當前位置:首頁 » 網路連接 » 計算機網路封裝
擴展閱讀
播放無線網路 2025-09-28 15:04:20

計算機網路封裝

發布時間: 2023-03-06 07:39:32

計算機網路封裝和拆封的含義

當網路中的兩台計算機要進行通信時,數據由發送端的應用層向下,逐層傳送,而且每一層都為原始數據添加報頭(有的層除增加報頭外,還需要添加報尾),這也稱為數據封裝的過程。當封裝好的數據到達物理層後,就會根據連接兩台設備所使用的物理介質類型,將數據幀的各個比特轉換為電壓、光源、無線電波等物理層信號,通過中間網路設備,發送端的數據會被送達接收端的物理層。
在接收端,數據的還原需要進行一個封裝的反過程,從物理層向上直到應用層,隨著數據逐層向上傳遞,協議數據單元的報頭及報尾被一層層剝離。最終實現了數據從發送端到接收端的傳遞。

⑵ 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

⑶ 計算機網路數據鏈路層封裝成幀的問題

PPP協議幀就是用0X7E這個標志欄位來做幀的間隔,因此在這裡面是沒有SOH和EOT的。
SOH和EOT就是定義的一種規范,是幀必須包括的具有幀定界功能的控制字元。比如XMODEM協議里的幀用的就是SOH和EOT。
而PPP協議自己就規定了0X7E用作標志欄位,再輔助以字元判斷,填充等功能,就具有了SOH和EOT的功能。所以在這里就不用SOH和EOT了。
我也不是理解得很透徹,大概知道這么多了。有錯誤還請指出啊。

⑷ 計算機網路數據從上到下封裝的格式為什麼

1.使不同廠商在開發設備的時候有個公共的標准,讓不同廠商開發出來的設備能夠互相通信。 uR[-1h
2.使不同系統之間能夠互相通信,如UNIX、Winsows和Mac。
3.分層使數據處理分步,互相之間不造成影響。 %
OSI七層網路模型由下至上為1至7層,分別為物理層(Physical layer),數據鏈路層(Data link layer),網路層(Network layer),傳輸層(Transport layer),會話層(Session layer),表示層(Presentation layer),應用層(Application layer)。其中上三層稱之為高層,定義應用程序之間的通信和人機界面。什麼意思呢,就是上三層負責把電腦能看懂的東西轉化為你能看懂的東西,或把你能看懂的東西轉化為電腦能看懂的東西。下四層稱之為底層,定義的是數據如何端到端的傳輸(end-to-end),物理規范以及數據與光電信號間的轉換。先面一層一層的來說明。從上層說起。 7
應用層,很簡單,就是應用程序。這一層負責確定通信對象,並確保由足夠的資源用於通信,這些當然都是想要通信的應用程序乾的事情。 g]Iwcm
表示層,負責數據的編碼、轉化,確保應用層的正常工作。這一層,是將我們看到的界面與二進制間互相轉化的地方,就是我們的語言與機器語言間的轉化。數據的壓縮、解壓,加密、解密都發生在這一層。這一層根據不同的應用目的將數據處理為不同的格式,表現出來就是我們看到的各種各樣的文件擴展名。 gxP(~$
會話層,負責建立、維護、控制會話,區分不同的會話,以及提供單工(Simplex)、半雙工(Half plex)、全雙工(Full plex)三種通信模式的服務。我們平時所知的NFS,RPC,X Windows等都工作在這一層。 &
傳輸層,負責分割、組合數據,實現端到端的邏輯連接。數據在上三層是整體的,到了這一層開始被分割,這一層分割後的數據被稱為段(Segment)。三次握手(Three-way handshake),面向連接(Connection-Oriented)或非面向連接(Connectionless-Oriented)的服務,流控(Flow control)等都發生在這一層。 ?w'<_V
網路層,負責管理網路地址,定位設備,決定路由。我們所熟知的IP地址和路由器就是工作在這一層。上層的數據段在這一層被分割,封裝後叫做包(Packet),包有兩種,一種叫做用戶數據包(Data packets),是上層傳下來的用戶數據;另一種叫路由更新包(Route update packets),是直接由路由器發出來的,用來和其他路由器進行路由信息的交換。 g/93I
數據鏈路層,負責准備物理傳輸,CRC校驗,錯誤通知,網路拓撲,流控等。我們所熟知的MAC地址和交換機都工作在這一層。上層傳下來的包在這一層被分割封裝後叫做幀(Frame)。 db]
物理層,就是實實在在的物理鏈路,負責將數據以比特流的方式發送,接收

⑸ OSI模型的封裝,怎樣更好的理解

形象的說,兩台主機進行連接通訊時,一端主機從上層到下層一層一層封裝數據,並在數據之前加上自己的報頭,就如同一封信上套7個信封,每個信封分別註明應用層、表示層等等,然後通過郵局發送到接收主機,再一層一層把信封打開,直到看到內容。
你可以參考這篇文章:網路分析基礎之OSI參考模型,比較通俗易懂:
http://www.csna.cn/viewthread.php?tid=10212

⑹ 計算機網路第三章(數據鏈路層)

3.1、數據鏈路層概述

概述

鏈路 是從一個結點到相鄰結點的一段物理線路, 數據鏈路 則是在鏈路的基礎上增加了一些必要的硬體(如網路適配器)和軟體(如協議的實現)

網路中的主機、路由器等都必須實現數據鏈路層

區域網中的主機、交換機等都必須實現數據鏈路層

從層次上來看數據的流動

僅從數據鏈路層觀察幀的流動

主機H1 到主機H2 所經過的網路可以是多種不同類型的

注意:不同的鏈路層可能採用不同的數據鏈路層協議

數據鏈路層使用的信道

數據鏈路層屬於計算機網路的低層。 數據鏈路層使用的信道主要有以下兩種類型:

點對點信道

廣播信道

區域網屬於數據鏈路層

區域網雖然是個網路。但我們並不把區域網放在網路層中討論。這是因為在網路層要討論的是多個網路互連的問題,是討論分組怎麼從一個網路,通過路由器,轉發到另一個網路。

而在同一個區域網中,分組怎麼從一台主機傳送到另一台主機,但並不經過路由器轉發。從整個互聯網來看, 區域網仍屬於數據鏈路層 的范圍

三個重要問題

數據鏈路層傳送的協議數據單元是 幀

封裝成幀

封裝成幀 (framing) 就是在一段數據的前後分別添加首部和尾部,然後就構成了一個幀。

首部和尾部的一個重要作用就是進行 幀定界 。

差錯控制

在傳輸過程中可能會產生 比特差錯 :1 可能會變成 0, 而 0 也可能變成 1。

可靠傳輸

接收方主機收到有誤碼的幀後,是不會接受該幀的,會將它丟棄

如果數據鏈路層向其上層提供的是不可靠服務,那麼丟棄就丟棄了,不會再有更多措施

如果數據鏈路層向其上層提供的是可靠服務,那就還需要其他措施,來確保接收方主機還可以重新收到被丟棄的這個幀的正確副本

以上三個問題都是使用 點對點信道的數據鏈路層 來舉例的

如果使用廣播信道的數據鏈路層除了包含上面三個問題外,還有一些問題要解決

如圖所示,主機A,B,C,D,E通過一根匯流排進行互連,主機A要給主機C發送數據,代表幀的信號會通過匯流排傳輸到匯流排上的其他各主機,那麼主機B,D,E如何知道所收到的幀不是發送給她們的,主機C如何知道發送的幀是發送給自己的

可以用編址(地址)的來解決

將幀的目的地址添加在幀中一起傳輸

還有數據碰撞問題

隨著技術的發展,交換技術的成熟,

在 有線(區域網)領域 使用 點對點鏈路 和 鏈路層交換機 的 交換式區域網 取代了 共享式區域網

在無線區域網中仍然使用的是共享信道技術

3.2、封裝成幀

介紹

封裝成幀是指數據鏈路層給上層交付的協議數據單元添加幀頭和幀尾使之成為幀

幀頭和幀尾中包含有重要的控制信息

發送方的數據鏈路層將上層交付下來的協議數據單元封裝成幀後,還要通過物理層,將構成幀的各比特,轉換成電信號交給傳輸媒體,那麼接收方的數據鏈路層如何從物理層交付的比特流中提取出一個個的幀?

答:需要幀頭和幀尾來做 幀定界

但比不是每一種數據鏈路層協議的幀都包含有幀定界標志,例如下面例子

前導碼

前同步碼:作用是使接收方的時鍾同步

幀開始定界符:表明其後面緊跟著的就是MAC幀

另外乙太網還規定了幀間間隔為96比特時間,因此,MAC幀不需要幀結束定界符

透明傳輸

透明

指某一個實際存在的事物看起來卻好像不存在一樣。

透明傳輸是指 數據鏈路層對上層交付的傳輸數據沒有任何限制 ,好像數據鏈路層不存在一樣

幀界定標志也就是個特定數據值,如果在上層交付的協議數據單元中, 恰好也包含這個特定數值,接收方就不能正確接收

所以數據鏈路層應該對上層交付的數據有限制,其內容不能包含幀定界符的值

解決透明傳輸問題

解決方法 :面向位元組的物理鏈路使用 位元組填充 (byte stuffing) 或 字元填充 (character stuffing),面向比特的物理鏈路使用比特填充的方法實現透明傳輸

發送端的數據鏈路層在數據中出現控制字元「SOH」或「EOT」的前面 插入一個轉義字元「ESC」 (其十六進制編碼是1B)。

接收端的數據鏈路層在將數據送往網路層之前刪除插入的轉義字元。

如果轉義字元也出現在數據當中,那麼應在轉義字元前面插入一個轉義字元 ESC。當接收端收到連續的兩個轉義字元時,就刪除其中前面的一個。

幀的數據部分長度

總結

3.3、差錯檢測

介紹

奇偶校驗

循環冗餘校驗CRC(Cyclic Rendancy Check)

例題

總結

循環冗餘校驗 CRC 是一種檢錯方法,而幀校驗序列 FCS 是添加在數據後面的冗餘碼

3.4、可靠傳輸

基本概念

下面是比特差錯

其他傳輸差錯

分組丟失

路由器輸入隊列快滿了,主動丟棄收到的分組

分組失序

數據並未按照發送順序依次到達接收端

分組重復

由於某些原因,有些分組在網路中滯留了,沒有及時到達接收端,這可能會造成發送端對該分組的重發,重發的分組到達接收端,但一段時間後,滯留在網路的分組也到達了接收端,這就造成 分組重復 的傳輸差錯

三種可靠協議

停止-等待協議SW

回退N幀協議GBN

選擇重傳協議SR

這三種可靠傳輸實現機制的基本原理並不僅限於數據鏈路層,可以應用到計算機網路體系結構的各層協議中

停止-等待協議

停止-等待協議可能遇到的四個問題

確認與否認

超時重傳

確認丟失

既然數據分組需要編號,確認分組是否需要編號?

要。如下圖所示

確認遲到

注意,圖中最下面那個數據分組與之前序號為0的那個數據分組不是同一個數據分組

注意事項

停止-等待協議的信道利用率

假設收發雙方之間是一條直通的信道

TD :是發送方發送數據分組所耗費的發送時延

RTT :是收發雙方之間的往返時間

TA :是接收方發送確認分組所耗費的發送時延

TA一般都遠小於TD,可以忽略,當RTT遠大於TD時,信道利用率會非常低

像停止-等待協議這樣通過確認和重傳機制實現的可靠傳輸協議,常稱為自動請求重傳協議ARQ( A utomatic R epeat re Q uest),意思是重傳的請求是自動進行,因為不需要接收方顯式地請求,發送方重傳某個發送的分組

回退N幀協議GBN

為什麼用回退N幀協議

在相同的時間內,使用停止-等待協議的發送方只能發送一個數據分組,而採用流水線傳輸的發送方,可以發送多個數據分組

回退N幀協議在流水線傳輸的基礎上,利用發送窗口來限制發送方可連續發送數據分組的個數

無差錯情況流程

發送方將序號落在發送窗口內的0~4號數據分組,依次連續發送出去

他們經過互聯網傳輸正確到達接收方,就是沒有亂序和誤碼,接收方按序接收它們,每接收一個,接收窗口就向前滑動一個位置,並給發送方發送針對所接收分組的確認分組,在通過互聯網的傳輸正確到達了發送方

發送方每接收一個、發送窗口就向前滑動一個位置,這樣就有新的序號落入發送窗口,發送方可以將收到確認的數據分組從緩存中刪除了,而接收方可以擇機將已接收的數據分組交付上層處理

累計確認

累計確認

優點:

即使確認分組丟失,發送方也可能不必重傳

減小接收方的開銷

減小對網路資源的佔用

缺點:

不能向發送方及時反映出接收方已經正確接收的數據分組信息

有差錯情況

例如

在傳輸數據分組時,5號數據分組出現誤碼,接收方通過數據分組中的檢錯碼發現了錯誤

於是丟棄該分組,而後續到達的這剩下四個分組與接收窗口的序號不匹配

接收同樣也不能接收它們,講它們丟棄,並對之前按序接收的最後一個數據分組進行確認,發送ACK4, 每丟棄一個數據分組,就發送一個ACK4

當收到重復的ACK4時,就知道之前所發送的數據分組出現了差錯,於是可以不等超時計時器超時就立刻開始重傳,具體收到幾個重復確認就立刻重傳,根據具體實現決定

如果收到這4個重復的確認並不會觸發發送立刻重傳,一段時間後。超時計時器超時,也會將發送窗口內以發送過的這些數據分組全部重傳

若WT超過取值范圍,例如WT=8,會出現什麼情況?

習題

總結

回退N幀協議在流水線傳輸的基礎上利用發送窗口來限制發送方連續發送數據分組的數量,是一種連續ARQ協議

在協議的工作過程中發送窗口和接收窗口不斷向前滑動,因此這類協議又稱為滑動窗口協議

由於回退N幀協議的特性,當通信線路質量不好時,其信道利用率並不比停止-等待協議高

選擇重傳協議SR

具體流程請看視頻

習題

總結

3.5、點對點協議PPP

點對點協議PPP(Point-to-Point Protocol)是目前使用最廣泛的點對點數據鏈路層協議

PPP協議是網際網路工程任務組IEIF在1992年制定的。經過1993年和1994年的修訂,現在的PPP協議已成為網際網路的正式標准[RFC1661,RFC1662]

數據鏈路層使用的一種協議,它的特點是:簡單;只檢測差錯,而不是糾正差錯;不使用序號,也不進行流量控制;可同時支持多種網路層協議

PPPoE 是為寬頻上網的主機使用的鏈路層協議

幀格式

必須規定特殊的字元作為幀定界符

透明傳輸

必須保證數據傳輸的透明性

實現透明傳輸的方法

面向位元組的非同步鏈路:位元組填充法(插入「轉義字元」)

面向比特的同步鏈路:比特填充法(插入「比特0」)

差錯檢測

能夠對接收端收到的幀進行檢測,並立即丟棄有差錯的幀。

工作狀態

當用戶撥號接入 ISP 時,路由器的數據機對撥號做出確認,並建立一條物理連接。

PC 機向路由器發送一系列的 LCP 分組(封裝成多個 PPP 幀)。

這些分組及其響應選擇一些 PPP 參數,並進行網路層配置,NCP 給新接入的 PC 機

分配一個臨時的 IP 地址,使 PC 機成為網際網路上的一個主機。

通信完畢時,NCP 釋放網路層連接,收回原來分配出去的 IP 地址。接著,LCP 釋放數據鏈路層連接。最後釋放的是物理層的連接。

可見,PPP 協議已不是純粹的數據鏈路層的協議,它還包含了物理層和網路層的內容。

3.6、媒體接入控制(介質訪問控制)——廣播信道

媒體接入控制(介質訪問控制)使用一對多的廣播通信方式

Medium Access Control 翻譯成媒體接入控制,有些翻譯成介質訪問控制

區域網的數據鏈路層

區域網最主要的 特點 是:

網路為一個單位所擁有;

地理范圍和站點數目均有限。

區域網具有如下 主要優點 :

具有廣播功能,從一個站點可很方便地訪問全網。區域網上的主機可共享連接在區域網上的各種硬體和軟體資源。

便於系統的擴展和逐漸地演變,各設備的位置可靈活調整和改變。

提高了系統的可靠性、可用性和殘存性。

數據鏈路層的兩個子層

為了使數據鏈路層能更好地適應多種區域網標准,IEEE 802 委員會就將區域網的數據鏈路層拆成 兩個子層 :

邏輯鏈路控制 LLC (Logical Link Control)子層;

媒體接入控制 MAC (Medium Access Control)子層。

與接入到傳輸媒體有關的內容都放在 MAC子層,而 LLC 子層則與傳輸媒體無關。 不管採用何種協議的區域網,對 LLC 子層來說都是透明的。

基本概念

為什麼要媒體接入控制(介質訪問控制)?

共享信道帶來的問題

若多個設備在共享信道上同時發送數據,則會造成彼此干擾,導致發送失敗。

隨著技術的發展,交換技術的成熟和成本的降低,具有更高性能的使用點對點鏈路和鏈路層交換機的交換式區域網在有線領域已完全取代了共享式區域網,但由於無線信道的廣播天性,無線區域網仍然使用的是共享媒體技術

靜態劃分信道

信道復用

頻分復用FDM (Frequency Division Multiplexing)

將整個帶寬分為多份,用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶。

頻分復用 的所有用戶在同樣的時間 佔用不同的帶寬資源 (請注意,這里的「帶寬」是頻率帶寬而不是數據的發送速率)。

⑺ 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;

⑻ 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。