筆記本數據包如何轉發

① 計算機上的網卡是如何收發數據的，以及交換機上的網卡是如何轉發數據的

(1)網卡工作在TCP/IP模型的數據鏈路層和物理層，同時具有數據鏈路層的功能和物理層的功能。(2)計算機上的網卡是用來收發數據的，交換機上的網卡是用來轉發數據的。(3)交換機上的網卡和計算機上的網卡在組成結構上是完全一樣的，都是由CU、OB、IB、LC、LD、TX、RX7個功能模塊組成的。(4)除了CU外，交換機上網卡和計算機上網卡的各個功能模塊的工作過程完全一樣。

(5)計算機上網卡的CU需要進行幀(Frame)的封裝和解封裝，並與計算機上TCP/IP模型的網路層交換數據包(Packet)。交換機上網卡的CU不需要進行幀的封裝和解封裝，而是直接與本交換機上其他網卡的CU進行幀的交換。

② 這數據包怎麼發送，想學數據傳送的原理，能教我一下嗎，謝謝！！

比如我們要打開一個網頁，過程是，先發一個請求到伺服器（HTTP請求），伺服器會將你要請求的網頁文件發回來給你，你就能看到網頁信息了。

我給你說一下請求發過去的過程（伺服器把網頁發回來給你的過程是一樣的）。

你在計算機打開瀏覽器以後，計算機會給瀏覽器分配一個埠號，並在應用層生成HTTP請求，要發往伺服器的80埠，這個請求一層一層往下，到傳輸層的時候，被封裝為「數據段」；再往下傳，到網路層的時候被封裝為「IP數據包」，再往下傳，到數據鏈路層的時候被封裝為「幀」，這個幀再往下傳，到物理層的時候，被轉換為電信號。

電信號從物理層發出，到交換機的物理層，交換機的物理層將電信號轉換為幀（接收方做的是一個跟發送方相反的過程），交換機拿到幀以後，讀懂上面的MAC地址，拿到MAC地址以後，去對照MAC地址映射表，決定要從哪一個埠轉發出去以後，將幀發給物理層，物理層再將幀轉換為電信號，然後發出。

到路由器的物理層接收到交換機發過來的電信號以後將其轉換為幀，路由器的物理層將這個幀發給路由器的數據鏈路層，數據鏈路層將幀拆開，得到IP數據包，並將這個幀發給網路層；路由器的網路層拿到IP數據包以後，讀出包上的目的IP地址，然後去對照路由表，決定要把這個包從哪個埠轉發出去。決定以後，網路層把這個包往下發，到數據鏈路層，數據鏈路層把IP包封裝為新的幀，再往下發給物理層，物理層再把幀轉換為電信號，發給伺服器。

伺服器的物理層接收到電信號以後，將電信號轉換為幀發給數據鏈路層；數據鏈路層將幀拆開，得到IP數據包以後，發給網路層；網路層得到IP數據包以後，將包拆開，得到數據段，並繼續往上傳，給傳輸層；傳輸層得到數據段以後，將數據段拆開，就得到當初客戶機生成的原本的HTTP請求，這個請求一直往上發，到應用層，工作在應用層的網站服務就得到了這個請求，並作出響應。

響應的方式就是將你請求的網頁發回來給你，過曾是一樣的。

要理解這個過程，最好能先理解一下網路模型的概念。

希望對你有幫助。

③ 數據包是如何在網路中傳輸的

我們電腦上的數據，是如何「走」到遠端的另一台電腦的呢？這是個最基礎的問題，可能很多人回答不上來，盡管我們每天都在使用網路。這里我們以一個最簡單的「ping」命令，來解釋一個數據包「旅程」。

假設：我的電腦A，向遠在外地的朋友電腦B傳輸數據，最簡單的就是「ping」一下，看看這個傢伙的那一端網路通不通。A與B之間只有一台路由器。（路由器可能放在學校，社區或者電信機房，無所謂，基本原理是一樣的）

具體過程如下------
1．「ping」命令所產生的數據包，我們歸類為ICMP協議。說白了就是向目的地發送一個數據包，然後等待回應，如果回應正常則目的地的網路就是通的。當我們輸入了「ping」命令之後，我們的機器（電腦A）就生成了一個包含ICMP協議域的數據包，姑且稱之為「小德」吧~~~~

2．「小德」已經將ICMP協議打包到數據段里了，可是還不能發送，因為一個數據要想向外面傳送，還得經過「有關部門」的批准------IP協議。IP要將你的「寫信人地址」和「收信人地址」寫到數據段上面，即：將數據的源IP地址和目的IP地址分別打包在「小德」的頭部和尾部，這樣一來，大家才知道你的數據是要送到哪裡。

3．准備工作還沒有完。接下來還有部門要審核------ARP。ARP屬於數據鏈路層協議，主要負責把IP地址對應到硬體地址。直接說吧，都怪交換機太「傻」，不能根據IP地址直接找到相應的計算機，只能根據硬體地址來找。於是，交換機就經常保留一張IP地址與硬體地址的對應表以便其查找目的地。而ARP就是用來生成這張表的。比如：當「小德」被送到ARP手裡之後，ARP就要在表裡面查找，看看「小德」的IP地址與交換機的哪個埠對應，然後轉發過去。如果沒找到，則發一個廣播給所有其他的交換機埠，問這是誰的IP地址，如果有人回答，就轉發給它。

4．經過一番折騰，「小德」終於要走出這個倒霉的區域網了。可在此之前，它們還沒忘給「小德」屁股後面蓋個「戳」，說是什麼CRC校驗值，怕「小德」在旅行途中缺胳膊少腿，還得麻煩它們重新發送。。。。。我靠~~~~註：很多人弄不清FCS和CRC。所謂的CRC是一種校驗方法，用來確保數據在傳輸過程中不會丟包，損壞等等，FCS是數據包（准確的說是frame）里的一個區域，用來存放CRC的計算結果的。到了目的地之後，目的計算機要檢查FCS里的CRC值，如果與原來的相同，則說明數據在途中沒有損壞。

5．在走出去之前，那些傢伙最後折磨了一次「小德」------把小德身上眾多的0和1，弄成了什麼「高電壓」「低電壓」，在雙絞線上傳送了出去。暈~~出趟門就這么麻煩嗎？

6．坐著雙絞線旅遊，爽！可當看到很多人坐著同軸電纜，還有坐光纖的時候，小德又感覺不是那麼爽了。就在這時，來到了旅途的中轉站------路由器。這地方可是高級場所，人家直接查看IP地址！剩下的一概不管，交給下面的人去做。夠牛吧？路由器的內部也有一張表，叫做路由表，裡面標識著哪一個網路的IP對應著路由器的哪一個埠。這個表也不是天生就有的，而是靠路由器之間互相「學習」之後生成的，當然也可以由管理員手工設定。這個「學習」的過程是依靠路由協議來完成的，比如RIP，EIGRP，OSPF等等。

7．當路由器查看了「小德」的IP地址以後，根據路由表知道了小德要去的網路，接著就把小德轉到了相應的埠了。至此，路由器的主要工作完成，下面又是打包，封裝成frame，轉換成電壓信號等一系列「折騰」的活，就由數據鏈路層和物理層的模塊去干吧。

8．小德從路由器的出口出來，便來到了目的地----電腦B----所屬的網路的默認網關。默認網關可以是路由器的一個埠，也可以是區域網里的各種伺服器。不管怎樣，下面的過程還是一樣的：到交換機里的ARP表查詢「小德」的IP地址，看看屬於哪個區域網段或埠，然後就轉發到B了。

9．進了B的網卡之後，還要層層「剝皮」，基本上和從A出來的程序是一樣的------電腦B先校驗一下CRC值，看看數據是否完整；然後檢查一下frame的封裝，看到是IP協議之後，就把「小德」交給IP「部門」了；IP協議一看目的地址，正確，再看看應用協議，是ICMP。於是知道了該怎麼做了------產生一個回應數據包，（可以命名為「回應小德」），並准備以同樣的順序向遠端的A發送。。至於剛剛收到的那個數據包就丟棄了。

10．「回應小德」這個數據包又開始了上述同樣的循環，只不過這次發送者是B而接收者是A了。

以上是一個最簡單的路由過程，任何復雜的網路都是在次基礎之上實現的。

④ 電腦怎樣通過互聯網傳輸數據

網路中數據傳輸過程

我們每天都在使用互聯網，我們電腦上的數據是怎麼樣通過互聯網傳輸到到另外的一台電腦上的呢？

我們知道現在的互聯網中使用的TCP/IP協議是基於，OSI（開放系統互聯）的七層參考模型的，（雖然不是完全符合）從上到下分別為 應用層 表示層 會話層 傳輸層 網路層 數據鏈路層和物理層。其中數據鏈路層又可是分為兩個子層分別為邏輯鏈路控制層（Logic Link Control，LLC ）和介質訪問控制層（(Media Access Control，MAC )也就是平常說的MAC層。LLC對兩個節點中的鏈路進行初始化，防止連接中斷，保持可靠的通信。MAC層用來檢驗包含在每個楨中的地址信息。在下面會分析到。還要明白一點路由器是在網路層的，而網卡在數據鏈路層。

我們知道，ARP（Address Resolution Protocol，地址轉換協議）被當作底層協議，用於IP地址到物理地址的轉換。在乙太網中，所有對IP的訪問最終都轉化為對網卡MAC地址的訪問。如果主機A的ARP列表中，到主機B的IP地址與MAC地址對應不正確，由A發往B數據包就會發向錯誤的MAC地址，當然無法順利到達B，結 果是A與B根本不能進行通信。

首先我們分析一下在同一個網段的情況。假設有兩台電腦分別命名為A和B，A需要相B發送數據的話，A主機首先把目標設備B的IP地址與自己的子網掩碼進行「與」操作，以判斷目標設備與自己是否位於同一網段內。如果目標設備在同一網段內，並且A沒有獲得與目標設備B的IP地址相對應的MAC地址信息，則源設備（A）以第二層廣播的形式(目標MAC地址為全1)發送ARP請求報文，在ARP請求報文中包含了源設備（A）與目標設備（B）的IP地址。同一網段中的所有其他設備都可以收到並分析這個ARP請求報文，如果某設備發現報文中的目標IP地址與自己的IP地址相同，則它向源設備發回ARP響應報文，通過該報文使源設備獲得目標設備的MAC地址信息。為了減少廣播量，網路設備通過ARP表在緩存中保存IP與MAC地址的映射信息。在一次 ARP的請求與響應過程中，通信雙方都把對方的MAC地址與IP地址的對應關系保存在各自的ARP表中，以在後續的通信中使用。ARP表使用老化機制，刪除在一段時間內沒有使用過的IP與MAC地址的映射關系。一個最基本的網路拓撲結構：

PC-A並不需要獲取遠程主機（PC-C）的MAC地址，而是把IP分組發向預設網關，由網關IP分組的完成轉發過程。如果源主機（PC-A）沒有預設網關MAC地址的緩存記錄，則它會通過ARP協議獲取網關的MAC地址，因此在A的ARP表中只觀察到網關的MAC地址記錄，而觀察不到遠程主機的 MAC地址。在乙太網(Ethernet)中，一個網路設備要和另一個網路設備進行直接通信，

除了知道目標設備的網路層邏輯地址(如IP地址)外，還要知道目標設備的第二層物理地址(MAC地址)。ARP協議的基本功能就是通過目標設備的IP地址，查詢目標設備的MAC地址，以保證通信的順利進行。 數據包在網路中的發送是一個及其復雜的過程，上圖只是一種很簡單的情況，中間沒有過多的中間節點，其實現實中只會比這個更復雜，但是大致的原理是一致的。

（1）PC-A要發送數據包到PC-C的話，如果PC-A沒有PC-C的IP地址，則PC-A首先要發出一個dns的請求，路由器A或者dns解析伺服器會給PC-A回應PC-C的ip地址，這樣PC-A關於數據包第三層的IP地址信息就全了：源IP地址：PC-A，目的ip地址：PC-C。

（2）接下來PC-A要知道如何到達PC-C，然後，PC-A會發送一個arp的地址解析請求，發送這個地址解析請求，不是為了獲得目標主機PC-C的MAC地址，而是把請求發送到了路由器A中，然後路由器A中的MAC地址會發送給源主機PC-A，這樣PC-A的數據包的第二層信息也全了，源MAC地址：PC-A的MAC地址，目的MAC地址：路由器A的MAC地址，

（3）然後數據會到達交換機A,交換機A看到數據包的第二層目的MAC地址，是去往路由器A的，就把數據包發送到路由器A，路由器A收到數據包，首先查看數據包的第三層ip目的地址，如果在自己的路由表中有去往PC-C的路由，說明這是一個可路由的數據包。 （4）然後路由器進行IP重組和分組的過程。首先更換此數據包的第二層包頭信息，路由器PC-A到達PC—C要經過一個廣域網，在這里會封裝很多廣域網相關的協議。其作用也是為了找下一階段的信息。同時對第二層和第三層的數據包重校驗。把數據經過Internet發送出去。最後經過很多的節點發送到目標主機PC_C中。

現在我們想一個問題，PC-A和PC-C的MAC地址如果是相同的話，會不會影響正常的通訊呢！答案是不會影響的，因為這兩個主機所處的區域網被廣域網分隔開了，通過對發包過程的分析可以看出來，不會有任何的問題。而如果在同一個區域網中的話，那麼就會產生通訊的混亂。當數據發送到交換機是，這是的埠信息會有兩個相同的MAC地址，而這時數據會發送到兩個主機上，這樣信息就會混亂。因此這也是保證MAC地址唯一性的一個理由。

• 我暫且按我的理解說說吧。

先看一下計算機網路OSI模型的七個層次：

┌—————┐

│ 應用層 │←第七層

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│ 表示層 │

├—————┤

│ 會話層 │

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│ 傳輸層 │

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│ 網路層 │

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│數據鏈路層│

├—————┤

│ 物理層 │←第一層

└—————┘

而我們現在用的網路通信協議TCP/IP協議者只劃分了四成：

┌—————┐

│ 應用層 │ ←包括OSI的上三層

├—————┤

│ 傳輸層 │

├—————┤

│ 網路層 │

├—————┤

│網路介面層 │←包括OSI模型的下兩層，也就是各種不同區域網。

└—————┘

兩台計算機通信所必須需要的東西：IP地址（網路層）+埠號（傳送層）。

兩台計算機通信（TCP/IP協議）的最精簡模型大致如下：

主機A---->路由器（零個或多個）---->主機B

舉個例子：主機A上的應用程序a想要和主機B上面的應用程序b通信，大致如下

程序a將要通信的數據發到傳送層，在傳送層上加上與該應用程序對應的通信埠號（主機A上不同的應用程序有不同的埠號），如果是用的TCP的話就加上TCP頭部，UDP就加上UDP頭部。

在傳送成加上頭部之後繼續嚮往下傳到網路層，然後加上IP頭部（標識主機地址以及一些其他的數據，這里就不詳細說了）。

然後傳給下層到數據鏈路層封裝成幀，最後到物理層變成二進制數據經過編碼之後向外傳輸。

在這個過程中可能會經過許多各種各樣的區域網，舉個例子：

主機A--->（區域網1--->路由器--->區域網2）--->主機B

這個模型比上面一個稍微詳細點，其中括弧裡面的可以沒有也可能有一個或多個，這個取決於你和誰通信，也就是主機B的位置。

主機A的數據已經到了具體的物理介質了，然後經過區域網1到了路由器，路由器接受主機A來的數據先經過解碼，還原成數據幀，然後變成網路層數據，這個過程也就是主機A的數據經過網路層、數據鏈路層、物理層在路由器上面的一個反過程。

然後路由器分析主機A來的數據的IP頭部（也就是在主機A的網路層加上的數據），並且修改頭部中的一些內容之後繼續把數據傳送出去。

一直到主機B收到數據為止，主機B就按照主機A處理數據的反過程處理數據，直到把數據交付給主機B的應用程序b。完成主機A到主機B的單方向通信。

這里的主機A、B只是為了書寫方便而已，可能通信的雙方不一定就是個人PC，伺服器與主機，主機與主機，伺服器與伺服器之間的通信大致都是這樣的。

再舉個例子，我們開網頁上網路：

就是我們的主機瀏覽器的這個應用程序和網路的伺服器之間的通信。應用成所用的協議就是HTTP，而伺服器的埠號就是熟知埠號80.

大致過程就是上面所說，其中的細節很復雜，任何一個細節都可以寫成一本書，對於非專業人員也沒有必要深究。