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什么是網絡協議(什么是TCP/IP網絡協議)

其實 TCP/IP 也是使用 OSI 七層協議的觀念, 所以同樣具有分層的架構,只是將它簡化為四層,在結構上面比較沒有這么嚴謹,程序撰寫會比較容易些。后來在 1990 年代由于 email, WWW 的流行,造成 TCP/IP 這個標準為大家所接受,這也造就目前我們的網絡社會啰!

既然 TCP/IP 是由 OSI 七層協議簡化而來,那么這兩者之間有沒有什么相關性呢?它們的相關性可以圖示如下, 同時這里也列出目前在這架構底下常見的通訊協議、封包格式與相關標準:

從上圖中,我們可以發現 TCP/IP 將應用、表現、會談三層整合成一個應用層,在應用層上面可以實作的程序協議有 HTTP, SMTP, DNS 等等。 傳送層則沒有變,不過依據傳送的可靠性又將封包格式分為連接導向的 TCP 及非連接導向的 UDP 封包格式。網絡層也沒有變,主要內容是提供了 IP 封包,并可選擇最佳路由來到達目標 IP 地址。數據鏈結層與物理層則整合成為一個鏈結層,包括定義硬件訊號、 訊框轉位串的編碼等等,因此主要與硬件 (不論是區網還是廣域網) 有關。

那 TCP/IP 是如何運作的呢?我們就拿妳常常連上的 Yahoo 入口網站來做個說明好了,整個聯機的狀態可以這樣看:

應用程序階段:妳打開瀏覽器,在瀏覽器上面輸入網址列,按下 [Enter]。此時網址列與相關數據會被瀏覽器包成一個數據, 并向下傳給 TCP/IP 的應用層;

應用層:由應用層提供的 HTTP 通訊協議,將來自瀏覽器的數據報起來,并給予一個應用層表頭,再向傳送層丟去;

傳送層:由于 HTTP 為可靠聯機,因此將該數據丟入 TCP 封包內,并給予一個 TCP 封包的表頭,向網絡層丟去;

網絡層:將 TCP 包裹包進 IP 封包內,再給予一個 IP 表頭 (主要就是來源與目標的 IP 啰),向鏈結層丟去;

鏈結層:如果使用以太網絡時,此時 IP 會依據 CSMA/CD 的標準,包裹到 MAC 訊框中,并給予 MAC 表頭,再轉成位串后, 利用傳輸媒體傳送到遠程主機上。

等到 Yahoo 收到你的包裹后,在依據相反方向拆解開來,然后交給對應的層級進行分析,最后就讓 Yahoo 的 WWW 服務器軟件得到你所想要的數據,該服務器軟件再根據你的要求,取得正確的資料后,又依循上述的流程,一層一層的包裝起來, 最后傳送到你的手上!就是這樣啰!

根據這樣的流程,我們就得要知道每個分層所需要了解的基礎知識,這樣才算學習網絡基礎嘛!所以底下我們會依據 TCP/IP 的鏈結層、網絡層、傳送層來進行說明,應用層的協議則在后續章節中有對應的協定再來談啰!同時我們也知道, 網絡媒體一次傳輸的數據量是有限的,因此如果要被傳輸的數據太大時,我們在分層的包裝中,就得要將數據先拆開放到不同的包裹中, 再給包裹一個序號,好讓目的端的主機能夠藉由這些序號再重新將數據整合回來!

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