網路模型的層級化設計（Layered Architecture）

✅ Advantages of Layers（層級架構的優點）

1. 模組化設計（Modularity）

Networking functionality is modular and the software/hardware at any layer can be more easily substituted

💡 說明：

• 每一層只專注在自己的功能，比如：

  • 實體層：負責實際傳輸（例如光纖、電纜）
  • 資料鏈結層：處理 MAC 位址、錯誤偵測
  • 傳輸層：處理可靠傳輸、流量控制

• 模組化代表： 一層改變不會影響其他層

📦 範例：

Substitute wired for wireless at the physical layer
你可以把原本用網路線的 LAN，換成 Wi-Fi，只需改變實體層硬體，上層像 TCP、HTTP 都不受影響。

2. 方便除錯與維護

Easier to troubleshoot or make changes to one layer at a time

💡 說明：

• 有問題時，只需針對那一層進行檢查與修正。
  • 比如：若 TCP 連線斷掉，只查「傳輸層」的連線狀態。
• 類似物件導向中的封裝與責任分離。

3. 讓開發者專注在應用層

Application developers only need to worry about the application layer in their programs

💡 說明：

• 你寫 Web 應用程式時，只要懂 HTTP、API，根本不需處理底層封包、路由、MAC。
• 上層不需知道底層是 IPv4、IPv6、光纖或電纜，抽象化帶來開發效率提升。

❌ Disadvantages of Layers（層級架構的缺點）

1. 效率不佳：每層封裝都需處理

Inefficient because the encapsulation/de-encapsulation at each layer requires processing

💡 說明：

• 傳送端：資料要一層層「包裝」（Encapsulation）
• 接收端：要一層層「拆封」（Decapsulation）
• 每一層都需 CPU 處理，增加延遲與資源使用

📦 範例：

• 一個小訊息，經 TCP 加標頭、IP 加標頭、Ethernet 加標頭……處理時間累積起來，效能下降

2. 封裝導致的額外負擔（Overhead）

Inefficient because encapsulation in a PDU increases overhead at each layer

💡 說明：

• 每層 PDU 都會加上額外資訊（如標頭 Header）
• 傳輸一個小訊息時，「控制資訊」可能比實際資料還多！

📦 範例：

• 傳送「OK」兩個字，實際封包可能有 40~60 byte 的 header，加總超過內容本身。

🧠 小結（整理成表格）