網路的層級

當我們按下 enter 後 Internet 會經過許多過程才能將資訊傳遞到另一端，而每種訊息格式依照規範模型分布在不同的層級，並協議好各層級的溝通標準、對應的傳輸規則，因此在了解 WebRTC 前我們可以先從網頁通訊說起，藉此知道 WebRTC 採取哪些通訊協議。

OSI 與 TCP/IP

兩者都是網路架構模型，TCP/IP 由兩位圖靈獎獲得者 Vint Cert 及 Robert Kahn 所開發，取名自 TCP（傳輸控制協定）及 IP（網際網路協定），OSI 則是由 ISO 國際標準化組織提出。

圖片來源： OSI模型、TCP/IP协议栈 

OSI (Open System Interconnection Model)

開放式系統互聯模型由國際標準化組織提出，它將通訊拆成7個抽象層，每一層都堆疊在最後一層之上。

• 第七層 Application 應用層

  提供應用程序和用戶 API，處理用戶需求，例如電子郵件、網頁瀏覽等。

• 第六層 Presentation 展示層

  數據的格式化、加密和壓縮，以確保不同系統間的互通。

• 第五層 Session 會議層

  負責建立、管理和終止通信會話，包括數據同步和錯誤處理。

• 第四層 Transport 傳輸層

  協助 OSI 前三層與 OSI 後三層進行溝通；port 與 port 之間的溝通。

• 第三層 Network 網路層

  路由和轉發，決定數據如何從源到目的地。

• 第二層 Data Link 資料連結層

  確保數據傳輸的完整性，包括檢查和修正錯誤。

• 第一層 Physical 實體層

  處理實際的硬體連接、電流、電壓、電纜……等的通信。

下面透過 TCP/IP 再說明一下每一層的用途!

TCP/IP (Transmission Control Protocol /Internet Protocol Model)

考古一下🚀~TCP/IP 協定的由來可追溯至20世紀50年代末，當時美蘇冷戰，美國為確保其計算機網絡在戰爭中不被摧毀及穩定性，建立了阿帕網(APPAnet)。然而，在不同計算機網絡間通信上有限制，因此APPA開始研究新的協議，這促成了”互聯網”的誕生。最初，阿帕網使用 NCP 協議，但限制在同構環境中使用。為了解決這個問題，科學家 Vint Cert 及 Robert Kahn 提出了 TCP/IP 協議，確保不同計算機和環境間的互聯，成為互聯網之父。雖然 TCP/IP 提出後一度被視為簡化的 OSI 模型，但經過改進，最終成為全球互聯網的基石。

• Application 應用層

  負責應用程式的通訊；包括各種協議；例如：HTTP(網頁瀏覽)、HTTPS(安全的HTTP協議)、SMTP(電子郵件)、FTP(文件傳輸)、DNS(將域名轉換為IP地址)……等

• Transport 傳輸層

  處理 port 與 port 之間的溝通；包含TCP/UDP，WebRTC 使用 Transport 層來實現瀏覽器之間的通信。WebRTC通常使用 UDP 協議，以實現低延遲和高效的實時通信。

  • TCP：提供可靠的數據傳輸，確保數據不丟失、不重複，並按順序到達。
  • UDP：提供不可靠的數據傳輸，速度較快，但不保證數據的可靠性。

• Network 網路層

  負責將數據從一個地方傳送到另一個地方，就像郵局將信件從寄件人送到收件人一樣。這一層使用IP（Internet Protocol）來標識設備的位置，有兩種主要的IP協議，分別是 IPv4 和 IPv6。

  備註：IPv4 使用32位地址，通常表示為四組數字，每組範圍在0到255之間，隨著IPv4地址耗盡，IPv6 將成為未來互聯網的主要協議。

• Network Access 網路訪問層

  處理實際的硬體連接、電流、電壓、電纜……等的通信。

用一張圖說明TCP/IP模型做的事：借用 Huli 從傳紙條輕鬆學習基本網路概念 圖片可以很清楚的了解!

圖片來源： Huli 從傳紙條輕鬆學習基本網路概念

重點整理

• 網絡通信涉及多個層級，每個層級負責不同的功能，並遵循特定的通信協議和標準
• OSI 與 TCP/IP 兩者都是網路架構模型，前者分為七層由ISO提出，後者則是分為四層由 Vint Cert 及 Robert Kahn 提出；也是現今被廣泛利用的網路通訊模型。
• Transport層（傳輸層）在 TCP/IP 模型中負責處理端口之間的通信，並包括 TCP/UDP 而 WebRTC的通訊也是在這一層完成的

下一篇會說明 傳輸層的TCP/UDP~🙌

參考資料

[第四週] 網路基礎 - TCP/IP | Yakim shu (yakimhsu.com)
OSI七层模型与TCP/IP四层结构的区别/联系 | 阿培 (cntsp.github.io)
OSI七層架構 和 TCP/IP通訊協定 的比較 - HackMD