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網路基礎知識

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Ben Lai
作者
Ben Lai
畢業後,進入 devops 領域。目前擔任 SRE 工程師,專注於系統可靠性和自動化。喜歡探索新技術,並致力於提升系統性能和穩定性。

OSI 網路七層架構
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網路七層架構是一個概念模型,用來描述網路通訊系統不同的功能層次。每一個層次都有特定的功能,並且與其他層次進行互動。這個模型有助於理解和設計網路系統,並促進不同系統之間的互操作性。

  1. 第一層:實體層

    實體層通常也稱作物理層,生活中常見的網路數據傳輸設備都屬於實體層的範疇。例如集線器、中繼器、網卡等。

  2. 第二層:資料連階層

    資料連結層主要負責在同一個網路中,不同的裝置之間進行資料傳輸。這過程中會將數位訊號封裝程資料訊框(Data Frame),使用媒體存取控制(Media Access Control,MAC)來確保資料能夠正確地傳輸到目的地。

    補充:MAC 是 48 位元的硬體位址,用來識別網路介面卡(Network Interface Card,NIC)的唯一識別碼。跟 IP 位址不一樣。

  3. 第三層:網路層

    網路層負責在不同的網路之間進行資料傳輸,會使用網際網路協定(Internet Protocol,IP),將資料封裝成封包(Packet),在網路上傳輸。封包裡面的 IP 會告訴網路設備這筆資料的的來源跟目的地。

  4. 第四層:傳輸層

協助 OSI 前三層與後三層進行溝通,處理流量&錯誤控制,傳輸層會確保資料能夠完整。

前面提到的 MAC 跟 IP 都是主機和主機之間的溝通,傳輸層之間的溝通則是使用端口(Port)。

只要確認「主機跟主機連結」和 「port 和 port 通道」就能實現應用程式之間的溝通。

  1. 第五層:會議層

    建立網路連線,等資料傳輸完後,在中斷連線。

    會有檢查點機制,同步資料傳輸。例如下載 50M 檔案的時候,每 10M 會有一個檢查點。如果傳輸中斷,可以從上次的檢查點繼續下載。

  2. 第六層:展示層

    負責轉譯、加密、壓縮資料。

    設備之間在通訊時可能使用不同的編碼方式,展示層會將資料轉譯成應用程式能夠理解的格式。

    加密是為了確保資料在傳輸過程中的安全性,在傳輸者端進行加密,接收者端進行解密。

    接收應用程式端的資料後,會進行壓縮,傳輸到會議層的時候可以減少資料量,提高傳輸效率。

  3. 第七層:應用層

    透過通訊協定跟資料操作把資訊整合起來,提供給使用者應用程式使用。最常見的例子就是網頁瀏覽器。

    常見的應用層協定有 HTTP、FTP、SMTP 等。

請求標頭
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在網路通訊中,請求標頭(Request Header)是指在 HTTP 請求中包含的元數據,用於傳達有關請求本身的信息。

  • Host: 請求的目標伺服器主機名稱和端口號。
  • User-Agent: 發出請求的客戶端軟體資訊,例如瀏覽器類型和版本。
  • Content-Type: 請求主體的媒體類型,例如 application/json 或 text/html。

參考資料
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