计算机网络基础系列基本的网络应用举例

引言

前一章,我给大家介绍了通用的五层体系结构中每一层的功能,那下面我就以在实际生活中一个基本的网络应用例子给大家介绍一下数据传输的过程。

文章目录

基本的网络应用举例

基本的网络应用举例

假如有甲乙两位朋友要通过各自的电脑上安装的QQ软件来聊天,这是我们日常生活中最常见的应用。

甲在广州,乙在北京,两台主机处在不同的计算机网络中,网络和网络之间是通过若干台网络设备也就是路由器连在一起的。

那甲在聊天对话框里面输入”哈哈,很稳定吧”以后,点击发送,对方在线的情况下会立即收到这个信息,虽然说这只是发生在一瞬间,但是实际上整个数据的传输却经历了非常复杂的过程。

首先对于应用层来说,它作为网络提结构的最高层,我上一章节给大家说过它的功能就是直接为用户的应用程序提供服务,那对于甲来说,位于应用层的QQ私有协议就会先把甲的聊天内容进行加密,然后把它封装到一个格式固定的一个数据包中,这个数据包就被称为应用层的协议数据单元PDU。

也许你发现了我在讲这章内容的时候,反复地提到数据封装,那封装就像什么呢?我们打个比方,孩子们喜欢玩的一个玩具,大家看到了就是俄罗斯套娃。

大家想必都知道吧,那就像我们看到的这样,最右边的是最小的套娃,好比是我们经过加密的聊天内容就被装在了右边第二个套娃中,那右边第二个套娃就是我们刚才所说的应用层的协议数据单元也就是应用层的PDU。

PDU通过前面讲过的应用层和传输层之间的接口,数据就被传送到了传输层。

对于传输层来说,它不管是TCP也好UDP也好,都会把应用层传过来的数据按照它协议里规定好的数据格式再次进行封装,也就类似把这个上层传递过来的套娃再装到一个更大的套娃里面,那这个更大的套娃就被称为传输层的PDU。

其中对于TCP和UDP的详细内容,我们将会在后面章节因特网的学原理与技术中来学习,那么传输层的PDU又通过传输层和网络层之间的接口被送到了网络层。

在因特网中,同样的对于发送端而言,网络层中使用到的IP协议就会把传输层送来的数据,首先也是进行封装,对,正如你所想的那样又套在了一个套娃中.

那这个套娃,被称为网络层的PDU。但是对于网络层的PDU有一个统一的名字叫分组,所以说大家一定要记住,网络层传输的基本单位叫做分组。在IP协议中又被称为IP分组或者IP数据报。

网络层的另外一个重要的作用就是要进行路由选择。比如说甲通过QQ进行聊天的内容,到目前为止,我们知道它是封装到了一个IP分组里面,就是说对于网络层协议,就是要想方设法把分组通过若干台路由器的转发,最终送达给目的主机,也就是乙的电脑。

那它究竟是怎么转发分组?这也是在后面章节里我会给大家介绍的一个非常重要的内容。

需要注意的是,分组接下来要通过网络层和数据链路层之间的接口送达给了数据链路层。

数据链路层要做的事情同样也是先把收到的分组进行封装,那封装到什么地方呢?前面已经讲过,对于数据链层传输的基本单位是帧,也就是说要把分组这个套娃装在了一个名字叫FRAME帧的套娃里面。

再把帧以比特流的形式,也就是一个比特一个比特地去送达给传输媒体。

然后传输媒体可能是有线的,比如说双绞线、光缆等等,或者是无线的,比如说无线电波等等,就是会以电信号或者光信号形式在物理媒体中传播。

为了方便大家的理解,我把中间经过若干台路由器的转发过程先忽略掉。假如主机甲的物理层传送到了主机乙的物理层,到了目的主机以后,就好比他收到了现在看到的图中最大的套娃。

想想看我们这个例子里面是不是一共有六个套娃呢?最小的就是聊天的内容,经过了五层的封装,也就是又套了五个套娃。

对于数据就会按照自底向上的方向在物理层、数据链层、网络层、传输层和应用层之间传输,并且每一层收到以后都要进行数据的解封装,相当于是把套娃打开,取出里面较小的套娃,通过相邻层之间的接口送给他的上一层。

最终如果说一切正常的情况下,乙主机他的QQ程序收到的应该就是最小的套娃,也就是聊天的内容了。

那为了进一步帮助大家理解我刚才例子中的数据传输过程,强化对于发送端数据从最高层向最低层层层封装的过程;对于接收端数据,从最底层向最高层有一个层层剥离的传递过程。

那我们就来看一遍图片演示,大家在这个过程中特别要注意的是加入或者是剥去首部它的相关的一些层次:

我们同样还是假定主机甲它的应用程序QQ,AP1应用进程1,向主机乙的应用程序QQ,AP2去传送数据。AP1首先将他的数据交给本主机的第五层就是应用层,第五层加上必要的控制信息H5就变成了下一层的数据单元。传输层收到数据单元以后,同样的加上本层的控制信息H4再交给第三层网络层,就称为第三层的数据单元,以此类推。不过到了第二层数据链层,控制信息分成了两部分,分别的话加到手首部和尾部。对于尾部的作用主要是用来进行差错控制。在后面章节局域网原理与技术中,我会详细介绍它们的作用。第一层中由于传送的基本单位是比特,那我们就把额外添加的就是几个字节先忽略。

那当这一串比特流离开主机甲经过网络传输媒体传送到目的主机乙以后,从主机乙的第一层物理层依次上升到了第五层。

对于每一层都根据控制信息进行必要的操作,然后再将本层额外加的控制信息剥离,将剩下的受理单元送交给上一层,最后把主机甲的应用程序QQ发送的数据交给了目的主机,也就是主机乙应用程序QQ,从而完成了本次的通信过程。

喜欢小编的文章吗?喜欢的话记得点击



转载请注明地址:http://www.hongyigroup.net/fxot/9836.html
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: 没有了