大家不僅公認 Linux 系統非常穩定, 效能極佳, 且 網路功能超強。各種 Linux 發行版 (Linux
Distribution) 都附上各式各樣的伺服器軟體, 可提 供 Web 、Mail 、Telnet 等多項服務。
對於一般企業而言, 若要另外購買上述這些伺服器 軟體, 勢必要一大筆預算。如今 Linux 統統免費奉 送, 可說是非常划算的選擇。
什麼是 什麼是
什麼是什麼是 Linux 發行版發行版發行版發行版？？？？
Linux 實際上只包含作業系統的核心部份, 例如：
檔案系統的管理、記憶體資源的分配等等, 但不涵 蓋應用程式的部份。
對於一般使用者而言, 若只有作業系統核心而無應 用程式, 其實非常不方便。因此, 便有組織或廠商 以 Linux 核心搭配各種應用程式來發行, 稱為發行 版 (Distribution)。
目前最知名的發行版廠商為 Red Hat 公司, 其他 還有 Fedora 、Ubuntu 、Debian 等等發行版都有 許多使用者。大部分發行版皆可從網路上免費下
Linux
Linux 雖然具有上述許多優勢, 但也有下列缺點：
•對於使用者的要求較高
Linux 的設定通常較為複雜, 且有些要在文字模式 下進行。因此, 使用者必須充份了解各種設定背後 的原理, 以及指令參數的用法。
不過, 近年來 Linux 套件也搭配了圖形操作介面－
X Window, 讓使用者能夠更輕鬆地執行作業。
Linux
•硬體支援的程度較差
由於 Windows 作業系統目前在數量上仍佔絕對的 優勢, 因此大部份硬體廠商在推出產品時, 一定都 會附上 Windows 驅動程式。相對地, Linux 的驅動 程式就比較少見。
不過, 近年來一些大廠在推出新產品時, 也會同時 開發 Linux 驅動程式, 對於 Linux 的支持者而言, 可 說是一大福音。
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•可用的商用軟體較少
大部份的商用軟體廠商也都是西瓜靠大邊的擁護 者。而且為了保護利益, 不太可能公佈軟體的原始 碼或移植到 Linux 上。影響所及, Linux 上可用的 商用軟體數量少於 Windows 。
1-5 OSI 模型
模型模型模型相信許多人在學習網路知識的過程中, 或多或少都 聽過 OSI 模型 (Open Systems
Interconnection Model, OSI Model)。可是筆者更 相信有不少人是『鴨子聽雷』、『有聽沒有懂』, 甚至到了課程結束、考試過關, 還始終搞不懂：
『究竟模型有啥用途？模型跟網路有什麼關 係？』。
1-5-1 模型的用途
模型的用途模型的用途模型的用途且讓我們先舉一個例子來說明模型的用途。
假設小陳是某社區開發案的專案負責人, 要在發表 會上說明整個專案的背景、設計理念與特色。
如果, 小陳僅以書面資料和口頭報告, 儘管說得天 花亂墜, 聽眾的反應可能還是會很冷淡。因為小陳 所講的都是看不到、摸不著、很抽象的畫面,而且 每個人所想像的畫面可能大相逕庭, 自然激不起共
模型的用途 模型的用途 模型的用途 模型的用途
反之小陳若將社區的設計尺寸按等比例縮小, 製作 一個栩栩如生的模型。
在發表會上, 利用該模型逐項講解。由於聽眾能夠 具體地看到各種設施的外觀、位置,因此能充分了 解整個設計的優點, 必然給予較正面的回應。
模型的用途 模型的用途 模型的用途 模型的用途
由上例觀之, 一個適當的模型能將複雜的事情具體 化、簡單化。
而網路上的工作錯綜複雜, 倘若能利用一個好的模 型來說明, 肯定能對學習有正面的幫助。
然而網路模型的設計, 實無定法, 各家的模型皆有 所長。以下所要介紹的模型, 是被公認為最著名、
最具影響力的網路模型－OSI 模型。
1-5-2 OSI 模型的
模型的模型的模型的 7 層架構簡介層架構簡介層架構簡介層架構簡介International Organization for Standardization
(ISO, 國際標準組織) 於 1984 年發表了 OSI 模型, 將整個網路系統分成 7 層 (Layer), 每層各自負責 特定的工作,如下圖。
OSI 模型的
模型的模型的模型的 7 層架構簡介層架構簡介層架構簡介層架構簡介第 第
第第 1 層層層層：：：：實體層實體層實體層實體層
此層主要包含以下 3 項規格：
•傳輸資訊的介質規格。
•將資料以實體呈現並傳輸的規格。
•接頭之規格。
無論何種通訊, 雙方最終得透過實體的傳輸介質來 連接, 例如：同軸電纜、雙絞線、無線電波、紅外 線等等 (要記得無線電波、光波也是實體的)。
第 第
第第 1 層層層層：：：：實體層實體層實體層實體層
而不同的介質有不同的特性, 所以 0 與 1 的數位 資料在傳送之前, 可能會經過轉換, 將數位資料轉 變為光脈衝或電脈衝以利傳輸, 這些轉換及傳輸工 作便是由實體層負責。此外,決定傳輸頻寬、工作 時脈、電壓高低、相位...等等細節, 也都是在此層 規定。
例如：在個人電腦上廣泛運用的 RS-232 (正式名 為 EIA-232), 及討論數據機時必談的 V.90 、
第 第
第第 2 層層層層：：：：鏈結層鏈結層鏈結層鏈結層
此層的主要工作包含以下 3 項：
•同步
網路上可能包含五花八門、不同廠牌的裝置, 沒人 敢肯定所有裝置都能同步作業。因此鏈結層協定會 在傳送資料時, 同時進行連線同步化, 期使傳送與 接收雙方達到同步, 確保資料傳輸的正確性。
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第第 2 層層層層：：：：鏈結層鏈結層鏈結層鏈結層
•偵錯
接收端收到資料之後, 會先檢查該資料的正確性, 才決定是否繼續處理。檢查錯誤的方法有許多種, 在鏈結層最常用的是：傳送端對於即將送出的資料, 先經過特殊運算產生一個 CRC (Cyclic
Redundancy Check) 碼, 並將這個 CRC 碼隨著資 料一起傳過去。
而接收端也將收到的資料經過相同的運算, 得到另
第 第
第第 2 層層層層：：：：鏈結層鏈結層鏈結層鏈結層
其實接收端在許多層都會做偵錯工作, 但鏈結層是 把守第一關, 若是過不了這一關, 通常這份資料就 直接被捨棄掉。至於是否通知對方再重送一份, 則 是每種鏈結層協定的作法不同, 有的自己做, 有的 交給上層的協定來處理。
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第第 2 層層層層：：：：鏈結層鏈結層鏈結層鏈結層
•制定媒體存取控制的方法
當網路上的多個裝置都同時要傳輸資料時, 如何決 定其優先順序？是讓大家公平競爭、先搶先贏？或 是賦予每個裝置不同的優先等級？這套管理辦法通 稱為媒體存取控制方法媒體存取控制方法媒體存取控制方法媒體存取控制方法 (Media Access Control
Method, MAC Method), 我們在第 4 章會詳細說明 目前最普遍的區域網路－乙太網路－所採用的媒體 存取控制方法。
第 第
第第 3 層層層層：：：：網路層網路層網路層網路層
此層的主要工作包含以下兩項：
•定址
在現實生活中, 每棟房子都會有一個唯一的地址, 以方便郵差遞送信件, 或是外地訪客找到位置。在 網路世界裡, 所有網路裝置都必須有一個獨一無二 的名稱或位址, 才能相互找到對方並傳送資料。至 於究竟採用名稱或位址？命名時有何限制？如何分 配位址？這些工作都是在網路層決定。有關定址的 介紹, 請參閱第 8 章。
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第第 3 層層層層：：：：網路層網路層網路層網路層
•選擇傳送路徑
若從傳送端到接收端有許多條路徑, 要如何決定走 哪一條呢？我們以下圖為例：
第 第
第第 3 層層層層：：：：網路層網路層網路層網路層
從 A 傳資料到 D 有多達 5 條路徑：
第 第
第第 3 層層層層：：：：網路層網路層網路層網路層
乍看之下似乎以第 1 號路徑距離最短, 因為它沒經 過其它節點, 所以傳輸速率最快。然而實際上卻未 必如此, 還應該考慮線路品質、可靠度、使用率、
頻寬、成本等因素, 才能選出最佳路徑。我們會在 第 10 章說明路徑選擇的運作方式。
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第第 4 層層層層：：：：傳輸層傳輸層傳輸層傳輸層
此層的主要工作包含以下 3 項：
•切割資料並編定序號
當所要傳送的資料長度很大時, 便會將其切割成多 段較小的資料, 而每段傳送出去的資料, 未必能遵 循『先傳先到』的原則, 有可能『先傳後到』, 因 此必須為每段資料編上序號, 以利接收端收到後能 組回原貌。
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第第 4 層層層層：：：：傳輸層傳輸層傳輸層傳輸層
•控制資料流量
如同日常生活中難免遇到塞車, 網路傳輸也會遇到 壅塞 （Congestion） 情形。此時傳輸層協定便負 責通知傳送端：「這裡塞住了, 請暫停傳送資
料！」等到恢復順暢後, 再告知傳送端繼續傳送資 料。換言之, 就像交通指揮員, 控制資料流（Data Flow）的順暢。
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第第 4 層層層層：：：：傳輸層傳輸層傳輸層傳輸層
•偵錯與錯誤處理
這裡所用的偵錯方式, 可以和鏈結層相同或不同, 兩者完全獨立。一旦發現錯誤,也未必要求對方重 送。例如：TCP 協定會要求對方重送, 但 UDP 協 定則不要求對方重送 (詳見第 12 章)。
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第第 5 層層層層：：：：會議層會議層會議層會議層
負責通訊的雙方在正式開始傳輸前的溝通, 目的在 於建立傳輸時所遵循的規則,使傳輸更順暢、有效 率。溝通的議題包括：使用全雙工模式或半雙工 模式 (詳見第2-6 節)？如何發起傳輸？如何結束傳 輸？如何設定傳輸參數？...等等。
就像兩國元首在見面會商之前, 總會先派人談好議 事規則, 正式談判時就依據這套規則進行, 才不至 於擦槍走火、場面失控。
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第第 6 層層層層：：：：表達層表達層表達層表達層
此層的主要工作包含以下 3 項：
•內碼轉換
我們在鍵盤上輸入的任何資料, 到了電腦內部都會 轉換為代碼, 這種內部用的代碼稱為『內碼』。現 今絕大多數的電腦都是以 ASCII（American
Standard Code for Information Interchange） 碼 為內碼, 可是早期的電腦卻可能採用 EBCDIC
(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) 碼為內碼, 於是這部電腦的 『0』 可能變成 另一部電腦的 『9』, 如此勢必天下大亂。
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第第 6 層層層層：：：：表達層表達層表達層表達層
遇到這種情形, 表達層協定就可以在傳輸前或接收 後, 將資料轉換為接收端所用的內碼系統, 以免解 讀有誤。
•壓縮與解壓縮
為了提升傳輸效率, 傳送端可在傳輸前將資料壓縮, 而接收端則在收到後予以解壓縮, 恢復為原來資料, 這個壓縮、解壓縮工作可由表達層協定來做。但是 在實作上, 有鑒於許多應用層軟體在這方面的表現