计算机网络封装

计算机网络封装

概述

上面这个图显示了一个计算机网络，有一个源主机，一个目的地主机，一个链路层交换机和一个路由器。然后画了一个箭头，这个箭头表示的就是数据从源主机到目的地主机走过的协议栈物理路径。我们前面提到，路由器和链路层交换机都是分组交换机。和端系统一样，路由器和链路层交换机将他们的网络硬件和软件组织成层。但是路由器和链路层交换机并没有实现协议栈中所有的层。路由器仅仅实现了网络层，数据链路层和物理层。链路层交换机仅仅实现了数据链路层和物理层。这就意味着：网路路由器能够实现IP协议(IP协议属于网路层的协议），而链路层交换机不能够实现IP协议（因为链路层交换机没有网络层），所以链路层交换机不能够识别IP地址，链路层交换机可以识别第2层（数据链路层）的地址，例如以太网地址。

计算机网络封装

封装（encapsulation）
简单来说就是下层附加自己层次的首部信息首部，添加到上一层的数据信息，组成新的数据信息，这就是封装。

一、应用层
在发送主机端，一个应用层报文（application-layer message）(图中 M)传送给运输层。

二、运输层
1、运输层收到应用层的报文
2、运输层附加运输层首部信息（图中 Ht），该首部将被接收端的运输层使用。
运输层首部信息和应用层报文共同构成了运输层报文（transport-layer segment），运输层报文段因此封装了应用层报文。
附加首部信息：

1. 允许接收端运输层向上交付部分报文信息。
2. 差错检测位信息（差错检测位能够允许接收端判断报文中的bit是否在传输的过程中被改变过）。

3、运输层向网络层传递该报文段。

三、网络层
1、网络层收到运输层报文段。
2、网络层附加网络层首部信息（图中 Hn），该首部将被接收端的网络层使用。
网络层首部信息和运输层报文段共同构成了网络层数据报（network-layer datagram）
附加首部信息：

1. 源系统地址
2. 目的地系统地址

3、网络层向链路层传递该数据报。

四、链路层
1、链路层收到网络层报文段。
2、链路层附加链路层首部信息（图中 Hn），该首部将被接收端的链路层使用。
链路层首部信息和网络层数据报共同构成了链路层帧（link-layer frame）
附加首部信息：

1. 不知道

3、链路层向物理层传递该帧。

五、物理层
1、物理层收到链路层的帧。
2、转换成比特流（bit）
3、物理层之间相互传递。

我们可以看到在每一层，一个分组(packet)具有两种类型的字段

1. 头部字段
2. 有效载荷字段(payload field)，通常是上一层的分组

计算机网络解封装

其实就是反过来，在对应的层把首部信息一层一层的去掉，最后获取要传递的信息。

总结

封装的过程大致如下：

1. 用户信息转换为报文，以便在网络上传输
2. 报文转换为报文段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接
3. 报文段转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样每一个数据包都可以通过互联网络进行传输
4. 数据包或数据报转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一标识每一台主机
5. 帧转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案

——>应用层报文（application-layer message）
——>运输层报文（transport-layer segment）
——>网络层数据报（network-layer datagram）
——>链路层帧（link-layer frame）
——>物理层(bit)