ความหมายของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ( Computer Network ) หมายถึง การต่อเชื่อมคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกันด้วยสายเคเบิลหรือสื่ออื่นๆ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลแก่กันและกันได้
เครือข่ายคอมพิวเตอร์อย่างง่าย
จากภาพเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์อย่างง่ายในที่ทำงานเดียวกัน หรือพื้นที่ใกล้ๆ กัน คอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง เชื่อมต่อถึงกันด้วยสายเคเบิล และต่อเข้ากับเครื่องพิมพ์ ดังนั้น เราสามารถที่จะส่งข้อมูลไปพิมพ์ออกทางเครื่องพิมพ์ จากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ แต่ถ้าเป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์จากเครื่องที่อยู่ห่างไกลกันมากๆ เช่นจากจังหวัดหนึ่งไปอีกจังหวัดหนึ่ง เช่น จากกรุงเทพฯไปจังหวัดนครราชสีมา อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมโยงกันคือเครือข่ายโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลตามสายโทรศัพท์นั่นเอง
องค์ประกอบของการส่งข้อมูล จากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จะต้องมองค์ประกอบ 3 ประการ คือ ผู้ส่ง ( Sender ) ผู้รับ (Receiver ) และ ตัวกลางในการส่ง ( Transmission Medium) ที่นำข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ
ที่มา : http://school.obec.go.th/ckn/network1/new_page_3.htm
รูปแบบของเครือข่ายประเภทระบบเครือข่าย
1. LAN (Local Area Network)ระบบเครื่องข่ายท้องถิ่น เป็นเน็ตเวิร์กในระยะทางไม่เกิน 10 กิโลเมตร ไม่ต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ คือจะเป็นระบบเครือข่ายที่อยู่ภายในอาคารเดียวกันหรือต่างอาคาร ในระยะใกล้ๆ
2. MAN (Metropolitan Area Network)ระบบเครือข่ายเมือง เป็นเน็ตเวิร์กที่จะต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย เป็นการติดต่อกันในเมือง เช่น เครื่องเวิร์กสเตชั่นอยู่ที่สุขุมวิท มีการติดต่อสื่อสารกับเครื่องเวิร์กสเตชั่นที่บางรัก
3. WAN (Wide Area Network)ระบบเครือข่ายกว้างไกล หรือเรียกได้ว่าเป็น World Wide ของระบบเน็ตเวิร์ก โดยจะเป็นการสื่อสารในระดับประเทศ ข้ามทวีปหรือทั่วโลก จะต้องใช้มีเดีย(Media) ในการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย (คู่สายโทรศัพท์ dial-up / คู่สายเช่า Leased line / ISDN) (lntegrated Service Digital Network สามารถส่งได้ทั้งข้อมูล เสียง และภาพในเวลาเดียวกัน)
ประเภทของระบบเครือข่าย
Peer To Peer เป็นระบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนระบบเครือข่ายมีฐานเท่าเทียมกัน คือทุกเครื่องสามารถจะใช้ไฟล์ในเครื่องอื่นได้ และสามารถให้เครื่องอื่นมาใช้ไฟล์ของตนเองได้เช่นกัน ระบบ Peer To Peer มีการทำงานแบบดิสทริบิวท์(Distributed System) โดยจะกระจายทรัพยากรต่างๆ ไปสู่เวิร์กสเตชั่นอื่นๆ แต่จะมีปัญหาเรื่องการรักษาความปลอดภัย เนื่องจากข้อมูลที่เป้นความลับจะถูกส่งออกไปสู่คอมพิวเตอร์อื่นเช่นกันโปรแกรมที่ทำงานแบบ Peer To Peer คือ Windows for Workgroup และ Personal Netware
Client / Server เป็นระบบการทำงานแบบ Distributed Processing หรือการประมวลผลแบบกระจาย โดยจะแบ่งการประมวลผลระหว่างเครื่องเซิร์ฟเวอร์กับเครื่องไคลเอ็นต์ แทนที่แอพพลิเคชั่นจะทำงานอยู่เฉพาะบนเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ก็แบ่งการคำนวณของโปรแกรมแอพพลิเคชั่น มาทำงานบนเครื่องไคลเอ็นต์ด้วย และเมื่อใดที่เครื่องไคลเอ็นต์ต้องการผลลัพธ์ของข้อมูลบางส่วน จะมีการเรียกใช้ไปยัง เครื่องเซิร์ฟเวอร์ให้นำเฉพาะข้อมูลบางส่วนเท่านั้นส่งกลับ มาให้เครื่องไคลเอ็นต์เพื่อทำการคำนวณข้อมูลนั้นต่อไป
รูปแบบการเชื่อมต่อของระบบเครือข่าย LAN Topology
ระบบ Bus การเชื่อมต่อแบบบัสจะมีสายหลัก 1 เส้น เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งเซิร์ฟเวอร์ และไคลเอ็นต์ทุกเครื่องจะต้องเชื่อมต่อสายเคเบิ้ลหลักเส้นนี้ โดยเครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกมองเป็น Node เมื่อเครื่องไคลเอ็นต์เครื่องที่หนึ่ง (Node A) ต้องการส่งข้อมูลให้กับเครื่องที่สอง (Node C) จะต้องส่งข้อมูล และแอดเดรสของ Node C ลงไปบนบัสสายเคเบิ้ลนี้ เมื่อเครื่องที่ Node C ได้รับข้อมูลแล้วจะนำข้อมูล ไปทำงานต่อทันที
ข้อดี ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิลมากนัก สามารถขยายระบบได้ง่าย เสียค่าใช้จ่ายน้อย
ข้อเสีย อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีการขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยากเนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ก ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้
แบบ Ring การเชื่อมต่อแบบวงแหวน เป็นการเชื่อมต่อจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนครบวงจร ในการส่งข้อมูลจะส่งออกที่สายสัญญาณวงแหวน โดยจะเป็นการส่งผ่านจากเครื่องหนึ่ง ไปสู่เครื่องหนึ่งจนกว่าจะถึงเครื่องปลายทาง ปัญหาของโครงสร้างแบบนี้คือ ถ้าหากมีสายขาดในส่วนใดจะทำ ให้ไม่สามารถส่งข้อมูลได้ ระบบ Ring มีการใช้งานบนเครื่องตระกูล IBM กันมาก เป็นเครื่องข่าย Token Ring ซึ่งจะใช้รับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องมินิหรือเมนเฟรมของ IBM กับเครื่องลูกข่ายบนระบบ
การเชื่อมต่อแบบวงแหวน ถูกออกแบบให้ใช้ Media Access Units (MAU) ต่อรวมกันแบบเรียงลำดับเป็นวงแหวน แล้วจึงต่อ คอมพิวเตอร์ (PC) ที่เป็น Workstation หรือ Server เข้ากับ MAU ใน MAU 1 ตัวจะสามารถต่อออกไปได้ถึง 8 สถานี เมื่อสถานีถัดไปนั้นรับรู้ว่าต้องรับข้อมูล แล้วมันจึงส่งข้อมูลกลับ เป็นการตอบรับ เมื่อสถานีที่จะส่งข้อมูลได้รัยสัญญาณตอบรับ แล้วมันจึงส่งข้อมูลครั้งแรก แล้วมันจะลบข้อมูลออกจากระบบ เพื่อให้ได้ใช้ข้อมูลอื่นๆ ต่อไป ดังนั้นทุกสถานีบน โทโปโลยี วงแหวนจะได้ทำงานทั้งหมดซึ่งจะคอยเป็นผู้รับและผู้ส่งแล้วยังเป็นรีพีทเตอร์ในตัวอีกด้วย ข้อมูลที่ผ่านไปแต่ละสถานี นั้น ข้อมูลที่เป็นตำแหน่งที่อยู่ตรงกับ สถานีใด สถานีนั้นจะรับข้อมูลเก็บไว้ แต่มันจะไม่ลบข้อมูลออกจากระบบ มันยังคงส่งข้อมูลต่อไป ดังนั้นผู้ส่งข้อมูลครั้งแรกเท่านั้นที่จะเป็นผู้ลบข้อมูลออกจากระบบ ครั้นเมื่อสถานีส่ง TOKEN มาถามสถานีถัดไปแล้วแต่กลับไม่ได้รับคำตอบ สถานีส่ง TOKEN จะทวนซ้ำข้อมูลเป็นครั้งที่สอง ถ้ายังคงไม่ได้รับคำตอบ จึงส่งข้อมูลออกไปได้ เหตุการณ์ดังกล่าวนี้ เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาที่ไม่ให้ระบบหยุดชะงักการทำงานลงของระบบ เนื่องจากสถานีหนึ่งเกิดการเสียหาย หรือชำรุด ระบบจึงยังคงสามทำงานต่อไปได้
ข้อดี ใช้เคเบิลและเนื้อที่ในการติดตั้งน้อย คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน
ข้อเสีย หากโหลดใดโหลดหนึ่งเกิดปัญหาขึ้นจะค้นหาได้ยากว่าต้นเหตุอยู่ที่ไหน และวงแหวนจะขาดออก
แบบ Star(แบบดาว) การเชื่อมต่อแบบสตาร์นี้จะใช้อุปกรณ์ Hub เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ โดยที่ทุกเครื่องจะต้องผ่าน Hub สายเคเบิ้ลที่ใช้ส่วนมากจะเป็น UTP และ Fiber Optic ในการส่งข้อมูล Hub จะเป็นเสมือนตัวทวนสัญญาณ (Repeater) ปัจจุบันมีการใช้ Switch เป็นอุปกรณ์ในการเชื่อมต่อซึ่งมีประสิทธิภาพการทำงานสูงกว่า แบบ Starจะเป็นลักษณะของการต่อเครือข่ายที่ Work station แต่ละตัวต่อรวมเข้าสู่ศูนย์กลางสวิตซ์ เพื่อสลับตำแหน่งของเส้นทางของข้อมูลใด ๆ ในระบบ ดังนั้นใน โทโปโลยี แบบดาว คอมพิวเตอร์จะติดต่อกันได้ใน 1 ครั้ง ต่อ 1 คู่สถานีเท่านั้น เมื่อสถานีใดต้องการส่งข้องมูลมันจะส่งข้อมูลไปยังศูนย์กลางสวิทซ์ก่อน เพื่อบอกให้ศูนย์กลาง สวิตซ์มันสลับตำแหน่งของคู่สถานีไปยังสถานีที่ต้องการติดต่อด้วย ดังนั้นข้อมูลจึงไม่เกิดการชนกันเอง ทำให้การสื่อสารได้รวดเร็วเมื่อสถานีใดสถานีหนึ่งเสีย ทั้งระบบจึงยังคงใช้งานได้ ในการค้นหาข้อบกพร่องจุดเสียต่างๆ จึงหาได้ง่ายตามไปด้วย แต่ก็มีข้อเสียที่ว่าต้องใช้งบประมาณสูงในการติดตั้งครั้งแรก
ข้อดี ติดตั้งและดูแลง่าย แม้ว่าสายที่เชื่อมต่อไปยังบางโหลดจะขาด โหลดที่เหลืออยู่ก็ยังจะสามารถทำงานได้ ทำให้ระบบเน็ตเวิร์กยังคงสามารถทำงานได้เป็นปกติการมี Central node อยู่ตรงกลางเป็นตัวเชื่อมระบบ ถ้าระบบเกิดทำงานบกพร่องเสียหาย ทำให้เรารู้ได้ทันทีว่าจะไปแก้ปัญหาที่ใด
ข้อเสีย เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น central node และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในสถานีงาน การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับโหลดอื่นๆ ทั้งระบบ เครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางมีราคาแพง แบบ วงแหวน (Ring Network)
แบบ Hybrid เป็นการเชื่อมต่อที่ผสมผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมีโครงสร้างแบบ Hierarchical หรือ Tree ที่มีลำดับชั้นในการทำงาน
เครือข่ายแบบไร้สาย ( Wireless LAN) อีกเครือข่ายที่ใช้เป็นระบบแลน (LAN) ที่ไม่ได้ใช้สายเคเบิลในการเชื่อมต่อ นั่นคือระบบเครือข่ายแบบไร้สาย ทำงานโดยอาศัยคลื่นวิทยุ ในการรับส่งข้อมูล ซึ่งมีประโยชน์ในเรื่องของการไม่ต้องใช้สายเคเบิล เหมาะกับการใช้งานที่ไม่สะดวกในการใช้สายเคเบิล โดยไม่ต้องเจาะผนังหรือเพดานเพื่อวางสาย เพราะคลื่นวิทยุมีคุณสมบัติในการทะลุทะลวงสิ่งกีดขวางอย่าง กำแพง หรือพนังห้องได้ดี แต่ก็ต้องอยู่ในระยะทำการ หากเคลื่อนย้ายคอมพิวเตอร์ไปไกลจากรัศมีก็จะขาดการติดต่อได้ การใช้เครือข่ายแบบไร้สายนี้ สามารถใช้ได้กับคอมพิวเตอร์พีซี และโน๊ตบุ๊ก และต้องใช้การ์ดแลนแบบไร้สายมาติดตั้ง รวมถึงอุปกรณ์ที่เรียกว่า Access Point ซึ่งเป็นอุปกรณ์จ่ายสัญญาณสำหรับระบบเครือข่ายไร้สาย มีหน้าที่รับส่งข้อมูลกับการ์ดแลนแบบไร้สาย
เครือข่ายแบบตาข่าย (Mesh Network)ใช้ในระบบเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) ลักษณะการสื่อสาร จะมีการต่อสายหรือทางเดินของข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์หรือโหนดไปยังโหนดอื่น ๆ ทุกตัว มีทางเดินข้อมูลหลายเส้นทาง และปลอดภัยจากเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นจากการ ล้มเหลวของระบบ ค่าใช้จ่ายมากกว่าระบบเครือข่ายประเภทอื่น ๆ
ที่มา : http://home.kku.ac.th/regis/student/kk/page3.html
TCP/IP กับเครือข่ายอินเทอร์เน็ต
TCP/IPTransmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) เป็นโปรโตคอลที่ถูกนำมาใช้งานกับระบบเครือข่ายภายใน (LAN) หรือ ระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ (WAN) จนถึงระบบเครือข่ายที่ไม่มีที่สิ้นสุด (INTERNET) ซึ่งหากเข้าใจหลักการทำงานของโปรโตคอลชนิดนี้แล้ว จะทำให้จินตนาการได้ว่าเกิดอะไรขึ้น บนระบบเครือข่าย และเหตุผลที่ทำต้องติดตั้งในแบบเฉพาะแต่ละระบบการใช้งานโดยหลักการแล้ว TCP/IP จะทำหน้าที่เป็นสื่อกลางในการรับ-ส่ง ข้อมูลใน Internet ซึ่งจะเปรียบเทียบให้เห็นชัดเจน โดยขอยกตัวอย่างเครือข่าย Internet กับเครือข่ายของการรถไฟบ้านเรา ที่ต้องอาศัยเส้นทางวิ่งบนรางรถไฟที่วางไว้ในเส้นทางต่าง ๆ เทียบได้กับเครือข่าย Computer ใน Internet ส่วนการขนส่งสินค้าไปยังจุดหมายปลายทางต่าง ๆ นั้น ต้องอาศัยขบวนรถไฟ ที่เปรียบได้กับ TCP/IP โดยสินค้าที่บรรทุกไปนั้นก็คือ ข้อมูลนั่นเอง หากข้อมูลที่ต้องการส่งมีมาก ก็ต้องแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนๆ ใส่ไว้ในแต่ละโบกี้ ซึ่ง TCP/IP ก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน โดยแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย เรียกว่า Packet แยกกันส่งไปยังจุดหมายปลายทาง ในขบวนรถไฟไม่ได้มีแต่เพียงเฉพาะสินค้าของเราเท่านั้นแต่ยังมีสินค้าของคนอื่นอีก เช่นเดียวกันกับ TCP/IP ที่จะมีข้อมูลของคนอื่นถูกส่งไปด้วย สำหรับการอ้างอิงตำแหน่งของแต่ละอุปกรณ์ในเครือข่ายของ TCP/IP จะใช้หมายเลขอ้างอิงที่เรียกว่า IP Address เปรียบได้กับบ้านเลขที่ของบ้านแต่ละหลัง ที่จะต้องไม่ซ้ำกันการกำหนดจะต้องเป็นไปตามรูปแบบมาตรฐานที่ได้กำหนดไว้ ไม่สามารถกำหนดได้ตามใจชอบ ซึ่งผู้ใช้จะเห็นเป็นตัวเลข 4 ชุด คั่นด้วยจุด เช่น 193.167.0.2 ตัวเลขแต่ละชุด เครื่องคอมพิวเตอร์จะใช้เนื้อที่ 8 บิท หรือ 1 ไบต์ ในการเก็บ ดังนั้น IP Address จึงต้องการเนื้อที่ในการเก็บข้อมูลทั้งหมด 4 ไบต์ โดยจะถูกแยกเป็น ๒ ส่วน ได้แก่ ส่วนของหมายเลขเครือข่าย และส่วนของหมายเลขเครื่อง นอกจากนี้ IP Address ยังถูกแบ่งออกตามขนาดของหมายเลขเครือข่ายและหมายเลขเครื่องเป็น 5 กลุ่มคือ Class A, B, C, D และ E มีส่วนที่เกี่ยวพันกับ TCP/IP อีก 2 ส่วน คือ Network Mask และ Subnet Mask โดยตัว Network Mask จะเป็นส่วนที่บอกว่า IP Address ที่เราใช้นั้นมีกี่ไบต์ ที่เป็นส่วนของหมายเลขเครือข่าย ดังนั้นหากเราต้องการใช้บิทใดเป็นหมายเลขเครือข่ายก็ให้กำหนดค่าเป็น 1 หรือเรียกว่า Mask ส่วนบิทที่เหลือก็ให้กำหนดค่าเป็น 0 ซึ่งจะใช้ในส่วนของหมายเลขเครื่องนั่นเอง เช่น Network Mask 255.255.255.0 จะใช้ 3 ไบต์ แรก เป็นหมายเลขเครือข่าย ส่วน Subnet Mask จะใช้สำหรับกำหนดหมายเลขเครือข่ายเพิ่มเติม โดยการยืมบางส่วนที่ใช้ในการกำหนดหมายเลขเครื่อง มาใช้งาน เช่น ขอยืม 1 บิท แรก ของ ไบต์ ที่สาม เป็นต้นTCP/IP เป็นพวก layered protocol ซึ่งหมายถึงการที่ layer หนึ่งถูกสร้างขึ้นบนอีก layer หนึ่งโดยมีการเพิ่มฟังก์ชันใหม่ๆ ให้กับ layer นั้น ๆ เริ่มจาก layer ต่ำสุด จะทำหน้าที่รับ-ส่งข้อมูล ผ่านอุปกรณ์ ฮาร์ดแวร์ ของระบบเครือข่าย ส่วน layer บนสุดถูกออกแบบให้ทำหน้าที่แลกเปลี่ยน files รวมถึงการรับส่งอีเมล์ สำหรับ layer ที่อยู่ระหว่าง layer ทั้งสองนั้นจะทำหน้าที่นำข้อมูลไปส่งยังปลายทางได้อย่างถูกต้องและแน่นอน ซึ่ง TCP/IP จัดเป็นพวก four-layer protocol ดังนี้
Application layer: FTP และ SMTP
Transport layer: TCP
Network layer: IP
Link layer: IEEE 802.x, PPP, and SLIP
จากตัวอย่าง Layer ต่ำสุดคือ Link layer ซึ่งจะถูกสร้างอยู่ใน network adapter และ driver programme ที่ใช้ควบคุมการทำงานของ network adapter ถัดมาคือ Network layer และโปรโตคอลที่สำคัญที่สุดสำหรับ layer นี้คือ IP (Internet Protocol) ซึ่งมีหน้าที่ส่งกลุ่มข้อมูล (packets or datagrams) จากจุดจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งโดยใช้ link layer เป็นตัวกลางในการนำส่งทั้ง link layer และnetwork layer จะมีหน้าที่เกี่ยวข้องกันในเรื่องการรับส่งข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง สำหรับ IP จัดอยู่ในพวก connectionless โปรโตคอล เปรียบได้กับคนที่ทำงานเกี่ยวกับการจัดประเภทหรือค้นหาจดหมาย โดยไม่สนใจว่าจดหมายนี้เป็นของใคร แต่สนใจแค่เพียงการนำจดหมายเหล่านั้นไปส่งไปยังจุดหมายปลายทางตามเส้นทางที่ถูกกำหนดไว้เท่านั้น ตลอดจนไม่ใส่ใจว่าข้อมูล (packet) ได้ถูกส่งไปถึงจุดหมายปลายทางหรือไม่ หรือข้อมูลเหล่านั้นไปถึงที่หมายในลำดับที่ถูกต้องหรือไม่ เพราะว่าใน IP packet ไม่มีข้อมูลที่บ่งบอกถึงลำดับก่อนหลังของข้อมูลที่ถูกส่งไป ผลที่ตามมาก็คือ IP จะไม่สามารถบอกได้ว่าข้อมูล (packets) ที่ถูกส่งไปมีการสูญหายหรือลำดับความถูกต้องของข้อมูลที่ได้รับที่เครื่องรับปลายทาง ดังนั้นจึงทำให้ IP เป็นโปรโตคอลที่ไม่มีความน่าเชื่อถือในการติดต่อสื่อสารเท่าที่ควร เมื่อนำมาใช้เพียงโปรโตคอลเดี่ยว ๆ ส่วนกระบวนการที่เป็นตัวทำให้การสื่อสารน่าเชื่อถือขึ้นนั้นจะอยู่ใน layer ชั้นที่อยู่สูงขึ้นไปอีก Layer ถัดมาได้แก่ Transport layer โดยส่วนประกอบสำคัญที่อยู่ใน layer นี้คือ TCP (Transmission Control Protocol) ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่นิยมใช้ทั่วไปในโปรแกรมอินเตอร์เน็ตต่าง ๆ เช่น Telnet, FTP และ HTTP สำหรับ TCP จัดอยู่ในพวก connection-oriented protocol กล่าวคือ เมื่อไหร่ก็ตามที่มีการเชื่อมโยงแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ ต้องมีการสร้างการเชื่อมต่อขึ้นมาก่อนทุกครั้ง หลังจากนั้นจึงเริ่มส่งหรือรับข้อมูลได้ เปรียบได้กับการโทรศัพท์ ซึ่งด้านผู้เรียกจะหมุนหมายเลขโทรศัพท์ไปยังด้านปลายทาง จนได้รับสัญญาณตอบรับ จึงจะเริ่มสนทนาได้ อนึ่ง TCP จัดเป็นโปรโตคอลที่มีความน่าเชื่อถือต่อการนำมาใช้งาน เนื่องจาก หากแอพพลิเคชั่นใดที่นำโปรโตคอล ชนิดนี้มาใช้ จะรับรู้ได้ว่า ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปยังที่หมายปลายทางจะเป็นข้อมูลที่มีความถูกต้องและแน่นอน เนื่องจากภายใน TCP นั้นมีฟังก์ชันการตรวจสอบข้อมูลอยู่ เมื่อไหร่ก็ตามที่ข้อมูลได้ส่งไปถึงด้านปลายทางแล้ว TCP จะส่งการตอบรับ (acknowledgement) กลับไปยังเครื่องส่ง ดังนั้น หากเกิดกรณีที่เครื่องส่งยังไม่ได้รับการตอบรับจากเครื่องรับปลายทางในเวลาช่วงระยะเวลาหนึ่ง เครื่องส่งจะเริ่มต้นส่งข้อมูลใหม่อีกครั้งหนึ่ง นอกจากนี้ TCP ยังมีกลไกภายในที่จะจัดการกับลำดับข้อมูลที่ถูกส่งมาจากเครื่องส่ง ให้อยู่ในลำดับที่ถูกต้อง รวมถึงกลไกที่เรียกว่า Flow control ที่สามารถป้องกันการส่งข้อมูลจำนวนมากมายังเครื่องรับปลายทาง โดยทั่วไปแล้ว TCP จะส่งข้อมูลในรูปของ block หรือ segment โดยใช้ IP ซึ่งขนาดของ segment จะถูกกำหนดโดยโปรโตคอล TCP เอง และแต่ละ segment จะประกอบไปด้วยข้อมูลขนาด 20 bytes Layer สุดท้ายที่อยู่ด้านบนสุดคือ Application layer ส่วนประกอบที่สำคัญของ layer นี้ได้แก่ File Transfer Protocol (FTP) และ Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) แอปพลิเคชั่นเหล่านี้เมื่อถูกเรียกใช้งานโดยผู้ใช้จะเรียกใช้ TCP/IP ในทันที ดังนั้นจะเห็นได้ว่า TCP/IP โปรโตคอลเป็นโปรโตคอลที่มีความน่าเชื่อถือในการใช้งานในระบบเครือข่าย ไม่ว่าขนาดเล็กหรือใหญ่ นอกจากนี้ ยังมีความยืดหยุ่นในการใช้งานร่วมกับโปรโตคอลอื่น ๆ เช่น NETBIOS ซึ่งในอนาคตจะมีการนำโปรโตคอลชนิดนี้มาปรับปรุงเพื่อให้ใช้กับแอปพลิเคชั่นต่าง ๆ ที่จะถูกพัฒนาขึ้นมาใช้ใหม่ รวมถึงการเพิ่มระบบความปลอดภัยในการนำโปรโตคอลชนิดนี้มาใช้งานในอนาคตอีกด้วย
ที่มา : http://www.oocities.com/iactart/TCPIP.htm
IP AddressIP Address คือหมายเลขประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยตัวเลข 4 ชุด มีเครื่องหมายจุดขั้นระหว่างชุด เช่น 192.168.100.1 หรือ 172.16.10.1 เป็นต้นมาตรฐานของ IP Address ปัจจุบันเป็นมาตรฐาน version 4 หรือที่เรียกกันสั้น ๆ ว่า IPv4 ซึ่งกำหนดให้ IP Address มีทั้งหมด 32 bit หรือ 4 byte แต่ล่ะ byte จะถูกคั่นด้วยจุด (.) ภายในหมายเลขที่เราเห็นยังถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วนดังนี้
1. Network Address หรือ Subnet Address
2. Host Address
บนเครื่อง computer ที่ใช้ TCP/IP Protocol จะมีหมายเลข IP Address กำกับอยู่ address นี้ เป็นอยู่ใน Layer 3 ของ OSI model ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา (Logical address) และบนเครื่อง computerไม่ว่าจะใช้ Protocol ใด ๆ ก็ตามจะต้องมีหมายเลข ที่เรียกว่า MAC Address ประจำอยู่ที่ Network card เสมอ MAC Address นี้เป็น Hardware Address ที่เปลี่ยนแปลงไม่ได้ เว้นแต่จะเปลี่ยน Network card
Class ของแต่ละ IP Address
ทำไมต้องแบ่งเป็น Classต่าง ๆ เพื่ออะไร
เพื่อความเป็นระเบียบไงครับ ทางองค์กรกลางที่ดูแลเรื่องของ IP Address จึงได้มีการจัด Class หรือ หมวดหมู่ของ IP Address ไว้ทั้งหมด 5 Class โดย Class ของ Address จะเป็นตัวกำหนดว่า Bit ใดบ้างใน หมายเลข IP Addressที่ต้องถูกใช้เพื่อเป็น Network Address และ Bit ใดบ้าง ที่ต้องถูกใช้เป็น Host Address นอกจากนั้น Class ยังเป็นตัวกำหนดด้วยว่าจำนวนของ Network Segment ที่มีได้ใน Class นั้น ๆ มีเท่าไร และจำนวนของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถมีได้ ภายใน Network Segment นั้น ๆ มีเท่าไร
Class D Class นี้จะไม่ถูกนำมาใช้กำหนดให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไป แต่จะถูกใช้สำหรับการส่งข้อมูลแบบ Multicast ของบาง Application Multicast คือ เป็นการส่งจากเครื่องต้นทางหนึ่งไปยัง กลุ่ม ของเครื่องปลายทางอีกกลุ่มหนึ่ง แต่ไม่ใช่ ทุก
เครื่องใน Network Segment นั่น ๆ
Class E Class นี้เป็น Address ที่ถูกสงวนไว้ก่อน ยังไม่ถูกใช้งานจริง ๆ
วิธีสังเกต ว่า IP Address นี้อยู่ Class อะไร
1. ถ้า Byte แรก ซ้ายสุดเป็น ตัวเลข 1-126 แสดงว่าเป็นหมายเลข IP Address ที่อยู่ใน Class A
(IP address 127 นั่น จะเป็น Loopback Address ของ Class นี้หรือ ของคอมท่านเอง )
2. ถ้า Byte แรก ซ้ายสุดเป็น ตัวเลข 128-191 แสดงว่าเป็นหมายเลข IP Address ที่อยู่ใน Class B
3. ถ้า Byte แรก ซ้ายสุดเป็น ตัวเลข 192-223 แสดงว่าเป็นหมายเลข IP Address ที่อยู่ใน Class C
4. ส่วน 224 ขึ้นไปจะเป็น Multicast Address ที่กล่าวไว้ข้างต้น
ที่มา : http://www.compspot.net/index.php?option=com_content&task=view&id=94&Itemid=46
OSI Model (Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model)OSI Model เป็นมาตรฐานที่ใช้อ้างอิงถึงวิธีการในการส่งข้อมูลจาก Computer เครื่องหนึ่งผ่านNetwork ไปยัง Computer อีกเครื่องหนึ่ง ซึ่งหากไม่มีการกำหนดมาตรฐานกลางแล้ว การพัฒนาและใช้งานที่เกี่ยวกับ Network ทั้ง Hardware และ Software ของผู้ผลิตที่เป็นคนละยี่ห้อ อาจเกิดปัญหาเนื่องจากการไม่ compatible กัน OSI เป็น model ในระดับแนวคิด ประกอบด้วย Layer ต่างๆ 7 ชั้น แต่ละ Layer จะอธิบายถึงหน้าที่การทำงานกับข้อมูล OSI Model พัฒนาโดย International Organization for Standardization (ISO) ในปี 1984 และเป็นสถาปัตยกรรมโมเดลหลักที่ใช้อ้างอิงในการสื่อสาระหว่าง Computer โดยข้อดีของ OSI Model คือแต่ละ Layer จะมีการทำงานที่เป็นอิสระจากกัน ดังนั้นจึงสามารถออกแบบอุปกรณ์ของแต่ละ Layer แยกจากกันได้ และการปรับปรุงใน Layer หนึ่งจะไม่มีผลกระทบกับ Layer อื่นๆ 7 Layer ของ OSI Model สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ upper layers และ lower layers
Upper layers โดยทั่วไปจะเป็นส่วนที่พัฒนาใน Software Application โดยประกอบด้วย Application Layer, Presentation Layer และ Session Layer
Lower Layer จะเป็นส่วนที่ทำหน้าที่ในการสื่อสารข้อมูลซึ่งอาจจะพัฒนาได้ทั้งแบบเป็น Software และ Hardware OSI Model ประกอบด้วย 7 Layer คือ
ข้อมูลข่าวสารที่ส่งจาก Application บน Computer เครื่องหนึ่ง ไปยัง Application บน Computer จะต้องส่งผ่านแต่ละ Layer ของ OSI Model ตามลำดับ ดังรูป โดย Layer แต่ละ Layer จะสามารถสื่อสารได้กับ Layer ข้างเคียงในขั้นสูงกว่าและต่ำกว่า และ Layer เดียวกันในอีกระบบ Computer เท่านั้น
Data ที่จะส่งจะถูกเพิ่ม header ของแต่ละชั้นเข้าไป เมื่อมีการรับข้อมูลที่ปลายทางแล้ว header จะถูกถอดออกตามลำดับชั้น
ตัวอย่าง ในการส่ง Mail จะถูกประกบ header เข้าไป 3 ชั้นเรียงจากบนลงมาคือชั้น Transport จะใส่เบอร์ Port ของ Mail คือ Port 25 ชั้น Network จะถูกใส่ต้นทางและปลายทางโดย Router ชั้น Datalink จะใส่เป็น Mac Address โดย Switch
โดยแต่ละ Layer ของ OSI Model จะมีหน้าที่ต่างกันดังนี้
Physical Layer ชั้น Physical เป็นการอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น คุณสมบัติทางไฟฟ้า และกลไกต่างๆ ของวัสดุที่ใช้เป็นสื่อกลาง ตลอดจนสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูล คุณสมบัติที่กำหนดไว้ในชั้นนี้ประกอบด้วยคุณลักษณะทางกายภาพของสาย, อุปกรณ์เชื่อมต่อ (Connector), ระดับความตางศักย์ของไฟฟ้า (Voltage) และอื่นๆ เช่น อธิบายถึงคุณสมบัติของสาย Unshield Twisted Pair (UTP)
Datalink Layer ชั้น Datalink เป็นชั้นที่อธิบายถึงการส่งข้อมูลไปบนสื่อกลาง ชั้นนี้ยังได้ถูกแบ่งออกเป็นชั้นย่อย (SubLayer) คือ Logical Link Control (LLC) และ Media Access Control (MAC) การแบ่งแยกเช่นนี้จะทำให้ชั้น LLC ชั้นเดียวสามารถจะใช้ชั้น MAC ที่แตกต่างกันออกไปได้หลายชั้น ชั้น MAC นั้นเป็นการดำเนินการเกี่ยวกับแอดเดรสทางกายภาพอย่างที่ใช้ในมาตรฐานอีเทอร์เน็ตและโทเคนริง แอดเดรสทางกายภาพนี้จะถูกฝังมาในการ์ดเครือข่ายโดยบริษัทผู้ผลิตการ์ดนั้น แอดเดรสทางกายภาพนั้นเป็นคนละอย่างกับแอดเดรสทางตรรกะ เช่น IP Address ที่จะถูกใช้งานในชั้น Network เพื่อความชัดเจนครบถ้วนสมบูรณ์ของการใช้ชั้น Data-Link นี้
Network Layer ในขณะที่ชั้น Data-Link ให้ความสนใจกับแอดเดรสทางกายภาพ แต่การทำงานในชั้น Network จะให้ความสนใจกับแอดเดรสทางตรรกะ การทำงานในชั้นนี้จะเป็นการเชื่อมต่อและการเลือกเส้นทางนำพาข้อมูลระหวางเครื่องสองเครื่องในเครือข่าย ชั้น Network ยังให้บริการเชื่อมต่อในแบบ "Connection Oriented" อย่างเช่น X.25 หรือบริการแบบ "Connectionless" เช่น Internet Protocol ซึ่งใช้งานโดยชั้น Transport ตัวอย่างของบริการหลักที่ชั้น Network มีให้คือ การเลือกส้นทางนำพาข้อมูลไปยังปลายทางที่เรียกว่า Routing ตัวอย่างของโปรโตคอลในชั้นนี้ประกอบด้วย Internet Protocol (IP) และ Internet Control Message Protocol (ICMP)
Transport Layer ในชั้นนี้มีบางโปรดตคอลจะให้บริการที่ค่อนข้างคล้ายกับที่มีในชั้น Network โดยมีบริากรด้านคุณภาพที่ทำให้เกิดความน่าเชื่อถือ แต่ในบางโปรโตคอลที่ไม่มีการดูแลเรื่องคุณภาพดังกล่าวจะอาศัยการทำงานในชั้น Transport นี้เพื่อเข้ามาช่วยดูแลเรื่องคุณภาพแทน เหตุผลที่สนับสนุนการใช้งานชั้นนี้ก็คือ ในบางสถานการณ์ของชั้นในระดับล่างทั้งสาม (คือชั้น Physical, Data-Link และ Network) ดำเนินการโดยผู้ให้บริการโทรคมนาคม การจะเพิ่มความมั่นใจในคุณภาพให้กับผู้ใช้บริการก็ด้วยการใช้ชั้น Transport นี้"Transmission Control Protocol (TCP) เป็นโปรโตคอลในชั้น Transport ที่มีการใช้งานกันมากที่สุด"
Session Layer ชั้น Session ทำหน้าที่สร้างการเชื่อมต่อ, การจัดการระหว่างการเชื่อมต่อ และการตัดการเชื่อมต่อคำว่า "เซสชัน" (Session) นั้หมายถึงการเชื่อมต่อกันในเชิงตรรกะ (Logic) ระหว่างปลายทางทั้งสองด้าน (เครื่อง 2 เครื่อง) ชั้นนี้อาจไม่จำเป็นต้องถูกใช้งานเสมอไป อย่างเช่นถ้าการสื่อสารนั้นเป็นไปในแบบ "Connectionless" ที่ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อ เป็นต้น ระหว่างการสื่อสารในแบบ "Connection-less" ทุกๆ แพ็กเก็ต (Packet) ของข้อมูลจะมีข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องปลายทางที่เป็นผู้รับติดอยู่อย่างสมบูรณ์ในลักษณะของจดหมายที่มีการจ่าหน้าซองอย่างถูกต้องครบถ้วน ส่วนการสื่อสารในแบบ "Connection Oriented" จะต้องมีการดำเนินการบางอย่างเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อ หรือเกิดเป็นวงจรในเชิงตรรกะขึ้นมาก่อนที่การรับ/ส่งข้อมูลจะเริ่มต้นขึ้น แล้วเมื่อการรับ/ส่งข้อมูลดำเนินไปจนเสร็จสิ้นก็ต้องมีการดำเนินการบางอย่างเพื่อที่จะตัดการเชื่อมต่อลง ตัวอย่างของการเชื่อมต่อแบบนี้ได้แก่การใช้โทรศัพท์ที่ต้องมีการกดหมายเลขปลายทาง จากนั้นก็ต้องมีการดำเนินการบางอย่างของระบบจนกระทั่งเครื่องปลายทางมีเสียงดังขึ้น การสื่อสารจะเริ่มขึ้นจริงเมือ่มีการทักทายกันของคู่สนทนา จากนั้นเมื่อคู่สนทนาฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งวางหูก็ต้องมีการดำเนินการบางอย่างที่จะตัดการเชื่อมต่อลงชั้น Sussion นี้มีระบบการติดตามด้วยว่าฝั่งใดที่ส่งข้อมูลซีงเรียกว่า "Dialog Management"
Simple MailTransport Protocol (SMTP), File Transfer Protocol (FTP) และ Telnet เป็นตัวอย่างของโปรโตคอลที่นิยมใช้ และมีการทำงานครอบคลุมในชั้น Session, Presentation และ Application
Presentation Layer ชั้น Presentation ให้บริการทำการตกลงกันระหว่างสองโปรโตคอลถึงไวยากรณ์ (Syntax) ที่จะใช้ในการรับ/ส่งข้อมูล เนื่องจากว่าไม่มีการรับรองถึงไวยากรณ์ที่จะใช้ร่วมกัน การทำงานในชั้นนี้จึงมีบริการในการแปลข้อมูลตามที่ได้รับการร้องขอด้วย
Application Layer ชั้น Application เป็นชั้นบนสุดของแบบจำลอง ISO/OSI เป็นชั้นที่ใช้บริการของชั้น Presentation (และชั้นอื่นๆ ในทางอ้อมด้วย) เพื่อประยุกต์ใช้งานต่างๆ เช่น การทำ E-mail Exchange (การรับ/ส่งอีเมล์), การโอนย้ายไฟล์ หรือการประยุกต์ใช้งานทางด้านเครือข่ายอื่นๆ
จากรูปเป็นการเปรียบเทียบระหว่าง OSI Model กับการสื่อสารของ Internet โดยจะแสดงรูปแบบข้อมูล, data และอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในแต่ละ Layer
เป็นอย่างไรมั่งครับ OSI Model ถือเป็นพื้นฐานของ Network เลยทีเดียว ซึ่งหากเราเข้าใจหลักการทำงานของมันแล้ว เราจะสามารถออกแบบและวิเคราะห์ Network ต่างๆ ได้ง่ายขึ้น
ความรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหน่วยของข้อมูลต่างๆ ที่เราเคยได้ยินว่าแต่ละแบบคืออะไร
ข้อมูลที่ส่งในระบบเครือข่ายมีหลายรูปแบบที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับการออกแบบของแต่ละ Application หรือแต่ละผู้ผลิต แต่รูปแบบทั่วไปที่เรียกข้อมูลได้แก่
Frame หน่วยของข้อมูลในระดับ Datalink Layer
Packet หน่วยของข้อมูลในระดับ Network Layer
Datagram หน่วยของข้อมูลในระดับ Network Layer ที่มีรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Connectional Less
Segment หน่วยของข้อมูลในระดับ Transport Layer
Message ระดับข้อมูลในเหนือ Network Layer มักจะหมายถึงระดับ Application Layer
Cell หน่วยข้อมูลที่มีขนาดแน่นอนในระดับ Datalink Layer ใช้เป็นหน่วยในลักษณะการส่งข้อมูลแบบสวิตซ์ เช่น Asynchronous Transfer Mode (ATM) หรือ Switched Multimegabit Data Service (SMDS)
Data unit หน่วยข้อมูลทั่วไป
ที่มา : http://support.mof.go.th/lan/osi.htm
