2008年9月28日 星期日

以電話系統為例說明OSI七層架構

轉錄toBala老師(建立於 2008年05月17日)用電話系統來作例子說明OSI模型七層架構:

第一層:實體層(Physical Layer)
傳輸介質的規格,連接器的規格,傳輸訊號的規格,網路設備(網路卡)之間的電纜、光纖連結等是建立網路的根本。
這一層的工作就好比是決定電話線該長什麼樣子,上面承載的電壓電流多大,哪一條線接聽筒,哪一條線接麥克風...。除非你做的電話符合規格,不然就無法跟別人的電話通話。

第二層:資料連結層(Data-Link Layer)
定義存取實體層的方法,如乙太網路的CSMA/CD。HUB、Bridge、Layer2 Switch屬第二層。
建立實體連接之後,還要在定義線上的訊號什麼是0、什麼是1、什麼是無意義的雜訊,這樣線上跑的那些電子、光子才能幫你傳遞資料,所以此層命名為資料連結層。
在電話系統上,這就是決定怎樣的訊號是國語、台語、英語、傳真機語、數據機語,一旦訊號系統不相通,彼此都不能解釋通訊的內容是什麼。

第三層:網路層(Network Layer)
提供路由與提供主機間的定址兩大功能。網際網路上的IP協定位於此層。網路可以傳送資料以後,接著便是做定址的工作。因為在通訊之前,必須要先知道自己和對方的位置,這樣才能把資料傳送到正確的地方。
好比我們要打電話給某人之前,要先查查他的電話號碼幾號:要別人能打電話聯絡自己,也要先告訴別人我的電話是幾號(或是去電話公司登記在電話本裡),之後才能談後續的動作。

第四層:傳輸層(Transport Layer)
提昇網路層的傳輸品質至可靠(Reliable),利用軟體機制使得網路資料:
不會遺失 (lost)、不會重複 (duplicate)、不會失序 (out-of-order)
網際網路上的 TCP 協定位於此層。這層決定一個網路該如何傳送資料,資料漏失時的處置等等。
在電話系統裡面,這部分是機房工作人員&交換機的工作。

第五層:會談層(Session Layer)
在正式開始傳輸資料之前,我們需要會議層來定義該如何建立和終止一個網路連線。
以電話的例子來講,撥號之後是對方電話鈴響,對方接通之後開始有聲音傳過來,然後依照慣例,對方會說一聲「喂~」,然後...。當然,不是每回撥號都這麼順利,所以會議層也要包含接不通時的反應,隔多久重播等等。

第六層:表達層(Presentation Layer)
把傳收的資訊做有意義的轉換如編碼的轉換、資料的壓縮、資料的加密與解密。
我們之前所說的「資料」並不能稱作為「資料」,它們只能算是實體線路上傳輸的「訊號」,還需要有一套規範來決定各種訊號的意義。
好比以前的電報員需要先熟讀一本 XX 電碼表,接著才能開始解讀電報機上傳來的滴滴答答聲是什麼意思。

第七層:應用層(Application Layer)
OSI模型的最高層,提供各式各樣的應用服務,
如WWW、FTP、Email、SMTP、DNS、DHCP及泛指應用程式的介面 Service or Protocol都在第七層。這一層的工作便是把之前辛苦的成果,組合整理成實際可用的函式(之後再整合成API),交給程式開發人員寫成能用的程式。

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