Day7 – TCP/IP 與OSI 架構的比較(上)

大家如果有上過計算機概論課程的話，或多或少都會聽到老師介紹OSI七層架構，
但是在學校階段，OSI七層架構聽起來就真的是比較陌生一些，

因為沒有辦法實際了解到到底是在做甚麼，而出了社會之後，
這些東西又用再哪裡 ，這邊就稍微分類來做個介紹。

右邊是我們常聽到的OSI七層架構。對應到左邊的TCP/IP架構。
其實也就是將其進行分類。
Data Link & Physical 一同歸類在Network Acces 階層。
Application & Presentation & Session 歸類在 Applicatiom 階層。

我們這邊要來介紹一下:
先看到 Physical階層，HUB被分類在這個階層當中。
Hub是很多人喜歡使用，但網管不喜歡的存在。
原因很簡單，對於大眾而言，不用再另外拉線就可以有網路可以串接。
對於網管而言，越是亂接設備，就存在越多問題，所以到後頭都不得已得進行port security來進行介接設備上的封鎖，有時候不是網管喜歡限制你要幹嘛，但HUB串越多，該網段內的網路速度就容易被拖垮，
再公司內部就會衍生出許多業務問題。
來介紹一下Hub為什麼會拖垮速度，用明白話來說，一個port你就當成一間房間，
你在這個port上接了一個8 Port的Hub並接了8台主機，等同於這間房間被你隔成了8個小套房，
相較於其他人一人一間房，這邊8人一間房，我並不覺得會舒服到哪去，更有趣的就是HUB再串接HUB，房間就已經被隔得夠小了，你再硬要隔間再隔間，那擁擠就得自行承擔了。
但我們也必須承認，拉網路線並不便宜，所以很多老闆或主管會在不得已的考量下，串接HUB。

在來我們網上看到Data-Link層，這邊最具代表性的設備就是switch了，
Cisco 2960 / 2960X 都同屬 Layer 2(Data-Link )的Switche
這邊的設備就開始變聰明了，上面的HUB在傳送封包的時候是都不會去看到底要怎麼送，
所以每次再傳送資料的時候都用Broadcast去進行，也就是要送一封信要挨家挨戶的去問。
今天若是switch 串接 Hub 的模式(如下圖)。
那就會很有趣了，今天Switch送了一個封包給Hub,跟他說這個封包在你那，
幫我交給你那邊的使用者，結果Hub很可愛的除了問他那邊的使用者外，
還另外又跑去問了switch , 使用者是在你那裡嗎 ?
當環境那只有一台時還好，但若是有很多台，那就得要小心你整體的網路效能了。
 
為什麼會有這樣的狀況發生? 來討論一下理論面。
我們先來看看甚麼事碰撞領域
這會提及到Broadcast / Multicast / Unicast
在IPv6當中有另外的Anycast ,這邊先不多做說明。

▲switch會挑選自己要找的人，減少碰撞發生，降至為0
//每個switch的port都是一個碰撞領域(Collision domain)
但此碰撞領域中都ONLY一個設備，所以不會發生碰撞。

▲但實務上不建議如此使用，會降低效能。 

▲廣播舉例:
賣場廣播，某台車輛擋到出入口，要某個車主去移車，
車主接收到消息會去移車，非車主的聽完廣播就算了。

▲群撥舉例:
開視訊只讓某兩個人觀看。

Unicast <給特定的使用者>

Layer 2 (Data-link)設備就如同上述的理論一樣，他並不是沒有碰撞領域的這個問題，而是他將這個問題縮在一個port裡面，他可以這麼做的原因是他能夠知道port對接到的設備資訊，要不然他也無法達到這個效果，所以若是考量到公司內部整體效能面來看，最少還是得使用到switch等設備，當然若是預算不足的情況下，要使用HUB也是個緊急處理之道。

明天我們繼續談 TCP/IP 與OSI 架構的比較

將進入比較有趣的 Layer3 (internet) & Layer 4 (transport) 階層 以及 application階層