数据封装（Data Encapsulation），笼统地讲，就是把业务数据映射到某个封装协议的净荷中，然后填充对应协议的包头，形成封装协议的数据包，并完成速率适配。

数据包利用网络在不同设备之间传输时，为了可靠和准确地发送到目的地，并且高效地利用传输资源（传输设备和传输线路），事先要对数据包进行拆分和打包，在所发送的数据包上附加上目标地址，本地地址，以及一些用于纠错的字节，安全性和可靠性较高时，还要进行加密处理等等。这些操作就叫数据封装。而对数据包进行处理时通信双方所遵循和协商好的规则就是协议。与邮寄物品相比，数据包本身就如同物品，而封装就如同填写各种邮寄信息，协议就是如何填写信息的规定。

从上面的分析可以看出，对数据包封装实际上很复杂：要达到可靠、准确及高效的目的，必须考虑很多影响因素，并有针对性地采取防范措施。在实际应用中，组网的数据封装按功能分层进行，目的很简单，就是为了能将复杂系统分解为很多模块，各模块独立，互不影响，每个模块（每层）之间用接口进行连接和交互，并互相提供服务。这样不仅更容易实现功能，而且使整个系统具有良好的兼容性和可扩展性。

数据封装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 OSI7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。

每层可以添加协议头和尾到其对应的 PDU 中。协议头包括层到层之间的通信相关信息。协议头、协议尾和数据是三个相对的概念，这主要取决于进行信息单元分析的各个层。例如，传输头（TH）包含只有传输层可以看到的信息，而位于传输层以下的其它所有层将传输头作为各层的数据部分进行传送。在网络层，一个信息单元由层3协议头（NH）和数据构成；而数据链路层中，由网络层（层3协议头和数据）传送下去的所有信息均被视为数据。换句话说，特定 OSI 层中信息单元的数据部分可能包含由上层传送下来的协议头、协议尾和数据。

例如，如果计算机 A 要将应用程序中的某数据发送至计算机 B 应用层。计算机 A 的应用层联系任何计算机 B 的应用层所必需的控制信息，都是通过预先在数据上添加协议头。结果信息单元，其包含协议头、数据、可能包含协议尾，被发送至表示层，表示层再添加为计算机 B 的表示层所理解的控制信息的协议头。信息单元的大小随着每一层协议头和协议尾的添加而增加，这些协议头和协议尾包含了计算机 B 的对应层要使用的控制信息。在物理层，整个信息单元通过网络介质传输。

计算机 B 中的物理层接收信息单元并将其传送至数据链路层；然后 B 中的数据链路层读取包含在计算机 A 的数据链路层预先添加在协议头中的控制信息；其次去除协议头和协议尾，剩余部分被传送至网络层。每一层执行相同的动作：从对应层读取协议头和协议尾，并去除，再将剩余信息发送至高一层。应用层执行完后，数据就被传送至计算机 B 中的应用程序接收端，最后收到的正是从计算机 A 应用程所发送的数据。

网络分层和数据封装过程看上去比较繁杂，但又是相当重要的体系结构，它使得网络通信实现模块化并易于管理。

数据封装的过程大致如下：

1.用户信息转换为数据，以便在网络上传输

2.数据转换为数据段，并在发送方和接收方主机之间建立一条可靠的连接

3.数据段转换为数据包或数据报，并在报头中放上逻辑地址，这样每一个数据包都可以通过互联网络进行传输

4.数据包或数据报转换为帧，以便在本地网络中传输。在本地网段上，使用硬件地址唯一标识每一台主机。

5.帧转换为比特流，并采用数字编码和时钟方案

以常见的OSI模型为例，它共分为七层，从下到上依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，每层都对应不同的功能。为了实现对应功能，都会对数据按本层协议进行协议头和协议尾的数据封装，然后将封装好的数据传送给下层，各层的数据封装过程如图1所示。

其中在传输层用TCP头已标示了与一个特定应用的连接，并将数据封装成了数据段；网络层则用IP头标示了已连接的设备网络地址，并可基于此信息进行网络路径选择，此时将数据封装为数据包；到了数据链路层，数据已封装成了数据帧，并用MAC头给出了设备的物理地址，当然还有数据校验等功能字段等；到了物理层，则已封装成为比特流，就成为纯粹的物理连接了。

仍然以OSI模型为例来说明数据解封装的过程。数据的接收端从物理层开始，进行与发送端相反的操作，称为“解封装”，如图2所示，最终使应用层程序获取数据信息，使得两点之间的一次单向通信完成。

需要说明的是，应用最为广泛的TCP/IP协议可以看作是OSI协议层的简化，它分为四层：数据链路层、网络层、传输层、应用层，其各层对应的数据封装与OSI大同小异。

SDH网络中封装协议有多种，最常用的有PPP/HDLC、LAPS、GFP。某一些设备厂商的专有封装协议。

为点到点协议，它要利用HDLC（高速数据链路控制）协议来封装帧，用字节同步的方式把HDLC帧映射入SDH的VC中，成为VC的净荷。

在POS系统中，可用来承载IP数据；

在SDH系统中，用来承载以太帧。

为链路接入协议，这种方式特别用于SDH链路承载以太帧，它与HDLC十分相似。

为通用帧协议，是一种链路层标准。这种封装协议可以承载所有的数据业务，是一种可以透明地将各种数据信号封装进现有网络的技术，可以替代众多不同的封装方法，有利于各厂商设备之间的互联互通。GFP采用不同的业务数据封装方法对不同的业务数据进行封装。包括帧映射（GFP-F）和透明传输（GFP-T）两种模式。

GFP-F封装方式可以将业务信号帧完全地映射进一个可变长度的GFP帧，对封装数据不做任何改动。这种方式是在收到一个完整的数据帧后再处理，最适合于以太网业务这类可变长度的分组数据。GFP-T封装采用透明映射的方式及时处理而不必等待整个帧的到达，适合处理实时业务和固定帧长的块状编码的业务。

插入操作：INSERT 

更新操作：UPDATE 

删除操作：DELETE 

查询操作：SELECT

数据沿着协议栈向下传输时，每一层都添加一个报头，并将封装后的内容作为数据传递给下一层，直到达物理层，数据被转换为比特，通过介质进行传输。