Hoe inkapseling uw gegevens omhult

Inkapseling begint bij de toepassingslaag, waar uw eigenlijke gegevens, zoals een webverzoek, worden gemaakt. Deze gegevens worden doorgegeven aan de transportlaag om aan hun reis te beginnen. In het begin bestaan de gegevens alleen uit het bericht zelf, zonder netwerkheaders. Elke lagere laag voegt toe wat nodig is terwijl de gegevens door de stack naar de kabelverbinding afdalen.

Op de transportlaag wordt een header toegevoegd met poortnummers en bij TCP ook informatie over volgorde en bevestigingen. De gegevens plus deze header worden nu een segment (TCP) of datagram (UDP) genoemd. Deze header zorgt ervoor dat de gegevens de juiste toepassing bereiken en bij TCP aan de andere kant betrouwbaar en in de juiste volgorde aankomen.

Vervolgens voegt de internetlaag een IP-header toe met het bron- en bestemmings-IP-adres. Het resultaat heet een pakket. Dankzij deze header kunnen routers de gegevens via verschillende netwerken naar het juiste apparaat sturen. Het transportsegment is nu verpakt in een pakket en verborgen als payload voor de IP-laag, die alleen zijn eigen header leest.

Ten slotte voegt de linklaag een header met MAC-adressen en een trailer met een foutcontrole toe, waardoor een frame ontstaat. Het frame gaat daadwerkelijk als bits over de kabel of door de lucht. Omdat elke laag zijn eigen verpakking heeft toegevoegd, zijn de oorspronkelijke gegevens nu volledig ingekapseld en klaar voor verzending via het lokale medium.

Elke fase heeft een eigen naam voor de verpakte gegevens. Samen worden deze protocolgegevens-eenheden genoemd. De opeenvolging is gegevens (toepassing), segment (transport), pakket (internet) en frame (link). Als u deze namen kent, weet u direct over welke laag u praat. Wanneer iemand pakket zegt, bedoelt die persoon de internetlaag; met frame wordt de linklaag bedoeld.

Op elke laag wordt de data die van bovenaf wordt doorgegeven de payload, waarna de nieuwe header ervoor wordt geplaatst. Een laag behandelt alles van bovenaf als een ondoorzichtige payload en houdt zich alleen bezig met zijn eigen header. Deze nesting, waarbij elke laag de interne details negeert, houdt de lagen onafhankelijk en het ontwerp overzichtelijk.

Op het ontvangende apparaat wordt het proces omgekeerd; dit heet ontkapseling. Terwijl gegevens door de stack omhoog bewegen, leest en verwijdert elke laag zijn eigen header en geeft vervolgens de payload door aan de laag erboven. De linklaag verwijdert het frame, de internetlaag de IP-header, enzovoort, totdat de oorspronkelijke gegevens de toepassing bereiken. Naar beneden verpakken, naar boven uitpakken.

Inkapseling zorgt ervoor dat gelaagde netwerken in de praktijk werken. Elke laag kan haar taak uitvoeren met alleen haar eigen header, terwijl de lagen erboven ongewijzigd worden meegedragen. Daarom kunt u één laag veranderen zonder andere lagen te breken en zijn headers vaak de plek waar netwerkproblemen verborgen zitten. Headers op de juiste laag kunnen lezen is een essentiële vaardigheid bij het oplossen van netwerkproblemen.

Bij inkapseling wordt op elke laag een header en soms een trailer toegevoegd terwijl de gegevens afdalen: gegevens worden een segment, vervolgens een pakket en daarna een frame dat klaar is voor de kabelverbinding. Bij aankomst verwijdert ontkapseling elke header in omgekeerde volgorde terwijl de gegevens omhoog bewegen. Elke laag leest alleen zijn eigen header en behandelt de rest als payload. Precies daardoor zijn gelaagde netwerken praktisch.

Bij inkapseling worden gegevens op elke laag tijdens het afdalen door de stack verpakt met een header en soms een trailer. De eenheden ontwikkelen zich van gegevens (toepassing) via segment (transport, voegt poorten toe) en pakket (internet, voegt IP-adressen toe) naar frame (link, voegt MAC-adressen en foutcontrole toe). Bij aankomst verwijdert ontkapseling elke header terwijl de gegevens omhoog bewegen. Elke laag leest alleen zijn eigen header.