计算机网络体系结构的通信过程,计算机网络(5层体系结构)，数据传输过程



这是自己通过个人理解整理出来的，如果有错误的地方请纠正，谢谢

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