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OSI 七層模型簡介

· 3 min read

簡單來說，OSI 模型就是網路世界的一套通用語言，讓不同的電腦和裝置能夠透過標準化的規則互相溝通。

核心層級重點​

雖然模型有七層，但在實際運作與 DevOps 領域中，我們最常關注的是以下幾層：

L1 - 實體層 (Physical Layer)​

  • 做什麼：負責將數據轉換成訊號（光、電、無線電波）在硬體間傳輸。
  • 例子：網路線、Wi-Fi、集線器 (Hub)。

L2 - 資料連結層 (Data Link Layer)​

  • 做什麼：負責相鄰設備（節點到節點）之間的傳輸。
  • 關鍵：MAC 位址。
  • 單位：幀 (Frame)。
  • 設備：交換器 (Switch)。

L3 - 網路層 (Network Layer)​

  • 做什麼：負責「端到端」的傳輸，也就是如何從世界的這一頭找到另一頭的電腦。
  • 關鍵：IP 位址。
  • 單位：封包 (Packet)。
  • 設備：路由器 (Router)。

L4 - 傳輸層 (Transport Layer)​

  • 做什麼：負責區分同一台電腦上的不同服務（例如區分瀏覽器和通訊軟體）。
  • 關鍵：埠號 (Port)、TCP/UDP。
  • 單位：區段 (Segment)。

L5~L7 - 會話層、表示層、應用層​

  • 在現代的 TCP/IP 模型中，這三層通常被合併看待。
  • 這就是應用程式（如網頁瀏覽器）運作的地方，負責處理資料格式、加密和使用者介面。

容易混淆的概念：MAC vs IP​

  • MAC 位址 (Layer 2)：類似你的「身份證字號」，跟著硬體走。用於跳轉 (Hop-to-Hop)，確保數據能傳給隔壁的設備。
  • IP 位址 (Layer 3)：類似你的「通訊地址」，由網路分配。用於端對端 (End-to-End)，確保數據能到達最終目的地。

數據封裝 (Encapsulation)​

當你在傳送訊息時，數據會像俄羅斯娃娃一樣被層層包裹：

  1. 應用層：產生數據。
  2. 傳輸層 (L4)：加上埠號 (Port) 標頭 → 變成 Segment。
  3. 網路層 (L3)：加上 IP 標頭 → 變成 Packet。
  4. 資料連結層 (L2)：加上 MAC 標頭 → 變成 Frame。
  5. 實體層 (L1)：轉成 0/1 訊號 發送出去。

接收端則會反向操作，一層層拆解包裹，直到讀取數據。