OSI 模型下四層：網路底層工程師的戰場！

更新日期： 2025 年 4 月 7 日

你可能已經知道，網路的傳輸過程其實是由一層層的機制支撐起來的。

就像寄一封信，不只需要郵差，還得有地址、路線規劃、包裝方式……這一切，在網路世界中也一樣複雜。

在 OSI 模型中，下四層（Layer 1 到 Layer 4）負責處理「資料怎麼送出去」這件事，是網路傳輸的實戰區，硬體與協定齊上陣。

這篇文章就帶你認識這些底層工程師的戰場：從實體訊號到封包拆封，從 IP 尋址到 TCP 傳送，網路世界的魔法就在這裡發生。

Layer 4：傳輸層（Transport Layer）— 保證資料安全送達的司機

在 OSI 模型中，傳輸層就像是一位專業司機，負責把應用層傳下來的資料「切好包好、安全送出」，並確保對方真的有收到。

它不是開車亂送，而是有 SOP、有對講機、有 GPS 跟簽收流程的那種嚴謹送貨員。

功能重點解析

🧱 資料分段（Segmentation）：

🔧 把大資料切成小份送出去，再拼回來

當你使用瀏覽器開網頁或用手機 App 傳圖片時，這些資料通常都非常龐大，不可能一次就整包送出去。

因此，傳輸層的第一項重要任務就是：將資料分割成數個「小段（segments）」，這樣每一段在網路中傳送時比較穩定，也能避免網路壅塞。

🎯 技術細節補充：

• 每個 segment 都會附上自己的「編號」（Sequence Number），像是：
  • 第 1 段：Sequence 1001
  • 第 2 段：Sequence 1002
• 接收端收到後，會根據這些編號重新組裝成原始資料。
• 若順序錯亂或某段漏掉，就會通知對方重送那一段。

📦 生活比喻：

就像你要寄一整組家具，會把沙發、桌子、椅子分別包裝，分成幾箱分開送；到了目的地再依說明書組裝還原。

🧃 流量控制（Flow Control）：

🛑 根據對方能力，調整發送速度，避免壅塞

在網路世界裡，不是每一台設備都有相同的「接收能力」。

如果傳送端一直狂發資料，而接收端還來不及處理，就會發生資料丟失或延遲的問題。

所以傳輸層會使用一種叫做 流量控制（Flow Control） 的機制，動態調整傳送的速度。

🎯 技術細節補充：

• 最常見的是 滑動視窗協定（Sliding Window Protocol）。
• 接收端會持續告訴發送端：「我目前的視窗大小是多少（Window Size）」，這代表我一次可以接收幾段。
• 發送端根據這個視窗大小，決定要不要繼續傳或暫停等待。

🏭 生活比喻：

像是在工廠搬運貨物，對方倉庫還沒清完你送的貨，就要先等一等，不然會堵在門口，全部壞掉。

🕵️‍♂️ 錯誤偵測與重傳（Error Checking & Retransmission）：

🔁 資料出錯就重來，保證內容正確無誤

網路環境可能會受很多因素干擾（電磁波干擾、網路不穩定、路由器過載等），有可能導致資料在途中遭到損壞、遺失或變形。

這時傳輸層就會負責檢查錯誤，只要發現有問題的段落，就重新發送一次，確保最後送達的資料與原始一致。

🎯 技術細節補充：

• 每個資料段都會附加一個 checksum（校驗碼），由發送端計算，接收端重新計算比對。
• 如果 checksum 不一致，就代表資料中途出錯，接收端會要求發送端「重傳」。
• 這套機制是 TCP 協定的核心功能之一（UDP 沒有）。

📩 生活比喻：

像你傳真一份文件，對方如果收到的有破圖或缺頁，會打電話請你再傳一次。只有等對方說「我收到正確的了」，整件事情才算完成。

🔗 連線管理（Connection Management）：

🤝 建立一條可靠連線，雙方握個手再傳資料

TCP 協定的最大特色，就是它是「有連線的協定（Connection-Oriented）」。

這代表：在開始資料傳輸前，雙方會進行一個 「三次握手」（3-way handshake） 的流程，確認彼此都在線、準備好了，才開始傳送資料。

🎯 三次握手流程：

1. Client（主動方）送出 SYN（我要連線）
2. Server 回 SYN+ACK（我在這，收到你的請求）
3. Client 再送 ACK（收到你的回應了）

握手成功後，才會開始真正的資料交換。這樣可以避免浪費資源在錯誤連線上。

🔐 補充：

• TCP 在斷線時也有「四次揮手（Four-way Handshake）」的拆線機制，確保資料全部送完後才結束連線。
• UDP 則完全不會握手，開門就丟資料，效率高但風險也高。

☎️ 生活比喻：

就像你打電話前會先「喂？你在嗎？」確認對方有接通才開始聊天，而不是一接起來就劈哩啪啦講一堆。

小結：為什麼這些功能超重要？

• 沒有 分段重組，大型資料根本送不出去
• 沒有 流量控制，網路就會擠爆或資料遺失
• 沒有 錯誤檢查，你收到的圖片可能壞一半
• 沒有 連線管理，你可能對著一個不存在的對象一直發資料

常見傳輸層協定比較：TCP vs UDP

在傳輸層，我們最常遇到兩種協定：TCP（Transmission Control Protocol） 和 UDP（User Datagram Protocol）。

這兩位「資料快遞員」風格完全不同，一位重視「穩定準確」，一位講求「迅速有效」。到底什麼情境該用誰？我們來深入看看！

✅ TCP：傳輸層的穩重老司機

✔ 有連線（Connection-Oriented）

TCP 每次傳輸前，雙方都會建立連線（三次握手），確保彼此準備就緒，像打電話前先「喂？你有在線上嗎？」

✔ 有確認機制（Acknowledgement）

每收到一段資料，接收端會回傳「我收到了」的 ACK 訊息，沒收到就會重傳，直到成功為止。

✔ 有錯誤檢測與重傳

每段資料都會附上 checksum，TCP 會確認資料沒壞掉，否則就重送。

✔ 有順序控制（Sequence Control）

若資料順序亂掉，TCP 會幫你重新排列，讓接收端拿到的資料一定有邏輯順序。

📦 適用場景：

💼 資料完整性、正確性極度重要的應用。

• HTTP/HTTPS：打開一個網頁，你總不能只收到一半的 HTML 吧？
• Email（SMTP, IMAP）：信件傳一半誰受得了？
• FTP（檔案傳輸）：上傳的程式碼或照片不能壞掉。

🎈 UDP：傳輸層的奔放外送員

❌ 無連線（Connectionless）

UDP 不會確認對方是否在，只要你開門，它就直接把資料丟出去了。

❌ 沒有 ACK 回應

送了就算，不管有沒有接到。對 UDP 來說，速度比確認更重要。

✅ 傳送速度快、延遲低

因為省略連線、確認、重傳等機制，UDP 特別適合需要「即時回應」的場景。

❌ 沒有順序控制

資料順序可能亂跳，使用端得自己想辦法處理或直接忽略。

🚀 適用場景：

⚡ 即時性更重要、可容許小部分資料遺失的應用。

• 線上遊戲：你不會希望角色延遲 3 秒才動起來吧？
• 語音通話（VoIP）：有一兩句聽不清楚也比 lag 更能接受。
• 直播串流（Twitch、YouTube Live）：畫面掉一兩格比起停頓更可接受。
• DNS 查詢：只是問一下「這個網址的 IP 是什麼？」失敗再問一次即可。

🧺 生活舉例比較

✅ 用 TCP 傳資料 = 寄掛號信

你寄一封重要的文件給某人，選擇「掛號 + 收件人簽名」，這樣你可以追蹤它在哪裡、是否成功送達，如果途中遺失還可以補寄。

這就像你開啟一個網站，TCP 會負責穩定地把 HTML、CSS、圖片等完整內容送到你的瀏覽器。

🎈 用 UDP 傳資料 = 丟紙飛機

你在教室裡丟一台紙飛機給對面同學，你不會等他說「我收到了」才丟下一台。反正你可以不斷丟，希望他有機會接到大部分訊息。

就像你在看直播，主機只管繼續送資料，不會等你「看懂」才繼續播下去。即便漏了幾個畫格也無妨，畫面不能卡住才是重點。

🧩 小提醒（觀念整理）：

🔧 延伸應用與實務面補充

• 網路工程師與後端工程師，需要知道每種協定通常使用哪個 port 號：
  • TCP 80：HTTP
  • TCP 443：HTTPS
  • UDP 53：DNS 查詢
  • UDP 500：VPN 通訊
• 防火牆與路由器設定時，會依據 TCP/UDP port 決定放行或阻擋哪些服務。
• 資安防護常針對特定 port 做限制，避免某些 UDP 攻擊（如 DDoS 放大攻擊）。

✅ 結語：

TCP 和 UDP 沒有誰比較好，只有哪一種「更適合你的應用場景」。

• 想要完整準確？選 TCP
• 想要快速即時？選 UDP

理解兩者差異後，你不只是能寫出好程式，也能判斷應該怎麼設計傳輸流程，這就是進階網路思維的開始！

Layer 3：網路層（Network Layer）— 負責「怎麼走」的導航員

在 OSI 模型中，網路層就像是整個資料傳輸過程中的 導航員 或 物流指揮中心。

當你按下「送出」之後，資料不會瞬間到達目的地，而是要經過層層中繼、轉送，每一步都需要知道「該往哪裡走」，這正是網路層的工作。

功能重點解析

📍 邏輯地址管理（IP Address Management）

🧠 每個裝置的網路身分證，讓資料知道去哪裡

在網路世界裡，裝置與裝置之間要傳資料，首先就得知道彼此是誰、在哪裡。這就像你寄包裹前，必須知道對方的地址，才能確保資料送到正確的位置。

這時，網路層會幫每一台裝置分配一個「邏輯位址」— IP 位址，是整個通訊的基本單位。

🧾 IP 位址是什麼？

• 是一組用來識別裝置的數字編碼
• 像是網路世界的「地址」
• 與第二層的 MAC（硬體位址）不同，IP 是可以跨網段、跨區域、甚至全球辨識的

🧠 IP 位址的幾個特性：

🧪 常見的 IP 位址類型：

IPv4（目前最常用）

• 範例：192.168.0.1
• 由 4 組 8 位元（0-255） 組成，共約 42 億組位址

IPv6（未來趨勢）

• 範例：2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
• 由 128 位元構成，位址數量多到可以給每一粒沙子一個 IP

🔎 延伸知識：私有 IP vs 公有 IP

✔ 小提醒：你平常家中電腦上的 IP，通常是私有 IP，透過 NAT 由家中路由器的「公有 IP」與外界溝通。

🧭 封包路由（Routing）

📦 資料怎麼從 A 點走到 B 點？就是靠它

資料不是一瞬間傳送，而是拆成一段段的「封包」（Packet），透過一台又一台的路由器中繼，像貨車中轉一樣，把資料運送到目的地。

這整個規劃路徑的過程，就叫做「路由（Routing）」，由網路層負責。

🚛 路由器是什麼？

• 是一種網路設備，專門幫封包「決定下一站往哪走」
• 會根據路由表（Routing Table）判斷「最短/最優路徑」
• 每經過一台路由器，封包就會更新一次自己的路徑資訊

🔍 延伸理解：靜態路由 vs 動態路由

🧠 類比說明：

想像你是送貨員，要從台北把包裹送到高雄：

• 你不會一次送到，而是先到轉運站（像是台中），再往下一站
• 每一個轉運站的決定，都是靠「路由表」來判斷要送去哪一站最快

如果中途有路線壅塞或某段封包失敗，封包可能會被丟棄或回報錯誤（靠 ICMP 協助，這在後面會提到）

🌐 跨網段通訊（Inter-network Communication）

🌍 讓資料不只在一個區網中流動，而是跨世界通行

所謂「跨網段」，是指資料要從一個區域網路（LAN）發送到另一個不同的網段，甚至跨越國界、跨越不同的供應商、資料中心……這就是網路層的真正價值。

📶 為什麼要跨網段？

因為世界不是只有你一個區網。

• 你家裡是 192.168.0.x 的 LAN
• Google 的伺服器是 142.250.x.x
• 它們不在同一個網段，資料就需要透過網路層來「跳網」

📦 舉例說明：

你在台灣打開一個在美國的網站：

1. 你的裝置產生封包，附上 來源 IP（你的私有 IP） 和 目的 IP（網站的公有 IP）
2. 封包先傳到你家裡的路由器（第一跳）
3. 再傳到電信公司的中繼站（第二跳）
4. 再傳往國際海底電纜、雲端機房……
5. 一路跳躍經過十幾台路由器，最終送到 Google Cloud 上的伺服器

這就是「跨網段通訊」的魔法，封包能靠 IP + Router 在全球自由穿梭。

常見協定介紹：

IP（Internet Protocol）

這是網路層最基礎也最重要的協定，用來：

• 分配邏輯位址（IP）
• 定義封包格式（例如包含來源 IP、目的 IP）
• 讓資料可以從 A 傳到 B，即便 A 和 B 不在同一個網段

常見版本：

• IPv4（目前仍最常用）
• IPv6（為了解決 IP 位址枯竭而設計）

ICMP（Internet Control Message Protocol）

這是用來「輔助 IP 傳輸」的協定，幫忙做：

• 錯誤回報（例如封包送不到、主機無法抵達）
• 診斷工具：例如常見的 ping 指令和 traceroute

🛠 舉例：

• 你打 ping google.com，其實就是在用 ICMP 封包測試：
  • 「嗨 Google，我傳得到你嗎？」
  • Google 回覆：「有，我收到囉！」

📦 舉例說明：寄包裹的路線怎麼選？

想像你從台北寄一個包裹到高雄：

• IP 位址：像是包裹上的收件人地址，唯一指向目的地
• 網路層：就像是郵局物流系統，會幫你安排最有效率的運送路線
• 路由器：像是轉運站，一站站把包裹送往正確方向
• ICMP：像是快遞員回報「找不到地址」或「成功投遞」

即便這封包裹不是一次直達，也能一站一站地轉送，直到送到目標收件人手上，這整個過程都是網路層的功勞。

🧠 小提醒：

• IP 只負責「送到地址」，不保證送得到，也不保證內容完整 → 這是傳輸層（TCP）的事
• 網路層的工作是讓資料「走得出去、找得到目標」
• 如果網路斷線、IP 錯誤、路由器不通，資料就會卡住在這一層

Layer 2：資料連結層（Data Link Layer）— 鄰居間溝通的傳遞員

當資料從電腦中被送出時，它不會一開始就跑到很遠的地方，而是先在附近的網路中傳遞，像是在區域網路（LAN）中找鄰居。

這個階段由「資料連結層」負責，它就像是你家社區的大樓管理員，確保每一封資料「信件」送到對的住戶手中。

功能重點解析

📦 資料幀（Frame）處理

當上一層（網路層）準備好封包後，資料連結層會將這些封包包裝成「資料幀（Frame）」，這是這一層傳遞資料的單位。

每個 Frame 都會包含：

• 來源 MAC 位址（下方接續說明）
• 目的 MAC 位址
• 資料內容
• 檢查碼（FCS）（下方接續說明）

這就像在送快遞時，在外箱上貼上寄件人與收件人資訊，並加上條碼做驗證。

🧾 實體位址辨識（MAC Address）

MAC（Media Access Control）位址是每個網卡出廠時寫死的、全球唯一的硬體位址。

資料連結層會使用這個位址來辨別裝置。

所以資料連結層主要處理的是：「這個 Frame 要送到哪一張網卡？」

🧪 錯誤檢查（CRC 校驗）

當資料在網路線中傳送時，可能會因為電磁干擾或訊號衰減而出錯。為了避免資料出錯還照常收下，資料連結層會在每個 Frame 後面加上一段檢查碼，稱為 CRC（Cyclic Redundancy Check）。

• 發送端：用特定演算法產生 CRC 校驗碼，附在資料尾端
• 接收端：收到後重新計算 CRC，與附加的比對是否一致
• 若不一致，就丟棄該 Frame，並等待重傳

這就像快遞盒上貼了條碼，收件人掃一下確認是否「完整無損」。

資料連結層的核心技術與設備

🔧 讓資料能「安全送到區網內正確裝置」的底層工程

資料連結層負責的是本地網路（區網）內的資料傳輸。

但這件事背後其實由一整套技術與設備合作完成，從「誰是收件人」、「怎麼包裝」、「送到哪個 port」、「是否送錯或壞掉」，每一步都需要明確的規則與設備支援。

以下，我們按邏輯順序逐步介紹這些角色的功能與關係。

📐 Ethernet（乙太網路）：定義 Layer 2 的基本規則

在我們開始說明資料是怎麼被送出去之前，必須先知道這一切「規則是誰訂的」。

Ethernet 就是資料連結層最廣泛使用的通訊標準協定，它定義了：

• Frame（資料幀）的格式：包括哪些欄位、欄位順序、長度限制
• 資料的傳輸方式與速率（10Mbps、100Mbps、1Gbps 等）
• 媒介存取方式（如 CSMA/CD）
• 如何進行錯誤檢查（使用 CRC）

🧠 沒有 Ethernet，所有關於 Frame 的格式、怎麼傳送資料、怎麼判斷對錯，就會變得混亂無章。

所以你可以把它想像成：

✍️ Ethernet 是整個 Layer 2 傳輸的「建築設計圖與交通法規」，所有後續設備與機制都根據它運作。

🎯 MAC 位址：在區網中識別「誰是誰」

在 Ethernet 所定義的 Frame 格式中，會包含「來源 MAC」與「目的 MAC」。
這裡的 MAC（Media Access Control）位址 就是每台裝置的唯一實體 ID，就像每戶人家的門牌號。

• 長度固定為 48 位元，常見格式如：00:1A:2B:3C:4D:5E
• 每張網卡（無論有線或無線）出廠就內建，不會重複
• 只在「本地網路」中使用，不會被 Router 傳出去

資料連結層要送資料時，必須要知道「目的 MAC」，Frame 才能找到正確的接收端。

🧪 CRC（Cyclic Redundancy Check）：資料檢查碼

為了避免 Frame 在傳送過程中因訊號干擾而損壞，Ethernet 在每個 Frame 尾端都會加入一段稱為 CRC 的檢查碼。

• 發送端根據 Frame 內容用公式產生一組 CRC
• 接收端收到後重新計算一次
• 若不一致 → 資料丟棄，等待上層重新發送

🧯 這就像信封上貼了防偽條碼，若條碼損壞，就不收這封信。

📦 交換器（Switch）才是本地網路中的搬運工

我們剛剛提到，資料連結層要送資料時，必須知道目的 MAC 位址，Frame 才能「針對地址」投遞。

那麼接下來的問題就是：

✅「資料幀已經標好目的 MAC，誰來幫它送出去？送去哪裡？怎麼送？」

這就牽涉到本層中最關鍵的網路設備 —— 交換器（Switch），它是整個區域網路中的交通指揮員與快遞站。

🔀 交換器（Switch）：區網資料的搬運中心

Switch 是 Layer 2 的實體設備，工作內容是：

1. 接收來自裝置的 Frame
2. 讀取其中的 目的 MAC 位址
3. 判斷該 MAC 是接在哪一個 port（連接埠）
4. 把資料送往正確的出口 port，只給該裝置

那問題來了：

💭「Switch 怎麼知道這個 MAC 是在哪個 port 上？」

這就要靠它內建的工具 —— MAC Table！

📋 MAC Table：Switch 查表送件的關鍵機制

MAC Table（也叫 MAC 位址表），是 Switch 裡面用來記錄：

• 哪個 MAC 位址連在哪一個 port（連接孔）

這張表的格式可能長這樣：

🧾 port 是什麼？

每台裝置透過網路線插在 Switch 上的某個「port（連接埠）」上。
每一個 port 是 Switch 與一個裝置之間的通道，類似電梯口。

所以：

• port 1 → 可能是你的筆電
• port 2 → 可能是你的印表機
• port 3 → 是 Wi-Fi 分享器

而 MAC Table 就是 Switch 用來知道「誰在哪個 port 上」的對照表。

🔄 MAC Table 是怎麼建立的？

Switch 一開始對區網內誰是誰都不知道，所以 MAC Table 是靠「自動學習」建立的。

流程如下：

1. 某台裝置傳送 Frame 給 Switch
2. Switch 讀取該 Frame 的「來源 MAC」與來源 port
3. 學起來：「喔，這個 MAC 是從 port 2 傳進來的」
4. 寫進 MAC Table

這叫做 動態 MAC 學習（Dynamic MAC Learning）。

📤 資料幀要送出去時怎麼辦？

當 Frame 傳進來，Switch 會：

1. 查看 目的 MAC 位址
2. 查 MAC Table：這個 MAC 在 port 幾？
3. 找到 → 把 Frame 送去該 port
4. 找不到 → 就廣播給所有 port（類似 Hub）

🔁 Router vs Switch：兩者如何協同合作？

在網路教學中，Switch 與 Router 最容易被混為一談。

的確，這兩個設備有時候會整合在同一台裝置裡（像你家的無線路由器），但他們的功能其實來自不同的 OSI 層級，有明確的分工與合作邏輯。

🧭 兩者的合作流程是這樣的：

想像你在家中用筆電連上 Wi-Fi，開啟瀏覽器並輸入一個網址，這背後發生了以下事情：

1. 你打開網頁 → 資料會被轉換成封包，附上目的地的 IP（例如 google.com 的 IP）
2. 封包先經過路由器（Router）
   • 它負責判斷「這個 IP 不在我家區網內，要轉送到外面的網路」
   • 所以它會將封包送出家中的網際網路（例如光世代、寬頻）
3. 從外網回來的資料 → 又會先抵達家中的 Router
   • Router 看「目的 IP 是你家內部的某個裝置」
   • 接著把封包交給 Switch，讓 Switch 負責「區網內精準投遞」

🔁 所以具體來說：

• Router 負責的是『跨網段』的轉送與 IP 分配
  → 誰該上網、該找哪個遠端伺服器、怎麼出去
• Switch 負責的是『區網內』資料的實體傳遞
  → 哪台電腦接在哪個 port、怎麼把資料幀送去對的 MAC 位址

graph TD
    Internet["Internet 網際網路"] --- IP["公網 IP 位址"]
    IP --- Router["Router 路由器"]
    Router --- DHCP["私網 IP 分配 (DHCP)"]
    
    DHCP --- Switch["Switch"]
    DHCP --- AP["無線 AP"]
    
    Switch --- WiredDevice["有線裝置 (PC)
    MAC: AA..."]
    
    AP --- WirelessDevice["無線裝置 (手機、筆電)
    MAC: BB..."]
    
    %% 註解與說明
    classDef internet fill:#e0f7fa,stroke:#0288d1
    classDef router fill:#fff9c4,stroke:#fbc02d
    classDef switch fill:#e8f5e9,stroke:#388e3c
    classDef wireless fill:#ffebee,stroke:#c62828
    classDef device fill:#f5f5f5,stroke:#616161
    
    class Internet internet
    class Router router
    class Switch switch
    class AP wireless
    class WiredDevice,WirelessDevice device
    
    %% 標註文字
    Router -.- RouterNote["← 根據 IP 決定去哪個網段"]
    Switch -.- SwitchNote["← 根據 MAC Table 傳送Frame"]

📡 那 Wi-Fi 又是誰在管？

其實現代家用「無線路由器」常常是三合一設備，內部包含：

當你連上家中的 Wi-Fi，其實你是：

1. 透過無線網路（AP）連入交換器（Switch）的某個「虛擬 port」
2. Switch 幫你處理 MAC 位址轉發與 Frame 傳遞
3. Router 再幫你轉出去外部網路

Layer 1：實體層（Physical Layer）— 資料真正「走」的地方

在 OSI 模型中，實體層是最底層，負責資料的實體傳輸。

你可以想像，前面幾層處理的都是「資料應該送給誰、送什麼」，而實體層則是負責「資料怎麼走、靠什麼東西送出去」。

這一層不關心 MAC 或 IP，不處理 Frame 或 Packet，它只關心一件事：

✅「怎麼把一堆 0 和 1，真的送出去？」

功能重點解析

🔢 比特訊號傳送（Bit Transmission）

📡 將 0 和 1 轉換成「真的會動的訊號」

在實體層中，資料已經被上一層（資料連結層）處理成一個個的位元（bit），像是一串 01010010…

但這些數字不能憑空傳送，必須被轉換成「實體世界中的訊號」，例如電壓、光、電磁波，才有辦法透過實體媒介傳輸。

這就是實體層的第一項核心功能：訊號編碼與傳送。

不同媒介會用不同方式表示 0 和 1：

這些訊號在實體媒介中快速傳遞，被接收端的裝置再轉回 0 和 1，進一步還原為上層資料（如 Frame 或 Packet）。

🧠 換句話說：實體層是讓抽象的「資料」能夠「動起來」的地方！

🧵 傳輸媒介管理（Transmission Media）

🚚 資料訊號走的「路線」是誰決定的？就是這裡！

實體層不只是把 bit 變成訊號，它還負責「讓訊號有路可走」。

這些路線，也就是所謂的 傳輸媒介（transmission media），分為兩大類：

1. 有線媒介（Wired Media）：

2. 無線媒介（Wireless Media）：

✅ 實體層的職責是讓這些媒介能穩定收發訊號：
包含監控訊號品質、控制干擾、設計抗噪電路等。

🔌 連接介面標準（Physical Interface）

🔗 裝置怎麼接上網路？實體頭與規格定義由這裡負責

當我們說資料要走進一台電腦或路由器時，實際上它是透過「接頭與接口」進出的，而這些就是實體層的最後一環。

實體層定義了各種連接規格與介面標準，讓不同裝置之間可以「插得上」、「通得了」。

常見的介面標準有：

📎 若沒有統一的介面與標準，不同設備之間就會「插不上、連不起、讀不了」。

📦 舉例說明：從數位資料變成「可以走的訊號」

想像你寄一封快遞，前面幾層已經幫你決定好了：

• 📮 收件人是誰（MAC / IP）
• 📦 要寄什麼資料（Frame / Packet）

但這些資訊還沒送出去之前，你還需要：

• 🚚 一輛快遞車（訊號）
• 🛣 馬路（網路線 / 無線電波）
• ⛳ 地圖上的實體路線（連接介面）

這些東西加起來，就是實體層的世界。

🧠 小提醒：

• 資料連結層處理的是 Frame（封裝好的資料）
• 實體層則是把 Frame 拆成一個個 bit（0 或 1），透過訊號發送出去
• 這一層沒有「邏輯判斷」，只負責把資料「送出去」，或「收進來」

小結

總結：下四層如何合作讓資料送達？

我們用一個簡單的比喻來總結整個流程：

1. 第四層 傳輸層：把訊息切成小段，決定怎麼安全送出
2. 第三層 網路層：決定每段訊息的路線（根據 IP）
3. 第二層 資料連結層：確保在本地網路中能送給正確裝置（根據 MAC）
4. 第一層 實體層：實際透過線路或無線傳送 0/1 訊號

這四層像是一條專業的物流鏈，讓你按下「送出」後，訊息能精準、迅速地送到世界另一端的使用者面前。

非常棒的問題！這個提問觸及到了網路模型教學中常被忽略但非常關鍵的點：不同層的資料單位（PDU, Protocol Data Unit）。

🧱 資料在網路中的分層單位（PDU）總整理：

給初學者的學習建議：

• 記不住沒關係，先理解角色分工：每層都有專責功能，從軟體傳到硬體。
• 搭配圖解記憶更清楚：建議自己畫一次封包經過四層的路徑。
• 使用 Wireshark 等工具觀察封包：能看到這些層級在真實網路中的樣貌。
• 下一篇會更實戰：我們將透過 TCP/IP 模型，模擬實際網頁請求的過程！

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