Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Тема Сутність та етапи інкапсуляції даних

Скачати 41.42 Kb.

Тема Сутність та етапи інкапсуляції даних




Скачати 41.42 Kb.
Дата конвертації12.05.2017
Розмір41.42 Kb.

Тема 4. Сутність та етапи інкапсуляції даних



Мета теми – розглянути поняття та етапи інкапсуляції даних.

Ключові поняття: інкапсуляція даних; фрагменти даних.
Інкапсуляція даних

Щоб зрозуміти структуру та принципи функціонування мережі, необхідно усвідомити, що будь-який обмін даними в мережі здійснюється від джерела до одержувача (рис. 1). Інформацію, відправлену в мережу, називають даними, або пакетами даних. Якщо один комп'ютер (джерело) бажає послати дані іншому комп'ютеру (одержувачу), то дані спочатку повинні бути зібрані в пакети в процесі інкапсуляції, тобто перед відправленням у мережу комп’ютер поміщує дані у заголовок конкретного протоколу. Цей процес можна порівняти з підготовкою бандеролі до відправлення – обернути вміст папером, вкласти в транспортний конверт, вказати адресу відправника й одержувача, наклеїти марки й кинути в поштову скриньку.

Пошто́ва скри́нька - скринька із засобами для запобігання несанкціонованому доступу, яка встановлюється у відведених місцях і призначена для збирання від відправників простих листів і поштових карток;

Кожний рівень еталонної моделі залежить від послуг нижнього рівня. Щоб забезпечити ці послуги, нижній рівень, за допомогою процесу інкапсуляції, розміщує PDU (Protocol Data Unit – узагальнена назва фрагменту даних на різних рівнях моделі OSI), отриманий від верхнього рівня, у своє поле даних. Потім можуть додаватися заголовки й трейлери, необхідні рівню для реалізації своїх функцій. Згодом, у міру переміщення даних униз по рівнях моделі OSI, до них будуть прикріплюватися додаткові заголовки й трейлери.

Наприклад, мережевий рівень забезпечує підтримку рівня представлення даних, який, у свою чергу, передає дані в міжмережеву підсистему (рис.  2).

Мережевий рівень (англ. Network layer) - 3-й рівень моделі OSI, призначений для визначення шляху передачі даних. Відповідає за трансляцію логічних адрес й імен у фізичні, визначення найкоротших маршрутів, комутацію й маршрутизацію пакетів, відстеження неполадок і заторів у мережі.



Рисунок 1 – Рух пакетів у мережі


Рисунок 2 – Інкапсуляція даних в мережевий заголовок

Завданням мережевого рівня є переміщення даних через мережевий комплекс. Для виконання цього завдання дані інкапсулюються в заголовок, який містить інформацію, необхідну для виконання передачі, наприклад, логічні адреси відправника та одержувача (IP-адреси).

У свою чергу, канальний рівень слугує для підтримки мережевого рівня (рис.

Кана́льний рівень (англ. Data Link layer) - рівень мережної моделі OSI, призначений для передачі даних вузлам, що знаходяться в тому ж сегменті локальної мережі. Також може використовуватися для виявлення і, можливо, виправлення помилок, що виникли на фізичному рівні.
 3) та інкапсулює інформацію від мережевого рівня в кадри. Заголовок кадру містить дані (наприклад, фізичні адреси), необхідні канальному рівню для виконання його функцій.


Рисунок 3 – Розміщення інформації в кадрі
Фізичний рівень слугує для підтримки канального рівня. Кадри канального рівня перетворюються в послідовність нулів і одиниць для передачі фізичними каналами (як правило, кабелями) (рис. 4).

При виконанні мережами послуг користувачам, потік і вид упакування інформації змінюється. У наведеному на рис. 5 прикладі інкапсуляції мають місце п'ять етапів перетворення:



Рисунок 4 – Перетворення кадру в послідовність нулів і одиниць

Рисунок 5 – Додавання нових заголовків та трейлерів




  1. Формування даних. Коли користувач відправляє повідомлення електронною поштою, алфавітно-цифрові символи повідомлення перетворюються в дані, які можуть переміщуватися в мережевому комплексі;
    Електро́нна по́шта або е-пошта (англ. e-mail, або email, скорочення від electronic mail) - спосіб обміну цифровими повідомленнями між людьми використовуючи цифрові пристрої, такі як комп'ютери та мобільні телефони, що робить можливим пересилання даних будь-якого змісту (текстові документи, аудіо-, відеофайли, архіви, програми).


  2. Пакування даних для наскрізного транспортування. Для передачі даних через мережевий комплекс вони відповідним чином упаковуються.
    Передача даних (обмін даними, цифрова передача, цифровий зв'язок) - фізичне перенесення даних цифрового (бітового) потоку у вигляді сигналів від точки до точки або від точки до множини точок засобами електрозв'язку каналом зв'язку; як правило, для подальшої обробки засобами обчислювальної техніки.
    Завдяки використанню сегментів, транспортна функція гарантує надійне з'єднання хост-машин, що беруть участь в обміні повідомленнями, на обох кінцях поштової системи;

  3. Додавання мережевої адреси в заголовок (IP-адреси). Дані розміщуються в пакеті або дейтаграмі, яка містить мережевий заголовок з логічними адресами відправника й одержувача. Ці адреси допомагають мережевим пристроям передавати пакети через мережу обраним шляхом;

  4. Додавання локальної адреси в канальний заголовок (MAC-адреси). Кожен мережевий пристрій повинен помістити пакети в кадр. Кадри дозволяють взаємодіяти з найближчим, безпосередньо підключеним, мережевим пристроєм у каналі. Кожен пристрій, який перебуває на шляху руху даних мережею, вимагає формування кадрів для з'єднання з наступним пристроєм;

  5. Перетворення в послідовність бітів при передачі. Для передачі фізичними каналами (як правило, кабелями) кадр повинен бути перетворений у послідовність одиниць і нулів. Функція тактування дає можливість пристроям розрізняти ці біти в процесі їх переміщення в середовищі передачі даних. Середовище на різних ділянках шляху проходження може змінюватися. Наприклад, повідомлення електронної пошти може виходити із локальної мережі, потім перетинати магістральну мережу комплексу будинків і далі виходити в глобальну мережу, доки не дійде до одержувача, який перебуває у віддаленій локальній мережі.

Таким чином, при передачі даних від відправника до одержувача дані спочатку надходять на прикладний рівень, з прикладного на рівень представлення, з рівня представлення на сеансовий, а далі на транспортний рівень. На транспортному рівні потік даних розбивається на сегменти. На мережевому рівні сегмент інкапсулюється в пакет, на канальному рівні пакет інкапсулюється в кадр, а кадр на фізичному рівні біт за бітом передається через середовище передачі даних.
Представницький рівень, Рівень подання, Рівень представлення (англ. Presentation layer) - шостий рівень мережевої моделі OSI.
Поті́к да́них (англ. data stream) в телекомунікаціях і програмуванні - це послідовність кодованих когерентних сигналів (пакетів даних) в цифровій формі, яка використовується, щоб передавати або отримати інформацію це знаходиться в передачі.
Прикладний рівень (англ. Application layer) - верхній (7-й) рівень моделі OSI, забезпечує взаємодію мережі й користувача. Саме на цьому рівні працюють всі прикладні програми, які використовують доступ до мережі, такі як оглядач веб-сторінок, електронна пошта, віддалений доступ до файлів та інші.
Фізичний шар (англ. physical layer) або Фізичний рівень - перший рівень мережевої моделі OSI, який визначає метод передачі даних, представлених у двійковому вигляді, від одного пристрою (комп'ютера) до іншого.
Одержувач здійснює зворотний процес (декапсуляцію), тобто з кадра витягується пакет, з пакету витягується сегмент. На транспортному рівні із сегментів збирається вихідний потік даних, після чого дані передаються на сеансовий рівень, далі на рівень представлення, далі – на прикладний рівень. Прикладний рівень передає дані з додатку одержувачу.


Скачати 41.42 Kb.

  • Інкапсуляція даних