資訊科普系列(16)-OSI Model 介紹

甚麼是OSI Model ?

開放式系統網路模型 ( Open System Interconnection Reference Model, OSI )，是由國際化標準組織（ISO）所制定的電腦互連標準。該模型透過觀念描述，協調各種網路功能發展時的標準。

依據網路運作方式，OSI模型共切分成7個不同的層級。由具體到抽象的方式來分層，分別為實體層、資料連結層、網路層、傳輸層、會議層、展示層及應用層。

https://www.techbang.com/posts/15859-network-architecture-2-arpanet-history-and-introduction-to-mac-ip-dns-concepts-review

OSI七層網絡架構簡介 — 計算機網路概論心得筆記

OSI 7層

應用層（Application Layer）

https://www.lifewire.com/layers-of-the-osi-model-illustrated-818017

應用層為應用程式提供網路服務。網路服務是處理用戶資料的協定。例如，在 Web 瀏覽器應用程式中，HTTP封裝了傳送和接收網頁內容所需的資料。

應用層向表示層提供資料，並從表示層取得資料。

應用： HTTP、SMTP、FTP、Telnet、DNS 等

表示層（Presentation Layer）

https://www.tsnien.idv.tw/Network_WebBook/chap6/6-3%20%E8%A1%A8%E7%8F%BE%E5%B1%A4%E7%B0%A1%E4%BB%8B.html

提供應用層獨立的資料格式，包括資料的語法、語意、時序、格式、加解密及壓縮。會將收到的資料轉換表達方式。例如將ASCII編碼轉成應用層可以使用的資料，或是處理圖片及其他多媒體檔案，如JPGE圖片檔或MIDI音效檔。確保通信雙方能夠正確地解釋和處理資料。

應用層的HTTP、FTP、Telnet等協定與傳輸層的TLS/SSL有類似的功能。

交談層（Session Layer）

https://www.tsnien.idv.tw/Network_WebBook/chap6/6-2%20%E4%BA%A4%E8%AB%87%E5%B1%A4%E5%8A%9F%E8%83%BD.html

負責建立連線、管理連線和終止連線，與支援檢查點、重新啟動等功能。允許不同來源的資訊流作適當的合併或同步化。

https://www.tsnien.idv.tw/Network_WebBook/chap6/6-2%20%E4%BA%A4%E8%AB%87%E5%B1%A4%E5%8A%9F%E8%83%BD.html

交談者和多個交談者之間的對話。每一個交談者的交談層必須依照目前所需對話的對象連線，每一個交談對象都必須連接一個傳輸層的通訊鏈路。

應用： NetBIOS、RPC、PPTP 等。

傳輸層（Transport Layer）

https://www.lifewire.com/layers-of-the-osi-model-illustrated-818017

負責處理兩個裝置之間的端對端通訊。這包括從交談層取資料，並在傳送至網路層之前分解為區段。

傳輸層提供流量管制及錯誤控制。

1. 流量控制可判定最佳傳輸速度
2. 錯誤控制確保接收的資料是完整的，若不完整，則會請求重新傳輸

應用： TCP、UDP、IPX 、SPX等

網路層（Network Layer）

定義網路路由及定址功能，讓資料能夠在網路間傳遞。這一層中最主要的通訊協定是 IP ，資料在傳輸時，該協定將IP位址加入傳輸資料內，並把資料組成封包。

網路層還會確保封包有符合傳輸單元最大值（MTU）的大小。大小超過 MTU 的資料封包被分割成更小的片段以便通過。分割後的封包在到達目的地後會被重新組裝起來。

MTU: 資料連結層接受的最大資料封包的大小

什麽是封包?

封包由兩個部分組成：標頭和主體，前者包含關於封包本身的信息，後者是實際要發送的資料。

標頭包含有關每個封包的內容、來源和目的地信息。例如，某個 IP 標頭包含每個封包的目的地 IP 位址、封包總大小、該封包在傳輸過程中是否已被分割、以及該封包已經通過多少個網路。

應用： IP、ICMP、OSPF、RIP 等。

資料連結層（Data Link Layer）

https://www.tsnien.idv.tw/Network_WebBook/chap3/3-1%20%E9%8F%88%E8%B7%AF%E5%B1%A4%E7%B0%A1%E4%BB%8B.html

資料連結層主要是考量傳送端如何透過傳輸媒介將『一筆資料』（一連串的二進位資料）安全地傳送給接收端。及接收端接收到該筆資料時，如何去判斷資料是否正確。

IEEE 802 將 OSI 的資料連結層分為兩個子層，分別是邏輯鏈結控制（LLC, Logical Link Control）和媒介擷取控制（MAC, Media Access Control）

MAC 制定傳輸媒介的通訊協定，LLC 控制訊號的交換。

LLC 以服務點(Service Access Point,SAP)提供連線服務，每個網路層的通訊協定都可以使用多個服務點與其他電腦上的網路層通訊協定溝通。

http://www.cs.nthu.edu.tw/~nfhuang/chap03.htm

http://www.cs.nthu.edu.tw/~nfhuang/chap03.htm

LLC 的資料傳遞是由成對的目的地服務點(Destination Service Access Point, DSAP) 及起始服務點(Source Service Access Point，SSAP)來完成。

一對 DSAP 與 SSAP 形成所謂的通訊連線(Connection)。彼此間所傳送的資料不會與其他通訊連線的資料交換。且傳送的過程中所有通訊連線的資料都必須經由唯一的 MAC 管道來傳送。

http://www.cs.nthu.edu.tw/~nfhuang/chap03.htm

應用： Ethernet、PPP、HDLC等。

實體層（Physical Layer）

https://www.lifewire.com/layers-of-the-osi-model-illustrated-818017

包括資料傳輸中的所有實體設備。負責訊號傳送與接收。資料會以位元的形式傳送，即由 1 和 0 組成的字串。

應用： 傳輸媒介 (電纜、光纖等 )、網路連接頭、中繼器 (Repeater)、集線器 (Hub) 等

參考資料

什麼是OSI的7層架構？和常聽到的Layer 7有關？

https://www.cloudflare.com/zh-tw/learning/ddos/glossary/open-systems-interconnection-model-osi/

https://home.gamer.com.tw/creationDetail.php?sn=4247878

https://www.cloudflare.com/zh-tw/learning/network-layer/what-is-mtu/

The OSI Model Explained in Easy Steps

表現層簡介

交談層功能

https://www.cloudflare.com/zh-tw/learning/network-layer/what-is-the-network-layer/

HackMD - Collaborative Markdown Knowledge Base

Chapter 3

https://www.ting-wen.com/file/courseview/10-5A%E9%9B%BB%E8%85%A6%E7%B6%B2%E8%B7%AF.pdf