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数据包转发过程,数据转发过程文字概述

时间:2023-05-04 20:30:47 阅读:176411 作者:4478

TCP/IP协议群集与底层协议协作,确保数据的端到端传输。 数据传输过程是一个非常复杂的过程。 例如,数据在传输过程中会进行一系列封装和解封装。

因此,网络工程师只有深入了解数据在各种设备上的传输过程,才能准确分析和发现网络。

数据包在同一网段内或不同网段之间传输所依据的原理基本一致。

数据可以在同一网络内或不同网络之间传输,数据传输过程也分为本地传输和远程传输,但两者的数据传输原理基本一致,都遵循TCP/IP协议簇。

在此示例中,主机a必须访问服务器a上的Web服务,并且嘉定两者之间已建立了TCP连接。

TCP软件包

主机a对发送的APP封装数据首先进行加密和压缩等相关操作,然后进行传输层封装。 web APP应用基于传输层的TCP协议传输数据。 如果主机a使用TCP封装消息,则必须填写源端口和目标端口字段、初始序列号和确认序列号字段、标识位、窗口字段和校验和字段。 在此示例中,数据段的源端口号是主机a随机选择的1027号端口,目标端口号是服务器a的TCP有名的端口80。

在IP封装主机a完成传输层封装后,一般进行网络层数据封装,但在使用IP进行封装时,需要明确IP消息的发送源和目的地,IP消息的大小为网络

生存时间(TTL )字段用于减轻网络环路的影响。 ARG3系列路由器生成的包的缺省TTL值为255。 当路由器转发数据包时,其值减少1,如果路由器发现该值减少到0,则该数据包将被丢弃。 这样,即使网络上存在环路,数据包也不会继续在网络上传输。

协议字段标识传输层使用的协议。 在此示例中,该字的填充值为0x06,因为传输层使用TCP协议。

要查找根主机a,必须有一个到目标的路由。

每台主机都独立维护各自路由表中的条目。 主机a必须在发送数据之前检查是否可以到达目的地。 这个过程是通过查找路线来完成的。 在此示例中,主机a具有到“任何网络”的路由,这在IP地址部分中已简要描述,并通过具有IP地址10.1.1.1的接口发送到其它网络的数据到下一跳,即网关

ARP从ARP缓存表中查找下一跳的MAC地址。

如果表条目中没有下一跳的MAC地址,主机a将发送ARP请求。

然后,因为分组封装在数据帧中,所以主机a需要获得下一跳的MAC地址,即网关的MAC地址。 主机首先查询ARP缓存表。

在此示例中,主机a的ARP缓存表中存在一个网关MAC地址条目。

如果找不到网关的MAC地址表项,主机a将发送ARP请求以获得网关的MAC地址。

以太网框架

在链路层封装数据帧时,主机a根据IEEE 802.3或以太网_ ii的片,在以太网_ ii的帧标头类型字段中输入0x0800,然后网络层发送IP协议源MAC地址是主机a的MAC地址,目标MAC地址是网关路由器E0/0接口的MAC地址。

数据帧传输过程

由于主机在半双工状态下运行,因此使用CSMA/CD检测链路是否可用。

“前导”(Preamble )用于使收件人保持同步,“分隔符”(SFD )用于指示帧的开始。

前导码是包含7个字节的二进制1、0交替代码,1010.10共计56位。 帧的开头分隔符是长度为1字节的1010 .二进制序列,用于使接收方定位帧的第一位。

同一冲突域中的设备接收从主机a发送的数据帧。

只有网关(RTA )处理此数据帧并基于转发。

在此示例中,主机a将数据帧发送到共享以太网,此网络中的所有设备都将接收该帧。 设备收到帧后,首先进行FCS检查。 如果FCS检查失败,帧将立即被丢弃。 对于通过FCS检查的帧,设备将检查帧中的目标MAC地址。 如果帧中的目标MAC地址与自己的MAC地址不同,设备将丢弃该帧,如果相同,则继续处理。 在处理过程中,帧头的帧端将被剥离,有效的数据消息将根据帧头类型字段的值发送到网络层的相应协议模块进行处理。

分组传输过程

网关将检查是否存在到达目的地网络的根条目。

如果有转发路径,请在数据包中添加新的第2层页眉和页脚,然后继续转发。

当RT-A接收到数据消息时,网络层处理它。 RT-A首先根据IP报头信息中的校验和字段检查IP数据消息报头的完整性,然后根据目标IP地址检查路由表,以确定是否可以将包转发到目标。 RT-A还必须处理TTL的值。 此外,消息大小不能超过MTU值。 如果消息大小超过MTU值,则会对消息进行分片。

网络层处理完成后,消息被发送到数据链路层重新封装,称为新的数据帧。 新的源MAC地址和目标MAC地址封装在此帧的开头。 如果当前网络设备不知道下一跳的MAC地址,请使用ARP获取它。

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