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第四章 OSI 模型. 前言. OSI(Open Systems Interconnect; 開放系統互連)模型將電腦網路分成彼此獨立的七個層級,每一個層級都有特定的功能與任務。而這個標準是由國際標準化組織( International Standards Organization;ISO) 所制定,所以稱為 ISO/OSI 標準。本章從為何要制定協定開始談起,然後再詳細介紹 OSI 與 DoD (Department of Defense) 模型的原理、架構、特色以及兩者之間的差異。. 本章學習重點.
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前言 OSI(Open Systems Interconnect;開放系統互連)模型將電腦網路分成彼此獨立的七個層級,每一個層級都有特定的功能與任務。而這個標準是由國際標準化組織(International Standards Organization;ISO)所制定,所以稱為ISO/OSI標準。本章從為何要制定協定開始談起,然後再詳細介紹OSI與 DoD (Department of Defense)模型的原理、架構、特色以及兩者之間的差異。
本章學習重點 • 協定的制定 : 為何要有協定、網際網路上常用的協定 (如SMTP、HTTP等) 如何來的… • OSI 模型 :ISO為何把網路分為七層,原來是方便大家理解網路各個層級的功能 • DoD 模型 : Internet上以TCP/IP協定為基礎的網路模型
4.1 協定的制定 • 大家一致的溝通方式稱為協定,而協定為建構網路通訊的基礎 • 應用程式必須遵循協定,否則彼此無法互通 • Internet 上的協定是由 IETF 所制定,協定內容可於RFC 文件找到 • 如收信的POP3協定,目前的標準為 RFC 1939
網際網路活動委員會 • Internet Activities Board,IAB • Internet Research Task Force,IRTF 負責Internet 上長期、偏理論與未來研究 • Internet Engineering Task Force,IETF 負責 Internet 上的標準- RFC 文件的產生
RFC 如何產生 • 過程 • 從提案標準、草案標準,到最後的標準 • 網址 • http://www.ietf.org/rfc/rfcNNNN.txt,其中的NNNN為 RFC 編號 • 一旦協定有任何修正,IETF 會再重新產生一個新的 RFC 編號,而產生過程再會從提案標準開始
4.2 OSI 模型 • 模型把抽象概念具體化 • OSI模型把網路架構具體化成七個層級 • 是由ISO所規範的 • 用此七層架構可具體描繪任何網路 • 七層分別是:實體層、資料鏈結層、網路層、傳輸層、會議層、表現層、應用層
第一層 實體層 • 又稱 Physical Layer • 傳輸介質的規格,如紅外線、光纖 • 連接器的規格,如接腳定義、大小 • 傳輸訊號的規格,如傳輸距離、電壓大小
第二層 資料鏈結層 • 又稱 Data-Link Layer • 定義存取實體層的方法,如Ethernet 的CSMA/CD • 把框架同步化送給實體層或從實體層接收 • 錯誤偵測
第三層 網路層 • 又稱 Network Layer • 提供路由與提供主機間的定址兩大功能 • 提供一條虛擬電路 (Virtual Circuit) • Internet 上的 IP 協定位於此層
第四層 傳輸層 • 又稱 Transport Layer • 提昇網路層的傳輸品質至可靠 (Reliable) • 利用軟體機制使得網路資料: • 不會遺失 (lost) • 不會重複 (duplicate) • 不會失序 (out-of-order) • Internet 上的 TCP 協定位於此層
第五層 會談層 • 又稱 Session Layer • 與應用程式建立資料流,使用方式就如同讀寫入檔案 • 多工性 – 應用程式可建立一個或多個與本身相同或不同的主機連線
第六層 表現層 • 又稱 Presentation Layer • 把傳收的資訊做有意義的轉換如 • 編碼的轉換 • 資料的壓縮 • 資料的加密與解密
第七層 應用層 • 又稱 Application Layer • OSI模型的最高層 • 提供各式各樣的應用服務 • 如 WWW、FTP、 Email 、網路電話都位於第七層
OSI 七層架構特色 • 責任分工: • 各個層級負責自己的任務,問題區分清楚,不會混淆不清 • 對等互談: • 送方會與收方的同層級交談,如送方的HTTP與收方的HTTP對談
封裝與解封裝 • 封裝:把表頭加入從上層來的原始資料的過程 • 解封裝:上述封裝的反向動作,即把來自下層的封包去除表頭的過程 • 解封裝的過程可確保傳送端資料的正確性
封裝與解封裝示意圖 封裝 解封裝
4.3 DoD 模型 • 又稱 Department of Defense Model • 以ARPANET為基礎所發展而來的,比OSI 模型更早被提出來 • 模型較為簡單,共有四層 • 模型強調是以TCP/IP為主的網際網路