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数据传输过程详解.doc

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一、FTP 客户端发送数据到 FTP 服务器端,详述其工作过程。两台机器的连接情况如下图所示:详细解答如下1.1、假设初始设置如下所示:客户端 FTP 端口号为:32768服务器端 FTP 端口号为: 21设备 设置PC1(客户端):MAC 地址(MAC1 ):A01IP 地址(IP1):192.168.1.1子网掩码:255.255.255.0默认网关:192.168.1.2PC2(服务器端):MAC 地址(MAC2 ):A02IP 地址(IP2):192.168.2.1子网掩码:255.255.255.0默认网关:192.168.2.2端口 MAC 地址1 A01Switch1:MAC 地址列表2 A03端口 MAC 地址1 A02Switch2:MAC 地址列表2 A04端口 S0 设置 MAC 地址(MAC3 ):A03IP 地址(IP1):192.168.1.2端口 S1 设置 MAC 地址(MAC4 ):A04IP 地址(IP1):192.168.2.2网络号 端口号192.168.1.0 S0Router:路由表192.168.2.0 S11.2、不同网络段上的两台计算机通过 TCP/IP 协议通讯的过程如下所示:协议是水平的,服务是垂直的。物理层,指的是电信号的传递方式,透明的传输比特流。 链路层,在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。网络层,负责为分组交换网上的不同主机提供通信,数据传送的单位是分组或包。传输层,负责主机中两个进程之间的通信,数据传输的单位是报文段。网络层负责点到点(point-to-point)的传输(这里的“ 点”指主机或路由器) ,而传输层负责端到端(end-to-end )的传输(这里的“ 端”指源主机和目的主机) 。1.3、数据包的封装过程不同的协议层对数据包有不同的称谓,在传输层叫做段(segment) ,在网络层叫做数据报(datagram ) ,在链路层叫做帧(frame ) 。数据封装成帧后发到传输介质上,到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部,最后将应用层数据交给应用程序处理。两台计算机在不同的网段中,那么数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器。1.4、工作过程(1)在 PC1 客户端,将原始数据封装成帧,然后通过物理链路发送给 Switch1 的端口 1。形成的帧为:注:发送方怎样知道目的站是否和自己在同一个网络段?每个 IP 地址都有网络前缀,发送方只要将目的 IP 地址中的网络前缀提取出来,与自己的网络前缀比较,若匹配,则意味着数据报可以直接发送。也就是说比较二者的网络号是否相同。本题中,PC1 和 PC2 在两个网络段。(2)Switch1 收到数据并对数据帧进行校验后,查看目的 MAC 地址,得知数据是要发送给 PC2,所以 Switch1 就对数据帧进行存储转发,查看自己的 MAC 地址列表后,从端口 2将数据转发给路由器的 S0 端口。(3)Router 收到数据后,先对数据进行校验,然后对 IP 数据报进行分析,重新对数据进行封装,查看路由表后,从 S1 端口将数据发送出去,此时得到新的数据帧如下:注:目的 IP 和源 IP 地址不会被改的,改变的是 MAC,路由器会把远端的源 MAC 地址改成下一跳的 MAC 地址,然后就发送出去(4)Switch2 接收到 Router 给它发送的数据后,进行校验后直接存储转发,查看自己的MAC 地址列表后,将数据帧从端口 1 发送给 PC2 服务器端。(5)PC2 服务器端收到数据后,先进行校验,然后进行拆分,得到 TCP 报文段,由此可以知道目的端口号是 21,然后把数据交付给相应的 FTP 应用进程进行处理。二、在数据的传输中会出现以下一些问题,该如何解决?1、针对数据链路层,传输的数据会出现差错或者丢失的问题,也有两端传输速度不同的问题,如何解决这些问题?答:首先我们假设主机 A 向主机 B 发送数据(1)差错控制差错控制方法分两类,一类是自动请求重发 ARQ,另一类是前向纠错 FEC,也 叫 前 向纠 错 码 (Forward Error Correction 简 称 FEC)。 在 ARQ 方式中,当接收端发现差错时,就设法通知发送端重发,直到收到正确的码字为止,ARQ 方式只使用检错码。在 FEC 方式中,接收端不但能发现差错,而且能确定二进制码元发生错误的位置,从而加以纠正,FEC 方式必须使用纠错码。常用的纠错码有奇偶校验码、循环冗余码和海明码等例如:在数据帧中加上 CRC,这样主机 B 就可以检验所接收的数据是否有差错,如果有差错,那么主机 B 可以向主机 A 发送一个否认帧 NAK,以表示主机 A 应当重传出现差错的那个数据帧。(2)丢失的解决办法超时重传。如
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