網路中資料傳輸過程的分析

2022-04-01 09:45:54 字數 1933 閱讀 9988

我們每天都在使用網際網路,我們電腦上的資料是怎麼樣通過網際網路傳輸到到另外的一台電腦上的呢?把自己的理解寫一下,可能有很多細節還沒有能的很清楚!希望在以後可以使之更加的完善!有不對的地方還請指正.

我們知道現在的網際網路中使用的tcp/ip協議是基於,osi(開放系統互聯)的七層參考模型的,(雖然不是完全符合)從上到下分別為 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網路層 資料鏈路層和物理層。其中資料鏈路層又可是分為兩個子層分別為邏輯鏈路控制層(logic link control,llc )和介質訪問控制層((media access control,mac )也就是平常說的mac層。llc對兩個節點中的鏈路進行初始化,防止連線中斷,保持可靠的通訊。mac層用來檢驗包含在每個楨中的位址資訊。在下面會分析到。還要明白一點路由器是在網路層的,而網絡卡在資料鏈路層。

我們知道,arp(address resolution protocol,位址轉換協議)被當作底層協議,用於ip位址到實體地址的轉換。在乙太網中,所有對ip的訪問最終都轉化為對網絡卡mac位址的訪問。如果主機a的arp列表中,到主機b的ip位址與mac位址對應不正確,由a發往b資料報就會發向錯誤的mac位址,當然無法順利到達b,結 果是a與b根本不能進行通訊。

首先我們分析一下在同乙個網段的情況。假設有兩台電腦分別命名為a和b,a需要相b傳送資料的話,a主機首先把目標裝置b的ip位址與自己的子網掩碼進行「與」操作,以判斷目標裝置與自己是否位於同一網段內。如果目標裝置在同一網段內,並且a沒有獲得與目標裝置b的ip位址相對應的mac位址資訊,則源裝置(a)以第二層廣播的形式(目標mac位址為全1)傳送arp請求報文,在arp請求報文中包含了源裝置(a)與目標裝置(b)的ip位址。同一網段中的所有其他裝置都可以收到並分析這個arp請求報文,如果某裝置發現報文中的目標ip位址與自己的ip位址相同,則它向源裝置發回arp響應報文,通過該報文使源裝置獲得目標裝置的mac位址資訊。為了減少廣播量,網路裝置通過arp表在快取中儲存ip與mac位址的對映資訊。在一次 arp的請求與響應過程中,通訊雙方都把對方的mac位址與ip位址的對應關係儲存在各自的arp表中,以在後續的通訊中使用。arp表使用老化機制,刪除在一段時間內沒有使用過的ip與mac位址的對映關係。乙個最基本的網路拓撲結構:

(1)、二者的工作層次不同

最初的的交換機是工作在osi/rm開放體系結構的資料鏈路層,也就是第二層,而路由器一開始就設計工作在osi模型的網路層。由於交換機工作在 osi的第二層(資料鏈路層),所以它的工作原理比較簡單,而路由器工作在osi的第三層(網路層),可以得到更多的協議資訊,路由器可以做出更加智慧型的**決策。

(2)、二者的據**所依據的物件不同

交換機是利用實體地址或者說mac位址來確定**資料的目的位址。而路由器則是利用不同網路的id號(即ip位址)來確定資料**的位址。ip位址是在軟體中實現的,描述的是裝置所在的網路,有時這些第三層的位址也稱為協議位址或者網路位址。mac位址通常是硬體自帶的,由網絡卡生產商來分配的,而且已經 固化到了網絡卡中去,一般來說是不可更改的。而ip位址則通常由網路管理員或系統自動分配。

(3)、傳統的交換機只能分割衝突域,不能分割廣播域;而路由器可以分割廣播域

由交換機連線的網段仍屬於同乙個廣播域,廣播資料報會在交換機連線的所有網段上傳播,在某些情況下會導致通訊擁擠和安全漏洞。連線到路由器上的網段會被分配成不同的廣播域,廣播資料不會穿過路由器。雖然第三層以上交換機具有vlan功能,也可以分割廣播域,但是各子廣播域之間是不能通訊交流的,它們之間的交流仍然需要路由器。

(4)路由器提供了防火牆的服務,而交換機則沒有

路由器僅僅**特定位址的資料報,不傳送不支援路由協議的資料報傳送和未知目標網路資料報的傳送,從而可以防止廣播風暴。

mac位址的安全問題:

我們為了防止ip位址被盜用,就通過簡單的交換機埠繫結(埠的mac表使用靜態表項),可以在每個交換機埠只連線一台主機的情況下防止修改mac位址的盜用,如果是三層裝置還可以提供:交換機埠/ip/mac 三者的繫結,防止修改mac的ip盜用。一般繫結mac位址都是在交換機和路由器上配置的。

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網路中資料傳輸過程的分析

我們知道現在的網際網路中使用的tcp ip協議是基於,osi 開放系統互聯 的七層參考模型的,雖然不是完全符合 從上到下分別為 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網路層 資料鏈路層和物理層。其中資料鏈路層又可是分為兩個子層分別為邏輯鏈路控制層 logic link control,llc 和介質訪問控...

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