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一#xff1a;OSI通信模型间数据传输展示
二#xff1a;应用层到会话层解析
1#xff1a;应用层
2#xff1a;表现层
3#xff1a;会话层
三#xff1a;传输层到物理层解析
1#xff1a;传输层
2#xff1a;网络层
3#xff1a;数据链路层、与物理层…文章目录
一OSI通信模型间数据传输展示
二应用层到会话层解析
1应用层
2表现层
3会话层
三传输层到物理层解析
1传输层
2网络层
3数据链路层、与物理层
一OSI通信模型间数据传输展示 分析方法可以借鉴下图模型。发送方第7第6层到第1上至下传输数据而接则从第1层第2到第7层由下至上向每个上一级分层传输数据。每个分层上在处理由上一层传过来的数据时可以附上当前分层的协议所必须的“首部”信息。然后接收端对收到的数据进行数据“首部”与“内容”的分离再转发给上一分层并终将发送端的数据恢复为原状。 二应用层到会话层解析 假定用户A要给用户B 发送一封内容为“早上好”邮件。众多的位列与各层中的协议发挥着各自的作用从而实现邮件的发送和接收
1应用层 用户A在主机A上新建一电子件指定收人为 B并发送内容叔叔好 用户 A输入“叔叔好”的这一部分就属于与通信无关的功能而将“早上好”的内容发送给收件人 B 则是其与通相关的功能。因此此处的“输入电子邮件内容后发送给目标地址”也就相当于应用层。从用户输人完所要发送的内容并点击“发送”按的那一开始就进人了应用层协议的处理。该协议会在所要传送数据的前端附加一个首部标签信息。该首部标明了邮件内容收件人为“B”。 这一附有首部信息的数据传送给主机 B 以后由该机上的收发邮件软件通过“收信”功能获取内容主机B上的应用收到由主机A 发送过来的数据后如果主机 B上收件人的邮箱空间已满无法接收新的邮件则会返回一个错误给发送方。对这类异常的处理也正属于应用层需要解决的问题。
2表现层 表示层更关注据的具体表现形式。所使用的应用软件本身的不同也会导致数据的表现形式截然不同。比如有的字体处理软件创建的文件只能由该字处器厂商所提供的特定版本的软件才来打开读取。 解决这类问题有以下几种方法。首先是利用表示层将数据从“某个计算机特定的数据格式”转换为“网络通用的标准数据格式”后再发送出去。接收端主机收到数据以后将这些网络标准格式的数据恢复为“该计算机特定的数据格式”然后再进行相应处理。 在前面这个例子中由于数据被转换为通用标准的格式后再进行处理使得异构的机型之间也能保持数据的一致性。这也正是表示层的作用所在。即表示层是进行“统一的网络数据格式”与“某一台计算机或某一软件特有的数据格式”之间相互转换的分层。 此例中的“叔叔好”这文字根据其编码格式被转换成为了“统一的网络数据格式”。即便是一段简单的文字流也可以有众多复杂的编码格式。如果未能按照特定格式编码那么在接收端就是收到邮件也可能会是乱码表示层与表示层之间为了识别编码格式也会附加首部信息从而将实际传输的数据转交给下一层去处理。
3会话层 下面我们来分析在两端主机的会话层之间是如何高效地进行数据交互、采用何种方法传输数据的。 假定用户 A 新建了5电子件准备发给用户B这5件的发可以有很多种。例如可以每发一封邮件时建立一次连接”随后断开连接。还可以一经建立好连接后将5 邮件连续发送给对方。甚至可以同时建立好5个连接将5 封邮件同时发送给对方。决定采用何种连接方法是会话层的主要责任。会话层也像应用层或表示层那样在其收到的数据前端附加首部或标签信息后再转发给下一层。而这些首部或标签中记录着数据传送顺序的信息。
三传输层到物理层解析
1传输层 到此为止我们通过例子说明了在应用层写人的数据会经由表示层格式化编码、再由会话层标记发送顺序后才被发送出去的大致过程。然而会话层只对何时建立连接、何时发送数据等问题进行管理并不具有实际传输数据的功能。真正负责在网络上传输具体数据的是会话层以下的“无名英雄” 传输层主机A确保与主机 B之间的通信并准备发送数据。这一过程叫做“建立连接”。有了这个通信连接就可以使主机 A 发送的电子邮件到达主机 B 中主机 B 的邮件处理程序获取最终数据。此外当通信传输结束后有必要将连接断开。 如上进行建立连接或断开连接的处理在两个主机之间创建逻辑上的通信连接即是传输层的主要作用。此外传输层为确保所传输的数据到达目标地址会在通信两端的计算机之间进行确认如果数据没有到达它会负责进行重发。 例如主机 A 将“早上好”这一数据发送给机 B。期间可能会为某原因导致数据被破坏或由于发生某种网络异常致使只有一部分数据到达目标地址。假设主机 B 只收到了“早上”这一部分数据那么它会在收到数据后将自已没有收到“早上”之后那部分数据的事实告知主机 A。主机A得知这个情后就会将后面的“好”重发给主机 B并再次确认对端是否收到。 这就好比人们日常会话中的确认语句:“对了你刚才说什么来着?”计算机通信协议其实并没有想象中那么晦涩难懂其基本原理是与我们的日常生活紧密相连、大同小异的。 由此可见保证数据传输的可靠性是传输层的一个重要作用。为了确保可靠性在这一层也会为所要传输的数据附加首部以识别这一分层的数据。然而实际上将数据传输给对端的处理是由网络层来完成的。 传输层作用就是确立链接、断开链接、保证传输准确性和完整性。 2网络层 网络层的作用是在网络与网络相互连接的环境中将数据从发送端主机发送到接收端主机。如图127 所示两端机之间然有众多数据链路能够将数据从主机A送到主机 B也都是网络层的劳。 网络层的作用就是主机A到主机B的数据通信处理 在实际发送数据时目的地址至关重要。这个地址是进行通信的网络中唯一指定的序号。也可以把它想象为我们日常生活中使用的电话号码。只要这个目标地址确定了就可以在众多计算机中选出该目标地址所对应的计算机发送数据。基于这个地址就可以在网络层进行数据包的发送处理。而有了地址和网络层的包发送处理就可以将数据发送到世界上任何一台互连设备。网络层中也会将其从上层收到的数据和地址信息等一起发送给下面的数据链路层进行后面的处理。 传输层与网络层的关系 在不同的网络体系结构下网络层有时也不能保证数据的可达性。例如在相当于TCP/IP 网络层的 IP 协议中就不能保证数据一定会发送到对端地址。因此数据传送过程中出现数据丢失、顺序混乱等问题可能性会大大增加。像这样没有可靠性传输要求的网络层中可以由传输层负责提供“正确传输数据的处理”。TCP/IP 中网络层与传输层相互协作以确保数据包能够传送到世界各地实现可靠传输。 每个分层的作用与功能越清晰规范协议的具体内容就越简单实现”这些具体协议的工作也将会更加轻松。
3数据链路层、与物理层 通信传输实际上是通过物理的传输介质实现的。数据链路层的作用就是在这些通过传输介质互连的设备之间进行数据处理。 物理层中将数据的0转换为电压和脉冲光传输给物理的传输介而相互直连的设备之间使用地址实现传输。这种地址称为 MAC地址也可称为物理地址或硬件地址。采用 MAC 地址目的是为了识别连接到同一个传输介质上的设备。因此在这一分层中将包含 MAC 地信息的部附加到从网路层转发过来的数据上将其发送到网络。 网络层与数据链路层都是基于目标地址将数据发送给接收端的但是网络层负责将整个数据发送给最终目标地址而数据链路层则只负责发送一个分段内的数据。 主机B端的处理接收端主机 B 上的处理流正好与主机A它从理层开始将接收到的数据逐层发给上一分层进行处理从而使用户 B在 B用客户端软件接收用户 A发送过来的邮件并可以读取相应内容为“早上好”如上所述读者可以将通信网络的功能分层来思考。每个分层上的协议规定了该分层中数据首部的格式以及首部与处理数据的顺序。
文章参考自图解TCP/IP协议图书
