第二章第2節(jié)剖析網(wǎng)絡(luò)

2.2剖析網(wǎng)絡(luò)

1.1理解層及協(xié)議的相關(guān)概念1.2體會數(shù)據(jù)封裝與解封裝的過程

本節(jié)目錄教學(xué)內(nèi)容

協(xié)議：是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簡稱，是通信計算機雙方必須共同遵守的一組約定。只有遵守相關(guān)約定，計算機之間才能相互通信。協(xié)議

層：計算機網(wǎng)絡(luò)可比作一個極其復(fù)雜的工程，為了把整個復(fù)雜的工程分解成若干個部分進行管理，人們引入了層的概念。各層有自己遵守的協(xié)議集合，任務(wù)明確，并且各層之間的功能相對獨立。

封裝：封裝是指當發(fā)送羰主機的應(yīng)用程序發(fā)出傳輸數(shù)據(jù)請求后，逐層為傳輸數(shù)據(jù)附加上必要的控制和識別信息的過程。在傳輸數(shù)據(jù)前附加的信息叫首部，在傳輸數(shù)據(jù)后附加的信息叫尾部。

解封裝：解封裝是指當接收端主機收到信息后，逐層讀取附加信息，完成相應(yīng)操作并去掉附加信息的過程。相關(guān)概念OSI參考模型

OSI參考模型的全稱是OpenSystemInterconnectionReferenceModel，即開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，也稱計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型。該模型共有七層，即應(yīng)用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。在實際應(yīng)用中過程中，表示層和會話層很少被應(yīng)用。OSI參考模型

傳輸層是OSI參考模型中最重要的一層，其功能是向用戶提供端到端的差錯和流量控制，保證報文的傳輸，完成主機進程間的數(shù)據(jù)通信。該層常見的協(xié)議有用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP）、傳輸控制協(xié)議（TCP）

UDP協(xié)議是一種無連接的傳輸層協(xié)議，提供簡單、不可靠的信息傳輸服務(wù)。具體而言，UDP協(xié)議不提供數(shù)據(jù)包分組和組裝，在首部添加信息后即可形成UDP用戶數(shù)據(jù)報，并且UDP協(xié)議不能對數(shù)據(jù)包進行排序，當報文發(fā)送后，無法得知其是否安全、完整到達。OSI參考模型

TCP協(xié)議是一種面向連接的傳輸層協(xié)議，提供可靠的信息傳輸服務(wù)。具體而言，TCP協(xié)議根據(jù)接收羰情況和當前網(wǎng)絡(luò)擁塞的程度，把報文劃分成適當長度的便于傳輸?shù)膱笪亩危ㄒ卜Q分組），并在每個報文段前加上首部信息，構(gòu)成多個TCP報文段。此外，TCP協(xié)議為保證報文傳輸?shù)目煽啃?，需要給傳輸字節(jié)流中的每個字節(jié)進行編號，這樣即可保證接收端的按序重組，又可幫助接收端判斷接收是否完全。OSI參考模型

網(wǎng)絡(luò)層是OSI參考模型中最復(fù)雜的一層，其功能是將網(wǎng)絡(luò)地址（IP地址）翻譯成對應(yīng)的物理地址（MAC地址），并負責(zé)通過路由算法，為報文或分組選擇最適當?shù)穆窂健＞唧w來說，網(wǎng)絡(luò)層在數(shù)據(jù)首部封裝源主機IP地址和目的主機IP地址形成IP數(shù)據(jù)報，并負責(zé)在源主機和目標主機之間建立它們所使用的路由，數(shù)據(jù)報通過路徑選擇、分段組合、順序、進/出路由，將數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點傳送到另一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。OSI參考模型

當IP數(shù)據(jù)報長度超過網(wǎng)絡(luò)所容許的最大傳送單元時，就必須把過長的數(shù)據(jù)報進行分片后能在網(wǎng)絡(luò)上傳送，到達目的地再重新組裝復(fù)原。OSI參考模型

數(shù)據(jù)鏈路層介于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。其功能是將從網(wǎng)絡(luò)層接收的IP數(shù)據(jù)報封裝成幀，并且該層還負責(zé)MAC地址尋址、流量控制、差錯控制等。具體而言，數(shù)據(jù)鏈路層負責(zé)將從網(wǎng)絡(luò)層接到的數(shù)據(jù)分制成特定的可被物理層傳輸?shù)膸?。幀中不僅包括原始數(shù)據(jù)，還包括目的地址、源地址和幀校驗序列等，F(xiàn)CS主要負責(zé)差錯控制，如果在傳送數(shù)據(jù)過程中，接收端檢測到所傳數(shù)據(jù)中有差錯，就要通知發(fā)送端重發(fā)這一幀。OSI參考模型

物理層是OSI參考模型的最低層。其功能是利用傳輸設(shè)備和傳輸價質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，實現(xiàn)比特流的傳輸。具體而言，物理層負責(zé)實現(xiàn)相鄰網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間比特流的傳送，同時為保證比特流可靠傳送，負責(zé)制訂相關(guān)的標準和規(guī)定。

數(shù)據(jù)在物理層借助傳輸設(shè)備和傳輸介質(zhì)，實現(xiàn)了比特流的傳輸，數(shù)據(jù)到達接收端主機后，逐層讀取封裝信息，依據(jù)協(xié)議完成相應(yīng)操作并解封裝，最后由接收端應(yīng)用進程完成用戶的網(wǎng)絡(luò)工作。小結(jié)

部析網(wǎng)絡(luò)

層與協(xié)議

OSI參考模型

協(xié)議層封裝解封裝應(yīng)用層：H