萬物互聯 網路模型及流程簡介

2021-10-05 17:47:17 字數 3113 閱讀 5891

為什麼便於讀者更好的理解,現將計算機網路進行的簡單的整體介紹,之後再分層細講。

從本篇博文起,我盡可能將技術性與可讀性並重,並將知識聯絡起來,讓知識印在腦海裡。

博文部分插圖來自於網路,做分享之用,侵權則刪。

我們要傳輸的資料需要經過計算機網路模型中的n多個協議的封裝,才能夠進行不同主機或裝置之間的交流(筆記本與筆記本之間,筆記本與耳機之間,藍芽耳機與手機之間等等,諸如此類)。換句話說,計算機網路模型實際上是為網路互聯的乙個整體解決方案。

計算機網路模型有好多種,其中最負盛名的是osi網路七層模型,osi模型中每層負責的事情大致就是上圖中描述的那樣。看不懂沒關係,之後我們繼續講每一層的具體功效。

上圖描述了在兩台主機之間,資料傳遞所需要經歷的過程。

假設現在是pc-a向pc-b傳輸資料:

pc-a:資料→應用層→表示層→會話層→傳輸層→網路層→資料鏈路層→物理層

pc-b:物理層→資料鏈路層→網路層→傳輸層→會話層→表示層→表示層→資料

tcp/ip模型為4層,之前表述有誤,已修正。
osi的七層模型更多的是概念上的東西,實際上更具有實際意義的是五層模型。五層參考模型將應用層、表示層、會話層合三為一,變成應用層,其他層不變。

本系列均以五層參考模型敘述,希望讀者不要有理解上的誤區。

一日,有兩人打架,只有兩根頭髮,中分髮型的男子受了委屈:

話說到這裡了,雙方如何將約架資訊相互傳輸的呢?

圖四:全過程

圖一到圖四,從微觀的角度,描述的通訊過程,這裡並未涉及到網路層的定址與子網概念。

巨集觀部分(過程見標題3):

1. arp協議

在傳輸過程中,有乙個很重要的鏈路層協議,叫做arp協議。簡單來講,有了arp協議,那麼一台主機有著同一自治系統(as)內其他所有主機或網路裝置的ip與mac資訊。

也就是說:在as1中,主機 a有[b、c、d、閘道器路由器]的ip和mac資訊,這些資訊存放在主機a的arp快取中。

當然,如果你的計算機網路基礎比較差,那麼也不要著急,以後還會細講。

2. 路由選擇

也就是說,每當我們的資料變成位元流傳送到路由路線中的某個路由器上時,會對位元流進行解包處理,檢視裡面的ip資訊,具體以後如何解包,我們以後文章再講。

3. 傳輸過程簡介

路線:as1.a→as1.交換機→as1.閘道器路由器→紅色路線→as4.閘道器路由器→as4.交換機→as4.b

第一步:as1.a將資料封裝成ip資料報,然後查詢本地arp快取,檢視目的主機ip的資訊是否存在(存在的話,通過ip位址會查到目的主機的mac位址,然後直接將資料傳送過去)。由於本地arp快取只存的同一自治系統的其他所有主機資訊,很顯然,as1.a主機查詢為空。然後將該ip資料報封裝成乙太網幀,並將as1.閘道器路由器的mac位址放到該乙太網幀的目的mac一欄,然後將此乙太網幀轉換成位元流並進行傳輸。

第二步:as1.交換機收到位元流後,將位元流轉換成乙太網幀,讀取裡面的資訊後,將乙太網幀轉換成位元流並傳送給as1.閘道器路由器

第三步:as.1.閘道器路由器收到位元流後,將位元流轉換成乙太網幀,讀取裡面的目的mac資訊,確認是發給自己的乙太網幀(如不是,則丟棄),然後進行解包處理,將乙太網幀解包為ip資料報。得到ip資料報後,查詢本地arp快取,檢視目的主機ip的資訊是否存在,as1閘道器路由器查詢為空。然後將該ip資料報封裝成乙太網幀,並將紅色路線上的第乙個路由器的mac位址放到該乙太網幀的目的mac一欄,然後將此乙太網幀轉換成位元流並進行傳輸。

第四步:紅色路線上的第乙個路由器收到位元流後,將位元流轉換成乙太網幀,讀取裡面的目的mac資訊,確認是發給自己的乙太網幀,然後進行解包處理,將乙太網幀解包為ip資料報。得到ip資料報後,查詢本地arp快取,檢視目的主機ip的資訊是否存在,紅色路線上的第乙個路由器查詢為空。然後將該ip資料報封裝成乙太網幀,並將紅色路線上的第二個路由器的mac位址放到該乙太網幀的目的mac一欄,然後將此乙太網幀轉換成位元流並進行傳輸,此過程持續到將資料位元流傳送到as4.閘道器路由器。

第五步:as4.閘道器路由器收到位元流後,將位元流轉換成乙太網幀,讀取裡面的目的mac資訊,確認是發給自己的乙太網幀,然後進行解包處理,將乙太網幀解包為ip資料報。得到ip資料報後,查詢本地arp快取,檢視目的主機ip的資訊是否存在,as4.閘道器路由器查詢成功。然後將該ip資料報封裝成乙太網幀,並將as4.b的mac位址放到該乙太網幀的目的mac一欄,然後將此乙太網幀轉換成位元流並進行傳輸。

第六步:as4.交換機收到位元流後,將位元流轉換成乙太網幀,讀取裡面的資訊後,將乙太網幀轉換成位元流並傳送給as1.b。

第七步:as4.b收到位元流後,轉換成乙太網幀,讀取裡面的資訊。然後再進行解包過程,完成傳輸過程。

路由器處理資料過程:

圖八:路由器**過程

不曉得基礎差的讀者能不能讀懂,讀不懂沒關係,有機會的話,還會細講每個層具體的工作原理。

自考路上的朋友,加油!

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