OSI模型 Andres, Wen-Yuan Liao Department of Computer Science and Engineering De Lin Institute of Technology andres@dlit.edu.tw http://www.cse.dlit.edu.tw/~andres

Overview 說明標準如何能確保在各種不同的網路技術間具有更高的相容性，更緊密地共同作業 OSI 參考模型網路架構如何支持網路標準

一般通訊模型 使用各層來分析資料流中的問題 來源、目的地和資料封包 (Source, destination, and data packets) 媒體 協定 (Protocol) ISO 網路標準的沿革

層 的基本概念可助您了解， 「通訊時，從一架電腦到另一架電腦間的動作」

媒體 (Media) 電話線 CAT 5 UTP (供 10Base-T 乙太網路使用) 同軸電纜 (供有線 TV 使用) 光纖 (運送光的纖細玻璃)

協定 (Protocol) 協定是一組可以讓網路通訊更有效率的規則 : 一組規範或協議，可決定資料的規格和傳輸 一部電腦上的第 n 層可以與另一部電腦上的第 n 層通訊。在這種通訊作業上使用的規則和慣例被公認為第 n 層協定

OSI 參考模型 OSI 參考模型的目的 OSI 參考模型的七層 各層的功能作用 封裝 (Encapsulation )

ISO OSI 7 Layers 在 OSI 參考模型中，一共列有七層，各層都展示一種特定的網路功能。 這種網路功能的區分稱為分層

應用層 (Application Layer) 應用層是 OSI 中最接近使用者的一層 提供網路服務給使用者的應用程式 它不提供服務給 OSI 的其他任何一層，而只為在 OSI 模型之外的應用程式提供服務 想一下瀏覽器

展示層 (Presentation Layer) 確保一個系統的應用層所送出資訊可由另一個系統的應用層加以讀取 想一下最常用的資料格式

會談層 (Session Layer) 建立、管理並終止兩個通訊主機之間的會談 讓兩個主機展示層之間的對話同步化，並管理兩者之間的資料交換 提供各項規定，以利有效進行資料傳輸、服務分等，以及會談層、展示層和應用層問題的例外報告 想一下對話和會話

傳輸層 (Transport Layer) 將來自傳送方主機系統的資料區段化，然後在接收方主機系統上，重新將資料組合成資料流 提供可以保護上層而避免傳輸實作細節的資料傳輸服務 提供可靠服務時，運用傳輸錯誤偵測與復原以及資訊流控制功能 想一下服務品質和可靠性

網路層 (Network Layer) 提供位於不同地理區域的兩主機系統間的連通性和路徑選擇 想一下路徑選擇、路由遞送和定址作業

資料鏈結層 (Data Link Layer) 提供在實體鏈結上可靠的資料傳輸 關心的是實際 (而非邏輯) 定址、網路拓樸、網路存取、錯誤通知、井然有序的訊框(Frame)遞送、以及資料流控制 想一下訊框和媒體存取控制

實體層 (Physical Layer) 定義了電氣、機制、程序和功能等四大規格來啟動、維護及關閉端點系統間的實體鏈結 想一下訊號和媒體 如電壓標準、電壓改變的時間、實體的資料速率、最大傳輸距離、實體的連接器和其它相似的屬性 想一下訊號和媒體

封裝 (Encapsulation) 如果一部電腦 (主機 A) 要傳送資料給另一部電腦 (主機 B)，這些資料都必須先包裝起來，此程序稱為封裝 封裝程序將資料用必要的協定資訊包起來，再進行網路傳輸

對等式通訊 (Peer-to-Peer Communications) 為了要讓資料封包由來源向前行進到目的地，來源處的 OSI 模型各層必須與目的地的相對各層溝通 各層協定在雙方對等層間的資訊交換稱為 協定資料單元 (protocol data units, PDUs)

OSI 模型與 TCP/IP 模型之比較 TCP/IP 參考模型 TCP/IP 參考模型各層 TCP/IP 協定圖

TCP/IP U.S. Department of Defense (DoD,美國國防部 ) TCP/IP 參考模型及TCP/IP 協定堆疊 使得位於世界任何處所的兩架電腦之間 U.S. Department of Defense (DoD,美國國防部 )

應用層 (Application Layer) 高層協定應該納入會談層和展示層細節 可處理高層協定、展示層問題、編碼作業和對話控制

傳輸層 (Transport Layer) Transmission Control Protocol (TCP, 傳輸控制協定 ) 負責處理有關服務品質等問題 如：可靠度、資料流控制和錯誤校正 Transmission Control Protocol (TCP, 傳輸控制協定 ) 連接導向的協定 (Connection-oriented) 將應用層資訊封裝成稱為區段的單元 封包交換 在兩架主機之間來回進行通訊，以確認在某一段期間內，確實有邏輯連接存在

網際網路層 (Internet layer) Internet protocol (IP,網際網路協定 ) 最佳路徑選定和分封交換 郵政系統

網路層 (Network Access Layer) 主機對網路層 (Host-to-network layer) 此層關係到 IP 封包在真正作實體鏈結，然後再進行另一個實體鏈結時所需解決的問題 包括了 LAN 和 WAN 的技術細節，及在 OSI 實體層和資料鏈結層所有細節

Applications HTTP SMTP DNS TFTP FTP Hypertext Transfer Protocol, 超媒體傳輸協定 SMTP Simple Mail Transfer protocol, 簡單郵件傳輸協定 DNS Domain Name System, 領域名稱服務 TFTP Trivial File Transfer Protocol, 一般檔案傳輸協定 FTP File Transfer Protocol, 檔案傳輸協定

傳輸層包括兩種協定 只有一個網路協定 網路層 傳輸控制協定 (TCP, transmission control protocol ) 使用者資料元協定 (UDP, user datagram protocol ) 只有一個網路協定 網際網路協定 (IP, internet protocol) 網路層 特定 LAN 或 WAN 技術

相同點 都有分層 都有應用層，雖然它們的服務非常不同。 都有相對的傳輸層和網路層 假設分封交換 (不是電路交換) 技術 網路專家需要同時這兩者

不同點 TCP/IP 將展示層和會談層的要點併入其應用層 TCP/IP 將 OSI 的資料鏈結層和實體層併為同一層 TCP/IP 協定是網際網路發展的標準，所以 TCP/IP 模型因為這個協定建立了聲譽。相對的，並沒有網路是依照 OSI 有關特殊的協定建造的，即使是每個人的想法都受到 OSI 模型的引導。

Summary OSI 參考模型 七層 封裝 對等式通訊作業 (Peer-to-Peer Communications )