Пятиуровневая модель TCP/IP и инкапсуляция
Рассмотрим пятиуровневую модель TCP/IP. Процесс инкапсуляции — это форматирование данных с добавлением служебной информации на каждом уровне. Эта служебная информация называется заголовком (header).
Например, данные (например, составленное электронное письмо) готовы к передаче на прикладном уровне. Эти данные передаются на транспортный уровень, который добавляет свой заголовок — заголовок сегмента (segment header). Сегмент — это единица данных (PDU) транспортного уровня.
Затем модифицированные данные поступают на сетевой уровень. Сетевой уровень добавляет свой заголовок — заголовок пакета (packet header). Пакет — это PDU сетевого уровня.
Далее данные передаются на канальный уровень (уровень доступа к данным). Канальный уровень добавляет заголовок кадра (frame header) и трейлер кадра (frame trailer), содержащий контрольную сумму для обнаружения ошибок. Кадр — это PDU канального уровня.
Наконец, данные вместе со всеми добавленными заголовками передаются по физической среде в виде битов (нулей и единиц). Это и есть процесс инкапсуляции. Важно отметить, что предыдущие данные и заголовки не изменяются при переходе данных с верхнего уровня на нижний. Каждый уровень добавляет свою информацию к существующей, полученной от верхних уровней.
Декапсуляция
На принимающей стороне происходит обратный процесс — декапсуляция. Данные, полученные на физическом уровне, поступают на канальный уровень. Канальный уровень считывает заголовок и трейлер кадра, удаляет их и передает данные на сетевой уровень.
Сетевой уровень считывает и удаляет заголовок пакета, после чего передает данные на транспортный уровень. Транспортный уровень считывает и удаляет заголовок сегмента, и, наконец, данные поступают на прикладной уровень.
Таким образом, отправитель выполняет инкапсуляцию, а получатель — декапсуляцию. Этот подход позволяет объединять различные протоколы на разных уровнях модели и передавать разные данные по разным средам. Прикладной уровень не знает о технологиях, используемых на канальном или физическом уровнях. Его задача — подготовить данные и передать их на нижние уровни.
Резюме
- Инкапсуляция: Добавление служебной информации (заголовков) на каждом уровне модели.
- Декапсуляция: Удаление служебной информации (заголовков) на каждом уровне модели на принимающей стороне.
Инкапсуляция и декапсуляция — ключевые процессы, обеспечивающие взаимодействие различных уровней модели TCP/IP и передачу данных в компьютерных сетях. Они обеспечивают независимость уровней и гибкость в использовании различных протоколов и технологий.