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分层、封装、分用都是什么意思?

2020-09-28 20:00:42云杰小编阅读:159

分层、封装、分用都是什么意思?

分层

什么是协议?懒得去翻协议的各种权威定义了,我认为协议就是约定,跟现实生活中协议这个词含义差不多。网络协议就是通信双方共同遵守的约定,更具体一点,就是定义数据在网络上传输的格式、规则和流程。

因为网络是分层模型,不同层有不同层的作用,所以为各层定义各层的规则,各层对应的各层协议。

前面讲了TCP/IP协议族包含很多协议,这些协议分属不同的分层,承担不同的作用。

TCP和UDP是两种主要的传输层协议。

IP是网络层的主要协议,TCP、UDP都需要利用IP协议进行数据传输。

ICMP是互联网控制报文协议,是IP的附属协议,IP层用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他重要信息。比如一个Packet经过某个路由器节点的时候,超过网络对Packet的长度限制,而又不分片,则会给发送端发送一个ICMP包报告错误信息,属于ICMP是用来辅助IP完成数据包传输的。

IGMP是Internet组管理协议,用来把一个包多播到多个主机。

ARP(地址解析协议)和RARP(逆地址解析协议)是用来转换IP层和链路层的地址,IP层使用IP地址,链路层使用Mac地址

应用层和传输层使用端到端(end-to-end)协议,网络层提供的是逐跳(hop-by-hop)协议。

封装

A给B通过网络传送一块数据,可以设想仅仅是传输这块原始数据是不够的,因为网络传输过程中,网络包到了某个路由器,需要转发,而转发必须依赖数据包的一些附加信息,比如目标机器。

发送端在发送数据的时候,将原始数据按照协议格式加上一些控制信息,包装成可在网络上正确传输数据包的过程叫封装。

TCP/IP协议族是层层封装的,从应用层到链路层,每经过一层都要添加一些额外信息(首、尾部)。

用户数据经过应用程序加上应用程序首部,转给TCP层处理

经过TCP层加上TCP首部,产生TCP段(segment)

TCP segment经过IP层再加上IP首部,产生IP数据包(datagram)

IP datagram通过链路层,经以太网驱动程序处理后,加上以太网首部+尾部,产生以太网帧(frame),以太网帧的长度在46~1500之间

更准确的说,在IP和链路层传输的数据单元叫分组(Packet),分组既可以是一个IP datagram也可以是IP datagram的一个分片(fragment)。

UDP的封装跟TCP略有不同,主要体现在经过传输层(UDP)之后添加的是8字节UDP首部,产生UDP datagram。

封装过程中,经过TCP/UDP层的时候,会把端口号添加到TCP/UDP首部;经过IP层的时候,会把协议类型(TCP or UDP or ICMP or IGMP)添加到IP首部;经过链路层的时候,会把帧类型(IP or ARP or RARP)添加到以太网首部。这些信息将被用于接收端的处理。

接收端收到数据后,要执行跟发送端相反的解封操作,我们可以把发送端的数据封装比喻成洗澡后一层层穿衣服,而接收端的操作,类似洗澡前一层层脱衣服,把首尾部剥离,获取传递的原始数据。

因为网络上的主机有不同字节序,现在要通过网络传输,便需要约定统一的网络字节序(大端序),采用小端序的主机在网络传输数据的时候要转为大端序。

分用

接收端接收到以太网数据帧(Frame)之后,需要像剥洋葱一样,从协议栈由底向上升,即遵照链路层->网络层->传输层->应用层的顺序,去掉各层协议添加的首尾部,将数据取出,交给最上层应用程序,这个过程叫Demultiplexing,尊从书本的翻译叫分用。

回顾前面封装的描述,在传输层、网络层、链路层,分别将端口号存入TCP/IP首部,将协议类型存入IP首部,将帧类型存入以太网帧首部。所以在接收端,将一层层拆掉首部,取出对应信息,然后做分派,丢给不同模块处理,上图就是整个处理过程。


文章标题:《分层、封装、分用都是什么意思?》

作  者:云杰小编。本文部分资料来源于网络,转载目的在于传递更多信息及学习参考:https://www.gdyunjie.cn/showinfo-115-3213-0.html

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