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简易网络基础架构(3):OSI网络七层协议

  【IT168 服务器学院】OSI 网络七层协议:
  
  
而依据上面的流程来看,我们就不难了解到 OSI ( Reference Model for Open System Interconnection ) 的一个模式(model),称为 OSI 七层协议的一个模式啰!这个七层协议可以简单的分为两大群组,一个用在网络的基础(硬件协议与网络地址)方面,主要规定了一堆硬件的相关协议;另一个则是使用者部分的协议,使用者可以利用这四个协议来设定自己的应用程序!分别可以这样看:
  
  · 网络基础:实体层、资料连接层、网络层
  
  · 使用者方面:传输、会谈、表现及应用层
  
  我们可以简单的用下表来稍微了解一下这七层分别在干嘛?请特别留意,下表请由下往上看,亦即由实体层看到应用层呦!
OSI 七层协议的名称
该层负责的工作
应用层
·表现层是将资料转换成 PC 的资料格式,而应用层则是跟应用程序有关的转换了!例如您的浏览器若只认识 BMP 的图档,那么在应用层就会将来自 JPG 或 GIF 的档案转成 BMP 啰!
表现层
·当接受了会谈层传送来的资料之后,当然,我们必须要针对各个不同的资料与字符进行译码与转换的工作!例如 ASCII 与 EDCDIC 之转换,及资料的加密与与压缩等等功能!
会谈层
· 资料是藉由传送层传送来的,而这一层则是将来自传送层传来的资料进行响应的工作!举个例子来说:假设 client 端为节点 A 而 Server 端为节点 B。
  1. 当节点 A 要对 B 要求建立联机时,A 会先发出『联机请求』的讯息,该讯息上面带有 SYN 的符号;
  2. 节点 B 收到讯息之后,如果确定接受 A 的联机要求,那么就会响应一个『确认请求』的讯息给 A ,该讯息上面则带有 SYN/ACK 符号;
  3. 然后节点 A 再度响应给 B 一个『确认联机』的讯息,带有 ACK 的符号,这个时候就进入了资料传送的阶段了!
  4. 当节点 A 资料传送完毕之后, A 会发送一个『终止联机』的讯息,则在得到 B 响应的『确认终止』讯息之后,就结束了该次联机!
  · 上面即是有名的『三向交握, Three-Way Handshack』的工作原理啦!那就是在这一层里面达成的哩!所以我们可以说,在会谈层里面可以提供稳定的可靠的联机渠道!
传送层
· 我们在底下的网络功能三层协议之中,知道资料传送是以封包 ( packet )来传递的,而打包的工作就是在这一层里面完成的啦!在这一层里面,最常见到的协议就是 TCP 封包啦!他可以记录目标及来源的 port 与 IP ,让资料封包可以顺利的藉由底下的网络层来达到传送的目的!
  · 所以,在这一层里面,主要负责的工作就是『由上面来的资料需要打包,由下面来的封包则是拆封』咯!而且他也会依据不同的协议( ftp, http, smtp... )在同一地址上面来进行追踪与分析呢!
网络层
· 在真实的世界里面,我们在寄出邮件的时候,需要知道的是『我们的门牌及对方的门牌』对吧!?那么在网络的世界里,我们的资料封包记录的来源与目的『地址』 ( 目前最流行的 IPv4 这种 IP 的规定 ),就是在这一层当中定义出来的!
  · 此外,不要忘记了,资料要能够流通,还得需要藉由『路途』来决定,在网络的世界里面,就是我们的 route table 啰!这东西很重要!没有他的话,资料就送不出去啰~
资料连接层
· 我们的资料要透过实体层的网络卡及网络媒体(如网络线)进行传输的时候,需要将资料打包(打包成为 packet, 打包的步骤是在传送层里面完成的 ),那么一个封包的大小与格式及所含的内容就在这一层当中规定!
  · 通常一个打包的资料封包是不可以太大的(所以才会有规定呀!)这是因为要避免某部主机一直占着网络媒体不放的缘故!所以如果你的档案很大时,那么该档案就会被分成很多的打包后的资料封包来传送呦!
  · 再来,如果发生了同一个传送时间点上面有两个或以上的主机同时提出传送的需求时,那么该次传送将会失败( collision ),此时,该封包再等待下一次传送的时间间隔也在这一层内规定!
物理层
· 前面说过了,真的在进行网络工作的其实是电子讯号及传递电子讯号的硬设备。而包括各个网络媒体之定义啦、还有网络的连接型态啦!都是在这个层级当中规定的!例如我们的 ethernet 网络卡还有 RJ-45 网络线等等!
  · 当然啦,如果你有兴趣想要发展网络媒体硬件的话,那么你的硬件就需要符合这个层级的规定啦!不然做出来的硬件可就无法与其它的规格品沟通啰!

  请特别留意, OSI 仅定义出大略的模式而已,更详细的定义则需要再参考各项层级当中的规定!!例如网络层在目前最流行的是 IPv4 的协议,但是未来的 IPv6 协议也可以适用呦!
  
    所以,每次进行网络工作的时候,你的资料就会由上(应用层)而下(实体层)的进行数据的打包、卷标与传送,而到达目的地的时候,你的资料就会被由下(实体层)而上(应用层)的解开与运用啦!用邮局的邮件传送来解说一下好了:你要寄信的时候是怎样寄出去的呢?
  
  1. 将你所想要寄出的资料进行打包进入资料袋的工作:这里面包含了你所想要做的工作的判断,包括是否需要将你的文件资料进行加密呀?等等的(这些包含了应用层、表现层与对谈层);
  
  2. 接着下来,你必须要在资料袋上面填写你的地址与对方的地址,并且还要注明收信者呦(这部份就属于传送层的阶段了);
  
  3. 然后你将这封信放入邮筒里面去,等待邮差车来运载(这部份可以想象成网络层);
  
  4. 邮差来收了这封信之后,会先载运到地区的大型邮件集散地,并依据信封上面的地址进行包裹的分类,以进行下一步的传递工作;
  
  5. 然后分类之后的大型货柜或包裹,经过空运或海运或者是货运进行传输(有点像在 Internet 上面呦!),送到对方的大型邮件集散地;
  
  6. 对方的大型邮件集散地将货柜打开之后,依据各包裹的地址进行分类,
  
  7. 由邮差将分类过后的信件运载到正确的地址去;
  
  8. 收信人收到该信件之后,打开包裹,得到资料之后,再进行进一步的响应!!
  
  因此,我们可以这样看,如果您的网络要能够运作的话,那么就需要底下的几件东西:
  
  1. 网络线:这可有的选择的了!不同等级的网络线能够进行的最大传输量与能支持的网络布线类型并不一样,所以要仔细的给他选择一下呦!目前的主流是以 RJ-45 的 Cat5 等级网络线为主体!
  
  2. 网络卡:网络卡的学问是很大,不过我们这种小站,嗯!普通一点的 10/100 网卡即可啦!
  
  3. 核心支持的驱动程序:还记得在 核心编译 里面提到的吧!对了,除非你的操作系统能够跟你的硬件沟通,否则永远都是个『屁!』
  
  4. 合法的 IP :对啦!网络世界的『门牌』啦!必须要是『合法的』呦!那么什么是『私有的?』后面继续会提到的啦!
  
  5. 正确的 route table :要让各家『门牌』可以正确的显示出来,就需要『路径图』啦!好让我们的资料封包可以『按图索骥』呀!呵呵!这个时候, route table 可是不可或缺的喔!
  好了,底下我们先以一个实际的网络布线情况来加以说明上面的理论啰!然后在一个一个的拆开来进行说明啦!
  

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