Så kapslar inkapsling in Era data

När data rör sig nedåt genom en protokollstack för att skickas lägger varje lager till sin egen kontrollinformation. Den här processen kallas inkapsling. Precis som när ett brev försluts i ett kuvert, sedan i ett större kuvert och till sist i en postsäck, omsluter varje lager datan med ett huvud avsett för motsvarande lager på andra sidan. Inkapsling är det som gör att den lagerbaserade modellen faktiskt kan förbereda data för nätverket.

Den information som varje lager lägger till är oftast ett huvud, ett litet block med kontrolldata som placeras framför nyttolasten. Huvudet talar om för motsvarande lager på mottagarsidan hur datan ska hanteras: vart den ska, vilket protokoll den använder och mycket annat. Vissa lager lägger också till en slutdel efter datan. Huvuden är instruktionerna som gör leveransen möjlig.

Inkapslingen börjar i applikationslagret, där den faktiska datan, till exempel en webbförfrågan, skapas. Datan lämnas vidare nedåt till transportlagret för att påbörja sin färd. Till en början är datan bara själva meddelandet, utan några nätverkshuvuden. Varje lägre lager lägger till den information som behövs när datan rör sig ned genom stacken mot överföringsmediet.

I transportlagret läggs ett huvud till som innehåller portnummer samt, för TCP, information om sekvens och kvittenser. Datan tillsammans med detta huvud kallas nu ett segment (TCP) eller ett datagram (UDP). Huvudet ser till att datan når rätt applikation och att den, med TCP, kommer fram till andra sidan tillförlitligt och i rätt ordning.

Därefter lägger internetlagret till ett IP-huvud som innehåller avsändarens och mottagarens IP-adresser. Resultatet kallas ett paket. Huvudet gör det möjligt för routrar att transportera datan över nätverk till rätt enhet. Transportsegmentet är nu omslutet i ett paket och dolt som nyttolast för IP-lagret, som bara läser sitt eget huvud.

Slutligen lägger länklagret till ett huvud med MAC-adresser och en slutdel med en felkontroll, vilket skapar en ram. Ramen är det som faktiskt skickas ut på kabeln eller genom luften som bitar. När varje lager har lagt till sitt omslag är den ursprungliga datan fullständigt inkapslad och klar att överföras via det lokala mediet.

Varje steg har sitt eget namn för den omslutna datan. Dessa kallas tillsammans protokolldataenheter. Förloppet är data (applikation), segment (transport), paket (internet) och ram (länk). När du kan dessa namn ser du direkt vilket lager som diskuteras. När någon säger paket menar personen internetlagret, och ram betyder länklagret.

I varje lager blir datan som lämnas ned från det övre lagret nyttolasten, och det nya huvudet läggs framför den. Ett lager behandlar allt från ovan som en ogenomskinlig nyttolast och bryr sig bara om sitt eget huvud. Den här nästlingen, där varje lager bortser från de inre detaljerna, gör att lagren förblir oberoende och att utformningen hålls ren.

På den mottagande enheten vänds processen och kallas avinkapsling. När datan rör sig upp genom stacken läser varje lager sitt eget huvud, tar bort det och lämnar sedan nyttolasten till lagret ovanför. Länklagret tar bort ramen, internetlagret tar bort IP-huvudet och så vidare, tills den ursprungliga datan når applikationen. Nedåt omsluts datan, uppåt packas den upp.

Inkapsling är det som gör att lagerbaserad nätverkskommunikation fungerar i praktiken. Den låter varje lager utföra sin uppgift genom att bara använda sitt eget huvud, samtidigt som lagren ovanför transporteras oförändrade. Därför kan du ändra ett lager utan att påverka de andra, och därför är huvuden ofta platsen där nätverksproblem döljer sig. Att läsa huvuden i rätt lager är en central färdighet vid felsökning.

Inkapsling lägger till ett huvud (och ibland en slutdel) i varje lager när datan rör sig nedåt: data blir ett segment, sedan ett paket och därefter en ram som är klar att skickas ut. Vid mottagandet tar avinkapsling bort varje huvud i omvänd ordning på vägen upp. Varje lager läser bara sitt eget huvud och behandlar resten som nyttolast, vilket är precis det som gör lagerbaserad nätverkskommunikation praktisk.

Inkapsling omsluter datan med ett huvud (och ibland en slutdel) i varje lager när den rör sig ned genom stacken. Enheterna går från data (applikation) till segment (transport, lägger till portar), till paket (internet, lägger till IP-adresser), till ram (länk, lägger till MAC-adresser och felkontroll). Vid mottagandet tar avinkapsling bort varje huvud på vägen upp. Varje lager läser bara sitt eget huvud.