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  • 【计算机网络】五层协议体系结构数据传输过程

    多人点赞 热门讨论 2021-10-22 23:09:48
    前言:本章主要是向大家介绍两个主机之间进行数据传输过程数据在五层协议的体系结构的各个层次之间的详细传输过程。(参考资料为b站上方老师的计网视频,不过该视频前些天被下架了)。 文章目录1.五层协议的体系...

    前言:本章主要是向大家介绍两个主机之间进行数据传输过程中数据在五层协议的体系结构的各个层次之间的详细传输过程。(参考资料为b站上方老师的计网视频,不过该视频前些天被下架了)。



    1.五层协议的体系结构

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    2.两个主机交换文件详细图解流程

    2.1 主机1应用进程数据先传送到应用层

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    2.2 主机1应用层PDU再传送到运输层

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    2.3 主机1运输层报文再传送到网络层

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    2.4 主机1 IP 数据报再传送到数据链路层

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    2.5 主机1数据链路层帧再传送到物理层

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    2.6 电信号(或光信号)在物理媒体中传播,从发送端物理层传送到接收端物理层

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    2.7 主机2物理层接收到比特流,上交给数据链路层

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    2.8 主机2数据链路层剥去帧首部和帧尾部,取出数据部分,上交给网络层

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    2.9 主机2网络层剥去首部,取出数据部分上交给运输层

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    2.10 主机2运输层剥去首部,取出数据部分上交给应用层

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    2.11 主机2应用层剥去首部,取出应用程序数据上交给应用进程

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    2.12 主机2收到数据,流程结束

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    3.观察加入或剥去首部(尾部)的层次

    3.1 主机1向下传递应用程序数据示意图

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    3.2 主机 2 的物理层收到比特流后,交给数据链路层

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    3.3 数据链路层剥去帧首部和帧尾部后,把帧的数据部分交给网络层

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    3.4 网络层剥去分组首部后,把分组的数据部分交给运输层

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    3.5 运输层剥去报文首部后,把报文的数据部分交给应用层

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    3.6 应用层剥去应用层 PDU首部后,把应用程序数据交给应用进程

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    3.7 流程结束

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    本章内容到此介绍结束了,感谢您的阅读!!!如果内容对你有帮助的话,记得给我三连(点赞、收藏、关注)——做个手有余香的人

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  • 网络5层体系结构中的数据传输过程

    万次阅读 多人点赞 2018-08-08 19:30:10
    5层网络体系结构  应用层  运输层  网络层(网际层)  数据链路层  物理层   物理层:  主要任务:考虑怎样才能在连接各种计算的传输媒体上传输数据比特流   数据链路层(mac层):  主要任务:在同...

    5层网络体系结构

              应用层

              运输层

              网络层(网际层)

              数据链路层

              物理层

     

    物理层:

        主要任务:考虑怎样才能在连接各种计算的传输媒体上传输数据比特流

     

    数据链路层(mac层):

        主要任务:在同一个局域网中,分组怎样从一个主机传送到另一个主机(不经过路由器)

        将网际层交下来的IP数据报组装成帧,在相邻结点间的链路上传送帧

        帧包括的数据:同步信息、地址信息、差错控制等

        工作: 1、封装成帧:数据的前后添加首部和尾部

                   2、透明传输:某一个实际存在的事物看起来却是好像不存在一个(方法:字节填充法)

                   3、差错检测

        协议:PPP(点对点协议)

     

    网际层(IP层):

        主要任务:分组怎样从一个网络通过路由器转发到另一个网络

        为交换网上的不同主机提供通信服务

        把传输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包进行传送(IP数据报)

        选择合适的路由,使源主机运输层传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机

     

    运输层(TCP/UDP):

        主要任务:向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务(也就是提供通信服务)

        TCP:面向连接的、可靠的数据传输服务,传输的数据单位是报文段

        UDP:无连接的、尽最大努力的数据传输服务(不可靠的),数据传输单位是用户数据报

     

    应用层:

        主要任务:位于不同主机中的多个应用进程之间进行通信和协同工作

        DNS:解析域名

     

     

    数据的整条发送链是:

    1、某进程(也就是在应用层)准备好待传输数据,若目的地址是域名则要先通过DNS解析成IP地址

    2、交付到运输层(TCP/UDP层),运输层对数据进行适当的分组等操作,后对每一个分组数组加上首部形成报文段(或用户数据报)首部包括源地址、源端口、目的地址、目的端口和一些其他的诸如校验和等数据

    3、交付到网际层(IP层),对分组数据加上首部形成IP数据报,首部包括源地址、目的地址(跟运输层的目的地址不同,运输层的目的地址是数据要传送的最终地址,而该目的地址是通过路由表信息得出,是该数据下一步该转移的目的计算机)和校验和等数据

    4、交付到数据链路层(mac层),先是对把数据封装成帧(也就是添加首部[SOH]和尾部[EOT]),然后进行透明传输(也就是封装的数据里面,如果出现首部SOH和尾部EOT这样的数据,对其进行转义,也就是加上ESC转义字符,这种方法称为字节/字符填充)

    5、交付到物理层,根据数据链路层的mac知道要传输到目的计算机,通过特定的传输介质传送到下一个地址

    6、若源主机与最终目的主机在同一个网段,则该地址是最终的目的主机,开始接收数据,进入第7步骤,若源主机和最终目的主机不在同一个网段,进入第11步骤

    7、交付到数据链路层,对数据进行卸装,该层会对接收的数据进行差错检测,有差错的数据都会被丢弃

    8、交付到IP层,解帧校验

    9、交付到运输层,在该主机上,根据端口找到对应的应用,当使用的TCP协议时,提供一种面向连接的可靠的传输服务,可以说是建立了一个虚拟通道,源主机的数据通过该虚拟通道进行传输;若是使用的UDP协议时,提供一种面向的非连接的尽最大努力的不可靠的传输服务,数据传输快,但是无法保证数据100%传输。

    10、建立了传输连接后,应用开始接收数据,发送方数据和接收方都必须满足相同的标准应用层协议,如http、ftp、smtp等,通过标准协议应用即可正确的接收源主机发送过来的数据。

    11、该计算机不是最终主机,那该计算机就是路由器也就是用于转发分组数据的中转站,首先接收数据的处理同步骤7和8一样,然后接下来的流程又是如同步骤3,

    12、如此循环直至找到最终主机,将数据传送到目的应用

    这里写图片描述

     

    通俗理解:

     

    案例:从西班牙去罗马的贸易商人

    1、 要想贸易获得成功,首先要有至少一条路,能够从西班牙通向罗马。此层为【物理层】

    2、有了路是不是就能去贸易了?还要保证路上不会把商人的货物给磕坏了,要有一层保护的包装。引出第二层,【数据链路层】

    3、所谓条条道路通罗马。并不只有一条路能够到达罗马,那么在那么多的选择中选一条最短的,或者路费的成本最少的,这才符合商人的利益。引出第三层,【网络层】

    以上三层为网络中的下三层,叫媒体层,让我们来看看另外4层。

    4、贸易出门前要先检查一下自己的货,有没有拿错了,事先要检查过,如果错了要重新取货,引出第四层,【传输层】。

    5、是不是可以上路了?还不行。我们要和罗马联系好, 如果我们这边的货物到了那边卖不出去怎么办?我们首先要交流、协商一下,看看罗马的市场情况,能和那边的另外一个商人合作的话就更好了,这就需要一些外交的关系。叫做【会话层】。

    6、好象所有的事情都准备好了,但是商人到了罗马以后突然发现,他的商队里没有人能听懂罗马人的话,罗马人也没有人能听懂西班牙语,这个时候,还需要一个翻译,要么把两种语言都转换成一种国际通用语言,比如说英语,要么至少能让双方能交流。这里就是【表示层】。

    7、到了罗马了,最终需要在交易所中把商品卖掉,这个交易所就是一个交易平台,相当于各个软件平台,引出最后一层,【应用层】。

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  • 计算机网络体系结构数据传递

    千次阅读 热门讨论 2016-03-08 22:15:38
    刚刚看了计算机网络体系结构的书,对它做一点总结。  我们都知道计算机网络可以实现不同地理位置、不同终端机之间信息资源的共享和传递。那么这个结果要经历什么过程才能准确地将信息从一个终端发送到。 【网络数据...

                      

          刚刚看了计算机网络体系结构的书,对它做一点总结。

          我们都知道计算机网络可以实现不同地理位置、不同终端机之间信息资源的共享和传递。那么这个结果要经历什么过程才能准确地将信息从一个终端发送到。

    【网络数据流】

          在计算机网络中信息的传输的基础单元是通过电信号进行的,高压低压的转换也就是我们日常说的二进制。数据比特流(bite)是典型的二进制传输形式,也是所有数据传输的基本单位。由于0和1的传输速率很低,在这个基础传递单元上又形成了数字信号和模拟信号。其中数据比特流是数字信号的一种。


    网络---网络     

           计算机网络的形成是通过联合多个局域网形成的一个覆盖全球的体系。在各个局域网中使用模拟信号进行精确的数据定位以达到图像级的信息传递。而各个局域网之间通过光纤干线等传输介质采用数字信号(音频级)的方式进行数据传递。这是不同地域间网络间信息传递的方式。


    网络—主机

           网络和主机之间进行信息的传递需要资源子网和通信子网两个东西组成。其中资源子网负责两者之间信息的处理,而通信子网负责信息的传递。两者之间数据的传输方式是通过数据比特流进行的。


    主机—主机

           主机到主机之间的数据传输是最复杂的,两者之间有太多的接口、协议、语法需要统一。这里拿经典的ISO模型来举例。


           ISO模型分为七层,从低往上分别是:物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。各个层的具体功能和定义就不说,这里主要介绍数据传递的形式。

           两台主机通过网线相连接(或其他介质)。网线中传递的是以最基本的数据比特流的形成进行数据的传递。它只是一个简单的0和1,但是我们在操作计算机时看到的图形、视频都能其实是以模拟信号的数据传输形式来实现的。在这个OSI七层中完成了数据比特流到模拟信号的转变。

    主机之间的干线: 数据比特流为数据传输单位。

    物理层:         定义一组性质,使得数据链路层能解析数据比特流(0和1)。

    数据链路层:   将数据比特流转变成数据链路协议数据单元(帧)的传输单位。

    网络层:         将帧变成网络协议数据单元(分组),以此为传输单位;

    传输层:         无视通信子网的传递阻碍。

    会话层:         同步不同主机之间的进程。

    表示层:         统一数据信息的变换规则,使A主机的信息在B主机上表现形式相同。

    应用层:         为不同应用提供进入OSI模型的接口。

     

    【知识补充】

           1.信号数据可用于表示任何信息,如符号、文字、语音、图像等,从表现形式上可归结为两类:模拟信号和数字信号。模拟信号与数字信号的区别可根据幅度取什是否离散来确定。


           数字信号:数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。                       如音频等。


           模拟信号:模拟信号指幅度的取值搜索是连续的(幅值可由无限个数值表示)。时间上连续的模拟信号连续变化                        的图像(电视、传真)信号等。

           2.OSI模型:

          应用层          A  --Application layer

          表示层          P  --Presentation layer

          会话层          S  --Session layer

          传输层          T  --Transport

          网络层          N  –-Network Layer

          数据链路层    DL –-Data Link Layer

          物理层          PH --pysical layer

     

         3.各层次的功能:


          物理层:

                定义了 为建立、维护、查询数据链路所需要的机械、电器等功能的特性,作用是使原始的数据比特流能在 物理介质上传输。


          数据链路层:

                数据比特流被组织成数据链路协议数据单元(帧),以此为传输单位;帧中包含地址、控制、数据以及效验码。作用:通过校验、确认、反馈重发等手段,将不完全可靠的数据链路层改造成对网络层无差错的数据链路。协调数据发送双发的数据传输速率(流量控制),避免缓冲器溢出以及线路阻塞。


           网络层:

                将数据链路协议数据单元组织成网络协议数据单元(分组)来进行单位数据的传输。作用:使数据分组跨越通信子网从源传送到目的。还要进行分组的流量控制。


           传输层:

                第一个端对端(主机-主机层次)。提供端对端的透明数据传送服务,使高层用户不必关心通信子网的的存在,使得高层软件可以运行在任意的通信子网上。还要进行流量控制。


          会话层:

                进程—进程层次。组织和同步不同主机上的进程同步通信问题。

                通过数据标来控制某一方何时可以发送数据;

                提供在数据流中插入同步点的机制,使得数据传送


          表示层:

                为表示层提供共同的数据或信息语法表示变换。


           应用层:

                为特定类型的网络应用提供方位ISO环境的手段。

     

     

     

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  • 《计算机网络》 第一章 计算机网络体系结构

    千次阅读 多人点赞 2020-01-12 12:54:39
    第一章 计算机网络体系结构 一、概述 1. 计算机网络的组成 从组成部分上:主要由硬件、软件、协议三大组成部分 从工作方式上看:可分为边缘部分和核心部分 从功能组成上看:计算机网络由通信子网和资源子网组成...

    第一章 计算机网络体系结构

    一、概述

    1. 计算机网络的组成

    1. 从组成部分上:主要由硬件、软件、协议三大组成部分。
    2. 从工作方式上看:可分为边缘部分和核心部分。
    3. 从功能组成上看:计算机网络由通信子网和资源子网组成(高三层、低三层)。

    2. 计算机网络的功能
    数据通信,资源共享,分布式处理,提高可靠性,负载均衡。

    3. 计算机网络的分类

    1. 按分布范回分类:广域网( WAN )、城域网( MAN )、局域网(CLAN )、个人区域网( PAN )。
    2. 接传输技术分类:广播式网络、点对点网络。
    3. 接拓扑结构分类:星型、总线型、环形、网状型网络。
    4. 按使用者分类:公用网( Public Network )、专用网( Private Network )。
    5. 按交换技术分类:电路交换网络、报文交换网络、分组交换网络。
    6. 按传输介质分类:有线、无线。

    4. 计算机网络的标准化工作及相关组织

    1. 因特网草案( Internet Draft)这个阶段还不是RFC文档。
    2. 建议标准( Proposed Standard )从这个阶段开始就成为RFC 文档。
    3. 草案标准( Draft Standard )
    4. 因特网标准(lnternet Standard )
      组织: 国际标准化组织( ISO )、国际电信联盟( ITU )、国际电气电子工程师协会(IEEE)。

    5. 计算机网络的性能指标

    1. 带宽( Bandwidth )表示网络的通信线路所能传送数据的能力,是数字信道所能传送的“最高数据率”的同义语,单位是“比特每秒”( b/s ) 。
    2. 时延( Delay )从网络(或链路)的一端传送到另一端所需要的总的时间由四个部分构成: 发送时延、传播时延、处理时延和排队时延。
      发送时延=分组长度/信道宽度
      传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率
    3. 吞吐量( Throughput ):表示在单位时间内通过某个网络(或信道、接口)的数据量,吞吐量受网络的带宽或网络的额定速率的限制。
    4. 速率( Speed ),通常把最高数据率称为“带宽”。
    5. 时延带宽积。
    6. 往返时延( Round-Trip Time, RTT )。

    二、计算机网络体系结构及参考模型

    7. 计算机网络为什么采用分层结构
     为了降低协议设计和调试过程的复杂性,也为了便于对网络进行研究、实现和维护,促进标准化工作。我们把计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。
    各层中:协议数据单元PDU =服务数据单元 SDU + 协议控制信息 PCI

    8. 网络协议
     规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题。这些为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定称为网络协议( Network Protocol) , 协议由语法、语义和同步三部分组成。
    接口:接口是同一结点内相邻两层间交换信息的连接点,同一结点相邻两层的实体通过服务访问点( Service Access Point, SAP )进行交互。

    9. 服务
    服务是指下层为星相组的上层提供的功能调用,也就是垂直的。
    服务分类:
    面向连接服务, 无连接服务;
    可靠服务, 不可靠服务 ;
    有应答服务, 无应答服务。

    10. OSI 参考模型(开放系统互联参考模型)
    OSI 有七层,自下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。低三层统称为通信子网,它是为了联网而附加上去的通信设备,完成数据的传输功能;高三层统称为资源子网,它相当于计算机系统,完成数据的处理等功能。运输层承上启下。

    1. 物理层( Physical Layer)
      物理层的传输单位是比特,任务是透明的传输比特流, 功能是在物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流。物理层也规定了通信链路上传输的信息的意义和电气特征。
    2. 数据链路层(Data Link Layer )
      数据链路层的传输单位是帧, 任务是将网络层传下来的IP 数据报组装成帧。数据链路层的功能可以概括为:成帧、差错控制、流量控制和传输管理等。(没有拥塞控制)
    3. 网络层(Network Layer)
      网络层的传输单位是数据报,关键问题是对分组进行路由选择,并实现流量控制、拥塞控制、差错控制和网际互联等功能。
    4. 传输层( Transport Layer)
      传输层也叫运输层,传输单位是报文段( TCP )或用户数据报( UDP ),传输层的任务是负责主机中两个进程之间的通信。功能是为端到端连接提供可靠的传输服务;为端到端连接提供流量控制、差错控制、服务质量、数据传输管理等服务。数据链路层提供的是点到点的通信,传输层提供端到端的通信。传输层的协议有: TCP, UDP。
    5. 会话层( Session Layer)
      会话层允许不同主机上各进程之间的会话。会话层利用传输层提供的端到端的服务,向表示指导层提供它的增值服务。这种服务主要是向表示层实体或用户进程提供建立连接并在连接上有序地传输数据,这就是会话,也称为建立同步( SYN )。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信,实现数据同步。
    6. 表示层( Presentation Layer)
      表示层主要用于处理在两个通信系统中交换信息的表示方式。数据压缩、加密和解密也是表示层可提供的数据表示变换功能。
    7. 应用层( Application Layer)
      应用层是OSI 模型的最高层,是用户与网络交互的界面。

    11. TCP/IP 模型
    有五层,自下而上依次为:物理网络层、网络接口层、网际层、传输层、应用层。
    与OSI主要区别:OSI 参考模型在网络层支持无连接和面向连接的通信,但在传输层仅有面向连接的通信。而TCP/IP 模型认为可靠性是端到端的问题,因此它在网际层仅有一种无连接的通信模式,但在传输层支持无连接和面向连接两种模式。

    【注】:以上内容整理自王道

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    千次阅读 2020-05-04 10:07:11
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    万次阅读 多人点赞 2017-04-07 18:59:17
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    千次阅读 多人点赞 2020-03-02 09:12:52
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  • 【计算机网络】网络体系结构

    万次阅读 多人点赞 2021-09-17 09:40:35
    前言:本章作为《计算机网络》系列的开篇文章,内容主要是向大家介绍介绍网络体系结构,引入计算机网络的概念、组成、功能、分类、标准化、性能指标以及体系结构和OSI、TCP/IP参考模型等内容。(参考资料为b站上点击...

空空如也

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网络体系结构基本的数据传送过程