物理層

主要是解決通道的問題，

• 涉及的技術：【訊號的調製解調技術】
• 採用的裝置：【modern（俗稱 貓）】

【modern】

其實就是Modulator（調製器）與Demodula-tor（解調器）的簡稱。所謂調製，就是把數字訊號轉換成電話線上傳輸的模擬訊號；解調，即把模擬訊號轉換成數字訊號，合稱調變解調器。它在傳送端通過調製將數字訊號轉換為模擬訊號，在接收端通過解調再將模擬訊號轉換為數字訊號。

可以簡單理解，大部分的電腦都是接電話線連入網路的。但是我們可以通過一個媒介(調變解調器)，用這個東西連入網際網路。網際網路上的模擬訊號，也是通過調變解調器轉化為數字訊號才被我們的電腦顯示出來的。

物理層只關注訊號的傳輸（邏輯01），而且是異構的（可以是衛星，也可以是電話線，也可以是光纖）。

鏈路層

關注的是利用通道傳送資料幀。

• 用到的協議：

      PPP協議（點對點通訊協議），用於閘道器點對點接入ISP時用到的協議。
  

還有CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即帶衝突檢測的載波監聽多路訪問技術(載波監聽多點接入/碰撞檢測)，用於區域網共用通道時使用的協議，採用的工作方式是，傳送者廣播訊息，區域網網內所有主機都能接收到資料幀，如果資料幀的目的實體地址是自己，並且CRC校驗通過就接收，否則就拋棄。

 鏈路層是不可靠傳輸，**分為2種模式**：

         - 1.   高效的不穩定模式，用於網路環境穩定的，【沒有重發機制】。
         - 2.   對於網路環境不穩定的（如WIFI），則採用了【重發機制】。

鏈路層2個重要特點：

• 擁有最大資料大小（不包含頭部和尾部），一般為1500byte.

網路層的資料包經過資料鏈路層封裝之後就叫“幀”，幀的頭部共14位元組，尾部4位元組，所以，幀的大小其實就是資料包長度加18位元組。MTU規定的是資料包長度，即幀的負載長度，比如MTU為1500，那麼幀長就是1518。但是幀還規定了最小長度為64位元組，也就是說，如果資料包長度小於46位元組( 64-18 = 46 ) 的話，在資料鏈路層封裝時會利用填充欄位把整個幀填充夠64位元組。

也就是說鏈路層的幀長度是 46~1518之間

• 另一個特點就是 鏈路層的以太幀對於網路層是透明的，採用了轉義機制，在傳送前把資料中包含的特殊字元進行轉義，在解釋的時候去掉轉義符號。

資料鏈路層用到的裝置：

• 1.集線器（hub）：

  用一根主幹線將所有的主機連線起來，可以理解為多個接入口的電線。
  

• 2.網橋(brige)：

  是一個智慧裝置，維護著一張地址表，使得訊息的不再像集線器一樣到處傳播，而是根據地址表的規則去傳播以太幀，只有2個介面，用來連線2跟主幹線，可以理解為智慧集線器。
  

• 3.交換機（ Switch）：

  被稱為多介面網橋，可以理解為在集線器上安裝很多個網橋，也是鏈路層裝置的進化的最終形態，在這裡我們可以按照自己的需求將所有接入網橋的主機組合成各種區域網,我們叫虛擬區域網（VLAN）。
  

網路層：

規定了網際網路的邏輯地址規則，採用了樹形結構的拓撲，將各個區域網連線起來，先運用ARP協議 廣播一次獲取目的主機的實體地址，將邏輯地址對映為實體地址（減少廣播的次數 ）。
（注： RARP 已經被拋棄，取而代之的是DHCP,區域網的動態IP分配協議）

網路層主要是掌握IP地址。

其中值得注意的是，有一類IP叫做 專網IP（10開頭，192.168開頭等），這類IP不會路由器轉發，一般用來做內網IP使用，所以可以重複使用緩解了IP地址不夠用的問題（但是仍然不夠用）。由於專網地址不被轉發，所以就出現了另一種技術，NAT網路地址轉換技術，他將內網地址埠對映（快取）為路由器（閘道器）的外網IP和隨機埠，使得專用網的訊息也能在網際網路流動，讓區域網與網際網路連成一片。

此外參考NAT的功能，還出現了另一門技術，用於連線2個異地（遠距離）的區域網的技術，一般用於企業內部，叫 虛擬專用網技術（VPN）。

對於路由協議，需要：

    - 路由資料報採用分組轉發，TTL限制了路由資料報在路由器之間轉發的次數.

    - 路由資料報的大小（包括頭部和尾部）受到：
        -1.  鏈路層MTU大小的限制（<1500byte），
        -2.  路由資料報自身長度欄位的限制(16位，即2的16次方個位元組= 65535位元組)，
        -3.  由於規定路由器最少能接受的資料大小為576 位元組 （注 ： IPv4為576 位元組 ，IPv6 1500位元組），由於IP資料報的頭部20byte，可選為8byte，所以資料報能傳送的資料最佳最大為548byte.

綜上所述,路由資料報最佳長度為： 548 byte

關於分組傳送：

標識：是一個自增的ID，當一個要傳送的資料報大於鏈路層的最大發送大小（1500byte）的時候就會被分片成很多個小資料報（分片也是資料報），這個欄位用來標識這些分片原先屬於同一個資料報。

標誌：是一個狀態碼，最低位MF表示是否為原先資料報的最後一個分片，第二位DF表示，是否允許分片。（ DF=0時才允許分片）

段偏移：表示分片的起始位偏移

最後，利用這 三個欄位 在接收端進行重組成【分片前原先的資料報】。