網路地址必須是相同的。計算機之間的通信只能在具有相同網路地址的IP地址之間進行,如果想要與其他網段的計算機進行通信,則必須經過路由器轉發出去。不同網路地址的IP地址是不能直接通信的,即便它們距離非常近,也不能進行通信。
路由器的多個埠可以連接多個網段,每個埠的IP地址的網路地址都必須與所連接的網段的網路地址一致。不同的埠它的網路地址是不同的,所對應的網段也是不同的,這樣才能使各個網段中的主機通過自己網段的IP地址把數據發送送到路由器上。
『陸』 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;
『柒』 osi七層模型中數據封裝為什麼先到的網路層(路由器)再到數據鏈路層(交換機)
OSI七層模型是邏輯模型,它表示的數據在網路通信中的傳輸模式,和物理連接是沒有關系的,不能把邏輯模型和物理連接硬套上去。PC機還可以直接連路由器,直接連光貓,還有無線,難道就不是7層模型了嗎?
『捌』 路由器結構
輸入埠是物理鏈路和輸入包的進口處。埠通常由線卡提供,一塊線卡一般支持4、8或16個埠,一個輸入埠具有許多功能。第一個功能是進行數據鏈路層的封裝和解封裝。第二個功能是在轉發表中查找輸入包目的地址從而決定目的埠(稱為路由查找),路由查找可以使用一般的硬體來實現,或者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器來完成。第三,為了提供QoS(服務質量),埠要對收到的數據包進行業務分類,分成幾個預定義的服務級別。第四,埠可能需要運行諸如SLIP(串列線網際協議)和PPP(點對點協議)這樣的數據鏈路級協議或者諸如PPTP(點對點隧道協議)這樣的網路級協議。一旦路由查找完成,必須用交換開關將包送到其輸出埠。如果路由器是輸入端加隊列的,則有幾個輸入端共享同一個交換開關。這樣輸入埠的最後一項功能是參加對公共資源(如交換開關)的仲裁協議。普通路由器中該部分的功能完全由路由器的中央處理器來執行,制約了數據包的轉發速率(每秒幾千到幾萬個數據包)。高端路由器中普遍實現了分布式硬體處理,介面部分有強大的CPU處理器和大容量的高速緩存,使介面數據速率達到10Gbps,滿足了高速骨幹網路的傳輸要求。
路由器的轉發機制對路由器的性能影響很大,常見的轉發方式有:進程轉發、快速轉發、優化轉發、分布式快速轉發。進程轉發將數據包從介面緩存拷貝到處理器的緩存中進行處理,先查看路由表再查看ARP表,重新封裝數據包後將數據包拷貝到介面緩存中准備傳送出去,兩次查表和拷貝數據極大的佔用CPU的處理時間,所以這是最慢的交換方式,只在低檔路由器中使用。快速交換將兩次查表的結果作了緩存,無需拷貝數據,所以CPU處理數據包的時間縮短了。優化交換在快速交換的基礎上略作改進,將緩存表的數據結構作了改變,用深度為4的256叉樹代替了深度為32的2叉樹或哈希表(hash),CPU的查找時間進一步縮短。這兩種轉發方式在中高檔路由器中普遍加以應用。在骨幹路由器中由於路由表條目的成倍增加,路由表或ARP表的任何變化都會引起大部分路由緩沖失效,以前的交換方式都不再適用,最新的交換方式是分布式快速交換,它在每個介面處理板上構建一個鏡像(mirror)路由表和MAC地址表相結合的轉發表,該表是深度為4的256叉樹,但每個節點的數據部分是指向另一個稱為鄰接表的指針,鄰接表中含有路由器成幀所需要的全部信息。這種結構使得轉發表完全由路由表和ARP表來同步更新,本身不再需要額外的老化進程,克服了其它交換方式需要不斷對緩存表進行老化的缺陷。
交換結構最常見的有匯流排型、共享內存型、Cross-bar空分結構型。匯流排型結構最簡單,所有輸入和輸出介面掛在一個匯流排上,同一時間只有兩個介面通過匯流排交換數據。其缺點是其交換容量受限於匯流排的容量以及為共享匯流排仲裁所帶來的額外開銷。在調度共享數據傳輸通道上必須花費一定的開銷,而且匯流排帶寬的擴展受到限制,制約了交換容量的擴張,一般在中檔路由器中使用這種結構。共享內存型結構中,進來的包被存貯在共享存貯器中,所交換的僅是包的指針,這提高了交換容量,但它受限於內存的訪問速度和存儲器的管理效率,盡管存貯器容量每18個月能夠翻一番,但存貯器的存取時間每年僅降低5%,這是共享存貯器交換開關的一個固有限制。共享內存型結構在早期的中低檔路由器中普遍應用。Cross-bar空分結構相當於多條並行工作的匯流排,具有N×N個交叉點的交叉開關可以被認為具有2N條匯流排。如果一個交叉是閉合,輸入匯流排上的數據在輸出匯流排上可用,否則不可用。對流經它的數據不斷進行開關切換,可見開關速度決定了交換容量,隨著各種高速器件的不斷涌現,這種結構的交換容量普遍達到幾十Gbps以上,成為目前高端路由器和交換機的首選交換結構。
路由計算或處理部分主要是運行動態路由協議。接收和發送路由信息,計算出路由表,為數據包的轉發提供依據。各種檔次的路由器的路由表條目的大小存在很大差異,從幾千條到幾百萬條不等,因此高端路由器的路由表的構造對路由查找速度影響很大,其路由表的數據結構常採用二叉樹的形式,查找與更新的速度都比較快。
輸出埠在包被發送到輸出鏈路之前對包存貯,可以實現復雜的調度演算法以支持優先等級要求。與輸入埠一樣,輸出埠同樣要能支持數據鏈路層的封裝和解封裝,以及許多較高級協議。
一般而言,路由器對一個數據包的交換要經過一系列的復雜處理,主要有以下幾個方面:
1)壓縮和解壓縮
2)加密和解密
3)用輸入/輸出訪問列表進行報文過濾
4)輸入速率限制
5)進行網路地址翻譯(NAT)
6)處理影響本報文的任何策略路由
7)應用防火牆特性對包進行檢查
8)處理Web頁緩沖的重定向
9)物理廣播處理,如幫助性地址(ip help address)
10)利用啟用的QoS機制對數據包排隊
11)TTL值的處理
12)處理IP頭部中的任選項
13)檢查數據包的完整性
『玖』 數據怎麼從路由器的物理層到網路層
具體的實現靠的是各個協議的實現
從應用層到網路層先包上網路層協議(IP數據報)
網路層下到數據鏈路層再包上數據鏈路層協議(PPP幀格式)
數據鏈路層下到物理層再包上物理層協議(比特流的傳輸)
然後到達之後再層層向上一層一層按相應協議解開
(註:詞語不夠專業。)