1.7.3、计算机网络体系结构分层思想举例

这里用TCP举例

主机和Web服务器之间基于网络的通信

• 实际上是主机上的游览器应用进程与Web服务器中的Web服务器应用进程之间基于网络的通信。

那么体系结构的各层在整个过程中起到怎样的作用呢？

1、主机端的处理过程

从主机端按体系结构自顶向下的顺序来看

• 应用层按http协议的规定构建，构建一个HTTP请求报文。

  • 该报文内容

  

  • 应用层将HTTP请求报文交付给运输层处理

• 运输层给HTTP请求报文添加一个TCP首部，使之称为TCP报文段

  • TCP报文段的首部格式

    

  • 主要是为了区分应用进程，以及实现可靠传输

  • 运输层将TCP报文段交付给网络层处理

• 网络层给该 TCP 报文段添加一个 IP 首部，使之称为 IP 数据报

  • IP数据报的首部格式

    

  • 该首部的作用主要是为了使IP数据报可以在互联网上传输，也就是被路由器转发

  • 网路层将IP数据报交付给数据链路层处理

• 数据链路层给IP数据报添加一个首部和一个尾部，使之成为帧

  • 假设网络N1是以太网，这是以太网帧首部的格式

    

    • 该首部的作用主要是为了让帧能够在一段链路上或一个网络上传输，能够被相应的主机接收

  • 以太网帧尾部的格式。

    

    • 其作用是为了让目的主机检查所接收到的帧是否有误码

  • 数据链路层将帧交付给物理层

• 物理层将帧看作是比特流。由于网路N1是以太网，因此物理层还会给该比特流前面添加前导码。

  • 前导码的内容

    

    • 其作用是为了让目的主机做好接收帧的准备

  • 物理层将添加有前导码的比特流变换成相应的信号发送到传输媒体，信号通过传输媒体到达路由器

2、路由器的处理过程

• 物理层将信号变换为比特流，然后去掉前导码后，将其交付给数据链路层。

  • 这实际上交付的是帧

• 数据链路层将帧的首部和尾部去掉后，将其交付给网络层。

  • 这实际上交付的是IP数据报

• 网络层解析IP数据报的首部，从中提取出目的网络地址，然后查找自身的路由表，确定转发端口，以便进行转发

  • 网络层将IP数据报交付给数据链路层

• 数据链路层给IP数据报添加一个首部和一个尾部，使之成为帧

  • 数据链路层将帧交付给物理层。

• 物理层将帧看作是比特流。由于网路N2是以太网，因此物理层还会给该比特流前面添加前导码。

  • 物理层将添加有前导码的比特流变换成相应的信号发送到传输媒体，信号通过传输媒体到达Web服务器

3、Web服务器的处理过程

• 物理层将信号变换为比特流，然后去掉前导码后，将其交付给数据链路层。

  • 这实际上交付的是帧

• 数据链路层将帧的首部和尾部去掉后，将其交付给网络层。

  • 这实际上交付的是IP数据报

• 网络层将IP数据报的首部去掉后将其交付给运输层

  • 这实际上交付的是TCP报文段

• 运输层将TCP报文段的首部去掉后将其交付给应用层

  • 这实际上交付的是HTTP请求报文

• 应用层对HTTP请求报文进行解析，然后给主机发回HTTP响应报文与之前的类似