Tweet
Encapsulation and De-Encapsulation
Quá trình đóng gói và mở gói (Encapsulation and De-Encapsulation)
Thông tin được truyền qua mạng phải trải qua một quá trình chuyển đổi ở đầu gửi và đầu nhận của giao tiếp. Quá trình chuyển đổi được gọi là quá trình đóng gói và khử đóng gói dữ liệu. Cả hai quá trình đều cung cấp các phương tiện để thực hiện khái niệm truyền thông ngang trong đó lớp ở phía truyền đang giao tiếp với lớp tương ứng ở phía nhận.
Bạn đã bao giờ mở một món quà rất lớn và tìm thấy một chiếc hộp nhỏ hơn bên trong? Và sau đó là một hộp nhỏ hơn bên trong hộp đó, cho đến khi bạn đến hộp nhỏ nhất và cuối cùng là món quà của bạn? Quá trình đóng gói hoạt động tương tự trong mô hình TCP / IP. Lớp ứng dụng nhận dữ liệu người dùng và thêm vào đó thông tin của nó dưới dạng tiêu đề. Sau đó, nó sẽ gửi nó đến lớp truyền tải. Quá trình này tương ứng với việc đưa hiện tại (dữ liệu người dùng) vào hộp đầu tiên (tiêu đề) và thêm một số thông tin trên hộp (dữ liệu lớp ứng dụng). Lớp truyền tải cũng thêm tiêu đề của chính nó trước khi gửi gói đến lớp Internet, đặt hộp đầu tiên vào hộp thứ hai và viết một số thông tin liên quan đến truyền tải trên đó. Hộp thứ hai này phải lớn hơn hộp thứ nhất để phù hợp với nội dung. Quá trình này tiếp tục ở mỗi lớp. Lớp liên kết thêm đoạn giới thiệu ngoài tiêu đề. Dữ liệu sau đó được gửi qua các phương tiện vật lý.
Lưu ý
Việc đóng gói làm tăng kích thước của PDU. Thông tin được bổ sung là bắt buộc để xử lý PDU và được gọi là chi phí để phân biệt với dữ liệu người dùng.
Hình đại diện cho quá trình đóng gói. Nó cho thấy cách dữ liệu đi qua các lớp xuống ngăn xếp. Dữ liệu được đóng gói như sau:
1. Dữ liệu người dùng được gửi từ ứng dụng người dùng đến lớp ứng dụng, nơi giao thức lớp ứng dụng sẽ thêm tiêu đề của nó. PDU bây giờ được gọi là dữ liệu.
2. Lớp truyền tải thêm tiêu đề lớp truyền tải vào dữ liệu. Tiêu đề này bao gồm thông tin riêng của nó, cho biết giao thức lớp ứng dụng nào đã gửi dữ liệu. Đơn vị dữ liệu mới bây giờ được gọi là phân đoạn. Phân đoạn sẽ được xử lý thêm bởi lớp internet, lớp tiếp theo sẽ xử lý nó.
3. Lớp internet đóng gói phân đoạn đã nhận và thêm tiêu đề riêng của nó vào dữ liệu. Tiêu đề và dữ liệu trước đó trở thành một gói. Lớp internet thêm thông tin được sử dụng để gửi dữ liệu được đóng gói từ nguồn của thông báo qua một hoặc nhiều mạng đến đích cuối cùng. Sau đó gói tin được chuyển xuống lớp liên kết.
4. Lớp liên kết thêm tiêu đề của chính nó và cũng là đoạn giới thiệu để tạo thành khung. Đoạn giới thiệu thường là một chuỗi phụ thuộc vào dữ liệu, được sử dụng để kiểm tra lỗi truyền. Một ví dụ về trình tự như vậy là Trình tự kiểm tra khung (Frame Check Sequence /FCS.) Người nhận sẽ sử dụng trình tự này để phát hiện lỗi. Lớp này cũng chuyển đổi khung thành tín hiệu vật lý và gửi nó qua mạng bằng cách sử dụng phương tiện vật lý.
Tại đích, mỗi lớp xem xét thông tin trong tiêu đề được thêm vào bởi lớp đối ứng của nó tại nguồn. Dựa trên thông tin này, mỗi lớp thực hiện các chức năng của nó và loại bỏ tiêu đề trước khi chuyển nó lên ngăn xếp. Quá trình này tương đương với việc mở hộp. Trong mạng, quá trình này được gọi là de-encapsulation .
Quá trình de-encapsulation cũng giống như đọc địa chỉ trên một gói để xem nó có được gửi đến bạn hay không và sau đó, nếu bạn là người nhận, hãy mở gói và xóa nội dung của gói.
Sau đây là một ví dụ về cách thiết bị đích bỏ đóng gói một chuỗi các bit:
1. Lớp liên kết đọc toàn bộ khung và xem xét cả tiêu đề khung và đoạn giới thiệu để kiểm tra xem dữ liệu có bất kỳ lỗi nào không. Thông thường, nếu lỗi được phát hiện, khung sẽ bị loại bỏ và các lớp khác có thể yêu cầu truyền lại dữ liệu. Nếu dữ liệu không có lỗi, lớp liên kết đọc và diễn giải thông tin trong tiêu đề khung. Tiêu đề khung chứa thông tin liên quan để xử lý thêm, chẳng hạn như loại giao thức được đóng gói. Nếu thông tin tiêu đề khung cho biết rằng khung phải được chuyển đến các lớp trên, thì lớp liên kết sẽ tách tiêu đề khung và đoạn giới thiệu, sau đó chuyển dữ liệu còn lại lên lớp internet theo giao thức thích hợp.
2. Lớp internet kiểm tra tiêu đề Internet trong gói mà nó nhận được từ lớp liên kết. Dựa trên thông tin mà nó tìm thấy trong tiêu đề, nó quyết định xử lý gói tin ở cùng một lớp hoặc chuyển nó đến lớp truyền tải. Trước khi lớp Internet chuyển thông điệp đến giao thức thích hợp trên lớp truyền tải, trước tiên nó sẽ loại bỏ tiêu đề gói tin.
3. Lớp truyền tải kiểm tra tiêu đề phân đoạn của phân đoạn đã nhận. Thông tin được bao gồm trong tiêu đề phân đoạn cho biết giao thức lớp ứng dụng nào sẽ nhận dữ liệu. Lớp truyền tải tách tiêu đề của phân đoạn khỏi phân đoạn và chuyển giao dữ liệu cho giao thức lớp ứng dụng thích hợp.
4. Giao thức lớp ứng dụng tách tiêu đề dữ liệu. Nó sử dụng thông tin trong tiêu đề để xử lý dữ liệu trước khi chuyển đến ứng dụng người dung.
Không phải tất cả các thiết bị đều xử lý PDU ở tất cả các lớp. Ví dụ: một công tắc có thể chỉ xử lý một PDU ở lớp liên kết, có nghĩa là nó sẽ "(đọc)" chỉ thông tin khung, được chứa trong tiêu đề khung và đoạn giới thiệu. Dựa trên thông tin được tìm thấy trong tiêu đề khung và đoạn giới thiệu, công tắc sẽ chuyển tiếp khung không thay đổi ra một cổng cụ thể, chuyển tiếp nó ra tất cả các cổng ngoại trừ cổng đến hoặc loại bỏ khung nếu phát hiện lỗi. Các bộ định tuyến có thể nhìn "sâu hơn(deeper)" vào PDU. Một bộ định tuyến bỏ đóng gói tiêu đề khung và đoạn giới thiệu và dựa vào thông tin có trong tiêu đề gói để đưa ra quyết định chuyển tiếp của chúng. Nếu bộ định tuyến đang lọc các gói, nó cũng có thể xem xét sâu hơn, vào thông tin có trong tiêu đề phân đoạn, trước khi nó quyết định phải làm gì với gói đó.
Một máy chủ thực hiện đóng gói khi nó gửi dữ liệu và thực hiện hủy đóng gói khi nó nhận được; và nó có thể thực hiện đồng thời cả hai chức năng như một phần của nhiều giao tiếp mà nó duy trì.
Lưu ý
Trong mạng, bạn sẽ thường gặp việc sử dụng cả mô hình OSI và TCP / IP, thậm chí đôi khi có thể thay thế cho nhau. Bạn nên làm quen với cả hai, để bạn có thể giao tiếp thành thạo với các kỹ sư mạng.
Thông tin được truyền qua mạng phải trải qua một quá trình chuyển đổi ở đầu gửi và đầu nhận của giao tiếp. Quá trình chuyển đổi được gọi là quá trình đóng gói và khử đóng gói dữ liệu. Cả hai quá trình đều cung cấp các phương tiện để thực hiện khái niệm truyền thông ngang trong đó lớp ở phía truyền đang giao tiếp với lớp tương ứng ở phía nhận.
Bạn đã bao giờ mở một món quà rất lớn và tìm thấy một chiếc hộp nhỏ hơn bên trong? Và sau đó là một hộp nhỏ hơn bên trong hộp đó, cho đến khi bạn đến hộp nhỏ nhất và cuối cùng là món quà của bạn? Quá trình đóng gói hoạt động tương tự trong mô hình TCP / IP. Lớp ứng dụng nhận dữ liệu người dùng và thêm vào đó thông tin của nó dưới dạng tiêu đề. Sau đó, nó sẽ gửi nó đến lớp truyền tải. Quá trình này tương ứng với việc đưa hiện tại (dữ liệu người dùng) vào hộp đầu tiên (tiêu đề) và thêm một số thông tin trên hộp (dữ liệu lớp ứng dụng). Lớp truyền tải cũng thêm tiêu đề của chính nó trước khi gửi gói đến lớp Internet, đặt hộp đầu tiên vào hộp thứ hai và viết một số thông tin liên quan đến truyền tải trên đó. Hộp thứ hai này phải lớn hơn hộp thứ nhất để phù hợp với nội dung. Quá trình này tiếp tục ở mỗi lớp. Lớp liên kết thêm đoạn giới thiệu ngoài tiêu đề. Dữ liệu sau đó được gửi qua các phương tiện vật lý.
Lưu ý
Việc đóng gói làm tăng kích thước của PDU. Thông tin được bổ sung là bắt buộc để xử lý PDU và được gọi là chi phí để phân biệt với dữ liệu người dùng.
Hình đại diện cho quá trình đóng gói. Nó cho thấy cách dữ liệu đi qua các lớp xuống ngăn xếp. Dữ liệu được đóng gói như sau:
1. Dữ liệu người dùng được gửi từ ứng dụng người dùng đến lớp ứng dụng, nơi giao thức lớp ứng dụng sẽ thêm tiêu đề của nó. PDU bây giờ được gọi là dữ liệu.
2. Lớp truyền tải thêm tiêu đề lớp truyền tải vào dữ liệu. Tiêu đề này bao gồm thông tin riêng của nó, cho biết giao thức lớp ứng dụng nào đã gửi dữ liệu. Đơn vị dữ liệu mới bây giờ được gọi là phân đoạn. Phân đoạn sẽ được xử lý thêm bởi lớp internet, lớp tiếp theo sẽ xử lý nó.
3. Lớp internet đóng gói phân đoạn đã nhận và thêm tiêu đề riêng của nó vào dữ liệu. Tiêu đề và dữ liệu trước đó trở thành một gói. Lớp internet thêm thông tin được sử dụng để gửi dữ liệu được đóng gói từ nguồn của thông báo qua một hoặc nhiều mạng đến đích cuối cùng. Sau đó gói tin được chuyển xuống lớp liên kết.
4. Lớp liên kết thêm tiêu đề của chính nó và cũng là đoạn giới thiệu để tạo thành khung. Đoạn giới thiệu thường là một chuỗi phụ thuộc vào dữ liệu, được sử dụng để kiểm tra lỗi truyền. Một ví dụ về trình tự như vậy là Trình tự kiểm tra khung (Frame Check Sequence /FCS.) Người nhận sẽ sử dụng trình tự này để phát hiện lỗi. Lớp này cũng chuyển đổi khung thành tín hiệu vật lý và gửi nó qua mạng bằng cách sử dụng phương tiện vật lý.
Tại đích, mỗi lớp xem xét thông tin trong tiêu đề được thêm vào bởi lớp đối ứng của nó tại nguồn. Dựa trên thông tin này, mỗi lớp thực hiện các chức năng của nó và loại bỏ tiêu đề trước khi chuyển nó lên ngăn xếp. Quá trình này tương đương với việc mở hộp. Trong mạng, quá trình này được gọi là de-encapsulation .
Quá trình de-encapsulation cũng giống như đọc địa chỉ trên một gói để xem nó có được gửi đến bạn hay không và sau đó, nếu bạn là người nhận, hãy mở gói và xóa nội dung của gói.
Sau đây là một ví dụ về cách thiết bị đích bỏ đóng gói một chuỗi các bit:
1. Lớp liên kết đọc toàn bộ khung và xem xét cả tiêu đề khung và đoạn giới thiệu để kiểm tra xem dữ liệu có bất kỳ lỗi nào không. Thông thường, nếu lỗi được phát hiện, khung sẽ bị loại bỏ và các lớp khác có thể yêu cầu truyền lại dữ liệu. Nếu dữ liệu không có lỗi, lớp liên kết đọc và diễn giải thông tin trong tiêu đề khung. Tiêu đề khung chứa thông tin liên quan để xử lý thêm, chẳng hạn như loại giao thức được đóng gói. Nếu thông tin tiêu đề khung cho biết rằng khung phải được chuyển đến các lớp trên, thì lớp liên kết sẽ tách tiêu đề khung và đoạn giới thiệu, sau đó chuyển dữ liệu còn lại lên lớp internet theo giao thức thích hợp.
2. Lớp internet kiểm tra tiêu đề Internet trong gói mà nó nhận được từ lớp liên kết. Dựa trên thông tin mà nó tìm thấy trong tiêu đề, nó quyết định xử lý gói tin ở cùng một lớp hoặc chuyển nó đến lớp truyền tải. Trước khi lớp Internet chuyển thông điệp đến giao thức thích hợp trên lớp truyền tải, trước tiên nó sẽ loại bỏ tiêu đề gói tin.
3. Lớp truyền tải kiểm tra tiêu đề phân đoạn của phân đoạn đã nhận. Thông tin được bao gồm trong tiêu đề phân đoạn cho biết giao thức lớp ứng dụng nào sẽ nhận dữ liệu. Lớp truyền tải tách tiêu đề của phân đoạn khỏi phân đoạn và chuyển giao dữ liệu cho giao thức lớp ứng dụng thích hợp.
4. Giao thức lớp ứng dụng tách tiêu đề dữ liệu. Nó sử dụng thông tin trong tiêu đề để xử lý dữ liệu trước khi chuyển đến ứng dụng người dung.
Không phải tất cả các thiết bị đều xử lý PDU ở tất cả các lớp. Ví dụ: một công tắc có thể chỉ xử lý một PDU ở lớp liên kết, có nghĩa là nó sẽ "(đọc)" chỉ thông tin khung, được chứa trong tiêu đề khung và đoạn giới thiệu. Dựa trên thông tin được tìm thấy trong tiêu đề khung và đoạn giới thiệu, công tắc sẽ chuyển tiếp khung không thay đổi ra một cổng cụ thể, chuyển tiếp nó ra tất cả các cổng ngoại trừ cổng đến hoặc loại bỏ khung nếu phát hiện lỗi. Các bộ định tuyến có thể nhìn "sâu hơn(deeper)" vào PDU. Một bộ định tuyến bỏ đóng gói tiêu đề khung và đoạn giới thiệu và dựa vào thông tin có trong tiêu đề gói để đưa ra quyết định chuyển tiếp của chúng. Nếu bộ định tuyến đang lọc các gói, nó cũng có thể xem xét sâu hơn, vào thông tin có trong tiêu đề phân đoạn, trước khi nó quyết định phải làm gì với gói đó.
Một máy chủ thực hiện đóng gói khi nó gửi dữ liệu và thực hiện hủy đóng gói khi nó nhận được; và nó có thể thực hiện đồng thời cả hai chức năng như một phần của nhiều giao tiếp mà nó duy trì.
Lưu ý
Trong mạng, bạn sẽ thường gặp việc sử dụng cả mô hình OSI và TCP / IP, thậm chí đôi khi có thể thay thế cho nhau. Bạn nên làm quen với cả hai, để bạn có thể giao tiếp thành thạo với các kỹ sư mạng.
Nguyễn Đặng Tấn Duy