## **数据的封装与分用**
### **封装**
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* 当应用程序用TCP传送数据时,数据被送入协议栈中,然后逐个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息(有时还要增加尾部信息),过程如上图。
* TCP传给IP的数据单元称作TCP报文段或简称为TCP段(TCP segment);UDP数据与TCP数据基本一致。唯一的不同是UDP传给IP的信息单元称作U D P数据报(UDP datagram),而且UDP的首部长为8字节。IP传给网络接口层的数据单元称作IP数据报(IP datagram)。通过以太网传输的比特流称作帧(Frame )。
### **分用:**
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* 当目的主机收到一个以太网数据帧时,数据就开始从协议栈中由底向上升,同时去掉各层协议加上的报文首部。每层协议盒都要去检查报文首部中的协议标识,以确定接收数据的上层协议。这个过程称作分用(Demultiplexing)。协议是通过目的端口号、源I P地址和源端口号进行解包的。
## **其他概念相关:**
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**端口号**:
服务器一般都是通过知名端口号来识别的。例如,对于每个TCP/IP实现来说,FTP服务器的TCP端口号都是21,每个Telnet服务器的TCP端口号都是23,每个TFTP (简单文件传送协议)服务器的UDP端口号都是69。任何TCP/IP实现所提供的服务都用知名的1~1023之间的端口号。这些知名端口号由Internet号分配机构(Internet Assigned Numbers Authority, IANA)来管理。知名端口号介于1~255之间;256~1023之间的端口号通常都是由Unix系统占用,以提供一些特定的Unix服务;1024~5000端口号用于客户端分配临时端口号;大于5000的端口号是为其他服务器预留的。
**DNS**
DNS 是计算机域名系统 (Domain Name System 或Domain Name Service) 的缩写,它是由解析器以及域名服务器组成的。域名服务器是指保存有该网络中所有主机的域名和对应IP地址,并具有将域名转换为IP地址功能的服务器。
## **TCP/IP通信传输流**
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* 利用 TCP/IP 协议族进行网络通信时,会通过分层顺序与对方进行通 信。发送端从应用层往下走,接收端则往应用层往上走。
* 我们用 HTTP 举例来说明,首先作为发送端的客户端在应用层 (HTTP 协议)发出一个想看某个 Web 页面的 HTTP 请求。
* 接着,为了传输方便,在传输层(TCP 协议)把从应用层处收到的数 据(HTTP 请求报文)进行分割,并在各个报文上打上标记序号及端 口号后转发给网络层。
* 在网络层(IP 协议),增加作为通信目的地的 MAC 地址后转发给链 路层。这样一来,发往网络的通信请求就准备齐全了。
* 接收端的服务器在链路层接收到数据,按序往上层发送,一直到应用 层。当传输到应用层,才能算真正接收到由客户端发送过来的 HTTP 请求。
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发送端在层与层之间传输数据时,每经过一层时必定会被打上一个该 层所属的首部信息。反之,接收端在层与层传输数据时,每经过一层 时会把对应的首部消去。
这种把数据信息包装起来的做法称为**封装**(encapsulate)
## **负责传输的IP协议**
* 按层次分,IP(Internet Protocol)网际协议位于网络层。Internet Protocol 这个名称可能听起来有点夸张,但事实正是如此,因为几乎 所有使用网络的系统都会用到 IP 协议。TCP/IP 协议族中的 IP 指的就 是网际协议,协议名称中占据了一半位置,其重要性可见一斑。可能 有人会把“IP”和“IP 地址”搞混,`“<p style="color: red">IP”其实是一种协议的名称。</p>`
* IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方 那里,则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是 IP 地址和 MAC 地址(Media Access Control Address)。
* IP 地址指明了节点被分配到的地址,MAC 地址是指网卡所属的固定 地址。IP 地址可以和 MAC 地址进行配对。IP 地址可变换,但 MAC 地址基本上不会更改。
* 使用 ARP 协议凭借 MAC 地址进行通信
* IP 间的通信依赖 MAC 地址。在网络上,通信的双方在同一局域网 (LAN)内的情况是很少的,通常是经过多台计算机和网络设备中转 才能连接到对方。而在进行中转时,会利用下一站中转设备的 MAC 地址来搜索下一个中转目标。这时,会采用 ARP 协议(Address Resolution Protocol)。ARP 是一种用以解析地址的协议,根据通信方 的 IP 地址就可以反查出对应的 MAC 地址。
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