1-1/36 第 1 章 網路基礎

1-2/36 網路基本概念  交換資訊：磁片  網路  什麼是網路？ – 簡言之，透過傳輸媒介互相連接起來，好 讓彼此相互通訊及分享資源之一群設備

1-3/36 網路上可分享的資源  檔案：網路上的芳鄰。  訊息：電子郵件。  週邊裝置：印表機、傳真機。  應用程式：資料庫線上查詢。

1-4/36 網路類型 -- 區域網路  區域網路 (LAN, Local Area Network) ：規 模最小的網路，範圍通常在 2 公里內。

1-5/36 網路類型 -- 都會網路  都會網路 (MAN, Metropolitan Area Network) ：範圍在 2 至 10 公里左右，大概 是一個都市的規模。

1-6/36 網路類型 -- 廣域網路  廣域網路 (Wide Area Network) ：規模最 大的網路，涵蓋的範圍可以跨越都市、 國家甚至洲界。

1-7/36 三種網路類型的比較

1-8/36 網路作業方式  對等式網路 – 每台電腦皆可以是伺服器 (server) ，也可以 是用戶端  主從式網路 – 其中之電腦分為伺服器及用戶端 (client)  混合式網路 – 一般網路都是有對等式網路，亦有主從式 網路

1-9/36  優缺點 – 優點：架設容易、成本低廉 – 缺點 規模不能太大：網路太大，尋找共用資源不易 對使用者要求較高：因每個使用者皆需了解分 享資源的方法 管理不易：因資源分散 網路作業方式 -- 對等式網路

1-10/36 網路作業方式 -- 主從式網路  優點：適用於較大的網路，因管理較易  缺點：伺服器需配備較好之硬體；作業 系統或應用程式較複雜，系統管理有者 需受相當之訓練才能勝任

1-11/36 網路作業方式 -- 混合式網路  主從式與對等式之區分較偏重理論，實 務上通常是混合式，即網路中有伺服器， 而用戶端之間也可以分享資源

1-12/36 網路作業系統 (1/2)  Windows NT ： 3.1( 記憶體需求大，不 紅 )  3.5( 比較成熟，可與網威互 通 )  4.0( 加入 IIS Internet Information Services)  Windows 2000 ：目錄服務、分散式管理、 穩定性 – 伺服器： Server, Advance Server, Datacenter – 用戶端： Professional, XP  Windows server2003 ：都是伺服器版本， 分為標準版、企業版及 Web 版 – 強化 AD 服務 整合式 AD (active directory) 服務介面，可管理 各種網路資源，如設定物件使用權限、調整群 組與使用者的隸屬關係

1-13/36 網路作業系統 (2/2) – 加強安全性 改良安全性原則 (Security Policy) 、稽核 (Audit) 、 身份驗證 (Authentication) 、檔案加密系統 (EFS, Encrypting File System) 等，一方面阻擋使用者 非法存取資料，另一方面則確保萬一資料外洩， 也不會被看出真正的內容。 – 支援 XML Web Services ： 凡符合 Extensible Markup Language 這規範所開 發的應用程式，都能透過網路互相溝通與整合， 使得建立易於擴充和管理的企業網站變得簡單  Netware ： 3.x  4.x( 連 WAN 、目錄服 務 )  5.x( 電子商務 )  6( 安全性、叢集 )  Linux ：將 Unix 移至 PC ，深具潛力 – 缺點：使用者門檻高、軟硬體支援較少

1-14/36 OSI 模型的 7 層架構  OSI (Open System Interconnection) 參考模型

1-15/36 實體層  傳輸資訊的介質規格。  將資料以實體呈現並傳輸的規格。  接頭之規格。 例如：同軸電纜、雙絞線、無線電波、紅外 線等實體介質，以及轉換數位資料以利傳 輸等工作，此外，決定傳輸頻寬、工作時 脈、電壓高低、相位等等亦是。

1-16/36 鏈結層  同步 – 使傳送與接收雙方達到同步。  偵錯 – 先檢查資料的正確性，才決定是否繼續處理。 – 接收端很多層皆有偵錯之作用，一般第一個個 偵錯關卡在此層 – 一種常用的偵錯方式： CRC (cyclic redundancy check 循環冗餘檢測 )  制定 MAC (media access control) Method – 網路上多個裝置都同時要傳輸資料時，決定 其優先順序。

1-17/36 網路層  定址 – 決定網路裝置的位址或名稱分配。  選擇傳送路徑 – 例如從 A 傳資料到 D 可 有 5 條路徑，必須選出 一條距離最短、 傳輸速率最快 的路徑

1-18/36 傳輸層  編定序號 – 將切割後的小段資料加以編號，以利組回原貌。  控制資料流量 – 在網路壅塞時 ， 通知傳送端暫停傳輸。  偵錯與錯誤處理 – 偵錯方式可以和資料連結層不同 ， 發現錯 誤時也未必要求對方重送。 – TCP 會要求對方重送， UDP 則不會

1-19/36 會議層  雙方在正式開始傳輸前的互相溝通 ， 目 的在於建立傳輸時所遵循的規則。  溝通的議題包括：使用全雙工模式或半 雙工模式？如何發起傳輸？如何結束傳 輸？如何設定傳輸參數？... 等等。

1-20/36 表達層  內碼轉換 – 將收到的資料轉換為接收端所用的內碼系 統，以免解讀有誤。  壓縮與解壓縮 – 傳輸前將資料壓縮，收到資料時予以解壓縮。  加密與解密 – 將傳輸資料加密 ， 確保網路安全。

1-21/36 應用層  直接提供檔案傳輸、電子郵件、網頁瀏 覽等服務給使用者。  在實作上，大多是化身為成套的應用程 式，例如： Internet Explorer 、 Netscape 、 Outlook Express 等等。  有些應用程式 ， 甚至涵蓋了會議層與表 達層的功能。

1-22/36 小結  應用層是最接近使用者的層級，屬於此 層的都是使用者較熟悉、可直接操作的 軟體。  愈往下層則距離使用者的操作愈遠 ， 反 而與硬體的關聯愈大。  OSI 模型只是定義出『原則』。並未規 定各層必須採用哪種通訊協定與產品。

1-23/36 OSI 模型的運作方式  資料由傳送端的最上層（通常是指應用 程式）產生，由上層往下層傳送。每經 過一層 ， 都會在前端增加一些該層專用 的資訊 ， 稱為『表頭』（ Header ）。  接收端收到資料後 ， 會從最底層向上層 傳送 ， 每經過一層就去除該層所認識的 表頭 ， 到了最上層便恢復成當初從傳送 端最上層產生時的原貌。

1-24/36 OSI 模型的運作示意圖

1-25/36 封裝與 Payload  每一層將原始資料加上表頭的動作，便 稱為資料的『封裝』 (Encapsulation) 。  封裝前的原始資料則稱為 Payload 。  每一層都會將其上層傳來的資料當成 Payload ， 再將 Payload 封裝成新的資料 ， 繼續傳給更下一層去封裝。

1-26/36 OSI 模型的優點  分工合作 ， 責任明確。  對等交談。  逐層處理 ， 層層負責。

1-27/36 分工合作，責任明確  性質相似的工作劃分在同一層，性質迥 異的工作則劃分到不同層。  萬一出了問題 ， 很容易判斷是哪一層沒 做好 ， 清楚知道應先改善哪層的工作。

1-28/36 對等交談 -1 同一層找同一層談，不必操心對方的其它層會怎麼 做

1-29/36 對等交談 -2  例如 TCP 通訊協定用來聯繫用戶端與伺 服器端的同一層 (TCP 層 ) ， IP 協定則只 聯繫 IP 層。  不同端、相同層的溝通約定 ， 才稱之為 『協定』；在同一端、不同層的溝通程 序 ， 則稱為『介面』 (Interface) 。  OSI 模型不是用『介面』這個名詞 ， 而 是用『 SAP 』 (Service Access Point ， 服 務存取點 ) 代替。 ( 此點不算正確 )

1-30/36 逐層處理 ， 層層負責  第 N 層收到資料後 ， 一定先把該辦的事 辦得妥妥當當 ， 才會將資料向上送給第 N+1 層。  任何一層收到資料時，都可以相信上一 層或下一層已經做完它們該做的事 ， 毋 需自己操心。  分層模組化是有好處，但不宜分太多層， 因層級越多，協定轉換次數愈多，效率 變差，實作也變複雜

1-31/36 DoD 模型 (Department of Defense Model)  Internet 並未參考 OSI 模型 ， 因 TCP/IP 協 定的誕生早於 OSI 模型。  DoD 模型是 TCP/IP 協定的網路模型。

1-32/36 TCP/IP 協定組合  『 TCP/IP 協定組合』包含了與 TCP/IP 相 關的數十種通訊協定 ， 例如： SMTP 、 DNS 、 ICMP 、 POP 、 FTP 、 Telnet... 等等。  平常口語所謂的 TCP/IP 通訊協定 ， 其背 後真正的意義就是指 TCP/IP 協定組合 ， 而非單指 TCP 和 IP 兩種通訊協定。

1-33/36 DoD 模型的四層架構

1-34/36 DoD 模型的四層簡介  Application Layer( 應用層 ) – 定義應用程式如何提供服務。  Transport Layer( 傳訊層 ) – 負責傳輸過程的流量控制、錯誤處理、資 料重送。  Network Layer( 網路層 ) – 決定資料如何傳送到目的地。  Link Layer( 連結層 ) – 負責對硬體的溝通。

1-35/36 DoD 模型與 OSI 模型對照圖 部分有誤 RIP OSPF

1-36/36 DoD 模型與 OSI 模型的差異  DoD 模型的應用層相當於 OSI 模型的第 5 、 6 、 7 三層。  DoD 模型的連結層相當於 OSI 模型的第 1 、 2 層。 ( 不算正確 )  DoD 模型的分工比較粗略 ( 但比較簡單、 有效率 ) ， 不像 OSI 模型那麼精密與周延。  TCP/IP 協定組 (DoD 模型 ) 是先有協定組 後才有模型 OSI 參考模型是先有模型後 才有協定組