计算机网络:如何传输一条数据(详解)
一:不同的localhost如何傳送信息
1:圖示概覽圖
(1):無注解
(2):有注解
這里我在這個線路層中又連了一些新的 sw 和 router 其實還可以連更多,相當于一個網狀的
注意同一個網絡中只有一個網關,形象點理解網關就是通往別的網洛的大門
 在下方的圖中 我們舉例說明的是當從左往右傳送消息的時候,中間的網絡向右邊的網絡傳送消息時 需要的網關也是 196.18.2.1/24
 
2:從一個localhost_A向另一個localhost_B發送數據包(直接發送與到達)步驟
(1).數據發送處理過程
a:應用層將數據交給傳輸層,傳輸層添加上TCP的控制信息(稱為TCP頭部),這個數據單元稱為段(Segment),加入控制信息的過程稱為封裝。然后,將段交給網絡層。
 b:網絡層接收到段,再添加上IP頭部,這個數據單元稱為包(Packet)。然后,將包交給數據鏈路層。
 c:數據鏈路層接收到包,再添加上MAC頭部和尾部,這個數據單元稱為幀(Frame)。然后,將幀交給物理層。
 d:物理層將接收到的數據轉化為比特流,然后在網線中傳送。
(2).數據接收處理過程
a:物理層接收到比特流,經過處理后將數據交給數據鏈路層。
 b:數據鏈路層將接收到的數據轉化為數據幀,再除去MAC頭部和尾部,這個除去控制 信息的過程稱為解封,然后將包交給網絡層。
 c:網絡層接收到包,再除去IP頭部,然后將段交給傳輸層。
 d:傳輸層接收到段,再除去TCP頭部,然后將數據交給應用層。
(3):總結
a:發送方數據處理的方式是從高層到底層,逐層進行數據封裝。
 b:接收方數據處理的方式是從底層到高層,逐層進行數據解封裝。
 接收方的每一層只把對該層有意義的數據拿走,或者說每一層只能處理發送方同等 層的數據,然后把其余的部分傳遞給上一層,這就是對等層通信的概念。
(4):圖示
4:從一個localhost_A向另一個localhost_B發送數據包(不直接到達)步驟
(1):解釋
這里想表達的就是如下過程,localhost_A向localhost_B發送數據包的過程中經歷了
 交換機或者路由器
 
(2):步驟
a:首先將目的地址的子網掩碼和源地址的子網掩碼,做與操作,如果為1說明在一個局域網內
 那么就不需要網關了,這就相當于學校的實驗室 一個教室內的所有電腦就是在同一個局域網內
 b:如果沒有在同一個網絡內那么的話就需要路由器了,連接不同的網絡進行數據傳輸入
5:處于同一個以太網下(局域網)下locahost01發送信息給localhost03
 
6:處在不同的網絡下localhost01發送數據給localhost02
二:ICMP協議和ping操作
1:ICMP
(1):概念
ICMP(Internet Control Message Protocol)Internet控制 報文 協議。它是 TCP/IP協議簇 的一個子協議,用于在IP 主機 、 路由 器之間傳遞控制消息。控制消息是指 網絡通 不通、 主機 是否可達、 路由 是否可用等網絡本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數據,但是對于用戶數據的傳遞起著重要的作用
(2):功能
其功能主要有:偵測遠端主機是否存在,建立及維護路由資料,重導資料傳送路徑( ICMP重定向 ),資料 流量控制 。ICMP在溝通之中,主要是透過不同的 類別 (Type)與 代碼 (Code) 讓機器來識別不同的連線狀況。
 ICMP 是個非常有用的協議﹐尤其是當我們要對網路連接狀況進行判斷的時候
(3):工作原理
ICMP提供一致易懂的出錯報告信息。發送的出錯 報文 返回到發送原數據的設備,因為只有發送設備才是出錯報文的邏輯接受者。發送設備隨后可根據ICMP報文確定發生錯誤的類型,并確定如何才能更好地重發失敗的數據包。但是ICMP唯一的功能是報告問題而不是糾正錯誤,糾正錯誤的任務由發送方完成。
(4):ICMP的類型
a:響應請求
 b:超時(在ICMP的報文中有TTL 開始有一個初始值 每經歷一次路由減一 減到0了還沒有到達源地址,那么就發送icmp消息 超時了)
 c:不可達
2:基于ICMP的ping操作
(1):ping 命令使用 ICMP 回送請求和應答報文
在網絡可達性測試中使用的分組網間探測命令 ping 能產生 ICMP 回送請求和應答報文。目的主機收到 ICMP 回送請求報文后立刻回送應答報文,若源主機能收到 ICMP 回送應答報文,則說明到達該主機的網絡正常
(2):補充
路由分析診斷程序 tracert 使用了 ICMP時間超過報文
 tracert 命令主要用來顯示數據包到達目的主機所經過的路徑。通過執行一個 tracert 到對方主機的命令,返回數據包到達目的主機所經歷的路徑詳細信息,并顯示每個路徑所消耗的時間。
三:ARP
(1):解釋
地址解析協議,即ARP(Address Resolution Protocol),是根據 IP地址 獲取 物理地址 的一個 TCP/IP協議 。 主機 發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到局域網絡上的所有主機,并接收返回消息,以此確定目標的物理地址;收到返回消息后將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中并保留一定時間,下次請求時直接查詢ARP緩存以節約資源
(2):arp的執行步驟
先來一個數據傳輸的局部圖
 
 從上方的圖我們可以得知在數據包向數據鏈路層進行傳輸的時候,進行封裝的操作是加上MAC頭部
那么引出問題 這個MAC頭部這么來呀??
 這就引出了arp:用于和獲取MAC
 獲取方式:通過廣播獲取
 獲取結果:存在源locahost的高速緩存器中(過一段事件該MAC地址回會消失
(3):舉例
localhost01發送消息給localhost2
 
1>:直接從locahost01的數據鏈路層的數據封裝開始:這時候他需要MAC地址,那么他就廣播,獲取到MAC地址02,那么就接著將數據幀轉換成比特流通過光或則其他介質傳輸,到第一個sw(交換機)的時候數據解封和封裝,在封裝的過程中由需要用到MAC地址(此時需要改變在封裝成幀的時候要改變源和目的的MAC地址)所以就廣播獲取到MAC03,…
四:總結
這是學習計網的小結,貼心杰自我感覺將一條數據是如何發送的整明白是對我們學習計算機網絡很有幫助的,畢竟我們得了解,我們做這一步的意義在是什么,我們學習計網需要將 老師講的知識和我們的知識框架結合起來,會效果很好。
 上方的筆記,如有錯誤,或是疑問請留言!!我們共同進步,加油 girl!!!!!!!!!!!
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络:如何传输一条数据(详解)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
                            
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