Try   HackMD

Chapter 04 通訊協定

tags： Information Network

2024/06/18 Edited by Ting

概要

  • 在通訊的機制上，制定大家可以接受的共通標準(Standard)，稱為通訊協定(Protocol)。
  • 常見的國際性機構：
    • IEEE(The Institute of Electrical and Electronic Engineers)電機電子工程師協會…等
    • RS232-C 是一項大家所常用的介面標準，個人電腦都具備有這項標準的連接埠。

OSI參考模型

  • OSI共有7層。
  • OSI模型由ISO所制定，TCP/IP則是由IAB所制定。
  • TCP/IP模型和OSI模型的對應圖：
    網路架構圖_期中必考
  • 資料封包的組成：
    OSI模型2
  • OSI 7層介紹：

  1. 實體層(Physical Layer)

    • device：中繼器(Repeater)、集線器(Hub)。
    • 封包名稱：訊號(Signal)。
    • 主要功能：對傳送線上的訊號(0或1)進行重新整理與發送功能，實體層 主要負責傳輸線，屬於純粹硬體的部分。

  2. 資料連結層(Data Link Layer)

    • device: 橋接器(Bridge)、交換式集線器(Switched Hub)、網路卡(Network Interface Card, NIC)。
    • 封包名稱：訊框(Frame)。
    • 主要功能：負責訊框的建立、起始點的定義、傳輸通道建立與管制、訊號同步、時序處理、錯誤偵測…，把接收到的資訊正確的在實體網路上傳輸，IEEE區分資料連接層為下面兩類：
      • 邏輯連接控制(Logical Link Control, LLC)：負責控制傳送品質
      • 媒體存取控制(Medium Access Control, MAC)：實體位置(網路卡卡號)，在ethernet運作，像是身分證一樣，一張對一人。

  3. 網路層(Network Layer)

    • device：路由器(Router)、第三層交換器(Layer 3 Switch)。

    • 封包名稱：封包(Packet)。

    • 主要功能：負責定址(Addressing)和尋找路徑(Routing)。

    • Addressing：地址有分成以下4種
      (1) Physical Adress (MAC)：不會變動。
      (2) Logical Adress (IP)：隨著地方不同會變動。
      (3) Port number： 在TCP/UDP運作，寄件者，收件者，丟到指定位置 //Telnet(port=23), SSH(port=22)，SSH有加密，較安全http(port=80)，FTP(port=21)，https(server=443)。
      (4) Virtual host：僅用在www、FTP或特殊應用。

    • Routing：找到最佳路徑!路由器會和路由器交換訊息，出現路由表，知道整個網路的狀況。Routing有分成靜態和動態。
      (1) 靜態(Static)：需要人工設點，但比較省成本
      (2) 動態(Dynamic)：動態路由協定(RIP、OSPF)的好處就是其中一條路徑斷掉可以改其他條

      • 路由演算法：Dijkstra's algorithm(找最短路徑)
        DA
        每個步驟都選擇未訪問節點中的最短距離，透過遵循最短距離的貪婪策略，能找到起點到任意節點的最短路徑。
      ​​​​​​​​​(i, e) → 4 (X)
​​​​​​​​​(i, j) → 3 (O)
​​​​​​​​​
​​​​​​​​​(i, j, f) → 3+2 = 5 (O)
​​​​​​​​​(i, j, k) → 3+3 = 6 (X)

​​​​​​​​​(i, j, f, b) → 5+5 = 10 (X)
​​​​​​​​​(i, j, f, g) → 5+3 = 8 (O)

​​​​​​​​​(i, j, f, g, c) → 8+2 = 10 (O)
​​​​​​​​​(i, j, f, g, h) → 8+3 = 11 (X)

​​​​​​​​​(i, j, f, g, c, d) → 10+1 = 11 (O)
​​​​​​​​​∴ 最短路徑(i→j→f→g→c→d)，其長度為11。

  4. 傳輸層(Transpor Layer)

    • 封包名稱：片段(Segment)。
    • 主要功能：會將傳送的封包編上序列號碼(Sequence Number)。當封包傳送錯誤、遺失、或重複傳送等…，可以進行更正。
    • TUP：保證送到，不會遺漏封包內容(Reliable)。
    • UDP：快速，像是通訊，但會失真(Fast)。

  5. 會議層(Session Layer)

    • 主要功能：負責兩台電腦的連線模式建立、重建、結束和主控。紀錄檔案 進度傳到哪裡，如果訊號斷掉不會重新傳。

  6. 呈現層(Presentation Layer)

    • 封包名稱：資料(Data)。
    • 主要功能：對資料進行壓縮(Compression)、解壓縮(Decompression)、加密(Encryption)和解密(Decryption)。

  7. 應用層(Application Layer) 應用層不等於應用程式

    • device：閘道器(Gateway)。
    • 封包名稱：訊息(Message) 。
    • 主要功能：網路介面，螢幕上所看到的操作，按鈕和指令，即為此層負責處理。

網路設備與OSI之關係

網路設備和OSI模型的關係

網路協定的對照

網路協定對照

RFC

  • RFC(Request For Comments)意即“請求註解”，包含了關於Internet的幾乎所有重要的文字資料，討論的層面包含各項網路協定、演算法與機制的建置概念，也涵蓋重要會議的紀錄與意見陳述等等。
Last changed by 
 
陳廷
0
28
Published on HackMD