第四章第四章 OSI OSI 模型模型第四章第四章 OSI OSI 模型模型

OSIOSI （（ Open Systems InterconnectOpen Systems Interconnect ；；開放開放系統互連）模型將電腦網路分成彼此獨立的七個層級，系統互連）模型將電腦網路分成彼此獨立的七個層級，每一個層級都有特定的功能與任務。而這個標準是由每一個層級都有特定的功能與任務。而這個標準是由國際標準化組織（國際標準化組織（ International Standards International Standards OrganizationOrganization ；； ISOISO ））所制定，所以稱為所制定，所以稱為 ISO/OSIISO/OSI標準。本章從為何要制定協定開始談起，然後再詳細標準。本章從為何要制定協定開始談起，然後再詳細介紹介紹 OSIOSI 與 與 DoD DoD （（ Department of DefenseDepartment of Defense ））模模型的原理、架構、特色以及兩者之間的差異。型的原理、架構、特色以及兩者之間的差異。

前言前言

本章學習重點本章學習重點

＊協定的制定 協定的制定 : : 為何要有協定、網際網路上常為何要有協定、網際網路上常用的協定 用的協定 (( 如如 SMTPSMTP 、、 HTTPHTTP 等等 ) ) 如何來的如何來的……

＊OSI OSI 模型 模型 ::ISOISO 為何把網路分為七層，原來是為何把網路分為七層，原來是方便大家理解網路各個層級的功能方便大家理解網路各個層級的功能

＊DoD DoD 模型 模型 : : InternetInternet 上以上以 TCP/IPTCP/IP 協定為基協定為基礎的網路模型礎的網路模型

4.1 4.1 協定的制定協定的制定

＊大家一致的溝通方式稱為協定，而大家一致的溝通方式稱為協定，而協定為建構協定為建構網路通訊的基礎網路通訊的基礎

＊應用程式必須遵循協定，否則彼此無法互通應用程式必須遵循協定，否則彼此無法互通＊Internet Internet 上的協定是由 上的協定是由 IETF IETF 所制定，協定所制定，協定

內容可於內容可於 RFC RFC 文件找到文件找到＊如收信的如收信的 POP3POP3 協定，目前的標準為 協定，目前的標準為 RFC RFC

19391939

網際網路活動委員會網際網路活動委員會

＊Internet Activities BoardInternet Activities Board ，， IABIAB＊Internet Research Task ForceInternet Research Task Force ，， IRTF IRTF

負責負責 Internet Internet 上長期、偏理論與未來研上長期、偏理論與未來研究究

＊Internet Engineering Task Internet Engineering Task ForceForce ，， IETF IETF 負責 負責 Internet Internet 上的標準上的標準 - - RFC RFC 文件的產生文件的產生

IAB / IRTF / IETFIAB / IRTF / IETF

Internet Internet 上常見通訊協定上常見通訊協定

RFC RFC 如何產生如何產生

＊ 過程過程＊從提案標準、草案標準，到最後的標準從提案標準、草案標準，到最後的標準

＊ 網址網址＊http://www.ietf.org/rfc/rfcNNNN.txthttp://www.ietf.org/rfc/rfcNNNN.txt ，，其中其中

的的 NNNNNNNN 為 為 RFC RFC 編號編號＊ 一旦協定有任何修正，一旦協定有任何修正， IETF IETF 會再重新會再重新

產生一個新的 產生一個新的 RFC RFC 編號，而產生過程編號，而產生過程再會從提案標準開始再會從提案標準開始

RFC 1939 RFC 1939 範例範例

續 續 RFC 1939 RFC 1939 範例範例

4.2 4.2 OSI OSI 模型模型＊模型把抽象概念具體化模型把抽象概念具體化＊OSIOSI 模型把網路架構具體化成七個層級模型把網路架構具體化成七個層級＊是由是由 ISOISO 所規範的所規範的＊用此七層架構可具體描繪任何網路用此七層架構可具體描繪任何網路＊七層分別是七層分別是 :: 實體層、資料鏈結層、網路實體層、資料鏈結層、網路

層、傳輸層、會議層、表現層、應用層層、傳輸層、會議層、表現層、應用層

第一層 實體層第一層 實體層

＊又稱 又稱 Physical LayerPhysical Layer＊傳輸介質的規格，如紅外線、光纖傳輸介質的規格，如紅外線、光纖＊連接器的規格，如接腳定義、大小連接器的規格，如接腳定義、大小＊傳輸訊號的規格，如傳輸距離、電壓大小傳輸訊號的規格，如傳輸距離、電壓大小

乙太網路卡送出的編碼乙太網路卡送出的編碼

第二層 資料鏈結層第二層 資料鏈結層

＊又稱 又稱 Data-Link LayerData-Link Layer＊定義存取實體層的方法，如定義存取實體層的方法，如 Ethernet Ethernet 的的

CSMA/CDCSMA/CD＊把框架同步化送給實體層或從實體層接收把框架同步化送給實體層或從實體層接收＊錯誤偵測錯誤偵測

RS232 RS232 的框架的框架

第三層 網路層第三層 網路層

＊又稱 又稱 Network LayerNetwork Layer＊提供路由與提供主機間的定址兩大功能提供路由與提供主機間的定址兩大功能＊提供一條虛擬電路 提供一條虛擬電路 ((Virtual Circuit)Virtual Circuit)＊Internet Internet 上的 上的 IP IP 協定位於此層協定位於此層

路由示意圖路由示意圖

第四層 傳輸層第四層 傳輸層＊又稱 又稱 Transport LayerTransport Layer＊提昇網路層的傳輸品質至可靠 提昇網路層的傳輸品質至可靠

((Reliable)Reliable)＊利用軟體機制使得網路資料利用軟體機制使得網路資料 ::

＊不會遺失 不會遺失 ((lost)lost)＊不會重複 不會重複 ((duplicate)duplicate)＊不會失序 不會失序 ((out-of-order)out-of-order)

＊Internet Internet 上的 上的 TCP TCP 協定位於此層協定位於此層

第五層 會談層第五層 會談層＊又稱 又稱 Session LayerSession Layer＊與應用程式建立資料流，使用方式就如與應用程式建立資料流，使用方式就如

同讀寫入檔案同讀寫入檔案＊多工性 – 應用程式可建立一個或多個與多工性 – 應用程式可建立一個或多個與

本身相同或不同的主機連線本身相同或不同的主機連線

第六層 表現層第六層 表現層＊又稱 又稱 Presentation LayerPresentation Layer＊把傳收的資訊做有意義的轉換如把傳收的資訊做有意義的轉換如

＊ 編碼的轉換編碼的轉換＊ 資料的壓縮資料的壓縮＊ 資料的加密與解密資料的加密與解密

第七層 應用層第七層 應用層

＊又稱 又稱 Application LayerApplication Layer＊OSIOSI 模型的最高層模型的最高層＊提供各式各樣的應用服務提供各式各樣的應用服務＊如 如 WWWWWW 、、 FTPFTP 、 、 Email Email 、、網路電話網路電話

都位於第七層都位於第七層

OSI OSI 七層架構特色七層架構特色

＊責任分工責任分工 ::＊各個層級負責自己的任務，問題區分清楚，不會各個層級負責自己的任務，問題區分清楚，不會混淆不清混淆不清

＊對等互談對等互談 ::＊送方會與收方的同層級交談，如送方的送方會與收方的同層級交談，如送方的 HTTPHTTP 與與

收方的收方的 HTTPHTTP對談對談

封裝與解封裝封裝與解封裝

＊封裝封裝 :: 把表頭加入從上層來的原始資料的過程把表頭加入從上層來的原始資料的過程＊解封裝解封裝 :: 上述封裝的反向動作，即把來自下層上述封裝的反向動作，即把來自下層

的封包去除表頭的過程的封包去除表頭的過程＊解封裝的過程可確保傳送端資料的正確性解封裝的過程可確保傳送端資料的正確性

封裝與解封裝示意圖封裝與解封裝示意圖

封裝 解封裝

4.3 4.3 DoD DoD 模型模型＊又稱 又稱 Department of Defense ModelDepartment of Defense Model＊以以 ARPANETARPANET 為基礎所發展而來的，比為基礎所發展而來的，比

OSI OSI 模型更早被提出來模型更早被提出來＊模型較為簡單，共有四層模型較為簡單，共有四層＊模型強調是以模型強調是以 TCP/IPTCP/IP 為主的網際網路為主的網際網路

DoD DoD 模型模型

網路層透過路由器連接各個網路網路層透過路由器連接各個網路

OOSSI I 模模型型與 與 DDooD D 模模型型比比較較

Chapter-4 The EndChapter-4 The End