第三章通訊協定和網路模型 課前指引 現在是一個網路的時代，身處科技時代的我們，必須對網路有個了解，本章最主要要談的是網路的基礎，從什麼是通訊的協定和模型，到OSI模型的定義和功能，並了解目前網路運作的TCP/IP歷史和模型，最後說明模型的運作原理和優點。

章節大綱 3-1 通訊協定 3-5 網路模型優缺點 3-2 什麼是模型(Model) 3-6 RFC文件 3-3 OSI模型 3-7 DoD模型和電腦軟硬體對應關係 3-4 DoD模型 3-8 TCP/IP協定組合

什麼是協定(protocol)？語言就是一種協定。 3-1 通訊協定 什麼是協定(protocol)？語言就是一種協定。 不同語言(協定)就無法溝通 同語言(協定)才能溝通良好

網路通訊使用的協定(protocol)： 3-1 通訊協定 網路通訊使用的協定(protocol)： 其實就是網路的共同語言 協定(protocol)就是網路中的設備，以何種方式交換訊息的一系列的相關規定，它對訊息交換的速率、傳輸代碼、代碼架構、傳輸控制步驟、錯誤控制..等許多的參數，作出相關定義。

3-1 通訊協定 電腦透過網路必須使用相同協定，才能溝通良好

3-1 通訊協定 常見的通訊協定 常見的網路應用 使用協定 協定的中文翻譯 目的 全球資訊網(WWW) HTTP 超文字傳輸協定 傳輸並可瀏覽超文字文件 檔案傳輸(FTP) FTP 檔案傳輸協定 檔案文件的傳輸 電子郵件(Email)收信 SMTP 簡易訊息傳輸協定 提供電子郵件的送信 電子郵件(Email)送信 POP3 郵局協定, 版本3 提供電子郵件的收信

3-1 通訊協定 通訊協定的標準制定： 主要目的是希望各個不同公司所生產的通訊軟體和硬體，彼此之間可工作在一起。

3-1 通訊協定 標準通訊協定制定分成： 正規(formal)標準 業界標準 分類 正規標準 業界標準 制定單位 由一些工業組織或政府單位來制定 由某家公司或機構所制定，若產品在市場上有相當程度的佔有率，進而成為標準 舉例 乙太網路 微軟公司所制定的標準NetBIOS 備註 曠日費時 達到一定的規模，才會被工業組織或政府單位拿來制定成正規標準

3-1 通訊協定 訂定通訊協定標準的組織 組織 簡稱 制定標準舉例 國際標準組織 ISO OSI模型 國際電訊組織 ITU X.25、X.400、X.500和ISDN 美國國家標準協會 NSI ASCII Code 電機電子工程協會 IEEE IEEE 802標準 網際網路架構委員會 IAB RFC文件

3-2 什麼是模型(Model) 模型： 主要用來將複雜的事情具體化、簡單化，且能讓人一目瞭然，一眼就可掌握整體事物的輪廓。

3-2 什麼是模型(Model) 德國公司透過傳真下英文訂單到法國公司的通訊模型

3-3 OSI模型 OSI網路參考模型： 國際標準組織ISO於1984年所制定OSI(Open System Interconnection)網路參考模型。協定就像堆積木一樣，層層疊上去，因此此一架構常被稱為堆疊(stack)，或是協定堆疊。

3-3 OSI模型 通訊層級（layer）： 每個層級分別代表實際硬體（電纜線與電子訊號）與傳輸資訊(軟體)之間不同層次的抽象意義，讓使用者容易理解。 每個層級都只能跟它的上一層或下一層溝通。

3-3 OSI模型 OSI模型的各層簡易功能表： OSI模型層次 OSI模型 功能說明 第 7 層 應用層 (Application layer) 應用層提供了使用者網路上服務，如網頁存取、檔案交換、電子郵件、模擬終端機等。 第 6 層 表現層 (Presentation layer) 表現層負責將傳輸的資訊以有意義的形式表達給網路使用者，其中包含了字碼的轉換、字碼的編碼與解碼資料格式的轉換、資料壓縮與解壓縮。 第 5 層 會議層 (Session layer) 會議層主要在管理各使用者之間資料的交換形式，交換形式有單工、半雙工及全雙工。 第 4 層 傳輸層 (Transport layer) 傳輸層主要是確保資料在網路層與會議層之間的傳輸品質，即正確、沒有遺失、沒有重複。

3-3 OSI模型 OSI模型的各層簡易功能表： OSI模型層次 OSI模型 功能說明 第 3 層 網路層 (Network layer) 網路層管理節點到另一個節點的路徑，負責建立、維護及終止二個使用者之間的連結，使資料依其路徑傳輸。 第 2 層 資料鏈結層 (Data link layer) 資料鏈結層負責確保實體層連結的資料之正確性，包含資料傳輸的錯誤偵測及錯誤更正功能。 第 1 層 實體層 (Physical layer) 實體層負責資料位元在實體傳輸媒體上的傳輸，使電氣訊號可在兩個裝置間交換，主要包括網路的電器規格，如電壓、電流的準位、連接器種類、連接器接腳定義、交換控制電話、傳輸速度、傳輸距離等。

3-3 OSI模型 兩台網路主機互相通訊傳輸資料： 使用OSI模型 分層負責 逐層處理 對等交談

DoD(Department of Defense)模型： 當初為了ARPANET實驗計畫所開發出來的模型，又稱之為ARPANET模型。 TCP/IP是依此建立出來的，也有人稱之為TCP/IP模型。 DoD模型也採用「網路分層」概念，共分成四層模型。

3-4 DoD模型 DoD模型的四層模型：

又叫資料鏈結層(Data Link)或是網路介面層(Network Interface)，負責對硬體溝通。 3-4 DoD模型 OSI模型的各層簡易功能表： DoD模型層次 DoD模型 功能說明 第 4 層 應用層 (Application) 定義應用程式如何提供服務。例如：瀏覽器如何與WWW伺服器溝通，郵件軟體如何從郵件伺服器下載郵件等等。 第 3 層 傳輸層 (Transport Layer) 又稱為主機對主機層(Host to Host)。負責傳輸過程的流量控制，錯誤處理，資料重送等工作，TCP與UDP為此層最具代表性的通訊協定。 第 2 層 網路層 (Network ) 又稱網路層(Internet)。決定資料如何傳送到目的地，例如編定位址，選擇路徑..等等。IP便是此層最有名的協定。 第 1 層 鏈結層 (Link) 又叫資料鏈結層(Data Link)或是網路介面層(Network Interface)，負責對硬體溝通。

3-4 DoD模型 DoD模型各層對應的各種協定：

DoD模型層級的資料傳送流動的情況分為： 資料封裝 資料解封裝

3-4 DoD模型 DoD模型的處理資料的順序：

3-4 DoD模型 DoD模型層級的資料傳送流動的情況分： 資料封裝 資料解封裝

3-4 DoD模型 資料封裝： 每一個上層協定的封包對下層協定來說，都是下層協定之封包的資料(Payload) 下層協定無需理會上層如何進行封裝，一律照單全收，然後加上自己的表頭(Header)，再把整個封裝後的封包，傳給更下一層的協定。

3-4 DoD模型 資料解封裝： 當接收端收到資料後，所進行的資料正好相反，每一層各自處理拿掉自的表頭(Header)和表尾(Trailer)的部份，剩下的就是資料(Payload)，也就是上層協定封包。

3-4 DoD模型 DoD模型和OSI模型的層級的對應： DoD模型 OSI 模型 應用層 第5、6、7 三層 傳輸層 第4層 網路層 (Application) 第5、6、7 三層 傳輸層 (Transport Layer) 第4層 網路層 (Network ) 第3層 鏈結層 (Link) 第1、2 層。(註:不是很精確)

3-4 DoD模型 DOD 模型和OSI 模型的層級對應：

3-5 網路模型優缺點 網路參考模型分層的優點： 分層負責 對等交談 逐層處理 提供網路標準 易於理解

3-5 網路模型優缺點 網路參考模型分層的缺點： 效率低落 OSI模型過於學術化

3-6 RFC文件 TCP/IP 協定： 標準是由IAB （Internet Architecture Board）所制定的 主要包含兩個主要團體﹕ IRTF（Internet Research Task Force） 主要致力於短期和中期的難題 IETF （Internet Engineering Task Force） 著重處理單一的特別事件

3-6 RFC文件 IETF官方網站http://www.ietf.org/

3-6 RFC文件 RFC文件： 包含了所有 TCP/IP 協定標準，以及其最新版本。 可以輕易透過FTP、電子郵件、http..等方式從網際網路取得。 http://www.ietf.org/rfc 查詢RFC文件 RFC 1000文件 (註：RFC的文件指引)

3-7 DoD模型和電腦軟硬體對應關係 DOD 模型和OSI 模型的層級對應：

3-8 TCP/IP協定組合 TCP/IP： 全稱是 Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP/IP) 其實是TCP協定(傳輸層)，再加上IP協定(網路層)的統稱 用在任何網際網路上的通訊，包括家庭、校園、公司..等。

3-8 TCP/IP協定組合 TCP： IP： 在 IP 的基礎之上，解釋了參與通訊的雙方是如何透過 IP 進行資料傳送的。

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