Глава 3. Инкапсуляция данных.
Каким образом 4-й уровень хоста В узнает о намерениях 4-го уровня хоста А? Персональные запросы 4-го уровня хранятся в виде управляющей информации, которая передается между соответствующими уровнями в виде заголовка, который присоединяется к передаваемой прикладной информации. Работа каждого уровня эталонной модели OSI зависит от выполнения своих функций нижним по отношению к нему уровнем. Для выполнения этих функций нижний уровень использует инкапсуляцию, при которой PDU верхнего уровня размещается в поле данных, после чего добавляются заголовки и трейлеры, которые требуются этому уровню для выполнения его функций.
Понятия данных и заголовка являются относительными и зависят от того, на каком уровне происходит анализ блока информации. Например, для 3-го уровня информационный блок состоит из заголовка 3-го уровня и последующих данных. Однако сами данные 3-го уровня могут включать в себя заголовки 4-го, 5-го, 6-го и 7-го уровней. Аналогичным образом заголовок 3-го уровня представляет собой обычные данные для 2-го уровня. Эта структура показана на рис. 1.3. В заключение отметим, что добавление каждым уровнем заголовка не является обязательным. Некоторые
уровни просто преобразуют получаемые данные для того, чтобы они стали доступными прилегающим уровням.
Рис. 1.3. Задачей сетевого уровня является передача данных по сети, посредством инкапсуляции данных и заголовка
Например, сетевой уровень предоставляет службу транспортному уровню, а транспортный уровень преобразует данные для сетевого уровня, добавляя к ним заголовок. Этот заголовок содержит необходимую для завершения передачи информацию, такую как логические адреса источника и получателя. Уровень канала связи, в свою очередь, предоставляет службу сетевому уровню, инкапсулируя информацию сетевого уровня во фрейм. Заголовок фрейма содержит информацию, требуемую для выполнения каналом связи своих функций. Например, заголовок фрейма содержит физические адреса. Физический уровень также предоставляет службу уровню канала связи, преобразуя фрейм этого канала в набор нулей и единиц для последующей передачи через физическую среду (обычно по проводу).
Предположим, что хост А желает отправить хосту В по электронной почте следующее сообщение:
«Съешь ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю.»
В процессе инкапсуляции данных, позволяющей передать это сообщение по электронной почте, выполняются пять этапов преобразования.
Этап 1. Когда пользователь посылает электронное сообщение, буквенно-цифровые символы последовательно преобразуются в данные для передачи на 7, 6 и 5-м уровнях и после этого передаются в сеть.
Этап 2. Используя сегменты своего формата, транспортный уровень
упаковывает данные для транспортировки их по сети и обеспечивает
надежную связь между двумя хостами, участвующими в передаче и
приёме электронного сообщения.
Этап 3. На 3-м уровне данные упаковываются в пакет, содержащий сетевой заголовок и логические адреса отправителя и получателя. После этого сетевые устройства пересылают пакеты по сети, используя выбранный маршрутизатором путь.
Этап 4. На 2-м уровне каждое сетевое устройство должно вставить пакет во фрейм. Фрейм позволяет осуществить соединение со следующим
сетевым устройством. Каждое устройство на выбранном сетевом пути
требует создания фрейма для соединения со следующим устройством.
Этап 5. На 1-м уровне фрейм должен быть преобразован в последовательность нулей и единиц для прохождения по передающей среде. Механизм синхронизации позволяет различать между собой эти биты по мере того как они проходят через передающую среду. На различных участках сетевого пути тип передающей среды может меняться. Например, электронное сообщение может начать свое движение в локальной сети, пересечь магистраль, выйти в распределенную сеть и достичь пункта назначения в другой удаленной локальной сети.