2.2　数据在网络中的传输过程

对于网络来说，所有的数据都是业务，都是网络的传输负载。不同的业务，对数据传输的要求是不一样的，就需要使用不同的信令协议来满足这些要求。不同的信令协议又对数据的封装和标识提出了不同的要求，从而产生了各种封装协议和标识协议。

在数据通信网络模型中，每一个上层对于下层来说都是业务、应用、数据；每一个下层对于上层来说都是服务。下层通过服务访问点（Service Access Point，SAP）为上层提供服务，每一层对SAP的实现方式（或表现形式）都不一样。以TCP/IP模型为例，主机到主机层（传输层）使用TCP、UDP或SCTP，应用层的应用程序通过调用TCP、UDP或SCTP的端口号（Port Number）获得主机到主机层提供的服务；互联网层使用IPv4或IPv6，通过IP协议号（IP Protocol Number）或下一个报头（Next Header）来区分和使用网络接入层提供的服务；网络接入层基本上是以太网的天下，以太网通过以太网类型（Ethernet Type）来区分和使用网络接入层提供的服务。我们把端口号、IP协议号和以太网类型统称服务标识（Service Identification）。

在发送端，数据从上层到下层逐层封装，并打上它在下层注册的服务标识；在接收端，数据再从下层到上层逐层解封，根据标记的服务标识发送到对应的上层去处理，这就是所谓的对等层通信。数据最终会发送到应用层相应的应用程序，经应用程序解析并处理后提供给用户使用。

数据在网络中的封装与解封过程如图2-1所示。

图2-1　数据在网络中的封装与解封过程

在TCP/IP模型中，可以简单地理解各层的功能：应用层是用户接口，负责用户数据的数字化；主机到主机层是数据进入网络的接口（Socket），负责将数据封装成分段；互联网层提供组网与网际互联，负责数据在网络中的转发；网络接入层一方面负责为用户的联网设备提供接入网络的接口（Interface），另外一方面为网络接入层的上层提供与介质无关（Media Independent）的封装，屏蔽物理硬件的差异。其实在网络接入层中还应分出一个物理层，它不仅提供物理接口，还负责数字数据的信号化，即将数字数据转换成对应的电、光、电磁波等物理信号（Physical Signal）。在TCP/IP模型中，数据传输的流程如下：

（1）用户通过调用应用程序，产生计算机能够识别和处理的数据。

（2）数据通过主机到主机层的Socket接口，进入网络进行传输。

（3）互联网层在转发数据时需要先做三件事：①确定本节点到目的节点的出接口，即计算路由；②对业务数据进行本层的标识封装；③转发数据到对应的路由出接口。计算路由和封装数据并没有先后顺序，一般的情况是先计算路由，有数据转发需求时直接封装并转发出去。

（4）逻辑链路控制层与介质访问控制层一起屏蔽硬件的差异，为上层提供统一的访问接口，让互联网层专心做自己的转发工作，而不用关心传输介质的特性。不管传输介质是铜线、光纤，还是电磁波，也不管传输速率是10Mbps、100Mbps，还是1000Mbps，对于互联网层来说，封装和转发都采用同一套规则。

在数据通信网络的早期阶段，各设备厂家各自为政，它们的封装样式、封装标识和通信机制等都各不相同，组建一个数据通信网络只能使用同一个设备厂家的产品，不同设备厂商的产品之间基本没有互操作性，导致同一个单位的不同部门因为采购了不同设备厂商的产品，部门之间形成可数据鸿沟，而且用户还很容易被某个设备厂商绑定，后期升级和改造也是个很大的问题。

据说，桑迪·勒纳（Sandy Lerner）和她的前夫雷纳尔德·博萨科（Leonard Bosack）在斯坦福大学读书和任教时相识，两人为了解决使用不同计算机及联网协议传输数据的问题，开发出了协议网关产品，后来在拿到风险投资后创立了思科（Cisco）公司。显然，这只是一个浪漫的创业故事，其真实性并不足以为信。

虽然说这只是一个故事，但我们还是从思科公司的成功中看到了连接的重要性。华为公司后来居上，在连接的成本和便利性等方面更胜一筹，实现了更大规模的连接，创造了更大的价值，最终也成就了更好的自己。

ICT行业天然具有垄断性。数据通信网络的规模越大，其价值就越大；网络节点的连接数量越多，其价值就越大。无论个人还是组织，都应当将自己加入更大的价值网络当中，并尽可能多地增加自己的“连接”数量，千万不要把自己孤立在价值网络之外。