计算机网络5：数据在两台计算机之间是怎样传输的？

数据在两台计算机之间的传输总的来说包括了封装和解封两个过程

封装（5层协议）

以传送一张图片为例
**应用层：**将jpg格式的图片数据转化成计算机可以识别的0101的二进制的比特流
**传输层：**将应用层传输下来的数据进行分段，传输层的数据包也叫数据段/数据报（UDP）。并给每一段加上传输层的头部，比如TCP头部包括【源端口号，目的端口号，序列号】，序列号是用来标识分段的比特流的。

**网络层：**从传输层再将数据送到网络层，并给每个数据段前边再加上网络层的头部【源IP地址，目的IP地址】，网络层的数据包也叫组。IP数据报的格式：

那我们怎么知道目的IP地址？
这里就用到了应用层的DNS协议–域名解析服务器。可以通过域名查到对应的IP地址。
**数据链路层:**从网络层将数据包传到数据链路层，并将组封装成帧，并添加以太网帧的头部（MAC头部），帧头部包括【源MAC地址，目的MAC地址，FCS】,FCS是差错检验。
那我们怎么知道目的MAC地址？
这里用到了广播和ARP协议，源主机通过广播的形式向同一个子网内的计算机发送携带源IP地址的数据包，同一个子网内的计算机在收到数据包后，会和自己的IP地址做对比，如果就是自己，会响应自己的MAC地址给源主机，源主机再接受到目的MAC地址后，会将该MAC地址写到自己的ARP表中。
如果其他主机发现不是自己的IP地址就会把数据包丢弃

这里强调是统一个子网下的，怎么确定是同一个子网呢？如果网络号一样就是同一个子网。然后呢？网络号就是IP地址与子网掩码做按位与&运算得到。
**物理层：**数据帧到物理层后，就会被转化为电信号进行传输，建立计算机的连接。

解封

解封就是封装的逆过程
**物理层：**建立计算机的连接，通过电信号高低电平来通信传输。到达接收端计算机后，物理层将电信号转为二进制比特流，并将数据发送到数据链路层。
**数据链路层：**查看帧头部的MAC地址，和自己一样，就拆掉帧头部，向上层传。不一致，终端设备就丢掉数据。
**网络层：**查看目标IP和自己是否一样，一样就进行后续工作，否则，丢弃
**传输层：**根据TCP头部判断数据段送往哪个应用层协议或程序，然后将数据段重组，送往应用层
**应用层：**将二进制数据进行解码，还原丞发送者传输的原始信息

实际网络环境中的数据传输过程

最终的发送方和接收方往往相隔千山万水，中间会有很多的硬件设备【交换机和路由器】起到中转的作用。
1.发送主机按照之前的过程进行数据封装
2.从发送主机物理网卡发出的电信号通过网线到达交换机，交换机将电信号转换成二进制数据送往交换机的数据链路层
因为交换机属于数据链路层的设备，所以它将可以查看数据帧头部的内容，但不会进行封装和解封装过程。当交换机发现数据帧头部封装的MAC地址不属于自己的MAC地址，他不会像终端设备那样将数据帧丢弃，而是根据该MAC地址将数据帧智能地转发到路由器设备，在转发前要重新将二进制数据转换成物理的电信号。
3.当路由器收到数据后，会拆掉数据链路层的MAC头部信息，将数据送达网络层，这样IP头部信息就“暴露”在最外面。路由器将检测数据包头部的目标IP地址信息，并根据该信息进行路由过程，智能地将数据报文转发到下一跳路由器上，在转发前要重新封装新的MAC头部信息，并将数据转换成二进制数。
4.之后的过程有点大同小异了…