0110network_basic.htm

鸟哥LINUX 学习课本

kernel 吗？没错！空有硬件，但是操作系统核心不支持，那么也是英雄无用武之地的啦！所以，有了网络媒体之后，还需要有可以跟媒体沟通的操作系统来操控硬件才行！目前主流的操作系统
Windows 与 Linux 都能够支持一大堆的网络媒体呢！</li>

<br>　
<li>
<b>合法的网络地址</b>：就跟门牌一样，如果家里没有门牌，那么您的邮件包裹如何送达自己的家里？目前
Internet 主要还是以 IPv4 这个协议的 IP 作为地址的标准，因特网只会认得
IP 的喔！除此之外，要将数据正确无误的送达该 IP 就需要有所谓的『路标』才行，这个数据传输的路标就是我们所谓的『路由,
route』！</li>

<br>　
<li>
<b>数据传输的方法</b>：好了，现在硬件都没有问题了，接着下来就是需要了解『我的数据是怎么传送出去的？！』哇！好麻烦，还要理解资料『封包』的咚咚呀！呵呵！基本上，不用担心，目前的网络已经帮我们定义好很多协议了！所以我们只要了解他的一些基础原理即可！其它的就不需要太担心啦！！</li>
</ol>
　
<br>所以，简单的说，您想要浏览 Internet 上面的数据，就需要有网络卡、并且安装了合适的操作系统，还得要驱动网络卡才行！然后，使用
ADSL 拨接到您的 ISP 去取得合法的 IP 地址之后，这样就可以浏览网络上面的网站数据了。OK！OK！我们来假设一个状态好了，如果您要浏览
奇摩新闻 的话，您是怎样取得上面网页的资料的呢？
<br>　
<ol>
<li>
<font color="#000066">首先，您要取得奇摩雅虎上面的数据，就必须向对方提出一个要求，不然对方怎么知道您要的数据是什么呢？呵呵！那么这个要求的『封包』会先在您的系统上面被『打包』；</font></li>

<li>
<font color="#000066">『打包』完成之后，当然就是要开始来传送咯，传送当然是藉由网络卡来传送啰，所以数据这个时候会被送到网络卡上；</font></li>

<li>
<font color="#000066">而在网络卡将打包的封包传送出去之前，会先监听一下在这个传送的时间点上面，是否有其它的
PC 同时在传送，如果没有的话，封包才可以送出去，否则就无法传送，需要再等下一次的监听之后才能传送！</font></li>

<li>
<font color="#000066">好了，那么开始传送之后，就需要藉助于 route tables
的规则，这个 route table 就有点像是路标，我们的封包就是经过一层又一层的节点(nodes)来送达到目的地！</font></li>

<li>
<font color="#000066">到达目的地之后，再来则是对方的主机将封包收下来，并经过操作系统的解开封包，得到您所要求的数据，然后在
依据要求的内容来给予响应！而这个给予的响应又需要上面的这样一个流程了！这个时候就会变成对方将数据打包-&gt;网络卡-&gt;网络传送-
&gt;....到达您的屏幕前面！</font></li>
</ol>
　
<br>当然，这只是很简单的一个流程例子，但其实里面包含了很多的信息，例如路由(route)、封包概念(TCP
packet)、网络地址(IP)、网络共享媒体的硬件广播等等的一堆基础的咚咚需要理解～底下我们先介绍一下
OSI 七层协议之后，再一个一个分项来介绍各个层阶所需要知道的内容喔！
<br>　
<br>
<hr width="100%"><a name="before_osi"></a><font color="#000099">TCP/IP
与 OSI 网络七层协议：</font>
<br>　
<br>根据上面说明的网络数据运作的流程方式，我们就不难知道，想要进行网络的传输，就必须要有硬件，而且还需要其它网络相关功能的运作之后，才能够连上
Internet 。然而您必须要了解的是，网络相关的硬件开发商可不是只有一家啊，并且，可以运作的操作系统也不是只有一种啊！如果大家都独自玩自己的网络架构，那么可能就会造成
W 牌的操作系统与 L 牌的操作系统之间数据无法进行传输的问题啦！那不就伤脑筋了～呵呵！是啊！所以，为了规范所有的硬件开发商开发出来的产品是可以互容的，也为了让不同的作业平台都可以兼容于
Internet 的传输方式，因此大家所发展的软硬件就得要符合 TCP/IP 这个协议啊！
<br>　
<br>其实现今网络的原型最早是在大约 1970 年代的美国政府委托 Advanced Research
Project Agency (ARPA) 所发展的 ARPANET 网络架构，后来该网络架构经过各大专院校、研究人员的采用，并且将之用于
Unix 系统上。因为这个架构相当的具有实用性，尤其是他的设计是公开的，并非专属于某个私有单位，所以就有越来越多的单位投入
TCP/IP 的使用之中。关于 TCP/IP 的种种技术文件，是由 Internet Network Information
Center (INTERNIC) 所统一整理与维护的，至于 TCP/IP 的标准则主要以 Request
For Comment (RFC) 技术报告的形式公开，您可以在 <a href="ftp://nic.merit.edu/internet/documents/rfc/" target="_blank">ftp://nic.merit.edu/internet/documents/rfc/</a>
下载所有的 RFC 文件喔！
<br>　
<br>TCP/IP 的全名是 <font color="#000066">Transmission Control Protocol
/ Internet Protocol (TCP/IP)</font>，可以分为两部分来说明，亦即 TCP 与
IP ，IP 的工作是在网络层，这个就是我们常常看到的四组 0-255 的十进制数并以小数点『.』隔开的数据，例如
192.168.100.100 这样的组合，就构成了 IP 。要在因特网上面将数据由这部计算机传输到另一部计算机，就得需要
IP 到 IP 的传输了。至于 TCP 则更为复杂，上面说的由 IP 传送到另一个 IP 就是透过
TCP 协定的参与了！关于 TCP/IP 我们将在后面的章节更详细的说明。
<br>　
<br>除了 TCP/IP 这个基础协议之外，为了让所有的软硬件开发者都能够基于同一基准，因此就有
<font color="#000066">OSI
( Reference Model for Open System Interconnetction )</font> 的产生了。说起来，
OSI 只是一个模式 (model) ，他并没有硬性的规范软硬件一定要如何如何，而是提出一个指引的依据而已！这个
OSI 将整个网络运作由最底层的实体层到最上层的数据应用层共分为七大部分，所以我们一般通称为
<font color="#000066">OSI
七层协议</font>，分别规定最底层的实体层到最上层的数据应用层所需要符合的相关依据。如下所示：
<center><img src="0110network_basic_files/osi7layers.jpg" nosave="" height="241" width="241">
<br><font color="#000066">图一、OSI 网络七层协议</font>
<br>&nbsp;</center>
并且，在这七层协定当中，又粗分为两大群组，一个用在网络的基础(硬件协议与网络地址)方面，主要规定了硬件与网络的最底层相关协议；另一个则是与使用者比较有关的协议，使用者与软件开发者可以这些协议来设计自己的应用程序！大致上就如同底下说的：
<br>　
<ul>
<li>
<b>网络基础</b>：实体层、数据连接层、网络层</li>

<li>
<b>使用者方面</b>：传输、会谈、表现及应用层</li>
</ul>
　
<br>我们可以简单的用下表来稍微了解一下所谓的 OSI 七层协议分别负责什么？
<br>　
<center><a name="Table_1"></a><font color="#000066">表一、OSI 七层协议内每层负责的工作</font></center>

<table border="1" cols="2" width="90%">
<tbody><tr>
<td width="150">
<center>OSI 七层协议的名称</center>
</td>

<td>
<center>该层负责的工作</center>
</td>
</tr>

<tr>
<td bgcolor="#ccffff">
<center>实体层</center>
</td>

<td>既然网络工作实际的运作者是电子讯号以及传递电子讯号的硬设备，那么所有的网络媒体就必须要理解相关的电子讯号了！当然这些硬件配备就需要进行
规范，好让所有的媒体都能够具有理解电压、波长、以及不同网络线规格的相关规范。所以这个层级就规范了包括各个网络媒体之定义、还有网络的连接型态，例如
ethernet 网络卡还有 RJ-45
网络线等等。当然啦，如果您有兴趣想要发展网络媒体硬件的话，那么您的硬件就需要符合这个层级的规定啦！不然做出来的硬件可就无法与其它的规格品沟通啰！</td>
</tr>

<tr>
<td bgcolor="#ccffff">
<center>数据连接层<a name="before_osi_data_connect"></a></center>
</td>

<td>由于传送数据的网络媒体是以是电子讯号进行传送，所以我们的数据要使用这样的讯号传送时，就需要制订各种网络型态的框包(Frame)了，才能确保数据可以在不同的网络媒体进行传送的动作。所以，在这一层当中就制订了
frame 的格式以及通过网络的方式。
<br>　
<br>事实上，每个 frame 都会具有一个 <font color="#000066">Media Access
Control (MAC, 共有 6 bytes 的地址)</font> 的地址，这个地址是来自于网络媒体，简单的来说，就是网络卡的卡号啦！每一张网络卡在出厂的时候就已经具有一个独特而且不会重复的卡号，那就是
MAC (一般也会称为 Hardware Address, 硬件地址)，而 frame 要传送的来源与目的地，就是依据这个
MAC 来进行传送的。至于传送过程当中的框包遗失、重新发送框包、封包的确认等等，也都是在这个层级当中被定义的吶！
<br>　
<br>在这个层级当中，有个重要的协议，那就是 Address Resolution Protocol
(ARP) ，这个 ARP 协议主要就是用来对应 MAC 与 IP 的重要工作喔！后续我们会仔细的说明。</td>
</tr>

<tr>
<td bgcolor="#ccffff">
<center>网络层</center>
</td>

<td>刚刚我们在上面提到的 TCP/IP 协议当中，那个 IP 就是网络层这个层级的重要内容了。网络层的主要功能就是要让封包
(packet) 可以在<font color="#000066">不同的网络</font>之间进行传递！请注意，实际上在进行电子讯号传递的是较底层的
MAC 与 frame ，而这个网络层的 packet 则是用来处理网络寻址的。
<br>　
<br>在这个 packet 被发送之前，在发送端的计算机会为这个封包建立表头(header)，Header
里面的信息包含了来源与目的端的地址，还有数据传送的方法与流程等，以作为这个
packet 在网络或者是子网络之间进行路由 ( route )的依据。我们常常在设定的网络
IP 以及 route table 都是这一层的规定喔。</td>
</tr>

<tr>
<td bgcolor="#ff99ff">
<center>传送层<a name="before_osi_packet_size"></a></center>
</td>

<td>就像我们要寄信时一样，总是得把数据放入信封再封起来吧。这个传送层的工作之一就是将计算机数据『打包』成为封包(packet)的状态，以提供网络层去进行表头的建立！在这个层级当中，同时会设定控制节点之间的数据传递以及错误检测和修正的方法。
<br>　
<br>由于物理机制上的限制，所以在一次数据的传递中，通常只有数千 byte
的资料量。为了确保不论多大或者多小的数据都可以正确的到达目的地，因此数据就会在这个层级当中被打包，如果数据太大，就会被拆成数个小封包来传送，并且
同时利用一个检测的手段来使数据正确的到达目的地。而如果数据封包有破损，也能够进行重新发送的工作。</td>
</tr>

<tr>
<td bgcolor="#ff99ff">
<center>会谈层</center>
</td>

<td>在这个层级当中，定义了两个地址之间的信道连接与挂断，也就是计算机与计算机之间的沟通模式。举例来说，