Инкапсуляция данных

Взаимодействие между одноименными уровнями модели OSI осуществляется логически с использованием правил того или иного протокола. Это взаимодействие происходит в форме передачи сообщений, которые называются блоками данных протокола (protocol data units, PDU). Каждый PDU имеет специальный формат, определенный в соответствии с функциями и требованиями конкретного протокола.

Для организации передачи данных, протокол уровня N должен передать PDU на нижележащий уровень N-1. Протокол уровня N-1 предоставит сервис вышележащему уровню N, т.е. он примет PDU протокола уровня N, который станет для него данными,обработает их и передает дальше на уровень N-2. На уровне N-1 PDU протокола уровня N будет называться блоком данных сервиса (service data unit, SDU). Чтобы обеспечить сервис, протокол уровня N-1 помещает SDU, полученный от уровня N, в поле данных своего PDU и добавляет служебную информацию (заголовки и/или концевики), необходимую протоколу для реализации своей функции. Этот процесс называется инкапсуляцией данных.

Инкапсуляция – это процесс, при котором к данным добавляется служебная информация определенного протокола (уровня) перед отправкой в сеть.

Для обозначения PDU некоторых протоколов используются специальные термины. Сегментом (segment) называется PDU протокола TCP, который работает на транспортном уровне модели OSI и стека TCP/IP. Пакетом (packet) или IP-дейтаграммой называют блок данных протокола IP, работающего на сетевом уровне модели OSI и уровня Интернет стека TCP/IP. На канальном уровне модели OSI и уровне доступа к сети стека TCP/IP PDU называются кадрами (frame).

Рассмотрим процесс инкапсуляции при передаче данных между узлами, показанный на рисунке 2.4. Когда приложение на компьютере А отправляет сообщение приложению на компьютер В, то оно передает его на уровень приложений компьютера А. Затем с уровня приложений, данные передаются на уровень представлений, который отправляет их ниже на сеансовый уровень. Сеансовый уровень пересылает данные транспортному уровню, который в свою очередь формирует сегмент путем добавления служебной информации, и передает его сетевому уровню модели OSI. Сетевой уровень принимает сегмент и добавляет свой заголовок, образуя пакет, и передает его нижележащему уровню. Канальный уровень в свою очередь создает кадр путем добавления заголовка канального уровня и концевика, затем передает его физическому уровню. На физическом уровне поток битов преобразуется в электрические, электромагнитные или оптические сигналы, которые отправляются через среду передачи компьютеру В.

Физический уровень компьютера В принимает сигналы из физической среды, извлекает из них информацию в виде потока битов. Далее из этого потока формируется кадр, который передается выше на канальный уровень. Канальный уровень принимает кадр и анализирует служебную информацию, предназначенную для него. В случае отсутствия каких-либо ошибок, канальный уровень извлекает из сообщения данные, предназначенные для вышележащего сетевого уровня, и передает их ему. Этот процесс повторяется на каждом вышележащем уровне вплоть до уровня приложений. Уровень приложений компьютера В передает информацию приложению-приемнику и процесс обмена данными завершается. Другими словами, достигнув узла-получателя, сообщение проходит через все уровни в обратном порядке (от 1-го до 7-го), последовательно преобразовываясь на каждом из них с использованием соответствующей служебной информации, пока не достигнет приложения-приемника. Этот процесс называется декапсуляцией данных.

Рис. 2.4 Обмен данными между сетевыми узлами согласно модели OSI
Рис. 2.4 Обмен данными между сетевыми узлами согласно модели OSI

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

один × 3 =