Gói tin di chuyển từ máy này sang máy khác qua Internet dựa trên mô hình OSI

Question

Tôi quen thuộc với mô hình OSI cơ bản như thế nào nhưng tôi luôn bị nhầm lẫn về việc gói tin di chuyển từ máy này sang máy khác qua Internet và các lớp OSI như thế nào đi vào hình ảnh? Ví dụ, đối với topo sau:

máy A < -----> Chuyển < ----> Router < ----> Router < ----> Router < ----> Chuyển < ----> Máy B

nơi nhiều bộ định tuyến được hiển thị đại diện cho Internet, điều gì xảy ra ở cấp lớp OSI, khi Máy A gửi gói (nói lệnh "ls" đơn giản qua FTP) tới Máy B.

Ở trên chỉ là một ví dụ được đề xuất, nhưng nếu bất kỳ ai có thể giải thích với bất kỳ cấu trúc liên kết mạng nào khác, điều đó cũng tốt. Tất cả tôi đang tìm kiếm một lời giải thích rất cơ bản về cách gói tin được chuyển đổi sang các lớp OSI khác nhau tại mỗi nút (Máy, Chuyển mạch, Bộ định tuyến, vv).

Answer 1

Bộ định tuyến sử dụng lớp IP (lớp 3) và các nút chuyển sử dụng lớp liên kết dữ liệu (lớp 2). Lớp 1 là 1s và 0 vật lý đi qua một dây, Lớp 2 là lớp liên kết dữ liệu, là các giao thức như Ethernet và Giao thức điểm-điểm (PPP), mang thông tin giữa các nút lân cận về địa chỉ MAC từ và và cho phép phát hiện và truyền lại lỗi. Lớp 3 là lớp IP, cung cấp thông tin về vị trí trong toàn bộ mạng mà gói tin đến và đi, không chỉ là hop hiện tại.

Việc truyền sẽ đi như thế này:

Máy A muốn gửi một gói tin đến máy B. Máy A biết địa chỉ IP máy B, vì vậy nó đặt rằng trong 3 gói lớp. Tuy nhiên, máy A cần đặt địa chỉ MAC của hop tiếp theo trong gói 2. Nếu nó không biết, sau đó nó sẽ gửi một cái gì đó gọi là một yêu cầu ARP (Địa chỉ Nghị quyết Nghị định thư, đọc ở đây: http://www.tildefrugal.net/tech/arp.php) vào mạng, với IP đích. Một trong số ít điều sẽ xảy ra ở đây:

1. IP là địa phương. Máy với IP đó sẽ trả lời lại cho người gửi bằng địa chỉ MAC của nó.
2. IP không phải là địa phương. Bộ định tuyến cổng sẽ phát hiện điều này và gửi địa chỉ MAC của nó.
3. IP không phải là địa phương và cổng mặc định của máy A và mặt nạ mạng con được đặt. Sử dụng thông tin này Máy A có thể xác định không địa phương của địa chỉ IP và gửi nó đến địa chỉ MAC của router (ARPing nếu chưa biết).

(Nếu máy A tìm thấy điều này trước đó, nó sẽ nằm trong bộ nhớ cache ARP và máy A sẽ chỉ sử dụng.) Bây giờ địa chỉ MAC được gửi đi, gói có thể được chuyển (lớp vật lý 1 hoạt động chuyển dữ liệu thực tế trên dây). Điểm dừng tiếp theo sẽ là nút chuyển. Switch biết địa chỉ MAC nào được liệt kê như là điểm đến của lớp 2, bởi vì nó theo dõi mọi địa chỉ MAC mà nó thấy một gói tin đến và cổng nào xuất hiện - nếu nó không biết, thì nó sẽ tràn ra ngoài. cổng duy nhất, đảm bảo nó sẽ đến.

Như vậy, gói đến bộ định tuyến. Điều thú vị về mô hình IP là nó phân chia mọi địa chỉ IP trong mạng/thế giới thành một hệ thống phân cấp - Các mạng con theo định nghĩa không thể chồng lên nhau một phần, chúng hoàn toàn chứa chúng hoặc được chứa hoàn toàn bởi chúng. Vì vậy, miễn là mạng con theo hệ thống phân cấp này, router có thể xác định một cách rõ ràng nơi mỗi trong số 4 tỷ địa chỉ IP có thể có trên mạng chỉ bằng cách xem mạng con IP sẽ nằm trong bảng của nó! Các gói tin sau đó được gửi ra cổng đó.

Khi gói đi qua các bộ định tuyến của ISP, cơ sở hạ tầng đường trục và vv, nó đến bộ định tuyến của máy B, nơi quá trình ngược lại xảy ra - router B thấy rằng nó được đặt cho máy B và gửi nó vào. (Tương tự, Router B sẽ phải sử dụng một quá trình như ARP để tìm địa chỉ MAC của Máy B nếu không biết.) Phần còn lại sẽ không đáng kể ở đây.

tài liệu tham khảo tốt:

https://web.archive.org/web/20120129120350/http://www.tildefrugal.net/tech/arp.php

http://en.wikipedia.org/wiki/Data_link_layer

http://en.wikipedia.org/wiki/Network_switch

http://en.wikipedia.org/wiki/Network_layer

http://en.wikipedia.org/wiki/Routing

http://en.wikipedia.org/wiki/Router_(computing)

http://en.wikipedia.org/wiki/Address_Resolution_Protocol

Answer 2

Điều duy nhất có thể đi du lịch trên một dây đồng là xung điện. Số nhị phân 1 được biểu thị bằng một xung điện hoặc không có xung điện cho 0. Chỉ cần nhớ rằng dữ liệu thực của bất kỳ loại nào không thể được gửi qua dây đồng, cáp quang, hoặc thông qua không khí ... chỉ đại diện của dữ liệu mà trước đây đã được chuyển đổi thành 1 hoặc 0 và sau đó được hoàn nguyên trở lại ở đầu nhận.