หน่วยที่ 2 TCP/IP

โปรโตคอล TCP/IP เป็นชุดของโปรโตคอลที่มีการพฒั นามาต้งั แต่ ปี 1960 โดยมวี ตั ถุประสงค์ใหส้ ามารถสื่อสารจากต้นทางข้ามเน็ตเวริ ์คไปยัง ปลายทางได้ และสามารถหาเส้นทางท่ีจะส่งข้อมูลไปได้เองโดยอัติโนมัติ ถึงแมว้ ่าในระหว่างทางอาจผ่านเน็ตเวิร์คที่มีปัญหา โปรโตคอลก็ยงั คงหา เสน้ ทางส่งผา่ นขอ้ มูลไปใหถ้ ึงปลายทางจนได้ ในระยะเร่ิมตน้ โปรโตคอลน้ี ใชก้ นั ในวงการแคบๆ เฉพาะราชการและสถานศึกษาของอเมริกา จนในช่วง ปี 90 จึงมีการนามาใชใ้ นทางธุรกิจ และเป็นจุดเร่ิมตน้ ของอินเตอร์เน็ตใน ปัจจุบนั

• TCP/IP เป็ นชุดของโปรโตคอลทป่ี ระกอบไปด้วยโปรโตคอลย่อยหลายตวั แต่ละตวั จะทาหน้าทีใ่ นแต่ละช้ันหรือเลเยอร์ (layer) ซ่ึงรับผดิ ชอบและแปล ความหมายของข้อมูลในแต่ละระดบั ของการสื่อสาร • ในภาพรวม TCP/IP แบ่งออกเป็ น 4 เลเยอร์ ดงั นี้ Application Transport Network Link

1. Link Layer ในเลเยอร์น้ีจะเป็ นดีไวซ์ไดรเวอร์ท่ีทางานอยู่บน ระบบปฏิบัติการแต่ละระบบทาหน้าที่รับผิดชอบในการรับส่งข้ อมูลต้งั แต่ ระดบั กายภาพ สัญญาณไฟฟ้า จนถึงการแปลความจากระดับสัญญาณไฟฟ้า จนเป็ นข้อมูลทางคอมพวิ เตอร์ โปรโตคอลระดบั น้ี เช่น Ethernet และ SLIP (Serial Line Internet Protocol) 2. Network Layer รับผดิ ชอบในการรับ ส่ง ข้อมูลเน็ตเวริ ์ค ส่งต่อ ข้อมูลไปจนถีงจุดหมายปลายทาง โปรโตคอลระดบั น้ี ได้แก่ IP ICMP IGMP

3. Transport Layer รับผดิ ชอบในการรับส่งข้อมูลระหว่าง เครื่องหน่ึง(Host)ไปยังอีกโฮสท์หน่ึง และจะส่งข้อมูลขึ้นไปให้ Application Layer นาไปใชง้ านต่อ มีโปรโตคอลท่ีจดั อยใู่ นเลเยอร์นี้ คือ TCP และ UDP ซ่ึงมีลกั ษณะในการรับส่งขอ้ มูลท่ีแตกต่างกนั ออกไป 4. Application Layer เป็นเลเยอร์ท่ีเป็ นแอพลเิ คชั่นเรียกใช้ โปรโตคอลระดบั ล่างๆลงไป เพือ่ วตั ถุประสงคแ์ ตกต่างกนั

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) ใชร้ ับส่งจดหมายอิเลคโทรนิคส์ระหวา่ ง โฮสต์ Telnet ใชส้ าหรับการควบคุมเคร่ืองระยะไกล HTTP (Hypertext Transfer Protocol) เป็นโปรโตคอลที่ใชร้ ับส่งขอ้ มูลเวบ็ เพจ ระหวา่ งบราวเซอร์กบั เวบ็ เซิร์ฟเวอร์ POP (Post Office Protocol) ใชส้ าหรับดาวน์โหลดอีเมลจ์ ากเมล์ เซิร์ฟเวอร์มาไวท้ ่ีเครื่องเมล์ ไคลเอนด์ (PC) ของผใู้ ช้

IP เป็ นโปรโตคอลท่ีทาหน้าที่รับภาระในการนาข้อมูลไปส่งยัง จุดหมายปลายทางไม่ว่าทใี่ ดๆในอนิ เตอร์เน็ต โปรโตคอลต่างๆใน TCP/IP Suit ท้งั TCP ,UDP, ICMP ต่างก็อาศยั ระบบน้ีท้งั สิ้น เน่ืองจากตวั โปรโตคอล IP น้ีมีกลไกท่ีค่อนขา้ งฉลาดในการหาเสน้ ทาง ขนส่งขอ้ มูล รู้จกั ท่ีจะซอกแซกหาช่องทางไปยงั จุดหมายทุกทางที่เป็นไปได้ โปรโตคอล อื่นที่อยเู่ ลเยอร์สูงข้ึนไปเลยไม่ตอ้ งรับภาระปวดหัวในการหาวิธีส่งขอ้ มูล ไปยงั จุดหมายปลายทางอีก ขอแค่เพียงเตรียมขอ้ มูลใหเ้ สร็จสรรพแลว้ ส่ง ให้ IP กน็ อนใจไดว้ า่ IP จะพยายามอยา่ งสุดความสามารถท่ีจะหาทางไปให้ ถึงจุดหมายใหจ้ งได้

จุดด้อยของ IP คือ IP เป็ นโปรโตคอลที่ Unreliable และ connectionless เปรียบเสมือนเป็นระบบขนส่งที่ชานาญ รวดเร็ว แ ต่ ไ ม่ รั บ ป ร ะ กั น ว่ า ข้ อ มู ล จ ะ ถึ ง ป ล า ย ท า ง ห รื อ ไ ม่ ) การส่งข้อมูลด้วย IP เปรียบเสมือนการส่งจดหมาย ทวั่ ไปท่ีเรา จ่าหนา้ ซองเรียบร้อย ติดแสตมป์ แลว้ นาไปหยอ่ นลงตูไ้ ปรษณีย์ โดยส่วน ใหญ่แลว้ บุรุษไปรษณียน์ ้ีกจ็ ะทาหนา้ ท่ีอยา่ งสม่าเสมอคือ นาจดหมายไป ท่ีบา้ นเลขท่ีตามจ่าหนา้ ซอง แลว้ ก็หยอ่ นลงไปในตูร้ ับจดหมายของผรู้ ับ ซ่ึงจะเห็นว่า ดว้ ยการทางานปกติจดหมายน่าจะถึงปลายทางเสมอ แต่ โอกาสท่ีจะเกิดอุปสรรคทาใหจ้ ดหมายไม่ถึงปลายทางกเ็ ป็นไปได้

หมายเลข IP หรือบางทีเรียกวา่ แอดเดรส IP น้นั ถูกจดั เป็น ตัวเลขชุดหน่ึงขนาด 32 บิตใน 1 ชุดจะมีตวั เลขถูกแบ่งออกเป็ น 4 ส่วน ส่วนละ 8 บิตเท่าๆกนั เวลาเขียนกแ็ ปลงใหเ้ ป็นเลขฐานสิบ ก่อนเพ่ือความง่ายแล้วเขียนโดยคั่นแต่ละชุดด้วยจุดดังน้ันใน ตวั เลขแต่ละส่วนน้ีจึงมคี ่าต้งั แต่ 0 จนถึง28-1=255 เท่าน้ัน เช่น192.10.1.101 เป็นตน้

โดยแบ่งออกเป็ น 2 ส่วน ส่วนแรก เป็นหมายเลขของเครือข่าย (Network Number) ส่วนที่สอง เรียกว่า หมายเลขของคอมพิวเตอร์ที่อยใู่ น เครือข่ายน้นั (Host Number) เพราะเครือข่ายใดๆอาจจะมีเครื่อง คอมพิวเตอร์เชื่อมต่ออยไู่ ดม้ ากมาย ในเครือข่ายท่ีอยู่คนละระบบ อาจมีหมายเลขโฮสต์ซ้ากันก็ได้แต่เมื่อรวมกับหมายเลข Network แล้วจะได้เป็ น IP Address ท่ีไม่ซ้า

7 bits 24 bits Class A 0 netid hostid Class B 1 0 14 bits 16 bits netid hostid Class C 1 1 0 21 bits 8 bits netid hostid Class D 1 1 1 0 28 bits Class E 1 1 1 1 Multicast group id 28 bits Reserved for future use

การจดั คลาสแบ่งออกเป็ น 5 ระดบั แต่ที่ใช้งานทั่วไปมีเพยี ง 3 ระดบั คือ Class A Class B ,Class C ซึ่งกแ็ บ่งตามขนาดความใหญ่ของเครือข่าย ถ้าเครือข่ายใด มีจานวนเคร่ืองคอมพวิ เตอร์เชื่อมต่ออยู่มาก กจ็ ะมีหมายเลขอยู่ใน Class A ถ้ามีจานวนเครื่องต่อลดหลน่ั กนั ลงมากจ็ ะอยู่ใน Class B และ Class C ตามลาดบั

Class A มีตวั เลขเป็ น 0 และหมายเลขของเครือข่าย (Network Number) ขนาด 7 บิต และมีหมายเลขของเคร่ืองคอมพิวเตอร์(Host Number) ขนาด 24 บิต ทาใหส้ ามารถเชื่อมต่ออยใู่ นเครือข่ายไดถ้ ึง 224= 16 ลา้ นเครื่อง เหมาะสาหรับองคก์ ร หรือบริษทั ยกั ษใ์ หญ่ แต่ใน Class A น้ีจะ มีหมายเลข เครือขา่ ยได้ 128 ตวั เท่าน้นั Class B มีหมายเลขเครือข่ายแบบ 14 บิต และหมายเลขเคร่ือง คอมพิวเตอร์แบบ 16 บิต(ส่วนอีก 2 บิตที่เหลือบงั คบั วา่ ตอ้ งข้ึนตน้ ดว้ ย 102) ดงั น้นั จึงสามารถมีจานวนเครือข่ายที่อยใู่ น Class B ไดม้ ากกว่า Class A คือ มีไดถ้ ึง 214 = 16000 ในแต่ละเครือข่ายสามารถเช่ือมต่อกนั ในเครือข่าย ได้ ถึง 216 หรือ มากกวา่ 65000 เคร่ือง

Class C มีหมายเลขเคร่ืองคอมพิวเตอร์แบบ 8 บิต และมีหมายเลข เครือข่ายแบบ 21 บิต ส่วนสามบิตแรกบงั คบั วา่ ตอ้ งเป็น 1102 ดงั น้นั ใน แต่ ละเครือข่าย Class C จะมีจานวนเคร่ืองต่อเช่ือมไดเ้ พียงไม่เกิน 254 เครื่อง ในแต่ละเครือข่าย(28= 256 เครือข่าย แต่หมายเลข 0 และ 255 จะไม่ถูกใช้ งาน จึงเหลือเพยี ง 254)

Class Range A 0.0.0.0 – 127.255.255.255 B 128.0.0.0 – 191.255.255.255 C 192.0.0.0 – 223.255.255.255 D 224.0.0.0 – 239.255.255.255 E 240.0.0.0 – 255.255.255.255

ถา้ เคร่ืองคอมพิวเตอร์ในอินเตอร์เน็ตมีหมายเลข IP ดงั น้ี 181.11.82.22 ตวั เลข 181.11 แสดงวา่ เป็นเครือข่ายใน Class B ซ่ึง หมายเลขเครือข่ายเต็มๆ จะใช้ 2 ส่วนแรกคือ 181.11 และมี หมายเลขคอมพิวเตอร์คือ 82.22 หรือถา้ มี IP Address เป็ น 192.131.10.101 ทาใหท้ ราบวา่ เคร่ืองคอมพิวเตอร์น้นั เช่ือมต่ออยใู่ น Class C มีหมายเลขเครือข่าย 3 ส่วนแรก คือ 192.131.10 และ หมายเลขประจาเครื่องคือ 101 เป็นตน้

รูปที่ 1 แสดงการแจกไอพแี อดเดรสเป็นคลาส

รูปท่ี 2 การแจกไอพีแอดเดรสแบบเด่ียว

ในการเชื่อมต่อแบบลีสไลนน์ ้นั ศูนยบ์ ริการอินเทอร์เน็ตจะให้ หมายเลขไอพีแอดเดรสมาสองชุดนะครับไม่ใช่ชุดเดียวคือ - ไอพีแอดเดรสของแลน (เป็นคลาส กาหนดท่ีเครื่องลูกขา่ ย) - ไอพีแอดเดรสของแวน (เป็นไอพีเดี่ยว กาหนดท่ีเราทเ์ ตอร์)

รูปท่ี 3 แสดงไอพีแอดเดรสในการ เชื่อมต่อแบบลีสไลน์

IP Address จริง คือ IP ทมี่ อี ยู่ในตารางเราตงิ้ เทเบลิ ของระบบ อนิ เทอร์เน็ต ซึ่งจะถูกกาหนดให้เฉพาะแต่ละระบบเครือข่ายโดยทไี่ ม่ซ้า เพอ่ื ใหเ้ ครื่องคอมพวิ เตอร์ต่าง ๆ สามารถติดต่อถึงกนั ได้ การกาหนดใหเ้ ป็นไอพแี อดเดรสจริงน้นั มีขอสงั เกตที่ควรพจิ ารณา การใชง้ านดงั น้ี - สะดวกในการใช้งานเนื่องจากไอพแี อดเดรสจริงสามารถติดต่อ ระบบอนิ เทอร์เน็ตได้โดยตรง - เป็ นอนั ตรายต่อการบุกรุกเน่ืองจากเช่ือมต่ออนิ เทอร์เนตโดยตรง -ไอพแี อดเดรสจริงในปัจจุบันไม่เพยี งพอต่อการแจกจ่าย

\" IP Address สารอง\" บางคนจะเรียกว่า \"ไอพปี ลอม\" ไอพนี ีไ้ ม่ใช่ของ ปลอมสามารถใช้งานได้จริง โดยมาจากคาว่า \"Private IP Address\" บาง ท่านก็เรียกว่า ไอพีส่วนตวั .เน่ืองจากไอพีแอดเดรสจริงไม่พอแจกจ่าย ศูนยบ์ ริการอินเทอร์เน็ตจึงมีวิธีหลีกเล่ียงโดยการให้ผู้ที่เชื่อมต่อกับระบบ อนิ เทอร์เน็ตใช้หมายเลขไอพสี ารองแทนหมายเลขจริง

ตวั อยา่ งหมายเลขไอพแี อดเดรสสารอง จะมีท้งั หมด 273 ชุดประกอบไปดว้ ย คลาส A 10.0.0.0 - 10.255.255.255 (1 ชุด) คลาส B 172.168.0.0 - 172.31.255.255 (16 ชุด) คลาส C 192.168.0.0 - 192.168.255.255 (256 ชุด)

รูปท่ี 4 การใชไ้ อพแี อดเดรสสารอง