数据封装在物理层称为什么

1. 关于网络传输过程的数据封装

数据封装（Data Encapsulation）是指将协议数据单元（PDU）封装在一组协议头和尾中的过程。在OSI七层参考模型中，每层主要负责与其它机器上的对等层进行通信。该过程是在协议数据单元（PDU）中实现的，其中每层的PDU一般由本层的协议头、协议尾和数据封装构成本文选自WireShark数据包分析实战详解清华大学出版社。
为了帮助用户更清楚的理解数据封装过程，下面通过一个实例来说明这个过程。假设某个公司局域网使用以太网，当员工从局域网的FTP服务器下载一个文件时，该文件从FTP服务器到员工主机的传输过程如图1.17所示本文选自WireShark数据包分析实战详解清华大学出版社。

在图1.17中，FTP服务器作为数据的发送端，员工主机作为数据的接收端。下面分别介绍数据发送和接收处理过程。
1.数据发送处理过程数据封装协议数据单元封装WireShark数据包分析
（1）应用层将数据交给传输层，传输层添加上TCP的控制信息（称为TCP头部），这个数据单元称为段（Segment），加入控制信息的过程称为封装。然后，将段交给网络层。
（2）网络层接收到段，再添加上IP头部，这个数据单元称为包（Packet）。然后，将包交给数据链路层。
（3）数据链路层接收到包，再添加上MAC头部和尾部，这个数据单元称为帧（Frame）。然后，将帧交给物理层。
（4）物理层将接收到的数据转化为比特流，然后在网线中传送。
2.数据接收处理过程数据封装协议数据单元封装WireShark数据包分析
（1）物理层接收到比特流，经过处理后将数据交给数据链路层。
（2）数据链路层将接收到的数据转化为数据帧，再除去MAC头部和尾部，这个除去控制信息的过程称为解封装，然后将包交给网络层。
（3）网络层接收到包，再除去IP头部，然后将段交给传输层。
（4）传输层接收到段，再除去TCP头部，然后将数据交给应用层。
从以上传输过程中，可以总结出以下几点。如下所示：
（1）发送方数据处理的方式是从高层到底层，逐层进行数据封装。
（2）接收方数据处理的方式是从底层到高层，逐层进行数据解封装。
（3）接收方的每一层只把对该层有意义的数据拿走，或者说每一层只能处理发送方同等层的数据，然后把其余的部分传递给上一层，这就是对等层通信的概念本文选自WireShark数据包分析实战详解清华大学出版社数据封装协议数据单元封装WireShark数据包分析。

2. OSI 各层的主要功能

物理层处于OSI参考模型的最低层。物理层的主要功能是利用物理传输介质为数据链路层提供物理连接，一遍透明地传送“比特流”。它负责在计算机之间传递数据位，为在物理媒体上传输比特流创建规则。 该层定义电缆如何连接到网卡上 ，以及需要用何种传送技术在电缆上发送数据，定义其上层（数据链路层）所使用的访问方法。

因此我们可以发现物理层的主要特点：
1.主要复测在物理连接上传输二进制比特流
2.提供为建立、维护和释放物理连接所需要的机械、电气、功能与规程的特性。

通常将具有一定数据处理及发送、接收能力的设备称为 数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE） ，而把介于DTE与传输介质之间的设备称为 数据电路终接设备（Data Circuit-Terminating Equipment，DCE） 。DCE在DTE与传输介质之间提供信号转换和编码功能，并负责建立、维护和释放物理连接。

DTE可以是一台计算机，也可以是一台I/O设备，典型的DTE设备就是电话线路连接的调制解调器。

因为DCE是介于DTE与传输介质之间的，在通信过程中，DCE一方面将DTE的数据传送给传输介质，另一方面要需要将从传输介质接收到的比特流顺序传送给DTE，因此，DCE要有数据信息的传输，又需要控制信息的传输，需要高度协调地工作，因此需要制定DTE与DCE的借口标准，这些标准就是 物理接口标准 。

物理接口标准定义了物理层与物理传输介质之间的边界与接口。物理接口的四个特性是：机械特性、电气特性、功能特性与规程特性。

机械特性： 物理层的机械特性规定了物理连接时所使用可插连接器的形状和尺寸，连接器中引脚的数量与排列情况等。
电气特性： 规定了在物理连接上传输二进制比特流时线路上信号水平的高低、阻抗及阻抗匹配、传输速率与距离限制。
功能特性： 规定物理接口上各条信号线的功能分配和确切定义。物理接口信号线一般分为：数据线、控制线、定时线和地线。
规程特性： 定义了信号线进行二进制比特流传输时的一组操作过程，包括各信号线的工作规则和时序。

它把来自物理层的原始数据打包成帧。 帧是放置数据的、逻辑的、结构化的包。 数据链路层负责帧在计算机之间的无差错传递。

网络层定义网络层实体通信用的协议，它确定从源结点沿着网络到目的结点的路由选择，并处理相关的控制问题，如交换、路由和对数据包阻塞的控制。

数据链路层协议是相邻直接连结点间的通信协议，它不能解决数据经过通信子网中多个转接结点的通信问题。设置网络层的主要目的就是要为报文分组以最佳路径通过通信子网达到目的主机提供服务，而网络用户不必关心网络的拓扑结构与所使用的通信介质。

网络层主要的任务包含4个方面：
1.网络连接建立与管理。将逐段的数据链路组织起来，通过复用物理链路，为分组提供逻辑通道（虚电路或数据报），建立主机到主机间的网络连接。
2.路径选择与中继。
3.网络连接与重置，报告不可恢复的错误。
4.流量控制及阻塞控制。

网络层数据传输的通道是逻辑通道，即虚电路；网络层的信息传输单位是分组，上一层数据链路层是什么还记得吗？没有错，帧。

传输层的任务是向用户提供可靠的、透明的、端到端（End to End）的数据传输，以及差错控制和流量控制机制。

所谓 端到端 是相对 链接 而言的。OSI参考模型的四 _{七层属于端到端方式，而一} 三层属于链接方式。就像打电话的两个人，两个人不用关心信号是如何一段一段传递，他们直接与对方交流，就像端到端；而提供电话服务的公司，则需要考虑如何接受你的语音信号，如何通过中继让另一个人接到你的通话请求并建立和维系这段通话。

传输层的另一个重要功能是流量控制，本层的流量控制是通信主机端到端之间的，与其它层的流量的控制有着明显不同。

就像会话层的名字一样，会话层建立、管理和终止应用程序进程之间的会话和数据交换。这种会话关系是由两个或多个表示层实体之间的对话构成的。

会话层与传输层有着明显的区别。传输层协议负责建立 和维护端到端的逻辑连接，服务比较简单，目的是提供可靠的传输服务。

表示层包含了处理网络应用程序数据格式的协议。表示层位于应用层的下面和表示层的上面，从应用层获得数据并格式化以供通信网络使用。

表示层服务有三个重要概念：语法转换、表示上下文和表示服务原语。在上一篇中介绍过，可以按字面粗略领略到意思。

应用层是最终用户应用程序访问网络的地方，是OSI参考模型的最高层，它为用户的应用程序提供网络服务。

数据的封装与传输
1.数据封装： 为实现对等层之间的通信，当数据需要通过网络从一个结点传送到另一个结点前，必须在数据的头部和尾部加入特定的协议头和协议尾。这种增加数据头部和尾部的过程称为数据打包或数据封装。

2.数据拆包： 在数据到达接收结点的对等层后，接收方将反向识别、提取和除去发送方对等层所增加的数据头部和尾部。接收方这种去除数据头部和尾部的过程叫数据拆包或数据解封。

OSI模型到这里就告一段落了，OSI模型是如此完美，刚接触我也感觉这种逐层“翻译”传递，每一层只做自己的事情，相互独立互不干扰，最终将信息转化为01比特流，实现了物理层面的识别，也让信息得以传输。然而后来才知道，OSI模型是只存在教科书中的，并没有得到推广；我不禁想问，既然如此完美，为何得不到推广呢?原来是这样的，第一个原因是生不逢时，当OSI模型提出的时候，TCP/IP的四层模型已经逐渐推广开来，并且因为OSI的七层模型过于详细，过于完美，导致一些方面无法实现，考虑到诸多因素，最终使得OSI模型仅仅存在于教科书中。

3. 数据在物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层是什么样的 比如在数据链路层是数据流的形式，什么01

数据在物理层是比特流，在数据链路层是以帧的形式存在，在OSI中，主机网络层是帧，互联层是数据报，应用层是叫数据。它们都是在比特流头部加上地址逐步形成，是一个封装的过程，比特流是数字用01二进制表示

4. OSI参考模型的数据封装过程

OSI参考模型中每个层次接收到上层传递过来的数据后都要将本层次的控制信息加入数据单元的头部，一些层次还要将校验和等信息附加到数据单元的尾部，这个过程叫做封装。
每层封装后的数据单元的叫法不同，在应用层、表示层、会话层的协议数据单元统称为data（数据），在传输层协议数据单元称为segment（数据段），在网络层称为packet（数据包），数据链路层协议数据单元称为frame（数据帧），在物理层叫做bits（比特流）。

当数据到达接收端时，每一层读取相应的控制信息根据控制信息中的内容向上层传递数据单元，在向上层传递之前去掉本层的控制头部信息和尾部信息（如果有的话）。此过程叫做解封装。
这个过程逐层执行直至将对端应用层产生的数据发送给本端的相应的应用进程。
以用户浏览网站为例说明数据的封装、解封装过程。

当用户输入要浏览的网站信息后就由应用层产生相关的数据，通过表示层转换成为计算机可识别的ASCII码，再由会话层产生相应的主机进程传给传输层。传输层将以上信息作为数据并加上相应的端口号信息以便目的主机辨别此报文，得知具体应由本机的哪个任务来处理；在网络层加上IP地址使报文能确认应到达具体某个主机，再在数据链路层加上MAC地址，转成bit流信息，从而在网络上传输。报文在网络上被各主机接收，通过检查报文的目的MAC地址判断是否是自己需要处理的报文，如果发现MAC地址与自己不一致，则丢弃该报文，一致就去掉MAC信息送给网络层判断其IP地址；然后根据报文的目的端口号确定是由本机的哪个进程来处理，这就是报文的解封装过程。

5. 简述osi/rm数据封装过程

第一层：物理层（PhysicalLayer)，规定通信设备的机械的、电气的、功能的和过程的特性，用以建立、维护和拆除物理链路连接。具体地讲，机械特性规定了网络连接时所需接插件的规格尺寸、引脚数量和排列情况等；电气特性规定了在物理连接上传输bit流时线路上信号电平的大小、阻抗匹配、传输速率距离限制等；功能特性是指对各个信号先分配确切的信号含义，即定义了DTE和DCE之间各个线路的功能；规程特性定义了利用信号线进行bit流传输的一组操作规程，是指在物理连接的建立、维护、交换信息是，DTE和DCE双放在各电路上的动作系列。
在这一层，数据的单位称为比特（bit）。
属于物理层定义的典型规范代表包括：EIA/TIA RS-232、EIA/TIA RS-449、V.35、RJ-45等。

第二层：数据链路层（DataLinkLayer):在物理层提供比特流服务的基础上，建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧（Frame）在信道上无差错的传输，并进行各电路上的动作系列。
数据链路层在不可靠的物理介质上提供可靠的传输。该层的作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。
在这一层，数据的单位称为帧（frame）。
数据链路层协议的代表包括：SDLC、HDLC、PPP、STP、帧中继等。

第三层是网络层

在计算机网络中进行通信的两个计算机之间可能会经过很多个数据链路，也可能还要经过很多通信子网。网络层的任务就是选择合适的网间路由和交换结点， 确保数据及时传送。网络层将数据链路层提供的帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息- -源站点和目的站点地址的网络地址。

如果你在谈论一个IP地址，那么你是在处理第3层的问题，这是“数据包”问题，而不是第2层的“帧”。IP是第3层问题的一部分，此外还有一些路由协议和地址解析协议（ARP）。有关路由的一切事情都在第3层处理。地址解析和路由是3层的重要目的。网络层还可以实现拥塞控制、网际互连等功能。
在这一层，数据的单位称为数据包（packet）。
网络层协议的代表包括：IP、IPX、RIP、OSPF等。

第四层是处理信息的传输层。第4层的数据单元也称作数据包（packets）。但是，当你谈论TCP等具体的协议时又有特殊的叫法，TCP的数据单元称为段（segments）而UDP协议的数据单元称为“数据报（datagrams）”。这个层负责获取全部信息，因此，它必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。第4层为上层提供端到端（最终用户到最终用户）的透明的、可靠的数据传输服务。所为透明的传输是指在通信过程中传输层对上层屏蔽了通信传输系统的具体细节。
传输层协议的代表包括：TCP、UDP、SPX等。

第五层是会话层

这一层也可以称为会晤层或对话层，在会话层及以上的高层次中，数据传送的单位不再另外命名，统称为报文。会话层不参与具体的传输，它提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如服务器验证用户登录便是由会话层完成的。

第六层是表示层

这一层主要解决拥护信息的语法表示问题。它将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法，转换为适合于OSI系统内部使用的传送语法。即提供格式化的表示和转换数据服务。数据的压缩和解压缩， 加密和解密等工作都由表示层负责。

第七层应用层，应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。
应用层协议的代表包括：Telnet、FTP、HTTP、SNMP等。

6. 计算机网络封装和拆封的含义

当网络中的两台计算机要进行通信时，数据由发送端的应用层向下，逐层传送，而且每一层都为原始数据添加报头（有的层除增加报头外，还需要添加报尾），这也称为数据封装的过程。当封装好的数据到达物理层后，就会根据连接两台设备所使用的物理介质类型，将数据帧的各个比特转换为电压、光源、无线电波等物理层信号，通过中间网络设备，发送端的数据会被送达接收端的物理层。
在接收端，数据的还原需要进行一个封装的反过程，从物理层向上直到应用层，随着数据逐层向上传递，协议数据单元的报头及报尾被一层层剥离。最终实现了数据从发送端到接收端的传递。

7. OSI参考模型分为七层，分别为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，那么数据在

数据在应用层封装后得到的协议数据单元叫APDU；数据在表示层封装后得到的协议数据单元叫PPDU；数据在会话层封装后得到的协议数据单元叫SPDU；数据在传输层封装后得到的协议数据单元叫分段；数据在网络层封装后得到的协议数据单元叫分组；数据在数据链路层封装后得到的协议数据单元叫帧；数据在物理层封装后得到的协议数据单元叫比特流