หนังสือเรียนรายวิชา ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ม.ปลาย

ระบบเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์ คณะเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร มหาวทิ ยาลัยพะเยา 1

คานา เอกสารประกอบการสอนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์น้ี มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการจัดการเรียนการ สอนหลักสตู รการบรหิ ารระบบเครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์ ภายใตโ้ ครงการบ่มเพาะและพัฒนาอาชีพด้านเทคโนโลยี สารสนเทศและการสื่อสาร ใชจ้ ัดการเรียนการสอน เน้ือหาในวิชาประกอบด้วย การสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ มาตรฐานด้านการสื่อสารข้อมูล ช้ันพ้ืนฐานการส่ือสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ รูปแบบโครงสร้างมาตรฐานสากล สาหรับการติดต่อส่ือสารระหว่างเครือ่ งคอมพิวเตอร์ (OSI Model) ระบบเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ เทคโนโลยีการ เชื่อมต่อเครือข่าย ส่ือและอุปกรณ์การเชื่อมต่อระบบเครือข่าย อุปกรณ์สาหรับระบบเครือข่าย โพรโทคอลอิน เตอรเ์ นต็ หมายเลขไอพี และประโยชน์ของระบบเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ คณะเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร หวังเป็นอย่างยิ่งว่า เอกสารประกอบการสอนนี้จะมี ประโยชน์ในการศกึ ษาเรียนรู้ของผู้เรียน หากผู้เรียนหรือผู้สอน มีข้อเสนอแนะและคาแนะนาเพื่อการปรับปรุง พัฒนาเอกสารประกอบการสอนนี้ ขอให้ส่งข้อเสนอแนะดังกล่าวมายัง คณะเทคโนโลยีสารสนเทศและการ สอื่ สาร เพือ่ ปรบั ปรงุ ใหด้ ียง่ิ ขน้ึ ต่อไป คณะเทคโนโลยีสารสนเทศและการส่ือสาร มหาวทิ ยาลัยพะเยา 2

สารบัญ 1 2 คานา สารบัญ 6 6 บทที่ 1 การสอ่ื สารข้อมูลเบอ้ื งต้น 8 1.1 การส่อื สารขอ้ มลู 9 1.2 องค์ประกอบพ้นื ฐานของการส่ือสารข้อมลู 11 1.3 ชอ่ งทางการส่ือสาร 13 1.4 การสง่ สญั ญาณขอ้ มลู 16 1.5 ส่ือกลางในการส่อื สารขอ้ มูล บรรณานุกรม 17 17 บทท่ี 2 มาตรฐานดา้ นการสอ่ื สารข้อมูลคอมพิวเตอร์ 19 2.1 มาตรฐานด้านการส่ือสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ 20 2.2 กฎเกณฑท์ ี่ใช้เป็นทางการในการสอื่ สาร 26 2.3 ระบบจานวนและรหสั ข้อมลู บรรณานุกรม 27 27 บทที่ 3 ชัน้ พืน้ ฐานของการสือ่ สารข้อมลู คอมพวิ เตอร์ 30 3.1 ลาดบั ช้ันของกฎการส่อื สารข้อมลู คอมพิวเตอร์ 32 3.2 ขอ้ พจิ ารณาสาหรบั ชน้ั ควบคุมการสอื่ สารตา่ งๆ 37 3.3 เทคนิคการถา่ ยทอดขอ้ มูล บรรณานกุ รม 38 38 บทท่ี 4 รูปแบบมาตรฐานระบบเครือข่าย 43 4.1 รปู แบบระบบเครือข่ายมาตรฐานสากล 45 4.2 การส่งขอ้ มูลในรปู แบบมาตรฐานของ OSI 48 4.3 รูปแบบระบบเครือข่าย TCP/IP 51 4.4 การเปรียบเทยี บระหวา่ งมาตรฐาน OSI และ TCP บรรณานุกรม 3

สารบัญ (ต่อ) 52 52 บทท่ี 5 ระบบเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ 53 5.1 ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ 56 5.2 ประเภทของระบบเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ 61 5.3 โครงสรา้ งเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 64 5.4 ประโยชนข์ องระบบเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ บรรณานกุ รม 65 65 บทที่ 6 เทคโนโลยกี ารเชือ่ มต่อเครือขา่ ย 65 6.1 ประเภทการเช่ือมต่อระบบเครือข่าย 67 6.2 เครือขา่ ยบรเิ วณเฉพาะที่ (Local Area Network : LAN) 68 6.3 เครือขา่ ยในเขตเมอื ง (Metropolitan Area Network : MAN) 72 6.4 เครือข่ายวงกว้าง (Wide Area Network : WAN) 75 6.5 เครอื ข่ายไร้สาย 77 6.6 เครอื ข่ายสากล บรรณานกุ รม 78 78 บทที่ 7 สือ่ และอปุ กรณ์การเชอื่ มต่อระบบเครอื ข่าย 80 7.1 ส่ืออปุ กรณ์ชนิดแมเ่ หล็ก 81 7.2 สายคู่ตเี กลียว 81 7.3 สายโคแอกเชยี ล 82 7.4 สายโคแอกซ์ช่วงสัญญาณกว้าง 85 7.5 สายใยแก้วนาแสง 88 7.6 การสง่ ข้อมลู แบบไรส้ าย 89 7.7 คลืน่ แมเ่ หล็กไฟฟูา 90 7.8 การสง่ สัญญาณคล่นื วทิ ยุ 91 7.9 ส่ือสญั ญาณไมโครเวฟ 91 7.10 คล่นื อินฟราเรดและคล่ืนส้นั 93 7.11 การสอ่ื สารผ่านคลน่ื แสง บรรณานุกรม 4

สารบัญ (ต่อ) บทท่ี 8 อปุ กรณส์ าหรบั ระบบเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ 94 8.1 อปุ กรณ์สาหรับเครอื ขา่ ย 94 8.2 ผู้บริหารระบบเครือข่าย 102 บรรณานุกรม 104 บทที่ 9 โพรโตคอลในระบบเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ 105 9.1 โพรโตคอล (Protocol) 105 9.2 โพรโตคอล TCP/IP 106 9.3 โพรโตคอล TCP/IP พื้นฐาน 106 9.4 โพรโตคอล จดุ ตอ่ จดุ (Point–to-Point Protocol) 107 9.5 สลปิ (Serial Line Inter Protocol : SLIP) 107 9.6 พพี พี ี (Point-to-Point Protocol : PPP) 109 9.7 โพรโตคอลสแต็ก (Protocol Stack) 109 9.8 โพรโตคอล IPX / SPX 110 9.9 โพรโตคอล NetBIOS 110 9.10 โพรโตคอล NetBEUI 111 9.11 Hypertext Transfer Protocol (HTTP) และ Hypertext Markup Language (HTML) 111 9.12 TCP/IP กบั เครอื ขา่ ยอินเตอรเ์ น็ต 112 9.13 IP Address 112 9.14 Domain Name System (DNS) 113 บรรณานุกรม 115 บทท่ี 10 การประยุกตใ์ ชร้ ะบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 116 10.1 การพัฒนาเทคโนโลยแี ละระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ 116 10.2 ประโยชน์ของระบบเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ 123 บรรณานุกรม 126 5

บทท่ี 1 การส่ือสารขอ้ มูลเบ้ืองตน้ หัวขอ้ บทเรยี น 1.6 การส่ือสารขอ้ มลู 1.7 องคป์ ระกอบพน้ื ฐานของการสื่อสารขอ้ มลู 1.8 ชอ่ งทางการส่อื สาร 1.9 การสง่ สัญญาณข้อมูล 1.10สื่อกลางในการสอื่ สารขอ้ มูล วัตถปุ ระสงค์ 1. เพื่อให้ผู้เรียนเข้าใจถึงโครงสร้างพื้นฐานของการส่ือสารข้อมูล องค์ประกอบพ้ืนฐานของระบบ การส่ือสารขอ้ มลู และประสิทธภิ าพของการสื่อสาร 2. เพ่ือให้ผู้เรียนเข้าใจถึงรูปแบบของช่องทางการสื่อสาร ประเภทและรูปแบบของการส่งสัญญาณ ขอ้ มลู และส่ือกลางในการส่ือสารข้อมลู 1.1 การสอ่ื สารขอ้ มูล (Data Communication) การสื่อสารข้อมูล คือกระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปล่ียนข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่าน ช่องทางส่ือสาร หรืออุปกรณ์ เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางสาหรับควบคุมการ ส่งและการไหลของขอ้ มูลจากตน้ ทางไปยังปลายทาง เพอ่ื ให้ผู้รับและผู้สง่ มคี วามเขา้ ใจในข้อมลู ซง่ึ กนั และกัน การสื่อสารข้อมูล (อิเล็กทรอนิกส์) คือการโอนถ่ายหรือแลกเปล่ียนข้อมูล (Transmission) กัน ระหว่างต้นทางและปลายทางโดยผ่านทางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือผ่านทางคอมพิวเตอร์ โดยอาศัย อุปกรณ์ หรือเคร่ืองมืออิเล็กทรอนิกส์ช่วยในการโอนถ่ายหรือเคลื่อนย้ายข้อมูล และอาศัยส่ือกลางในการนา ข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง คอมพิวเตอร์ซอฟแวร์หรือโปรแกรมท่ีใช้ควบคุมการไหลของข้อมูล และ บคุ ลากรผดู้ าเนินงานจะช่วยจัดการและส่งเสริมใหก้ ารสื่อสารข้อมลู เปน็ ไปตามความตอ้ งการใช้งาน 1. วัตถุประสงค์หลักของการนาการส่ือสารขอ้ มูลไปใชใ้ นองค์กร 1) เพอ่ื รับสง่ ข้อมูลและสารสนเทศจากแหล่งกาเนดิ ข้อมูลไปยังผใู้ ช้งานข้อมลู ปลายทาง 2) เพ่ือสง่ และกระจายขอ้ มูลไดอ้ ย่างรวดเรว็ 3) เพ่ือลดเวลาการทางาน 6

4) เพ่ือการประหยดั คา่ ใชจ้ ่ายในการส่งขอ้ มลู ข่าวสาร 5) เพื่อช่วยขยายการดาเนนิ งานของธรุ กิจและองค์กร 6) เพ่ือชว่ ยปรบั ปรุงการบรหิ ารขององคก์ รให้มปี ระสทิ ธภิ าพ 2. ประโยชนข์ องการส่อื สารข้อมูล 1) ทาใหส้ อื่ สารข้อมลู ทาได้อย่างรวดเร็ว 2) ขอ้ มูลมคี วามถกู ตอ้ งแมน่ ยา และเช่อื ถอื ได้ 3) สามารถทางานได้อย่างรวดเรว็ และมปี ระสทิ ธภิ าพ 4) ประหยดั ต้นทุนการดาเนินงานขององคก์ ร 5) จัดเก็บข้อมลู ได้สะดวก รวดเร็ว และปลอดภยั 3. วธิ กี ารส่งข้อมูล การส่งข้อมูลมีวิธีการโดยการแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณหรือรหัสก่อนแล้วจึงทาการส่งไปยังผู้รับ ปลายทาง เม่อื ถึงผู้รบั ปลายทางแลว้ จะทาการแปลงสัญญาณนนั้ กลับมาให้อยู่ในรูปแบบภาษาที่มนุษย์เข้าใจ ซ่ึงในระหว่างการรับ-ส่งข้อมูล จะมี Noise หรือสิ่งรบกวนท่ีอาจเกิดข้ึนในระหว่างการส่งสัญญาณ ซึ่งเป็น สาเหตุท่ีทาให้ข้อมูลบางส่วนเกิดความเสียหายหรือผิดเพ้ียนไป หากมีระยะทางไกลมากจะทาให้เกิด Noise มากข้นึ ตามมา จงึ ไดม้ ีการพัฒนาตวั กลางทที่ าหนา้ ทล่ี ด Noise รบกวนใหม้ ีน้อยที่สุด ดังรูป รูปที่ 1.1 แสดงวธิ กี ารสง่ ข้อมูล 4. การเข้ารหัสขอ้ มูล (Encryption) การเข้ารหัส (Encryption) คือการแปลงข้อความหรือข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์รูปหน่ึงที่อ่านได้ (Plaintext) ใหอ้ ยใู่ นอกี รปู แบบหนงึ่ ทเี่ ปลี่ยนแปลงไปจากเดมิ ซึ่งอ่านไม่ได้ (Cipher text) การถอดรหัส (Decryption) คือการแปลงข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์จากรูปแบบ (Cipher Text) ให้ กลบั ไปอยูใ่ นรูปของขอ้ ความหรือข้อมลู อิเล็กทรอนกิ ส์รูปแบบเดมิ กอ่ นการเปลย่ี นแปลง (Plaintext) 7

Plaintext Encryption Cipher text Decryption Plaintext รปู ท่ี 1.2 แสดงวธิ กี ารเขา้ รหสั ขอ้ มลู 1.2 องคป์ ระกอบพ้ืนฐานของการสอ่ื สารขอ้ มูล องคป์ ระกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล มี 6 ชนดิ ประกอบด้วย 1) ผ้สู ง่ หรืออปุ กรณส์ ง่ ข้อมูล (Sender) ผู้ส่งหรืออุปกรณ์ส่งข้อมูลเป็นต้นทางของการสื่อสารข้อมูล มีหน้าทเ่ี ตรียมสรา้ งข้อมูล 2) ผู้รับหรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver) ผู้รับข้อมูลเป็นปลายทางการส่ือสารข้อมูลมีหน้าท่ีส่งมา ใหอ้ ุปกรณก์ ารสง่ และรบั อาจเปน็ อุปกรณเ์ ดียวกนั หรือตา่ งกันได้ มี 2 ชนิดคอื 2.1) DTE (Data Terminal Equipment) เป็นแหล่งกาเนิดข้อมูลและรับข้อมูล เช่น Terminal Computer เครอื่ งพิมพ์ หรือตัวควบคมุ 2.2) DCE (Data Communication Equipment) เป็นอุปกรณ์ส่งและรับข้อมูล เช่น Modem จานไมโครเวฟ หรือจานดาวเทยี ม 3) โปรโตคอล (Protocol) คือวิธีการหรือกฎระเบียบที่ใช้ในการส่ือสารข้อมูลเพ่ือให้ผู้รับและผู้ส่ง สามารถเข้าใจกัน หรือคุยกันรู้เร่ือง เช่น X.25, BSC, SDLC, HDLC เป็นต้น และ Entity คือ application software DBMS หรือ File Data โดย Entity ทั้ง 2 แหล่งจะสื่อสารกันได้ Entity ท้ังสอง ต้อง “พูดจาภาษาเดียวกัน” หรือสามารถส่ือสารกันได้อย่างเข้าใจกันทั้ง 2 ฝุาย ดังนั้น Protocol จึงเป็น การกาหนดลักษณะการส่ือสาร รูปแบบและวิธีการส่ือสาร หรือกลุ่ม set ของข้ันตอน รูปแบบ ลักษณะหรือ วธิ ีการสื่อสารในการทาให้ Entity สามารถสือ่ สารกนั ได้ 4) ซอฟต์แวร์ (Software) ซอฟต์แวร์มีหน้าที่ทาให้การดาเนินงานในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตาม โปรแกรมท่ีกาหนดไว้ ส่วนซอฟต์แวร์ ได้แก่ Novell’ Netware ของระบบ LAN, UNIX, MS-DOS OS/2 เป็นต้น 5) ส่ือกลาง (Medium) สื่อกลางเป็นเส้นทางการสื่อสารเพ่ือนาข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง สื่อกลางการสื่อสารอาจจะเป็นเส้นลวด สายไฟ สายเคเบิล สายไฟเบอร์ออฟติก หรือคล่ืนที่ส่งผ่านทาง อากาศ เชน่ คล่นื ไมโครเวฟ คลนื่ ดาวเทยี ม หรือคล่ืนวิทยุ 8

6) ข่าวสาร (Message) สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร เราเรียกว่า ข่าวสาร (Message) บางทีกเ็ รียกว่า Information รูปแบบของขา่ วสารในการสือ่ สารขอ้ มลู มี 4 รปู แบบ คอื 6.1) เสียง (Voice) อาจจะเป็นเสียงของคน หรือเสียงท่ีสร้างข้ึนจากอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ข้อมลู จะกระจัดกระจายคาดการณ์ลว่ งหน้าไมไ่ ด้ การสง่ ขอ้ มลู จะส่งด้วยความเรว็ ต่า 6.2) ข้อมูล (Data) ข้อมูลถูกสร้างขึ้นด้วยคอมพิวเตอร์ มีรูปแบบแน่นอน (เป็นรหัสบิต) คาดการณจ์ านวนไดก้ ารส่งขอ้ มูลจะสง่ ด้วยความเรว็ สงู 6.3) ข้อความ (Text) ไม่มีรูปแบบท่ีแน่นอนส่วนใหญ่เป็นรูปของอักขระ หรือเอกสาร การส่ง ข่าวสารที่เป็นข้อความจะสง่ ด้วยความเร็วปานกลาง 6.4) ภาพ (Image) อย่ใู นรูปของกราฟกิ แบบต่างๆ เช่น รปู ภาพ ภาพวิดีโอ ใช้ปริมาณ หรือ หน่วยความจามาก ตอ้ งส่งขอ้ มูลดว้ ยความเรว็ สูง ในการส่ือสารแตล่ ะวิธรี ูปแบบของขา่ วสารทีส่ ่งออกไปจะแตกต่างกนั หรือเหมือนกันเช่น การสื่อสาร ทางโทรคมนาคม สามารถสง่ ขอ้ มลู ได้ทั้งเสียง ขอ้ มูล ข้อความ และภาพ ระบบเซลลลู า่ ของโทรศัพท์สามารถ รบั -สง่ ข้อมูลได้เพียง 2 รูปแบบคือเสียง และข้อมูล ส่วนวิดีโอเท็กซ์รูปแบบข้อมูลจะเป็นข้อมูล ข้อความ และ ภาพ 1.3 ชอ่ งทางการสือ่ สาร (Channel) ช่องทางการส่ือสาร หมายถงึ ทกุ อย่างที่เป็นพาหนะใหข้ า่ วสารอิเล็กทรอนกิ ส์เดินทางจากท่ีหนึ่งไปยัง ที่หนึ่ง หรือทาการเคลื่อนย้ายพลังงานแม่เหล็กไฟฟูา จากจุดกาเนิดไปยังจุดปลายทางหนึ่งหรือมากกว่า ข่าวสาร หรือขอ้ มูลจะถกู บรรจใุ นพลังงานนั้น ช่องทางการส่ือสารจะสามารถเปลี่ยนพลังงานรูปหนึ่ง เป็นอีก รูปหนึง่ ได้ เชน่ เปลยี่ นจากเสยี งเปน็ ขอ้ มูลปลายทางหรอื ผู้รับตอ้ งเข้าใจรปู แบบของ ข่าวสารหรือพลังงานที่รับ จากตน้ ทางจงึ จะสมบรู ณ์ 1. ชนดิ ของชอ่ งทางการสอื่ สาร ช่องการการส่ือสารมี 2 ประเภท คือ 1) แบบ Analog Signal เปน็ แบบคลนื่ ทตี่ ดิ ตอ่ กันไป สัญญาณเปลี่ยนแปลงต่อเนอ่ื ง 2) แบบ Digital Signal เป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเน่ือง ระดับสัญญาณเปล่ียนแปลงอย่างฉับพลัน จากระดับหนึ่ง ไปอีกระดับหนึ่ง แทน 1 ด้วยระดับสูงหรือเปิดสัญญาณ และ แทน 0 ด้วยระดับต่าหรือปิด สญั ญาณ 9

รปู ท่ี 1.3 ช่องทางการสื่อสารอนาล็อกและดิจิตอล 2. ปัจจยั ที่เกยี่ วขอ้ งกับชอ่ งทางการสื่อสาร 1) การเบาบางของสัญญาณ (Signal Attenuation) - ความต้านทาน (Resistance) ของช่องทางการส่ือสารเป็นสาเหตุทาให้พลังงานไฟฟูา เปลย่ี นเป็นพลังงานความร้อน - การแผ่พลังงานความร้อนสูส่ ภาพแวดล้อมข้างเคียง ทาใหส้ ัญญาณเบาบางลง - ระยะทางไกลมีผลทาใหส้ ัญญาณเบาบางลง 2) แบนด์วดิ ทห์ รอื ความถ่ี (Bandwidth) - ความจุของช่องสัญญาณส่ือสาร หรือขีดจากัดที่ช่องทางการส่ือสารสามารถนาข่าวสาร หรอื ขอ้ มูลผา่ นช่องทางในช่วงเวลาท่กี าหนด - Bandwidth เก่ยี วเน่ืองกบั ความถี่ (Frequency) คอื ช่วงที่เปน็ คา่ ความแตกต่างระหว่าง ความถตี่ า่ สุดและความถส่ี ูงสดุ ของสัญญาณอนาล็อก Frequency มีหน่วยเป็น Hertz 3) ชอ่ งทาง Broadband and Baseband - Broadband เป็นช่องทาง analog เมือ่ ชอ่ งทางนั้นสามารถส่งผ่านสัญญาณ analog ได้ หลายๆ สัญญาณ และแตล่ ะสญั ญาณมีความถ่ีตา่ งกันในเวลาเดยี วกัน - Baseband เปน็ ช่องทาง digital มกี ารสง่ สัญญาณข้อมูลเป็น bit หรอื binary digits 4) อัตรา Bit Rate และ Baud Rate - อัตรา bit Rate หรืออัตราความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล คือความจุของช่องสัญญาณ digital จานวน bit ท่ีสามารถนาผ่านได้ภายใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น bit ต่อวินาที (bps หรือ bit per second) - อัตราข้อมูล (Data Rate) คือจานวน bit ของข้อมูลจริง ที่ผ่านไปในช่องทาง digital ซ่ึงปกติน้อยกว่าอัตรา bit เน่ืองจากจานวน bit ส่วนหน่ึงใช้ไปในส่วนหัว (Overhead) ของข่าวสารสาหรับการตดิ ต่อระหวา่ งผู้สง่ และผ้รู ับ 10

- อัตรา Baud Rate คอื จานวนสญั ญาณดิจิตอลหรอื อนาลอ็ กทีถ่ กู เปลี่ยนเป็นดิจิตอลแล้ว ท่ีสง่ ผ่านไปในช่องทางส่ือสารภายใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น baud/sec หรือ baud per seconds 1.4 การสง่ สญั ญาณข้อมลู 1. ประเภทของการสง่ สัญญาณข้อมลู การส่งสัญญาณขอ้ มลู มี 2 ประเภท ไดแ้ ก่ 1) การสอ่ื สารแบบอนกุ รม (Serial transmission) การส่อื สารแบบอนุกรม เป็นการถ่ายโอนข้อมูลแบบ Bit ต่อเรียงกัน ไปตามลาดับ ประหยัด ค่าใช้จา่ ยใช้ในระยะไกล การทาใหเ้ คร่ืองรบั ทราบว่าบติ ใดคือบติ ตัวอักษร จะมี 2 วิธี คอื 1.1) การส่งแบบอะซิงโครนัส (Asynchronous Transmission) ข้อมูลแต่ละตัวอักษรจะถูกควบคุมโดยบิตเริ่มต้นมีค่าเป็น 0 (Start Bit) และบติ สุดท้ายมีค่าเป็น 1 (Stop Bit) 1.2) การส่งแบบซิงโครนัส (Synchronization Transmission) จะจัดกลุ่มข้อมูลเป็นกลุ่มๆ แล้วส่งไปท้ังหมด โดยไม่มีช่องว่าง เรียกว่า Block of Data สง่ ได้แลว้ กวา่ แบบอะซิงโครนสั 2) การสอื่ สารแบบขนาน (Parallel transmission) การส่ือสารแบบขนาน เป็นการสื่อสารแบบข้อมูลบิตเรียงตัวขนานกัน อาศัยสายส่งเท่าจานวนบิต ใช้ในระยะใกลๆ้ ไกลทาใหเ้ ปลอื งคา่ สายสง่ ขอ้ ดคี อื มีความเร็วสงู 11

รูปที่ 1.4 การส่อื สารแบบขนาน รปู ที่ 1.5 การสอ่ื สารแบบอนุกรม 12

2. รูปแบบของการส่งสัญญาณขอ้ มลู 1) Simplex เป็นการติดต่อทางเดียว เม่ืออุปกรณ์หน่ึงส่ง ข้อมูล อุปกรณ์อีกชุดจะต้องเป็นฝุายรับข้อมูลเสมอ ไม่มีการเปล่ียนแปลงทิศทางของ ข้อมูล 2) Half-Duplex ส่งข้อมูลข่าวสารผ่านสื่อกลางสวนทางกันได้ ต้อง ผลดั กนั รบั สง่ ขอ้ มูล ขอ้ มลู จะไหลไปในทิศทางเดยี ว ณ เวลาใดๆ 3) Full-Duplex ส่งสัญญาณท่ีผู้รับและส่งสามารถส่งข้อมูลได้ พร้อมๆ กันทง้ั สองทาง 1.5 ส่อื กลางในการส่อื สารขอ้ มลู 1. สื่อกลางประเภทมีสาย 1) สายทองแดงแบบไม่หุ้มฉนวน (Unshield Twisted Pair) ใช้กับระบบโทรศัพท์ นิยมใช้มากที่สุด ราคาถูก ข้อเสียไม่ทน และถูกรบกวนง่าย 2) สายทองแดงแบบหุ้มฉนวน (Shield Twisted Pair) ใช้กับระบบโทรศัพท์มีฉนวนหุ้มรอบ ลดเสียงรบกวน ราคาถกู ตดิ ต้งั งา่ ย นา้ หนักเบา รปู ท่ี 1.6 แสดงรปู แบบของสายทองแดง 3) สายโคแอคเชียล (Coaxial) ใช้กับสายเคเบิลทีวี โทรศัพทท์ างไกล สาย LAN 13

4) คุณภาพสูง ราคาแพงกว่า Twisted Pair ปูองกันเสียงสะทอ้ นกลบั และเดินสายใต้ดนิ ได้ รูปท่ี 1.7 แสดงรปู แบบของสายโคแอคเชยี ล 5) ใยแก้วนาแสง (Optic Fiber) ใช้กับการส่ือสาร ความเร็วสูง เช่น Internet ราคาสูง ปูองกันรบกวนจากไฟฟูา ส่ง ขอ้ มลู ระยะไกลไดด้ ี มคี วามปลอดภยั รปู ที่ 1.8 แสดงรูปแบบของสายใยแก้วนาแสดง 2. ส่ือกลางประเภทไมม่ ีสาย 1)ระบบไมโครเวฟ (Microwave System) ใช้ในกรณีติดต้ังสายเคเบิลไม่ สะดวก สามารส่งได้ไกล 30-50 กม. เป็นคลื่นย่านความถ่ีสูงเพ่ือปูองกันสัญญาณ รบกวน อากาศร้อน พายุ หรือฝน มีผลให้สัญญาณอ่อนลง 14

รูปที่ 1.9 แสดงรูปแบบของการสอื่ สารดว้ ยไมโครเวฟ 2)การส่ือสารด้วยดาวเทียม (Satellite Transmission) คือสถานีไมโครเวฟ ลอยฟาู สง่ สญั ญาณจากพน้ื โลกไปยงั สถานีดาวเทียม และทบทวนสัญญาณก่อนส่งกลับพ้ืน โลก ลักษณะการส่งเป็นแบบ Point to point หรือแพร่สัญญาณ (Broadcast) ได้ ดาวเทียม 3 ดวงสามารถส่งสัญญาณครอบคลุมพื้นท่ีโลกได้ ข้อเสียราคาสูงเกิดปัญหา Sun-Outage สญั ญาณรบกวนกันเอง รูปท่ี 1.10 แสดงรูปแบบของการสอื่ สารดว้ ยดาวเทียม บรรณานุกรม 15

จักกริช พฤษการ, การส่ือสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์, กรุงเทพฯ : สานักพิมพ์ท้อป. 2548, แปล จาก Forouzan Behrouz A., Data Communications and Networking. ฉัตรชัย สุมามาลย์. (2545). การส่ือสารข้อมูลคอมพวิเตอร์และระบบเครือข่าย. กรุงเทพ ฯ : ไทยเจริญการ พิมพ.์ สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, การสื่อสารข้อมูลระดับพ้ืนฐาน. กรุงเทพฯ: ทอมสันใ 2544, เรียบเรียงจาก Gary B. Shelly, Thomas J. Cashman and Judy A. Serwatka, Business data communications. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, เครือข่ายคอมพิวเตอร์, กรุงเทพฯ: เพียร์สัน เอ็ดดูเคช่ัน อินโดไชน่า, 2542, แปลจาก Andrew S.Tanenbaum, Computer Network, Pentice-Hall, 1996. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ. การสื่อสารข้อมูลระดับพ้ืนฐาน Business Data Communications. กรุงเทพฯ : UNIVERSAL GRAPHIC & TRADING L.P., 2544. Behrouz A. Forouzan and Sophia Chung Fegan. (2007). Data Communications and Networking Fourth Edition. McGraw-Hill. William Stallings, Data & Computer Communications, 6th Edition, USA: Prentice Hall International, 2000. 16

บทที่ 2 มาตรฐานด้านการส่อื สารขอ้ มลู คอมพวิ เตอร์ หัวข้อบทเรียน 2.4 มาตรฐานดา้ นการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ 2.5 กฎเกณฑ์ที่ใชเ้ ปน็ ทางการในการสื่อสาร 2.6 ระบบจานวนและรหสั ข้อมลู วัตถปุ ระสงค์ 3. เพ่ือให้ผู้เรียนทราบถึงหน่วยงานกาหนดมาตรฐาน และมาตรฐานของการสื่อสาร ขอ้ มูลคอมพวิ เตอร์ 4. เพอ่ื ใหผ้ เู้ รียนทราบถงึ กฎเกณฑท์ ี่ใชเ้ ป็นทางการในการสื่อสาร 5. เพื่อให้ผู้เรียนทราบถงึ ระบบจานวนและรหสั ข้อมูล 2.1 มาตรฐานดา้ นการส่อื สารขอ้ มลู คอมพิวเตอร์ มาตรฐานด้านการส่อื สารขอ้ มลู ได้พฒั นาข้นึ โดยองคก์ รตา่ งๆ และมาตรฐานที่สาคญั มีดงั น้ี 1) มาตรฐาน ISO (The International Standards Organization) ISO เป็นองค์กรพัฒนา มาตรฐานสากลในเรื่องของการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีประเทศสมาชิกมากกวา 130 ประเทศท่ัวโลก มจี ดุ ม่งุ หมายในการส่งเสริมให้มมี าตรฐานสากล ซ่ึงไมเ่ พยี งแต่ในเรื่องท่ีเก่ียวกับเทคโนโลยีและการสื่อสาร แต่ ยังรวมไปถึงการค้า การพาณิชย์ และผลิตภัณฑ์อ่ืนๆ สาหรับการพัฒนารูปแบบมาตรฐาน OSI Model (Open Systems Interconnection Model) ซึ่งเป็นรูปแบบของสถาปตั ยกรรมเครือข่าย โดยแบ่งโครงสร้าง การติดต่อส่ือสาร สาหรับการเชื่อมโยงการสื่อสารในเครือข่ายระหว่างคอมพิวเตอร์ท่ีมีความแตกต่างกัน ออกเปน็ 7 ช้ันส่อื สาร (Layer) 2) มาตรฐาน CCITT (The Consultive Committee in International Telegraphy and Telephony) เปน็ องค์กรพัฒนามาตรฐานสากลในเร่ืองของการส่ือสารข้อมูล มาตรฐานที่ CCITT ประกาศใช้ ในปัจจุบัน ได้แก่ มาตรฐาน V และ X มาตรฐาน V จะประยุกต์ใช้สาหรับวงจรโทรศัพท์และโมเด็ม V.29 มาตรฐาน X จะประยกุ ตใ์ ช้กบั เครอื ขา่ ยขอ้ มูลสาธารณะ เช่น เครอื ข่าย X.25 แพก็ เกจสวติ ช์ 3) มาตรฐาน ANSI (The American National Standards Institute) เป็นองค์กรอาสาสมัครท่ี ไม่มีผลกาไรจากการ ดาเนินงาน ประกอบด้วยกลุ่มนักธุรกิจและกลุ่มอุตสาหกรรมในประเทศสหรัฐอเมริกา กอ่ ต้งั ในปี ค.ศ. 1918 มี สานักงานใหญ่อยู่ที่นิวยอร์ค ANSI ทาหน้าท่ีพัฒนามาตรฐานต่างๆ ของอเมริการให้ เหมาะสมจากน้ันจะรับรองข้ึนไปเป็นมาตรฐานสากล ANSI ยังเป็นตัวแทนของอเมริกาในองค์กร มาตรฐานสากล ISO (International Organization for Standardization) และ IEC (International 17

Electrotechnical Commission) ANSI เปน็ ท่ีรู้จกั ในการเสนอภาษาการเขยี นโปรแกรม ได้แก่ ANSI C และ ยังกาหนดมาตรฐานเทคโนโลยรี ะบบเครือข่ายอกี หลายแบบ เชน่ ระบบเครือข่ายความเรว็ สงู ทีใ่ ช้เคเบิลใยแก้ว นาแสง SONET กาหนดมาตรฐานการส่ือสารในเครือข่ายแบบ FDDI (Fiber Distributed Data Interface) และมาตรฐานการสือ่ สารอกี หลายมาตรฐาน 4) มาตรฐาน IEEE (The Institute of Electrical and Electronic Engineers) เป็นสมาคม ผู้เช่ียวชาญด้านเทคนิค ก่อต้ังเมื่อปี ค.ศ. 1884 ต้ังอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกา มีสมาชิกจากประเทศต่างๆ ทั่วโลกประมาณ 150 ประเทศ IEEE มุ่งสนใจทางด้านไฟฟูา อิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรม และวิทยาการ คอมพิวเตอร์ เป็นมาตรฐานทางอุตสาหกรรมทางด้านไฟฟูาและอิเล็กทรอนิกส์ รวมท้ังไมโครโปรเซสเซอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในไมโครคอมพิวเตอร์ และมีช่ือเสียงอย่างมากในการกาหนด คุณลักษณะเฉพาะ ต่างๆ ของระบบเครือข่าย เกณฑ์การจัดต้ังเครือข่ายต่างๆ ถูกกาหนดเป็นกลุ่มย่อยของคุณลักษณะเฉพาะ มาตรฐาน 802 ตัวอย่างท่ีรู้จักกันดีได้แก่ IEEE802.3 ซ่ึงกาหนดคุณลักษณะเฉพาะของระบบเครือข่าย Ethernet IEEE802.4 กาหนดคุณลักษณะเฉพาะของระบบเครือข่ายแบบ Token-Bus และ IEEE802.5 ซ่ึง กาหนดคุณลกั ษณะเฉพาะของระบบเครือขา่ ยแบบ Token-Ring เป็นตน้ 5) มาตรฐานสมาคมอุตสาหกรรมไฟฟูา (Electronics Industries Association : EIA) เป็น องค์กรกาหนดมาตรฐานท่ีเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ด้านฮาร์ดแวร์ อุปกรณ์ทางด้านโทรคมนาคม และการสื่อสาร ของเคร่ืองคอมพิวเตอร์ EIA เป็นองค์มาตรฐานเช่นเดียวกับสถาบันมาตรฐานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกา ท่ีไม่ แสวงหาผลประโยชน์ มีจดุ ประสงคย์ กระดบั มาตรฐานอตุ สาหกรรมทางไฟฟูาของสหรัฐอเมริกา เป็นมาตรฐาน ท่ีกาหนดข้ึนโดยสมาคมของโรงงานอุตสาหกรรมผลิตอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์แห่งสหรัฐอเมริกา ตั้งข้ึนมาใช้ กาหนดมาตรฐานของเครอื่ งมือ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ การกาหนดมาตรฐานใช้รหัส RS หรือ EIA เป็น หลัก เช่น มาตรฐาน RS -232 ท่ีใช้ในระบบการส่ือสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ เป็นลักษณะไฟฟูาในการ อินเตอรเ์ ฟสเครือ่ งปลายทาง (Terminal) เขา้ กับโมเด็ม 6) มาตรฐานเบลล์คอร์ เป็นช่ือห้องปฏิบัติการวิจัยด้านการส่ือสารของเบลล์ ( Bell Communication Research) ที่แยกตัวมาจาก เบลล์แล็ป (Bell Lab) ทาหน้าท่ี ศึกษา ค้นคว้า และวิจัย ทางด้านเทคโนโลยีคมนาคมชั้นสูง มาตรฐานจากเบลล์คอร์ เป็นมาตรฐานฉบับร่างของสถาบันมาตรฐาน แห่งชาตสิ หรฐั อเมริกาเสมอ 7) มาตรฐาน IEFT (Internet Engineering Task Force) ผู้กาหนดมาตรฐานเป็นกลุ่มผู้ให้ความ สนใจเรื่องระบบเครือข่ายและการเติบโตของเครือข่ายอินเตอร์เน็ต การเป็นสมาชิกของ IETF น้ันเปิดกว้าง โดยองค์กรน้ีมีการแบ่งคณะทางานออกเป็นหลายกลุ่ม ซึ่งแต่ละกลุ่มมุ่งสนใจเฉพาะในเรื่อง ต่างๆ กัน เช่น การกาหนดเส้นทางการส่งข้อมูล ระบบรักษาความปลอ ดภัย และระบบการออกอากาศข้อมูล (Broadcasting) เป็นต้น นอกจากนี้ IETF ยังเป็นองค์กรท่ีพัฒนาและจัดทา คุณสมบัติเฉพาะท่ีเรียกว่า RFC (Requests for Comment) สาหรับมาตรฐานของ TCP/IP ท่ีใช้บนระบบเครือขา่ ยอนิ เตอร์เนต็ 8) มาตรฐาน W3C (World Wide Web Consortium) องค์กร W3C ก่อตั้งในปี ค.ศ.1994 โดยมี เครือข่ายหลักอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุน โดยมีภารกิจหลักในการส่งเสริมและพัฒนา 18

มาตรฐานของเว็บ ข้อเสนอท่ีได้รับการพิจารณาและรับรองโดย W3C จะเป็นมาตรฐานในการออกแบบการ แสดงผลเวบ็ เพจ เช่น Cascading, XML, HTML เป็นต้น 2.2 กฎเกณฑท์ ใ่ี ช้เปน็ ทางการในการสอ่ื สาร กฎเกณฑ์ท่ีใช้เป็นทางการในการสื่อสาร แบ่งเป็น 2 ประเภท ได้แก่ แบบเดอ ยึอเร (de jure) และ แบบเดอ ฟัคโต (de facto) โดยมีรายละเอยี ดดงั น้ี 1) มาตรฐานโดยนิตนิ ยั หรอื มาตรฐานแบบ เดอ ยึอเร (De Jure Standard) เป็นมาตรฐานท่ีกาหนด ข้ึนโดยองค์กรท่ีไม่แสวงหาผลตอบแทน ผ่านการเห็นชอบ มีการวางแผน เป็นการกาหนดเพื่อคนส่วนใหญ่ เรยี กอีกอยา่ งหน่ึงว่า ระบบเปิด และเป็นมาตรฐานที่เป็นทางการ มีองค์กรมารับรองอย่างชัดเจน เกิดจากผล การศึกษาและข้อตกลงร่วมกัน และประกาศออกมาเป็นข้อกาหนดมาตรฐานให้องค์กรต่างๆ หรือสมาชิก ปฏิบัตติ าม แบ่งเป็น 2 ส่วนคอื 1.1) ส่วนของบริษัทองคก์ รตา่ งๆ ท่ีกาหนดขึ้นเอง และ 1.2) ส่วนองคก์ รท่ไี ม่แสวงหาผลตอบแทน 2) มาตรฐานโดยพฤตินัย หรือมาตรฐานแบบเดอ ฟัคโต (De Facto Standard) เป็นมาตรฐานท่ี เกิดข้ึนโดยไม่มีคณะกรรมการ ไม่มีการวางแผน ไม่มีการประกาศมาตรฐาน แต่เกิดจากผู้ใช้มีความนิยมใน ผลิตภัณฑ์ชนิดนน้ั ๆ เรยี กอกี อยา่ งหน่ึงวา่ ระบบปดิ แบ่งเปน็ 2 แบบ ไดแ้ ก่ 2.1) Proprietary แบบปดิ คอื บรษิ ทั ผู้ผลติ เป็นผู้สรา้ งมาตรฐาน 2.2) Non - proprietary แบบเปดิ คือ กล่มุ คนท่ีสนใจสิ่งนั่นๆ เป็นผ้สู รา้ งมาตรฐาน สาหรับมาตรฐานท่ีเกิดขึ้นโดยไม่มีคณะกรรมการ ไม่มีการประชุม หรือวางแผนก่อนล่วงหน้า ไม่มี การประกาศมาตรฐานให้ปฏิบัตติ าม เช่น • เคร่ืองคอมพิวเตอร์ IBM PC ได้กลายเป็นมาตรฐานของเคร่ืองไมโครคอมพิวเตอร์ เพราะมี ผผู้ ลิตอ่นื ๆ ทาเลยี นแบบ • ระบบปฏิบัติการยูนิกส์ (Unix) เป็นมาตรฐานระบบปฏิบัติการสาหรับเคร่ืองคอมพิวเตอร์ หลายแบบ • ระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ตท่ีเกิดข้ึนจากโครงการ ARPRANET ของกระทรวง กลาโหม สหรัฐอเมริกา แล้วขยายสู่มหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกา จากน้ันจึงกระจายไปทั่วโลก จน กลายเป็นมาตรฐานกลาง 19

2.3 ระบบจานวนและรหสั ข้อมูล ระบบคอมพวิ เตอรจ์ ะใช้ตวั เลขและหลกั คณิตศาสตร์ในการประมวลผลขอ้ มลู ระบบตัวเลขต่างๆ ที่มี การเปล่ียนจากเลขฐานหนึง่ ไปเปน็ เลขอีกฐานหนง่ึ เปน็ วิธกี ารทีค่ อมพวิ เตอร์บันทึกไว้และประมวลผลในเครื่อง คอมพิวเตอร์ ระบบตวั เลขเหลา่ นั้น ได้แก่ ระบบตัวเลขฐาน 10 ระบบตัวเลขฐาน 2 ระบบตัวเลขฐาน 8 และ ระบบตวั เลขฐาน 16 ดงั ตัวอยา่ งการเขยี นระบบตวั เลขและความหมายต่อไปนี้ 1010 หมายถึง ระบบตัวเลขฐาน 10 (1010)2 หมายถงึ ระบบตวั เลขฐาน 2 (1010)8 หมายถงึ ระบบตวั เลขฐาน 8 (1010)16 หมายถึง ระบบตัวเลขฐาน 16 1) ระบบตวั เลขฐาน 1.1) ระบบตัวเลขฐาน 10 (Decimal System) คอื ตัวเลขใชใ้ นชีวิตประจาวนั มตี วั เลขท้งั หมด 10 ตัว คือเลข 0 ถงึ 9 เมื่อเขียนตวั เลขจานวนหนึง่ ใน ฐานสิบ ตาแหน่งหรือหลักทปี่ รากฏของเลขแต่ละตวั จะให้ค่าประจาหลักตา่ งๆ กนั เชน่ 43267 มคี า่ เทา่ กับ (4 x 104) + (3 x 103) + (2 x 102) + (6 x 101) + (7 x 100) กรณีท่ีใชเ้ ลข 0 ภายในเลขจานวนหนงึ่ นั้น มคี วามหมายว่า หลกั นนั้ ไม่มีค่า หรือไม่ไดใ้ ช้ เช่น 8002 มคี า่ เทา่ กับ (8 x 103) + (0 x 102) + (0 x 101) + (2 x 100) เลขทเ่ี ปน็ เศษส่วนหรอื จานวนผสม สามารถเขียนในรูปแบบเดียวกนั ได้ เช่น 432.561 = 400 + 30 + 2 + 5/10 + 6/100 + 1/1000 = (4 x 102) + (3 x 101) + (2 x 100) + (5 x 10-1) + (6 x 10-2) + (1 x 10-3) โดยหลกั การกระจายตัวเลขตามน้สี ามารถนาไปใชไ้ ด้กับตัวเลขทุกระบบ (201)2 1.2) ระบบตัวเลขฐาน 2 (Binary System) (100.011)2 คอื ระบบท่ีมีตัวเลขใช้เพียง 2 ตวั คอื 0 กับ 1 เช่น 1012 โดยที่ = (2 x 22) + (0 x 21) + (1 x 20) =8+0+1 = 9 ในระบบฐานสิบ กรณที ี่เปน็ เศษส่วน หรือทศนิยม ใชว้ ิธีเดยี วกนั เชน่ = (1 x 22) + (0 x 21) +(0 x 20) + (0 x 2-1) + (1 x 2-2) + (1 x 2-3) = 2 + 0 + 0 + 0 + 1/4 + 1/8 = 2 + 0 + 0 + 0 + 0.25 + 0.125 = 2.875 ในระบบเลขฐานสิบ 20

ตวั เลขในระบบฐาน 2 เหมาะสมท่ีจะใช้ในการสร้างเป็นรหัสขอ้ มลู ภายในเครื่อง เพราะมีคณุ สมบตั ิ เหมอื นกับระบบกระแสไฟฟูาในเครอ่ื งคอมพวิ เตอร์ 1.3) ระบบตวั เลขฐาน 8 (Octal System) คือระบบทม่ี ีตวั เลขใน 8 ตวั คือ 0 ถึง 7 เชน่ (712)8, (1547)8, (50321)8 เปน็ เลขทีใ่ ชก้ ับคอมพวิ เตอร์ IBM 7090 เพราะการใชเ้ ลขฐาน 8 แทนเลขฐาน 2 ช่วยลดความยาวของตัวเลขได้ การเปลย่ี นเลขฐาน 8 ใหเ้ ปน็ เลขฐาน 10 ตวั อย่างเชน่ (1001)8 = (1 x 83) + (0 x 82) + (0 x 81) + (1 x 80) = 64 +0 + 0 + 1 = 65 ในระบบฐานสิบ 1.4) ระบบตวั เลขฐาน 16 (Hexadecimal System) คอื ระบบตวั เลขที่มีตัวเลข 16 ตัว คอื 0 ถงึ 9 และสญั ลกั ษณ์ A, B, C, D, E, F แทนเลข 10, 11, 12, 13, 14, 15 ตามลาดบั รวม 16 ตวั โดยระบบตัวเลขฐาน 16 นี้มกั จะใช้กับคอมพิวเตอร์ IBM 360 ตัวอย่างการแปลง ฐาน 16 เป็นฐาน 10 มดี งั นี้ (5678)16 = (5 x 163) + (6 x 162) + (7 x 161) + (8 x 160) = 20480 + 1536 + 112 + 8 = 22136 ในระบบเลขฐาน 10 (ABC)16 = (A x 162) + (B x 161) + (C x 160) = (10 x 162) + (11 x 161) + (12 x 160) = 2560 + 176 + 12 = 2748 ในระบบเลขฐาน 10 2) การเปลีย่ นฐานในระบบต่างๆ (Base Conversion) เป็นการแปลงเลขฐานหนงึ่ ไปสู่เลขอกี ฐานหนึ่ง เช่น เปลี่ยนจากฐานสิงหกมาเป็นฐานสิบ หรือ จากฐานแปดเป็นฐานสิบ เน่ืองจากระบบคอมพิวเตอร์ต้องอาศัยตัวเลขระบบฐานสองเป็นพื้นฐานของการ คานวณ การประมวลผลจึงเป็นไปตามกฎของระบบเลขฐานสอง และข้อมูลท่ีอยู่ในเคร่ืองคอมพิวเตอร์อาจจะ อย่ใู นรปู เลขระบบฐานสอง แต่ตอ้ งแปลงผลลัพธใ์ หอ้ ยูใ่ นรปู ของเลขฐานสิบเพ่ือให้ผู้ใช้งานสามารถเข้าใจได้ โดย ตัวเลขจานวนท่ีส่งผ่านจากคนไปให้คอมพิวเตอร์และจากคอมพิวเตอร์มายังคน จะเปลี่ยนฐานของตัวเลข ระหวา่ งฐานอื่นๆ กับฐานสบิ ตลอดเวลา 21

2.1) การเปลี่ยนเลขฐานอ่ืนๆ มาเปน็ ฐานสิบ หลักการคูณด้วยเลขประจาฐาน การเปล่ียน (167)8 เปน็ เลขฐาน 10 (167)8 = (1 x 82) + (6 x 81) + (7 x 80) = 64 + 48 + 7 = (119)10 หรือ 119 (110100)2 หลักการคูณดว้ ยเลขประจาฐาน การหาเลขฐาน 10 ซ่งึ มีค่าเท่ากบั (110100)2 = (1 x 25) + (1 x 24) + (0 x 23) + (1 x 22) + (0 x 21) + (0 x 20) = 32 + 16 + 0 + 4 + 0 + 0 = (52)10 หรอื 52 2.2) การเปลยี่ นเลขฐาน 10 เปน็ เลขฐานอน่ื ๆ หลักการหารด้วยฐานทตี่ ้องการจนได้ผลลัพธเ์ ป็น 0 และนาเศษมาเรียงลาดบั เร่ิมจากทา้ ยสุด การเปลี่ยน 38 ให้เปน็ เลขฐาน 2 2)38 2)19 เศษ 0 2) 9 เศษ 1 2) 4 เศษ 1 2) 2 เศษ 0 2) 1 เศษ 0 0 เศษ 1 = (100110)2 = 38 หลักการหารด้วยฐานที่ต้องการจนไดผ้ ลลพั ธ์เปน็ 0 และนาเศษมาเรียงลาดับเร่มิ จากท้ายสุด การเปล่ียน 217 ให้เป็นเลขฐาน 8 8)217 8) 27 เศษ 1 8) 3 เศษ 3 0 เศษ 3 = (331)8 = 217 22

2.3) การเปล่ยี นเลขฐาน R เปน็ ฐาน S (โดยที่ R และ S เป็นเลขทไ่ี ม่ใช่ฐาน 10) หลักการเปล่ียนจากฐานเดิมเปน็ ฐาน 10 ก่อน แลว้ จงึ เปล่ยี นจากฐาน 10 ไปเปน็ ฐานท่ีต้องการ การเปล่ยี น (134)8 เป็นเลขฐาน 10 (134)8 = (1 x 82) + (3 x 81) + (4 x 80) = 64 + 24 + 4 = 92 การเปลยี่ นจากฐาน 10 เป็นฐาน 5 5) 92 5) 18 เศษ 2 5) 3 เศษ 3 0 เศษ 3 3) การบวกลบตัวเลขในระบบฐานต่างๆ จานวนเลขที่จะบวกหรือลบ ต้องเป็นระบบเลขฐานเดยี วกันเทา่ นนั้ กรณีที่มเี ลขฐานตา่ งกัน ตอ้ ง เปลย่ี นใหเ้ ป็นฐานเดียวกันก่อน 3.1) การบวกเลขในระบบฐาน จะใช้วิธบี วกเหมือนเลขฐาน 10 ตวั เลขหลกั ใดบวกกนั แล้วมีค่าเกนิ กว่าหรอื เทา่ กบั ระบบตัวเลขน้ัน จะทด 1 ไวใ้ นตาแหนง่ ถัดไป เช่น การบวกเลขในฐาน 2 มีตัวเลขใช้เพยี ง 2 จานวนคือ 0 และ 1 ดังน้นั ผลลพั ธ์ตอ้ งมี 0 กับ 1 เท่านนั้ ถ้าผลลพั ธ์เป็น 2 หรือมากกว่า จะตอ้ งให้เปน็ เลขใน หลกั ถดั ไปขา้ งหนา้ ถ้าผลลัพธไ์ ม่เกนิ เลขในฐานนั้น ให้ใส่ผลลพั ธไ์ ด้เลย 3.1.1) เม่อื ผลลัพธ์ไมเ่ กินฐานเลขนนั้ ข้อ 1. (1010)2 + (101)2 วิธที า 1010 + 101 คาตอบ = (1111)2 ขอ้ 2. (5142)8 + (634)8 วธิ ที า 5142 + 634 คาตอบ = (5776)8 ข้อ 3. (AB1)16 + (2D)16 3.1.2) A B 1  เปลี่ยนแต่ละตัวเป็นฐาน 10 = 10 11 1 + 2 D 2 13 คาตอบ A D E  เปลย่ี นแต่ละตัวกลบั ไปเป็นฐาน 16 = 10 13 14 3.1.3) เม่ือผลลพั ธ์เกินหรือเท่ากับจานวนเลขในฐาน ต้องเปลย่ี นผลลพั ธ์ให้เปน็ เลขในฐาน นน้ั กอ่ น แล้วใส่ตัวทดในหลักถดั ไปขา้ งหนา้ ข้อ 1. (101)2 + (11)2 1 1 ตัวทด การบวกจากหลักขวาสุด 101+ ข้นั ที่ 1 1+1 = 2 ผลลัพธ์เท่ากบั ฐาน ซึง่ เปลีย่ นเป็นฐาน 2 1 1 ได้ 10 ใส่ 0 แล้วทดไปขา้ งหนา้ 1 หลกั 10 0 0 ขนั้ ท่ี 2 1+0+1 = 2 เปน็ เปลย่ี นฐาน 2 ได้ 10 ใส่ 0 ทดไปข้างหนา้ 1 ข้นั ที่ 3 1+1 = 2 เปลยี่ นฐาน 2 ได้ 10 ใส่ 10 เพราะไมม่ ีการบวกตอ่ แล้ว 23

4) รหัสขอ้ มูล (Data Representation) เป็นรหัสที่ใช้แทนตัวเลข ตัวอักษร หรือสัญลักษณ์พิเศษต่างๆ ที่มีอยู่ในโปรแกรมหรือไฟล์ข้อมูล เมื่อมีการประมวลผลด้วยเคร่ืองคอมพิวเตอร์ รหัสข้อมูลจะแบ่งเป็น 2 ประเภท คือรหัสภายนอกเครื่อง (External Code) และรหสั ภายในเครื่อง (Internal Code) 4.1) รหัสภายนอกเคร่ือง (External Code) ใช้สาหรับบันทึกข้อมูลที่ยังอยู่ภายนอกเคร่ือง เชน่ รหัสที่ใช้กบั บตั รเจาะรู การสรา้ งรหสั เจาะรู โดยการเจาะบตั รแตล่ ะแถว จะแทนรหสั ข้อมูล 1 ตวั ข้อมลู 7 แถวท่เี จาะเป็นรหัส = แถวท่ี 7 ข้อมลู B แถวทเ่ี จาะเปน็ รหสั = แถวที 12 กบั แถวท่ี 2 ข้อมูล M แถวทเ่ี จาะเป็นรหสั = แถวที 11 กับแถวท่ี 4 ขอ้ มลู + แถวทเ่ี จาะเปน็ รหสั = แถวที 12, 8 กับแถวท่ี 6 4.2) รหสั ภายในเครอ่ื ง (Internal Code) รหัสทใ่ี ช้แทนข้อมลู ที่ถกู อา่ นและบนั ทึกอยู่ใน หน่วยความจาของเคร่อื งคอมพวิ เตอร์ ประกอบด้วย 4.2.1) รหัสบีซีดี (BCD: Binary Coded Decimal) 4.2.2) รหสั เอ็บซีดคิ (EBCDIC: Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) 4.2.3) รหัสแอสกี้ (ASCII : American Standard Codes for Information Interchange) 4.2.4) รหสั เลขฐานสอง (Pure Binary Code) ความนิยมในการนามาใช้มี 3 แบบดว้ ยกนั คือ 1. รหัสบีซีดี (BCD: Binary Coded Decimal) เป็นรหสั ทีใ่ ชเ้ ลขฐานสองแทนเลขฐานสิบ ใชเ้ น้อื ที่ 6 bit แทนข้อมลู 1 สญั ลกั ษณ์ (Character) สามารถสร้างรหัสทม่ี ีความแตกต่างกันได้ 64 รหัส (64 = 26) กาหนดรหสั จะแบ่ง 6 bit ออกเป็น 2 ส่วนคือ Zone bit และ Numeric bit กาหนด 2 bit แรกเป็นสว่ นของ Zone bit และกาหนด 4 bit ถัดมาเปน็ Numeric bit Zone bit Numeric bit BAB421 24

2. รหสั เอบ็ ซดี คิ (EBCDIC: Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) เป็นรหสั ที่ขยายมาจาก BCD ใช้แทนเลขฐานสอง 8 bit แทนสัญลกั ษณ์ 1 bit สามารถสร้างรหัสท่ีแตกต่างกัน ได้ 256 รหัส (256 = 28) ทาใหส้ ามารถแยกตัวอักษรภาษาองั กฤษเป็นตวั พิมพ์เล็ก จากพิมพ์ใหญ่ สามารถใช้ แทนอกั ษรไทย สระ และวรรณยุกต์ตา่ งๆ ได้ Zone Bits Numeric Bits 84218421 3. รหัสแอสกี้ (ASCII : American Standard Codes for Information Interchange) เป็นที่ยอมรับในวงการผลิตคอมพิวเตอร์ เป็นรหัสท่ีได้จากรหัส ISO 7-bit International Alphabet No.5 ขององคก์ ร ISO สามารถสร้างรหสั ทแ่ี ตกตา่ งกันได้ 128 รหสั คอื 000 0000 ถึง 111 1111 กาหนดว่า 32 รหัสแรก คือ 000 0000 ถึง 111 1111 ทาหนา้ ทเี่ ปน็ คาส่ังควบคุม สัญลกั ษณ์ เลขฐานสิบ เลขฐานสอง เลขฐานสบิ หก (Character : CHAR) (Decimal : DEC) (Binary : BINARY) (Hexadecimal : HEX) A 65 100 0001 41 25

บรรณานุกรม จักกริช พฤษการ, การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์, กรุงเทพฯ : สานักพิมพ์ท้อป. 2548, แปล จาก Forouzan Behrouz A., Data Communications and Networking. ฉัตรชัย สุมามาลย์. (2545). การสื่อสารข้อมูลคอมพวิเตอร์และระบบเครือข่าย. กรุงเทพ ฯ : ไทยเจริญการ พิมพ์. ถวิล กิ่งทอง. (2535) เทคโนโลยีการส่งสัญญาณดิจิตอล. สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง. กรงุ เทพฯ. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, การส่ือสารข้อมูลระดับพื้นฐาน. กรุงเทพฯ: ทอมสัน, 2544, เรียบเรียงจาก Gary B. Shelly, Thomas J. Cashman and Judy A. Serwatka, Business data communications. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, เครือข่ายคอมพิวเตอร์, กรุงเทพฯ: เพียร์สัน เอ็ดดูเคช่ัน อินโดไชน่า, 2542, แปลจาก Andrew S.Tanenbaum, Computer Network, Pentice-Hall, 1996. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ. การส่ือสารข้อมูลระดับพ้ืนฐาน Business Data Communications. กรุงเทพฯ : UNIVERSAL GRAPHIC & TRADING L.P., 2544. _____. มาตรฐานการส่ือสารข้อมูล. สืบค้นเมื่อวันที่ 1 มิถุนายน 2557. จากเว็บไซต์ : http://irrigation.rid.go.th/rid15/ppn/Knowledge/ William Stallings, Data & Computer Communications, 6th Edition, USA: Prentice Hall International, 2000. 26

บทที่ 3 ชั้นพ้นื ฐานของการสื่อสารข้อมลู คอมพิวเตอร์ หวั ข้อบทเรยี น 3.4 ลาดบั ชน้ั ของกฎการส่อื สารข้อมลู คอมพวิ เตอร์ 3.5 ข้อพจิ ารณาสาหรบั ช้นั ควบคุมการสื่อสารตา่ งๆ 3.6 เทคนิคการถ่ายทอดขอ้ มลู วัตถุประสงค์ 1. เพอื่ ให้ผ้เู รยี นเข้าใจถึงทฤษฎีพน้ื ฐานของการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ 2. เพอ่ื ให้ผเู้ รียนเข้าใจถงึ ข้อพจิ ารณาสาหรับชั้นควบคมุ การส่อื สารตา่ งๆ 3. เพ่ือให้ผู้เรยี นเข้าใจถึงเทคนิคการถา่ ยทอดข้อมูล 3.1 ลาดบั ชัน้ ของกฎการส่ือสารข้อมูลคอมพวิ เตอร์ เพื่อเป็นการลดความซับซ้อนของการออกแบบโปรแกรมทั้งระบบในคราวเดียวกันระบบโปรแกรม เครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนมากจะแบ่งแยกการทางานออกเป็นหลายระดับ (Levels) หรือหลายชั้น (Layers) แต่ละช้ันจะสร้างฟังก์ชันการทางานข้ึนโดยอาศัยการทางานของฟังก์ชันต่างๆ ท่ีสร้างไว้ในชั้นระดับล่างลงมา จานวนช้ัน ชอื่ ทเี่ รยี ก และฟงั ก์ชันการทางานของเครอื ข่ายตา่ งๆ จะแตกต่างกันออกไป อย่างไรก็ตามทุกระบบ จะมีแนวความคิดอย่างเดียวกันคือการเรียกใช้บริการจากชั้นล่างและการให้บริการแก่ชั้นบนโดยซ่อน รายละเอยี ดและความซับซ้อนของฟังกช์ ันในแต่ละชนั้ ไว้ภายใน การส่ือสารที่เกิดขั้นระหว่างผู้ส่งข้อมูลกับผู้รับข้อมูลน้ันจะเป็นการติดต่อของโปรแกรมแบบชั้นต่อช้ัน หมายความว่าโปรแกรมในชั้นท่ีหน่ึงของโปรแกรมผู้ส่งจะติดต่อกับโปรแกรมในช้ันท่ีหน่ึงของโปรแกรมผู้รับ โปรแกรมช้ันสองจะติดต่อกับโปรแกรมช้ันสอง ฯลฯ กฎระเบียบในการติดต่อน้ีเรียกว่ากฎการส่ือสารข้อมูล (Protocol) ซงึ่ ในแต่ละชนั้ จะใช้กฎแตกต่างกัน กฎการสื่อสารข้อมูลนี้ช่วยให้ผู้ส่งข้อมูลและผู้รับข้อมูลสามารถ ตดิ ตอ่ กนั ได้ หากผู้ใดผู้หนง่ึ ไมป่ ฏบิ ตั ิตามกฎ หรือไมร่ ้จู กั กฎเหล่าน้ี การส่ือสารขอ้ มูล กไ็ ม่อานกระทาได้ 27

Layer 4/5 interface โฮส 1 Layer 5 protocol โฮส 2 Layer 3/4 interface Layer 4 protocol Layer 2/3 interface Layer 5 Layer 3 protocol Layer 5 Layer 1/2 interface Layer 4 Layer 2 protocol Layer 4 Layer 3 Layer 1 protocol Layer 3 Layer 2 Layer 2 Layer 1 Layer 1 Physical medium รูปที่ 3.1 รูปแสดงชน้ั ของส่ือสาร กฎของการสือ่ สารข้อมูล และการเชอ่ื มตอ่ ข้อมูลคอมพิวเตอร์ จากรูปแสดงให้เห็นโปรแกรมส่ือสารแบบห้าชั้น ในแต่ละช้ันท่ีแสดงในภาพด้วยรูปสี่เหลี่ยมเล็กนั้นก็ คือโปรแกรมท่ีทาหน้าท่ีสาหรับแต่ละช้ันที่กล่าวถึง โดยแต่ละชั้นจะมีกฎการสื่อสารข้อมูลเป็นของตนเอง ดงั นน้ั การสื่อสารทีเ่ กดิ ขน้ึ จึงหมายถงึ การตดิ ต่อระหว่างโปรแกรมน่นั เอง ในความเป็นจริงแล้วการสื่อสารจะเกิดข้ึนจริงโดยผ่านสายสื่อสารที่อยู่ใต้ชั้นล่างสุดเท่านั้น ข้อมูลที่ ส่ือสารในระหว่างชั้นต่างๆ จะถูกส่งต่อกันเป็นลาดับดังนี้ ช้ันบนสุด (ข้ันห้า) ของผู้ส่งข้อมูลลงมายังช้ันสี่ ซึ่ง โปรแกรมชั้นสีก้ ็จะส่งข้อมูลนั้นรวมท้ังข้อมูลของตนเองลงมายังชั้นสาม และต่อลงมาเรื่อยๆจนถึงช้ันล่างสุด ซึ่ง ข้อมูลท้ังหมดก็จะถูกส่งผ่านสายสื่อสารจากผู้ส่งไปยังผู้ใช้ ทางฝุายผู้ใช้ก็จะรับข้อมูลในระดับชั้นล่างสุดก่อน ข้อมูลท่ีเป็นของช้ันน้ีจะถูกแยกออกไปข้อมูลที่เหลือจะถูกส่งขึ้นไปช้ันสองในทานองเดียวกัน ข้อมูลที่เป็นของ ชน้ั สองจะถกู แยกออกแล้วสง่ สว่ นที่เหลือตอ่ ขึ้นไปชั้นสาม ลักษณะเช่นน้ีจะดาเนินต่อไปจนในท่ีสุดข้อมูลที่เป็น ของชั้นห้าเทา่ นัน้ ทจี่ ะถูกส่งขึน้ ไปใหโ้ ปรแกรมชนั้ ทหี่ า้ เพอื่ ประมวลผลต่อไป ในระหว่างช้ันท่ีอยู่ติดกันของโปรแกรมสื่อสารจะมีส่วนที่ติดต่อถึงกัน (Interface) ซ่ึงเราจะต้องมีการ กาหนดมาตรฐานให้ชัดเจน มาตรฐานน้ีคือการกาหนดรูปแบบการติดต่อในทางโปรแกรมคอมพิวเตอร์ อัน ไดแ้ ก่ 28

1) กาหนดจานวนฟงั กช์ นั การทางานพืน้ ฐานทจี่ าเป็นท้ังหมดที่ใชใ้ นการรบั -ส่งข้อมูลระหวา่ งช้ัน 2) กาหนดหน้าทข่ี องแต่ละฟังกช์ นั ให้ชดั เจน 3) กาหนดจานวนและประเภทตัวแปรตา่ งๆของแต่ละฟังกช์ ัน ทงั้ นใ้ี นแตล่ ะชนั้ ยงั มฟี ังก์ชนั การทางานอนื่ ๆอกี จานวนหนึง่ ซง่ึ ไมเ่ กี่ยวข้องกับส่วนติดต่อและการทางาน ของช้ันอ่ืน โปรแกรมเหล่านี้เรียกว่ามีความเป็นอิสระ (Independence) ต่อโปรแกรมส่วนอื่นๆ ดังนั้นการ แก้ไขหรอื เปลี่ยนแปลงโปรแกรมในส่วนน้ีจึงสามารถทาได้โดยไม่มีข้อจากัด ตัวอย่างท่ีชัดเจนได้แก่การเปลี่ยน อุปกรณ์ส่ือสารข้อมูลในชั้นล่างสุดเป็นอุปกรณ์ชนิดใหม่จะบังคับให้แก้ไขโปรแกรมช้ันล่างสุดเพียงช้ันเดียว เท่าน้ัน โปรแกรมใจช้ันอ่ืนจะไม่มีผลกระทบแต่อย่างใด หรือในกรณีท่ีต้องการปรับปรุงการทางานของ โปรแกรมในช้ันใดชั้นหนึง่ ส่ิงทีผ่ ู้เขียนโปรแกรมจะตอ้ งระลกึ ถงึ คอื การรักษามาตรฐานในส่วนของการติดต่อไว้ เทา่ น้ัน เม่อื ปรบั ปรงุ เสร็จแลว้ ก็สามารถนาโปรแกรมใหม่มาใชแ้ ทนโปรแกรมเก่าได้ทนั ที ชุดของโปรแกรมรวมทั้งกฎการส่ือสารข้อมูลในชั้นต่างๆ รวมเรียกว่าสถาปัตยกรรมเครือข่าย คอมพิวเตอร์ (Network architecture) การอธิบายรายละเอียดของสถาปัตยกรรมฯจะต้องมากพอที่จะทาให้ นักพัฒนาโปรแกรมและผู้สร้างอุปกรณ์ส่ือสารเข้าใจได้ อย่างไรก็ตาม รายละเอียดภายในโปรแกรมแต่ละช้ัน เป็นสิ่งท่ีไม่ต้องมีการกาหนดไว้แม้แต่น้อย คุณสมบัติท่ีกล่าวถึงนี้จึงเป็นข้อได้เปรียบที่สาคัญท่ีสุดของ สถาปัตยกรรมแบบโปรแกรมลาดบั ชัน้ (Hierarchical architecture) รปู ที่ 3.3 ตวั อยา่ งการไหลเวียนขา่ วสารท่ีสนับสนุนการตดิ ต่อแบบเสมือนของขนั้ ส่อื สารท่หี ้า 29

การเปรยี บเทยี บการสอื่ สารขอ้ มลู ท่ีใกลเ้ คยี งกับความเปน็ จริงมากขึ้นดังแสดงในรูป โปรแกรมประยุกต์ ที่ทางานอยู่ในชนั้ ที่ห้าส่งข้อมูลไปให้โปรแกรมประยุกต์ในชั้นที่ห้าเหมือนกันแต่อยู่คนละเครื่อง โดยส่งข้อมูลท่ี สมมุติด้วยอักษร M ไปยังโปรแกรมในชั้นที่ส่ี โปรแกรมน้ีรับข้อมูลมาพร้อมกันใส่ข้อมูลเพ่ิมเติม (H4) เพ่ือใช้ บอกรายละเอยี ดที่จาเปน็ สาหรบั โปรแกรมชน้ั สี่ของผรู้ บั จะตอ้ งทราบแลว้ ส่งตอ่ ให้โปรแกรมช้นั สาม โดยทั่วไปแล้วขนาดของข้อมูลท่ีจะส่งในชั้นสี่นั้นไม่มีขีดจากัด แต่ขนาดของข้อมูลในชั้นสามอาจจะมี ขีดจากัด ดังน้ันโปรแกรมชั้นนี้จึงต้องแบ่งข้อมูลท่ีส่งมาจากชั้นสี่ออกเป็นส่วนเล็กๆ หลายส่วนในที่น้ีสมมุติว่า เป็น M1 และ M2 จากนั้นจึงใส่ข้อมูลเพิ่มเติมสาหรับช้ันของตนเอง (H3) แล้วส่งข้อมูลท้ังสองส่วนนี้ไปยัง โปรแกรมในชนั้ สอง โปรแกรมในชั้นสองจงึ ใสข่ อ้ มลู เพ่ิมเตมิ ทั้งในส่วนหวั (H2) และส่วนท้าย (T2) ของข้อมูลท่ีรับมาแล้วส่ง ต่อให้โปรแกรมชั้นหน่ึงทาการส่งข้อมูลไปยังผู้ใช้ ในส่วนของผู้ใช้ก็จะทางานกลับกันคือเร่ิมจากช้ันหนึ่งขึ้นไป จนถงึ ชน้ั หา้ ข้อมูลทเี่ พมิ่ เติมในแต่ละชั้นจะคอ่ ยๆถกู ตัดทิ้งจนหมดเช่น ข้อมูลส่วนหัว (H2) และส่วนท้าย (T2) ของข้อมูลท่ีรับมาในชั้นสองจะทาให้ทราบว่าข้อมูลที่อยู่ตรงกลางเท่านั้นท่ีจะส่งขึ้นไปให้โปรแกรมในชั้นสาม ข้อมูลเพิ่มเติมสาหรับชั้นสาม (H3) ในกรณีน้ีจะบอกให้ทราบว่าจะต้องนาข้อมูล M1 และ M2 มาต่อกันให้ถูก ลาดับก่อนนาส่งไปยังช้ันสี่ ท้ายท่ีสุด ข้อมูลเพ่ิมเติม (H4) จะช่วยโปรแกรมช้ันสี่ตรวจสอบความถูกต้องของ ข้อมลู ก่อนที่จะนาส่งใหผ้ ู้ใช้ในชั้นหา้ ส่ิงที่สาคัญท่ีสุดที่แสดงให้เห็นในรูปที่ 3.3 น้ีคือความสัมพันธ์แบบเสมือน และความสัมพันธ์ที่เกิดขึ้น จริงระหว่างโปรแกรมในระดับชั้นเดียวกันที่แยกกันอยู่คนละเครื่อง ความสัมพันธ์เสมือนน้ีจะช่วยให้นัก ออกแบบโปรแกรมสามารถพัฒนาโปรแกรมได้อย่างเสรีโดยไม่ต้องคานึงถึงวิธีการที่ข้อมูลจะถูกส่งใน ขณะเดียวกันความสัมพันธ์ท่ีเกิดข้ึนจริงคือการติดต่อระหว่างโปรแกรมในช้ันท่ีอยู่ติดกันจะช่วยให้นักพัฒนา โปรแกรมมคี วามคลอ่ งตัวอย่างมากในการหาวิธสี ่งข้อมลู ขนาดตา่ งๆ กันผ่านระบบทม่ี ขี ีดจากดั ไม่เหมอื นกันได้ 3.2 ขอ้ พจิ ารณาสาหรบั ชัน้ ควบคุมการส่ือสารตา่ งๆ ข้อพิจารณาข้อแรกสาหรับการออกแบบโปรแกรมควบคุมการสื่อสารช้ันต่างๆคือ การกาหนดกลไก หรือวิธีการสาหรับระบุผู้ส่งข้อมูลและผู้รับข้อมูล ในระบบเครือข่ายท่ัวไปจะมีเครื่องคอมพิวเตอร์อยู่มากมาย ซึ่งในแต่ละเครื่องก็อาจมีกระบวนการ (Process) ได้หลาย Process จึงมีความจาเป็นที่ผู้ส่งข้อมูลที่เป็น Process อยใู่ นคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจะต้องระบุว่ากาลังติดต่ออยู่กับผู้รับซ่ึงเป็น Process อยู่ท่ีคอมพิวเตอร์ เครื่องใดในหลายๆ โอกาสผู้ส่งอาจส่งข้อมูลชุดหน่ึงไปให้ผู้รับหลายคนในคราวเดียวกันก็ได้ทาให้ต้องมีวิธีการ ระบผุ ู้รับไดห้ ลายวธิ ี วธิ กี ารส่งขอ้ มูลผา่ นสอ่ื ชนิดตา่ งๆกเ็ ปน็ เรอ่ื งทน่ี า่ สนใจไมน่ ้อย การสง่ ขอ้ มลู สามารถทาได้ 3 แบบ คือ 1) การสง่ ข้อมลู ทางเดียว (Simplex communication) หมายถึงการกาหนดให้ช่องสื่อสารช่องหน่ึง ใช้ส่งข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับเท่าน้ันผู้รับจะไม่สามารถส่งข้อมูลกลับมาได้แม้ในขณะที่ผู้ส่งไม่ได้ส่งข้อมูลใดๆ การส่งข้อมูลทางเดียวเป็นการติดต่อส่ือสารเพียงทิศทางเดียว เช่น การกระจายเสียง การส่ง e-mail การส่ง 30

ข้อความส้ัน เป็นต้น ตัวอย่างของ Simplex Communication เปรียบเสมือนรถยนต์ท่ีว่ิงไปบนถนนวันเวย์ การเดินทางของข้อมูลจะไปในทิศทางเดียวเท่านั้น ระบบการสื่อสารข้อมูลน้ีจะใช้ไม่บ่อยนัก ตัวอย่าง มัน อาจจะถูกใชเ้ ป็นจุดทีน่ าข้อมูลนนั้ ไปสู่ปลายทางเทา่ น้ัน Simplex Channel รปู ท่ี 3.4 Simplex Channel 2) การส่งข้อมูลสองทางบนช่องส่ือสารช่องเดียว (Half duplex communication) วิธีนี้ ยอม ให้ผูร้ ับกลบั มาทาหนา้ ที่เป็นผู้ส่งข้อมูลได้ Half Duplex Channel รปู ท่ี 3.5 Half duplex Channel 3) การส่งข้อมูลสองทางแบบอิสระ (Full duplex communication) ซ่ึงยอมให้ผู้รับสามารถส่ง ข้อมูลโต้ตอบกับผู้ส่งได้ในเวลาเดียวกันนอกจากนี้กฎควบคุมการส่ือสารจะต้องครอบคลุมการกาหนดจานวน ชอ่ งสื่อสารและลาดับความสาคญั ของแต่ละช่องส่ือสารในระหวา่ งการติดต่อแตล่ ะครง้ั ดว้ ย Full Duplex Channel รปู ที่ 3.6 Full duplex Channel การส่งข้อมูลผ่านส่ือต่างๆ นั้นมีโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดได้ตลอดเวลาและเกิดขึ้นอยู่เสมอทั้งน้ีอาจ เป็นผลมาจากความผิดพลาดในตัวอุปกรณ์เอง หรือเป็นผลมาจากการรบกวนของสิ่งแวดล้อมก็ได้ดังนั้นการ ตรวจเช็คความถูกต้องของข้อมูล (Error-detection) และการแก้ไขเม่ือตรวจพบข้อผิดพลาด (Error- 31

Correction) จึงเป็นอีกเร่ืองหน่ึงที่ไม่อาจมองข้ามได้ ท้ังนี้รวมถึงวิธีการท่ีผู้รับข้อมูลจะแจ้งให้ผู้ส่งข้อมูลทราบ ถึงความผิดพลาดทตี่ รวจพบและวธิ ีการแก้ไขท่ตี ้องการ การแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนย่อยซึ่งมีขนาดเล็กกว่าข้อมูลจริงเพ่ือประโยชน์ในการส่งข้อมูลขนาดใหญ่ ผา่ นช่องส่อื สารขนาดเล็กน้นั ไดก้ ่อให้เกดิ ปัญหาใหมข่ น้ึ อยา่ งหนง่ึ คอื การท่ีข้อมูลส่วนย่อยนั้นอาจเดินทางมาถึง จุดหมายปลายทางไม่พร้อมกัน กฎควบคุมการส่ือสารข้อมูลในส่วนของผู้รับจะต้องมีวิธีการตรวจสอบและนา ข้อมลู เหลา่ นี้ประกอบกลับใหม้ สี ภาพเหมอื นเดิมได้อยา่ งถูกตอ้ ง คุณภาพของอุปกรณ์สื่อสารก็สร้างปัญหาได้เช่นกัน สาหรับเคร่ืองท่ีมีคุณภาพสูงย่อมสามารถรับหรือ ส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วในขณะท่ีเครื่องคุณภาพต่าจะรับหรือส่งข้อมูลได้ช้ากว่า ความเร็วท่ีไม่สัมพันธ์กันน้ี จาเป็นจะต้องได้รบั การดูแล มิฉะนนั้ ผ้สู ่งอาจส่งขอ้ มลู เร็วเกินกวา่ ทผ่ี รู้ บั จะทางานได้ทัน หรือผู้ส่งอาจส่งข้อมูล ช้าเกนิ ไปจนทาใหผ้ ู้รับคิดว่าเกิดปัญหาผดิ ปกติอนื่ ๆ ส่อื ที่ใชใ้ นการสอ่ื สารข้อมลู ในปจั จุบันมีความก้าวหน้าไปมากในบางกรณีสื่อที่ใช้ก็มีค่าใช้จ่ายสูงมากจน ทาให้ต้องหาทางใช้งานให้คุ้มค่า วิธีการหนึ่งท่ีนามาใช้แก้ปัญหานี้คือการผสมผสานสัญญาณ (Multiplexing) นั่นคือการผสมสัญญาณท่ีเป็นข้อมูลของผู้ส่งต้ังแต่สองคนข้ึนไปเข้าด้วยกันแล้วจึงส่งสัญญาณนั้นไปในเวลา เดียวกัน ทางฝุายผู้รับก็จะต้องมีวิธีการแยกสัญญาณที่ผสมกันนี้ออกเป็นสัญญาณเดิมแล้วจัดส่งให้แก่ผู้รับแต่ ละคนได้ ข้อพิจารณาข้อสุดท้ายคือจะต้องมีวิธีการในการกาหนดเส้นทางเดินของข้อมูล ในกรณีที่การส่งข้อมูล จากผ้สู ง่ ไปยังผ้รู บั จะตอ้ งฝากข้อมูลผ่านตัวกลางจานวนมาก เส้นทางที่เลือกบางครง้ั อาจเปน็ เส้นทางที่ใกล้ท่ีสุด ทางครั้งอาจต้องการเส้นทางท่ีเร็วที่สุดหลายๆ คร้ังก็ต้องการใช้เส้นทางที่เสียค่าใช้จ่ายน้อยที่สุด ซึ่งทั้งหมดนี้ เป็นเรื่องท่ีสลับซับซ้อนมาก และเส้นทางเหล่าน้ีมีการเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา รวมทั้งการพิจารณาเลือก เส้นทางเดินของข้อมูลยงั ไม่ได้จากดั อยใู่ นโปรแกรมเพยี งชัน้ ใดชั้นหน่งึ 3.3 เทคนคิ การถา่ ยทอดขอ้ มูล (Data Transmission Technique) ภายใต้ระบบการสอื่ สารข้อมลู ซงึ่ มีคอมพิวเตอรเ์ ขา้ ช่วย ทาให้การถ่ายทอดข้อมูลจากท่ีหนึ่งไปยังอีกท่ี หนึ่ง มีประสิทธิภาพเพ่ิมข้ึน ประกอบกับการพัฒนาความสามารถและคุณภาพของไมโครคอมพิวเตอร์ ทาให้ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย มีผลให้ราคาลดลง หน่วยงานจึงสามารถซื้อ ไมโครคอมพวิ เตอร์ไว้ทางานแบบลาพัง (Stand Alone) และเชื่อมต่อกับเครื่องขนาดใหญ่ท่ีสานักงานใหญ่ เพื่อ เรียกใช้และแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน เคร่ืองคอมพิวเตอร์ หรือ Work Stations ถูกเช่ือมโยงเข้ากับ โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์หลักผ่านอุปกรณ์และซอฟแวร์ท่ีเรียกว่า อุปกรณ์อินเตอร์เฟซ (Interface) โดย ใช้สายโทรศัพท์เป็นส่ือกลางในการถ่ายทอดข้อมูล โมเด็ม (MODEM หรือ Modulation – Device) เป็น อุปกรณอ์ นิ เตอร์เฟซ ที่สาคัญของระบบการสื่อสารหรือถ่ายทอดข้อมูล เหตุผลที่ต้องใช้โมเด็มก็เพราะลักษณะ สัญญาณที่ออกจากคอมพิวเตอร์ มีสภาพเป็นดิจิตอล ตามลักษณะของกระแสไฟฟูา สัญญาณดิจิตอลนี้ไม่ สามารถเดินทางได้ไกลๆ ตามสายโทรศัพท์ซ่ึงใช้เป็นตัวกลางถ่ายทอดข้อมูล จึงจาเป็นท่ีต้องใช้โมเด็มเปลี่ยน 32

(Modulate) สญั ญาณดจิ ติ อลใหก้ ลายเปน็ สญั ญาณอนาลอก ซึ่งสามารถว่ิงไปได้ไกลๆ ในสายโทรศัพท์เสียก่อน เมือ่ ขอ้ มูลซึง่ อยใู่ นสญั ญาณอนาลอกถงึ ปลายทาง (ผู้รับ) กจ็ ะต้องมีโมเด็มอีกตัวหน่ึงเปล่ียน (Demodulate) ให้ กลายเป็นสญั ญาณดิจิตอลท่คี อมพิวเตอรป์ ลายทางจะสามารถรับได้อีกทหี นึ่ง สาหรบั เทคนิคการถ่ายทอดขอ้ มลู มี 2 แบบ ไดแ้ ก่ 1) การส่งสัญญาณแบบอนาล็อก เช่น การส่งสัญญาณข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์อนาล็อก ซ่ึง สญั ญาณทีส่ ง่ ออกไปนนั้ มีความตอ่ เน่ืองกนั ตลอดเวลา 2) การส่งสัญญาณแบบดิจติ อล คือการส่งสญั ญาณข้อมลู ท่มี ีแต่ On/Off หรอื เป็นเลข Binary 1) การส่งสญั ญาณแบบอนาลอ็ ก เป็นการส่งสัญญาณโดยไม่สนใจในสิ่งท่ีบรรจุรวมอยู่ในสัญญาณเลย สัญญาณจะแทนข้อมูล analog (เช่น สัญญาณเสียง) หรือข้อมูล Digital (เช่น ข้อมูล Binary ที่ผ่าน Modem) สัญญาณ analog ท่ีส่งออกไป สัญญาณจะอ่อนลงเร่ือยๆ เม่ือระยะทางเพิ่มข้ึน การส่งสัญญาณ analog ระยะไกล ต้องอาศัยเครื่องขยาย สัญญาณหรือ Amplifier เพ่ือเพิ่มพลังงานให้กับสัญญาณ การใช้เครื่องขยายสัญญาณ จะมีการสร้างสัญญาณ รบกวน (Noise) ข้ึนมารวมกับสัญญาณข้อมูลด้วย จะกวนมากหรือน้อยข้ึนอยู่กับระยะทาง การส่งสัญญาณ analog ต้องการวงจรกรองสญั ญาณ (Filter) เพ่ือกรองเอาสญั ญาณรบกวนออก 2) การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล เป็นการส่งสัญญาณท่ีสนใจทุกสิ่งทุกอย่างท่ีบรรจุมาในสัญญาณ เมื่อระยะทางเพ่ิมมากขึ้น จะทาให้ สัญญาณ Digital จางหายไป ระยะทางไกล ต้องใช้อุปกรณ์ทบทวนสัญญาณหรือ Repeater เพื่อกู้ (Recover) รูปแบบสญั ญาณทมี่ ลี กั ษณะเปน็ 1 และ 0 กอ่ น แล้วจงึ สง่ สญั ญาณทก่ี ูม้ าใหมอ่ อกไป เทคนิคการสือ่ สารขอ้ มูลดจิ ิตอล การสื่อสารข้อมูลโดยผ่านสายสื่อสาร มี 2 วิธีคือ การส่ือสารข้อมูลแบบอนุกรม หรือเรียงลาดับ (Serial) และการส่ือสารข้อมูลแบบขนาน (Parallel) ความแตกต่างของการส่ือสารข้อมูลดิจิตอลทั้ง 2 แบบ ไดแ้ ก่ 1) การส่งบิตต่างกัน อนุกรม คือ หนึ่งต่อหนึ่งเรียงลาดับกันไป การส่งข้อมูลหรือบิต แบบอนุกรมจึง เป็นการส่งข้อมูลทีละ 1 บิตต่อคร้ัง ผ่านทางสายการส่ือสาร การส่งข้อมูลแบบขนาน เป็นการส่งข้อมูลเป็นชุด ของบิต เรียกว่า ไบต์ (Byte) จานวนบิตในแต่ละไบต์ ข้ึนอยู่กับจานวนสายข้อมูล (Data line) เช่น ถ้าสาย สื่อสารมีสายข้อมูล 8 สาย ดังน้ันในการส่งข้อมูลทีละ 1 บิตต่อคร้ังต่อสายส่ือสาร จะได้จานวนข้อมูลทั้งหมด เท่ากับ 8 บิต หรือ ไบต์ โดยมีการแปลงรหัส (Code) ของบิตแทนตัวอักขระ (Character) ก่อนทาการส่งออก ไป 33

รูปที่ 3.7 การสือ่ สารข้อมูลแบบอนกุ รม รปู ท่ี 3.8 การสอ่ื สารข้อมลู แบบขนาน 2) ระยะทางไกลต่างกัน คือ การส่งข้อมูลแบบอนุกรม เป็นการส่งข้อมูลทีละ 1 บิต ความผิดพลาด เป็นไปไดน้ อ้ ยมาก จึงเหมาะสาหรบั การสง่ ขอ้ มูลในระยะทางไกลๆ เชน่ จากไมโครคอมพิวเตอร์ไปยัง Server ท่ี อยู่คนละช้ัน หรือคนละอาคาร หรือไกลกว่านั้น การส่งข้อมูลแบบขนาน จะสามารถส่งข้อมูลได้เป็นจานวน มากแต่โอกาสผดิ พลาดก็เกดิ ขน้ึ ได้มากด้วยเชน่ กนั โดยเฉพาะการสง่ ขอ้ มูลระยะไกล สัญญาณข้อมูลอาจจะจาง หายหรือผิดเพี้ยนไปกับความต้านทานของสายส่งได้ จึงเหมาะกับการส่งข้อมูลในระยะใกล้ คือน้อยกว่า 100 ฟตุ เชน่ ระหวา่ งเคร่อื งคอมพิวเตอรก์ ับเคร่อื งพิมพ์ 34

3) การเข้าจังหวะ (ซิงโครนัส) ต่างกัน การเข้าจังหวะบิต (Bit Synchronization) ในการส่งข้อมูล แบบอนกุ รมจะถกู ส่งทีละ 1 บิต เรียงลาดับกันไป ลาดับของการส่งและการรับข้อมูลจะต้องตรงกัน คือผู้ส่งและ ผู้รับจะต้องส่งและรับข้อมูลด้วยความถ่ีเดียวกัน และอัตราความเร็วเท่ากัน เรียกว่า “การเข้าจังหวัดบิต” เทคนิคในการทาให้ลาดบั ของบิตทัง้ 2 ด้านตรงกัน คือการใช้สัญญาณนาฬิกา (Clock) กาหนดจังหวะของเวลา บิตเริม่ ตน้ และบิตจบ หรือทัง้ อักขระให้พรอ้ มกันทั้งทางผสู้ ง่ และผรู้ บั การเขา้ จงั หวะอกั ขระ (Character Synchronization) ในการสง่ ข้อมูลแบบอนุกรมผู้รับจะต้องจัดลาดับของบิตทีร่ ับมารวมเปน็ ตวั อักขระ ตาแหน่งของแตล่ ะบิตในตวั อกั ขระจะต้องถกู ตอ้ ง การส่งข้อมูลแบบขนาน เน่ืองจากขอ้ มูลจะถูกส่งมาทีละอักขระอยู่แลว้ ผรู้ ับเพียงแตต่ รวจสอบว่า บิตใดเป็นบติ เร่ิมตน้ และบติ ใดเปน็ บติ สุดท้ายของแตล่ ะตวั อกั ขระ วธิ กี ารที่จะทาใหร้ ูว้ า่ บติ ใดอยู่ตาแหน่งใดของตัว อักขระ กต็ ้องอาศัยหลักการส่งข้อมูลแบบซงิ โครนัสและแบบอะซิงโครนสั (Synchronous and Asynchronous Transmission) รูปที่ 3.9 การสง่ สญั ญาณขอ้ มลู แบบอนุกรม รูปท่ี 3.10 การสง่ สญั ญาณข้อมูลแบบขนาน (ทลี ะอักขระ) 35

ในการส่งและรับขอ้ มลู ทงั้ เครอื่ งสง่ และเครอื่ งรับจะต้องมสี ิง่ ที่เหมือนกัน ไดแ้ ก่ อตั ราเรว็ ของการสง่ ช่วงเวลาของสัญญาณ และช่องว่างระหว่างบิตก่อนจะทาการส่งสัญญาณข้อมูลดิจิตอล จะต้องทาการแปลง รหสั ของตวั อักขระของขา่ วสารที่จะส่งเป็นรหัสของบิตเสียก่อน แล้วจึงส่งแต่ละบิตออกไปผู้รับจะต้องรู้ว่ากลุ่ม ของบิตทแ่ี ทนตวั อักขระเหล่านั้นวา่ บิตใดเปน็ บิตแรกและบิตใดเปน็ บติ สดุ ท้ายของอักขระ ถา้ หากว่าจงั หวะของเวลาในการอา่ นและการส่งและรับข้อมลู ของเคร่ืองสง่ และเคร่ืองรบั ต่างกนั ทาให้เกดิ ความผิดพลาดในการส่งและรับข้อมูลไดก้ ารเข้าจังหวะสามารถแบง่ ได้เป็น 3 ระดับ คือ 1. การเข้าจังหวะบิต หรือ การซิงโครนัสบิต (Bit Synchronization) เพ่ือกาหนดจุดเร่ิมต้นและ จดุ สิ้นสุดของการสง่ ข้อมลู ของแต่ละบติ 2. การเข้าจังหวะอักขระ หรือ การซิงโครนัสอักขระ (Character Synchronization) เพื่อกาหนด จุดเรมิ่ ตน้ และจุดสน้ิ สุดการส่งข้อมลู ของแตล่ ะตัวอกั ขระ 3. การเข้าจังหวะบล็อก หรือ การซิงโครนัสบล็อกข้อมูล (Block Synchronization) เพื่อกาหนด ตาแหน่งจุดเริม่ ตน้ และจดุ ส้ินสดุ ของจานวนขอ้ มูลขนาดใหญห่ รอื บล็อกขอ้ มลู เทคนคิ ในการสือ่ สารขอ้ มลู แบบอนกุ รมท่ีใช้ในการซิงโครนสั เพื่อเข้าจังหวะลาดบั ของข้อมูล และเพื่อ ควบคมุ การสื่อสารข้อมลู ระหวา่ งผู้สง่ และผู้รับข้อมลู คอื วิธีอะซงิ โครนัส (Asynchronous) หรือเรยี กวา่ วิธีเร่ิมและหยุด (Start/Stop) และอีกวิธีหนึ่ง คือ วิธีซิงโครนัส (Synchronous) เทคนิคในการส่งข้อมูล แบบซิงโครนัสและอะซิงโครนัสน้ี จะเก่ียวกับเรื่องของโปรโตคอลที่ใช้ในการควบคุมการสื่อสารข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์ในเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ โปรโตคอลแบบอะซิงโครนัส ได้แก่ โปรโตคอลเทเลไทพ์ (TTY : Teletype Protocol) ส่วน โปรโตคอลแบบซงิ โครนัส ได้แก่ ไบซงิ ก์ (BSC: Binary Synchronous Communications หรอื BISYNC) SDLC (Synchronous Data Link Control) และ HDLC (High-level Data Link Control) เป็นต้น การส่งขอ้ มลู ดิจิตอลแบบอะซิงโครนสั กลุ่มของบติ ข้อมูลจะแทนตัวอกั ขระทีถ่ ูกสง่ ออกไปเป็นเฟรม (Frame) โดยจะมกี ารส่งบิตเริ่มต้น (Start Bit) ไป 1 บติ ก่อนที่จะส่งข้อมูลอักขระตัวแรกและจบท้ายด้วยบิต จบ(Stop Bit) อีก 1-2 บิต การส่งข้อมูลจะส่งทีละอักขระ โดยที่ช่วงเวลาระหว่างอักขระจะเป็นเท่าใดก็ได้ ผูร้ ับจะเปน็ ผ้ตู รวจสอบว่าบิตใดเป็นบิตเร่ิมต้นและบติ สดุ ท้ายของอักขระ 36

บรรณานุกรม ถวิล ก่ิงทอง. (2535) เทคโนโลยีการส่งสัญญาณดิจิตอล. สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบงั . กรุงเทพฯ. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, การส่ือสารข้อมูลระดับพ้ืนฐาน. กรุงเทพฯ: ทอมสัน, 2544, เรียบเรียงจาก Gary B. Shelly, Thomas J. Cashman and Judy A. Serwatka, Business data communications. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, เครือข่ายคอมพิวเตอร์, กรุงเทพฯ: เพียร์สัน เอ็ดดูเคชั่น อินโดไชน่า, 2542, แปลจาก Andrew S.Tanenbaum, Computer Network, Pentice-Hall, 1996. สัลยุทธ์ สว่างวรรณ. การสื่อสารข้อมูลระดับพ้ืนฐาน Business Data Communications. กรุงเทพฯ : UNIVERSAL GRAPHIC & TRADING L.P., 2544. 37

บทที่ 4 รปู แบบมาตรฐานระบบเครอื ข่าย หวั ข้อบทเรียน 4.1 รปู แบบระบบเครอื ขา่ ยมาตรฐานสากล 4.2 การส่งข้อมูลในรปู แบบมาตรฐานของ OSI 4.3 รูปแบบระบบเครอื ข่าย TCP/IP 4.4 การเปรียบเทียบระหว่างมาตรฐาน OSI และ TCP วัตถุประสงค์ 1. เพ่อื ให้ผเู้ รียนเขา้ ใจถึงรูปแบบระบบเครือขา่ ยมาตรฐานสากล 2. เพื่อใหผ้ ู้เรยี นเขา้ ใจถึงการสง่ ขอ้ มลู ในรูปแบบมาตรฐานของ OSI 3. เพอ่ื ใหผ้ ู้เรียนเขา้ ใจถึงรปู แบบระบบเครอื ขา่ ย TCP/IP 4. เพื่อให้ผ้เู รียนเขา้ ใจถึงการเปรียบเทยี บระหวา่ งมาตรฐาน OSI และ TCP 4.1 รปู แบบระบบเครอื ขา่ ยมาตรฐานสากล องค์การ International Standards Organization (ISO) มีท่ีต้ังอยู่ ณ นคร Geneva ประเทศ Switzerland ไดก้ าหนดรูปแบบโครงสร้างมาตรฐานสากลสาหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างเคร่ืองคอมพิวเตอร์ ไว้เรียกว่า Open Systems Interconnection (OSI) ซ่ึงมีอยู่ทั้งหมด 7 ชั้นส่ือสาร ตัวโครงสร้างเองได้เน้น ความสาคัญของรูปแบบการติดต่อส่ือสาร ระหว่างระบบเปิด (open systems) กับระบบเปิดจึงสามารถ นาไปใช้อ้างองิ ได้ในระดับสากลอยา่ งแท้จรงิ แนวความคิดของการกาหนดมาตรฐานเปน็ แบบชน้ั ส่อื สาร (layers) คือ 1. ชั้นสอ่ื สารแตล่ ะช้นั ถกู กาหนดข้นึ มาตามบทบาททแี่ ตกต่างกนั 2. แตล่ ะชนั้ สอ่ื สารจะต้องทาหนา้ ท่ีตามที่ไดร้ บั มอบหมายอย่างดีย่ิง 3. แตล่ ะฟังก์ชนั ในชั้นส่ือสารใดๆ จะตอ้ งกาหนดข้นึ มาโดยใช้แนวความคดิ ในระดับสากลเป็น วัตถุประสงค์หลกั 4. ขอบเขตความรับผดิ ชอบของแต่ละชั้นสื่อสาร จะต้องกาหนดข้ันมาเพ่ือจากัดปริมาณการ แลกเปลยี่ นข้อมลู และผลกระทบขา้ งเคยี งระหวา่ งการติดต่อให้มนี ้อยทสี่ ุด 5. จานวนของช้ันส่ือสารจะต้องมีมากพอที่จะแยกฟังก์ชันการทางานที่แตกต่างกันให้อยู่คน ละชั้น แต่จะต้องไมม่ มี ากเกนิ ความจาเป็น 38

รปู ท่ี 4.1 รปู แบบโครงสร้างของ OSI จากรูปแสดงการทางานของแต่ละช้ันส่ือสารโดยเริ่มจากช้ัน Physical layer ซึ่งเป็นชั้นล่าสุด เรื่อยไปจนถงึ ชน้ั Application layer ซ่ึงเป็นชนั้ บนสุด โดยมรี ายละเอยี ดการทางานดังต่อไปนี้ 1) ชัน้ สอ่ื สารกายภาพ (The Physical Layer) ชั้นกายภาพเป็นช้ันระดับล่างสุดท่ีเด่ียวข้องโดยตรงกับอุปกรณ์สื่อสารต่างๆ ทาหน้าท่ีในการกาหนด วิธีควบคุมการรับและส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในระดับบิต ได้แก่ การส่งบิต 0 จะแทนด้วย กระแสไฟฟูากี่โวลต์ และบิต 1 จะต้องใช้ก่ีโวลต์, แต่ละบิตจะใช้เวลาในการส่งนานเท่าไร, การส่งเป็นแบบทาง เดียวหรือสองทาง, จะเริ่มติดต่ออย่างไร, การติดต่อจะส้ินสุดอย่างไร, และสายเคเบ้ิลมีก่ีเส้นแต่ละเส้นใช้เพื่อ อะไร เป็นต้น จะเห็นได้ว่ากฎระเบียบสาหรับชั้นน้ีจะเก่ียวพันโดยตรงกับการทางานของอุปกรณ์ สัญญาณไฟฟูา (หรือสัญญาณใดๆ) ขั้นตอนในการใช้อุปกรณ์เหล่าน้ัน และความสัมพันธ์กับส่ือที่ใช้รับ -ส่ง สญั ญาณ 39

2) ขัน้ สื่อสารเช่อื มตอ่ ข้อมูล (Data Link Layer) หน้าท่ีหลักของช้ันเช่ือมต่อข้อมูลคือ ทาการรวบรวมข้อมูลจากชั้นกายภาพ ตรวจสอบความถูกต้อง ของข้อมลู แล้วส่งข้อมูลที่ปราศจากข้อผิดพลาดน้ีให้กับช้ันควบคุมเครือข่ายต่อไป โดยปกติผู้ส่งข้อมูลจะแบ่ง ข้อมูลที่มีความยาวมากออกเป็นกลุ่มข้อมูลย่อยๆแต่ละส่วนย่อยเรียกว่า ดาต้าเฟรม (data frame) ซึ่งจะมี ขนาดคงที่ประมาณสองหรือสามร้อยไบต์หรืออย่างมาก็ไม่เกินสองถึงสามพันไบต์ชุดของดาต้าเฟรมสาหรับ ข้อมูลที่ต้องการส่งไปให้ผู้รับก็จะถูกส่งไปทีละเฟรมตั้งแต่เฟรมแรกไปจนครบทุกเฟรม ข้างฝุายผู้รับจะ ตอบสนองโดยการส่งดาต้าเฟรมพิเศษ เรียกว่าเฟรมตอบรับ (acknowledgement frame) ไปถึงผู้ส่งเพ่ือเป็น การบอกให้ทราบวา่ ได้รบั ข้อมลู ครบแลว้ กระบวนการการรบั -ส่งขอ้ มลู ชุดนก้ี ็จะเสรจ็ สิ้นสมบูรณ์ การรับ-ส่งข้อมูลในขั้นกายภาพนั้นจะไม่รับรู้เร่ืองโครงสร้างข้อมูล คือจะมองเห็นข้อมูลว่าเป็นบิต 0 หรือบิต 1 กลุ่มหรือชุดหนึ่งท่ีเรียงตามลาดับ เรียกว่า กระแสบิต (bit stream) จึงเป็นหน้าที่ของโปรแกรมใน ชั้น (header and tailer) เขา้ ไปกับทุกเฟรมซึ่งจะใช้เปน็ ตัวกาหนดขอบเขตของดาตา้ เฟรมดว้ ย การส่งข้อมูลผา่ นระบบเครอื ขา่ ยใดๆ ก็ตาม ข้อมูลที่สง่ นั้นมีโอกาสทจี่ ะเสยี หายหรอื สูญหายไปเลยก็ได้ โปรแกรมในช้ันเชอ่ื มตอ่ ขอ้ มูลจะต้องสามารถตรวจสอบความผิดปกติน้ีได้เอง หรืออาจตอบสนองต่อการตรวจ พบโดยโปรแกรมในชนั้ กายภาพ เมอื่ พบความผดิ ปกติน้แี ลว้ ก็จะตอ้ งมวี ธิ กี ารแกไ้ ข เช่น แจ้งให้ผู้ส่งข้อมูลชุดเดิม กลับมาใหม่ (เรียกเฟรมน้ีว่า duplicate frame) อยา่ งไรก็ตามการส่งข้อมูลซ้าทาให้เกิดปัญหาตามมาในกรณีที่ ชุดข้อมูลไม่ได้สูญหายไปไหนเพียงแต่ใช้เวลาเดินทางมากกว่าปกติ ดังนั้นข้อมูลขุดเดียวกันก็จะมาถึงผู้ใช้ท้ัง สองเฟรม โปรแกรมในชั้นนีจ้ ึงตอ้ งหาวธิ ตี รวจสอบและต้องกาจดั เฟรมทซ่ี ้าออกไป ปัญหาอื่นๆ ท่ีต้องจัดการให้เรียบร้อย ได้แก่ การรักษาความสมดุลของ การรับ-ส่งข้อมูลเม่ือผู้ส่ง พยายามส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงเกินกว่าที่ผู้รับจะทางานได้ทัน หรือการแก้ปัญหาการช่วงชิงช่องสื่อสาร ระหว่างผู้รับและผู้ส่งในระบบการสื่อสารสายเดียวแต่สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองทิศทาง ท้ังนี้เนื่องจากผู้รับ นอกจากจะตอ้ งรับข้อมูลแล้ว ยังจะต้องจัดส่งข้อมูงเฟรมตอบรับกลับไปยังผู้ส่งด้วย การแก้ปัญหาเหล่านี้จะได้ จะกลา่ วในรายละเอียดตอ่ ไป 3) ชั้นสือ่ สารควบคุมเครอื ข่าย (Network Layer) ชั้นคว บคุมเ ครือ ข่ายมี หน้า ที่รับผิ ดขอบ ในก ารคว บคุม การติ ดต่อรั บ -ส่ ง ข้อมูล ระห ว่างเ คร่ือ ง คอมพิวเตอร์ (เรียกว่าโหนด Node) ต่างๆในระบบเครือข่ายให้เป็นไปด้วยความเรียบร้อย ส่ิงท่ีสาคัญที่สุดคือ การกาหนอดเส้นทางเกนิ ของข้อมูลจากโหนดผสู้ ง่ ขอ้ มลู ไปตามโหนดตา่ งๆ จนถึงโหนดผูร้ ับข้อมูลในท่ีสุด โฮสต์ บางกลุ่มจะกาหนดเส้นทางเดินข้อมูลโดยศึกษาระบบเครือข่ายแล้วสร้างตารางเส้นทางเดินข้อมูลแบบถาวร โฮสต์บางกลุ่มจะกาหนดเส้นทางเดินข้อมูลในตอนเริ่มต้นของการสื่อสารดังนั้นการส่ือสารในครั้งต่อไป (ติดต่อ กับโหนดเดิม) อาจจะเปล่ียนไปใช้เส้นทางอื่นได้ โฮสต์ในกลุ่มท่ีมีวิธีการซับซ้อนมากจะกาหนดเส้นทางเดิน ข้อมูลในระดับแพ็กเก็ต กรณีที่มีผู้ส่งข้อมูลพร้อมๆ กันหลายจุดจะทาให้เกิดความคับค่ังของข้อมูลคล้ายกับ สภาวะการจราจรในชั่วโมงเร่งด่วยซึ่งมีปริมาณรถยนต์มากจนทาให้การจราจรติดขัด โฮสต์ในกลุ่มนี้ก็จะปรับ เสน้ ทางเดินข้อมลู ของแตล่ ะแพก็ เก็ตใหเ้ หมาะสมกบั สภาวะของระบบเครือข่ายอยตู่ ลอดเวลา 40

การส่งผา่ นข้อมูลในระบบเครอื ขา่ ยอาจมีการบันทกึ ผู้สง่ ผู้รับ และปริมาณข้อมูลท่ีไหลผ่านโฮสต์หรือ เราเตอร์ต่างๆ เพื่อประโยชน์ทางด้านการคิดค่าบริการ ซ่ึงจะมีความซับซ้อนมากข้ึนถ้าข้อมูลไหลผ่านระบบ เครอื ข่ายย่อยทมี่ ีการคดิ อัตราค่าบริการต่างกนั เมื่อแพ็กเก็ตเดินทางผ่านเครือข่ายย่อยระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่งอาจเกิดปัญหาความแตกต่าง ระหวา่ งกันในดา้ นต่างๆ อาทิเชน่ การใช้กฎการสื่อสารข้อมูลไม่เหมือนกัน หรือการใช้วิธีการกาหนดตาบลที่อยู่ ไม่เหมือนกนั ปัญหาท่ีกล่าวถงึ นีเ้ ปน็ ความรับผิดชอบของโปรแกรมในชัน้ ควบคุมเครือข่ายท่ีจะต้องหาทางแก้ไข หรอื ปรบั ความแตกต่างระหวา่ งเครือข่ายต่างๆ ให้สามารถเข้าใจกันได้ ท้ายที่สุด การส่งข้อมูลแบบกระจายข่าว (broadcasting) ที่มีใช้ในบางระบบนั้นจะไม่มีปัญหาท่ีกล่าวถึงอยู่เลยดังนั้นโปรแกรมในช้ันนี้จึงมีหน้าที่การ ทางานน้อยมากหรอื อาจไมม่ ีเลยก็ได้ 4) ชนั้ จัดการนาส่งข้อมูล (Transport Layer) โปรแกรมในชั้นนาสง่ ข้อมลู มีหนา้ ทีห่ ลักในการรับขอ้ มลู มาจากชั้นควบคุมหน้าต่างสื่อสาร ซ่ึงอาจต้อง แบง่ ข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตขนาดย่อม (ในกรณีที่ข้อมูลมีปริมาณมาก) หลายๆ แพ็กเก็ต แล้วจึงส่งข้อมูลทั้งชุด ตอ่ ไปใหโ้ ปรแกรมในชน้ั ควบคมุ เครือขา่ ย ทางดา้ นโปรแกรมช้ันนาส่งข้อมูลของผู้รับก็จะทาหน้าที่ประกอบแพ็ก เก็ตชดุ นใ้ี หก้ ลับมารวมกนั เปน็ ข้อมูลดบิ ในภาวะปกติ การเชื่อมต่อการสื่อสารจะเป็นการจัดต้ังหน้าต่างส่ือสาร (session) ระหว่างผู้ส่งและ ผู้รับตามท่ีเกิดข้ึน ถ้าต้องการเพิ่มประสิทธิภาพก็อาจสร้างโพรเซสของโปรแกรมนาส่งข้อมูลขึ้นมาหลายๆ โพ รเซสเพ่ือช่วยกันจัดส่งข้อมูลให้เร็วข้ึนแต่ถ้าเน้นในด้านความประหยัดก็อาจทาในทางตรงกันข้ามน้ันคือการยุบ รวมโพรเซสหลายๆโพรเซสให้เหลือจานวนน้อยลงแล้วจึงจัดการให้โพรเซสท่ีเหลืออยู่ทาการส่งข้อมูลท้ังหมด โดยการใชช้ อ่ งส่ือสารรว่ มกนั โปรแกรมในช้ันนี้เป็นผู้กาหนดประเภทของการให้บริการต่างๆ รวมไปถึงการอานวยความสะดวกใน การใช้ระบบเครือข่ายซึ่งแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ประเภทแรกเป็นการให้บริการแบบจุด-ต่อ-จุด โดยเน้น การรับประกันความถูกต้องของข้อมูลเป็นสาคัญ ประเภทท่ีสองเน้นการให้บริการข้อมูล ข้อมูลมนระดับแพ็ก เก็ตซ่ึงแม้ว่าจะไม่รับประกันการสูญหายของข้อมูลแต่ก็ให้ความคล่องตัวสูงกว่าแบบแรก (การรับประกันความ ถกู ตอ้ งของขอ้ มลู สามารถทาในช้ันอืน่ ได)้ ประเภททสี่ ามเปน็ การสง่ ข้อมูลแบบกระจายข่าวเพื่อประโยชน์ในการ สง่ ข้อมลู ชุดเดยี วกันไปยงั ผใู้ ช้หลายจุดพร้อมกน้ โปรแกรมในชั้นนาส่งข้อมูลติดต่อถึงกันผ่านช่องสัญญาณเสมือน (Virtual channel) ระหว่างผู้ส่ง และผู้รับโดยตรงเรียกว่าเป็นการติดต่อแบบ end-to-end connection ในขณะท่ีโปรแกรมในสามข้ันแรกนั้น เป็นการติดต่อแบบจุด-ต่อ-จุด ซึ่งผู้รับอาจไม่ใช่ผู้รับข้อมูลที่แท้จริงแต่เป็นเพียงโหนดตัวกลางในการรับแล้วส่ง ขอ้ มูลไปตามเส้นทางเดินขอ้ มูลท่ถี ูกกาหนดไว้ เครื่องโฮสต์ส่วนมากจะใช้ระบบปฎิบัติการท่ีให้บริการมัลติโปรแกรมมิ่ง (multiprogramming) คือ สามารถสร้างและใช้งานโพรเซสในชั้นการนาส่งข้อมูลได้หลายโพรเซสในขณะเดียวกัน จึงมีความจาเป็นที่ 41

จะต้องเพ่มิ ข้อมูลสว่ นหวั เขา้ ไปกับข้อมูลแต่ละแพ็กเก็ตเพ่ือบอกให้ระบบปฏิบัติการของโฮสต์ทราบว่าแพ็กเก็ต ทร่ี ับมานั้นเป็นของโพรเซสใด นอกจากการใชช้ ่องส่ือสารร่วมกันแลว้ โปรแกรมในช้ันนาส่งข้อมูลจะต้องมีความสามารถในการจัดต้ัง หน้าต่างสอื่ สารกับโหนดอื่นๆ ในระบบเครอื ขา่ ยและจดั การยกเลิกเมื่อการส่ือสารส้ินสุดลง โปรแกรมในช้ันนี้ยัง ตอ้ งมวี ิธกี ารกาหนดการตง้ั ช่ือให้แกต่ นเองและแนะนาใหผ้ อู้ นื่ ในระบบฯ ได้รู้จัก รวมทั้งเรียนรู้การกาหนดตาบล ท่ีอยู่ของโหนดอื่นได้ อีกส่ิงหน่ึงท่ีจาเป็นมากคือการควบคุมการไหลของข้อมูล (flow control) ซ่ึงมีท้ังใน ระดับโฮสต์และระดับเราเตอร์โดยมีวัตถุประสงค์ในการควบคุมการรับและส่งข้อมูลโดยเฉพาะในกรณีที่ผู้ส่ง จดั การสง่ ข้อมลู เรว็ เกนิ กว่าผูใ้ ช้จะทางานได้ทนั 5) ขั้นสื่อสารควบคมุ หนา้ ต่างสอื่ สาร (Session Layer) ชั้นควบคมุ หนา้ ตา่ งสื่อสารเป็นผู้กาหนดวิธีการควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างผู้รับข้อมูลและผู้ส่งข้อมูล ต้ังแต่เริ่มต้นการส่ือสารไปจนยุติการสื่อสาร เช่น การติดต่อขอใช้โฮสต์จากเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ไกลออกไป (remote login) หรือการส่งแฟูมข้อมูลระหว่างเคร่ืองคอมพิวเตอร์ผ่านระบบเครือข่ายโดยภาพรวมแล้วการ ให้บริการในช้ันน้ีจะคล้ายกับบริการท่ีมีให้ในช้ันนาส่งข้อมูลแต่ในช้ันนี้จะให้บริการหลายอย่างทีเป็นประโยชน์ มากกวา่ สาหรับการประยุกตใ์ ชง้ านบางประเภท หน้าท่ีสาคัญอย่างหน่ึงคือบริหารการแลกเปลี่ยนข่าวสาร (dialogue control) อันได้แก่การ กาหนดให้การแลกเปลี่ยนข่าวสารเป็นไปแบบสองทางในเวลาเดียวกัน (full duplex) หรือถ้าเป็นการส่ือสาร แบบทางเดียวแต่สลับทิศได้ (half duplex) ก็จะต้องเป็นผู้จัดลาดับให้ทั้งผู้ส่งทาการส่งข้อมูลได้คล้ายกับการ ควบคมุ สับหลกี รถไฟ สาหรบั การสอ่ื สารประเภทท่ีต้องใช้ โทเก้น (token) โปรแกรมในชั้นน้จี ะเป็นผู้บริหารการ ใช้โทเก้นเพอ่ื ให้โหนดต่างๆ ในระบบนน้ั ผลัดเปล่ียนการครอบครองโทเก้นอยา่ งเปน็ ธรรม หรอื ถูกต้องตามลาดับ ความสาคัญ (priority) หน้าท่ีอีกประการหน่ึงได้แก่การแก้ปัญหาความล้มเหลวในการส่งข้อมูลขนาดใหญ่มากระหว่างโหนด ต่างๆ ในกรณีท่ีการส่งข้อมูลเกิดการล้มเหลวกลางคันโดยไม่มีการแก้ไขใดๆ โหนดทั้งสองก็จะต้องเริ่มต้นใหม่ หมด ถ้าเกิดการล้มเหลวขึ้นอีกก็จะต้องเร่ิมต้นใหม่อีก วิธีการแก้ไขวิธีหน่ึงคือการแทรกจุดตรวจสอบความ ถูกต้อง (checkpoints) เข้าไปจานวนหนึ่ง (ข้ึนอยู่กับปริมาณข้อมูล) ในระหว่างการส่งข้อมูล จุดตรวจสอบ ท้งั หมดจะต้องถูกแทรกเขา้ ไปในข้อมลู ทีต่ าแหน่งเดียวกันของท้ังผู้ส่งและผู้รับซ่ึงเรียกว่าการ synchronization หากเกิดการล้มเหลวข้ึนโปรแกรมในช้ันนี้ของผู้รับก็จะค้นหาจุดตรวจสอบจุดสุดท้ายก่อนการล้มเหลวเพื่อลบ ข้อมูลส่วนท่ีอยู่หลังจุดตรวจสอบนั้นทิ้งไป แล้วแจ้งให้ผู้ส่งเร่ิมต้นการส่งข้อมูลใหม่จากจุดตรวจสอบนั้นแทนท่ี จะต้องเร่ิมต้นใหม่ท้งั หมด 6) ชั้นสอื่ สารนาเสนอขอ้ มลู (Presentation Layer) โปรแกรมท่ที างานในระดับชั้นควบคมุ ต้นๆทีก่ ลา่ วมานัน้ จะใหค้ วามสนใจในประสิทธิภาพของการรับ- ส่งและมองเห็นว่าข้อมูลคือกระแสบิต (bit stream) หรือกระแสไบต์ (byte stream) เท่าน้ันโปรแกรมในชั้น 42

นาเสนอข้อมูลจะมองข้อมูลว่าเป็นสิ่งที่มีรูปแบบ (syntax) และความหมาย (semantics) มากกว่ากระแสของ บิตหรือไบต์ เชน่ ข้อมลู ทเ่ี ปน็ ชอ่ื และข้อมลู ที่เป็นใบเรียกเก็บเงิน เป็นต้น ความแตกต่างของการให้ความหมาย ข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบต่างๆ เป็นปัญหาที่จะต้องได้รับการแก้ไขในระดับส่วนรวมไม่ใช่ให้แต่ละ ฝุายแก้ปัญหาโดยลาพังการควบคุมรูปแบบและความหมายของข้อมูล การใช้รหัสแทนข้อมูล เช่น รหัส ASCII หรือ Unicode หรือการแทนข้อมูลด้วยระบบ little endian หรือ big endian รวมถึงการเข้ารหัส และ ถอดรหัสขอ้ มลู ส่งิ ตา่ งๆทีก่ ล่าวมานี้ล้วนแต่เปน็ ความรบั ผิดชอบของโปรแกรมในขน้ั นี้ 7) ช้นั สือ่ สารการประยุกต์ (Application Layer) ในปัจจุบัน มีจอภาพเทอร์มินัล (Terminals) อยู่หลายร้อยชนิดท่ัวโลกซ่ึงส่วนใหญ่จะไม่สามาระใช้ ทดแทนหรือใช้งานร่วมกันได้ การติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ท่ีอยู่คนละระบบเครือข่ายย่อมจึงไม่อาจ ส่ือสารกันได้โดยสมบูรณ์ โปรแกรมในช้ันการประยุกต์จึงเข้ามามีบทบาทสาคัญสองด้านคือ การเป็นตัวกลาง หรือส่วยติดต่อระหว่างโปรแกรมประยุกต์ (application programs) กับโปรแกรมใน 6 ช้ันที่เหลือ และ การ กาหนดแบบมาตรฐานของจอ (terminal type) การกาหนดแบบมาตรฐานของจอนั้นไม่ได้เป็นการกาหนดวิธีสร้างจอเทอร์มินัลให้เหมือนกัน แต่จะ คลา้ ยกับการสรา้ งจอเทอรม์ ินัลเสมอื น (virtual terminal) ขึ้นบนจอเทอร์มินัลจริง ทั้งน้ีเพื่อทาให้จอเทอร์มินัล ทุกชนิดในโลกมีความเข้าใจตรงกัน เช่น ขนาดบริเวณท่ีในการเสดงผลการเคล่ือนย้ายตาแหน่งเคอร์เซอร์ (cursor) และการแสดงตวั อกั ษร ณ ตาแหน่งต่างๆ บนจอภาพ เป็นต้น จึงทาให้การใช้จอเทอร์มินัลเพ่ือส่ือสาร บนระบบเครอื ขา่ ยเกดิ ขนึ้ ได้แม้วา่ จะใช้จอเทอร์มนิ ลั ตา่ งแบบกันกต็ าม การสาเนาแฟูมข้อมูลหรือการคัดลอก (copy) แฟูมข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายก็อาจเกิดปัญหาได้ ตวั อย่าง เช่น ในระบบปฏบิ ตั กิ ารหลายระบบมีวิธีการกาหนดช่ือแฟูมข้อมูลที่แตกต่างไปจากวิธีที่ใช้ในระบบอ่ืน จึงจาเป็นจะต้องมีการแก้ไขหรือปรับแต่งส่วนที่ต่างกันให้สามารถเข้ากันได้ ถ้าหากปล่อยให้เป็นหน้าท่ีของผู้ใช้ โดยตรงแล้วก็จะทาให้เกิดความยุ่งยากมาก ท้ังนี้เพราะผู้ใช้บางส่วนอาจไม่มีความรู้มากพอท่ีจะแก้ไขได้ นอกจากน้ีการส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ การใช้เทอร์มินัลสาหรับปูอนข้อมูลจากระยะไกล หรือการดูบัญชี รายข่ือแฟูมข้อมูล (ในเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น) ล้วนเป็นหน้าท่ีของโปรแกรมช้ันการประยุกต์ที่จะต้องอานว ย ความสะดวกใหแ้ ก่ผใู้ ชท้ ้ังสิ้น 4.2 การสง่ ขอ้ มูลในรูปแบบมาตรฐานของ OSI ข้ันตอนท่ีข้อมูลได้ถูกส่งจากผู้ส่งข้อมูลไปให้ผู้รับข้อมูล กระบวนการส่งข้อมูลเร่ิมต้นจากโพรเซสที่ ต้องการส่งข้อมลู สง่ มอบขอ้ มลู ใหก้ ับโปรแกรมชัน้ การประยกุ ตซ์ ง่ึ จะเติมข้อมูลส่วนหัว ท่ีต้องการเข้าไปกับข้อมูล จริงแล้วส่งต่อไปให้โปรแกรมชั้นนาเสนอข้อมูล โปรแกรมในชั้นนี้จะเข้าใจว่าข้อมูลท่ีส่งมาทั้งหมดน้ันคือข้อมูล จริงจะไม่ทราบว่า มีข้อมูลส่วน AH แทรกเข้ามาด้วยแล้ว จึงเพิ่มเติมข้อมูลในส่วนท่ีตบเองต้องการลงไปกับ ข้อมูลท้ังหมด แล้วส่งต่อให้กับโปรแกรมในชั้นกาหนดหน้าต่างส่ือสาร กระบวนการนี้ทาซ้าไปเรื่อยๆเม่ือผ่าน 43

โปรแกรมในแต่ละช้ันสื่อสารจนถึงช้ันกายภาพซ่ึงจะมองเห็นว่า ข้อมูลที่ส่งมาจากช้ันเช่ือมต่อข้อมูลน้ันเป็น เพียงกระแสบติ (bit stream) ทจ่ี ะตอ้ งสง่ ออกไปเท่าน้นั รปู ท่ี 4.2 ตวั อย่างการทางานของช้นั สอื่ สารในรปู แบบ OSI ทางด้านผู้ใช้ข้อมูลจะเร่ิมกระบวนการรับข้อมูลโดยช้ันกายภาพรับข้อมูลมาในลักษณะของกระแสบิต แล้วส่งต่อไปให้โปรแกรมช้ันเชื่อมต่อข้อมูล โปรแกรมน้ีจะอาศัยข้อมูลส่วนหัว (DH) เพ่ือทาความเข้าใจกับ ลกั ษณะของขอ้ มลู ทรี่ บั มารวมทงั้ การตรวจสอบความถูกต้อง เสร็จแล้วจึงลบข้อมูลส่วนน้ีออกไปและส่งข้อมูลที่ เหลอื ไปให้กับโปรแกรมในขัน้ ควบคุมเครือข่าย กระบวนการก็จะเป็นไปอย่างน้ีจนในท่ีสุดข้อมูลก็ถูกส่งมาถึงขั้น การประยุกต์ ในช้นั นีข้ อ้ มูลส่วนหัวท่ีโปรแกรมในแต่ละช้ันของผู้ส่ง เพิ่มเติมเข้าไปน้ันได้ถูกโปรแกรมในช้ันนั้นๆ ของผูใ้ ช้ ดึงออกไปใชจ้ นเหลือแต่ข้อมูลส่วนหวั ของชัน้ การประยกุ ต์ (AH) เทา่ นัน้ โปรแกรมในช้ันนี้ก็จะดึงข้อมูล ส่วนสุดท้ายนี้ออกไปใช้งานแล้วจึงส่งข้อมูลที่เหลืออยู่ คือข้อมูลจริง ให้กับโพรเซสของผู้รับนาข้อมูลไปใช้งาน ต่อไป แนวความคิดท่ีเป็นหลักสาคัญของกระบวนการนี้คือ การที่โปรแกรมในแต่ละช้ันน้ันคิดว่าการส่ือสาร เป็นไปตามแนวนอน แม้ว่าในความเป็นจริงน้ันจะเป็นไปตามแนวต้ัง ท้ังน้ีหมายความว่าโปรแกรมในแต่ละช้ัน ของทางด้านผู้ส่งจะแทรกข้อมูลท่ีตนเองต้องการเข้าไปกับข้อมูลโดยมีวัตถุประสงค์ให้โปรแกรมในชั้นเดียวดัน ของทางผู้รับได้นาข้อมูลนั้นไปใช้ จึงเสมือนกับว่าโปรแกรม ในแต่ละข้ันของทางผู้ส่งจะทางานกับโปรแกรมใน 44

แตล่ ะชัน้ จงึ เปน็ อิสระจากโปรแกรมในชนั้ อนื่ ๆ อย่างแท้จริง และจะปฏิบัติกับข้อมูลที่รับมาราวกับว่าเป็นข้อมูล จรงิ ท้งั หมด แมว้ ่าจะมีข้อมลู ของชนั้ บนๆ แทรกเขา้ มาด้วยกต็ าม 4.3 รปู แบบระบบเครอื ขา่ ย TCP/IP ระบบเครือขา่ ยระดับโลกท่ีมใี ช้อยู่ในปัจจุบันคือระบบอินเทอร์เน็ตนั้นมีกาเนิดมาจากระบบเครือข่าย ชื่อ ARPANET ซง่ึ ไดร้ ับการสนบั สนนุ ใหด้ าเนินการวิจยั โดยมีกระทรวงกลาโหมประเทศสหรัฐอเมริกาเป็นผู้ออก ค่าใชจ้ ่าย ในยุคแรกๆ นั้นเปน็ ระบบเครือข่ายท่เี ชอ่ื มการตดิ ต่อระหว่างเคร่ืองคอมพิวเตอร์ในมหาวิทยาลัยและ สถานท่ีราชการหลายร้อยแห่งในสหรัฐอเมริกาเข้าด้วยกัน โดยใช้สายโทรศัพท์เช่า (leased lines) เป็นสาย ส่ือสารหลัก ต่อมาเมื่อระบบการส่ือสารแบบคลื่นวิทยุความถี่สูงและการสื่อสารดาวเทียมเริ่มเข้ามามีบทบาท และนามาใช้ในระบบมากข้ึน ทาให้กฎการสื่อสารรุ่นต่อมาจึงได้รับการออกแบบเพ่ือนามาใช้ทดแทนแบบเก่า โดยมีวัตถุประสงค์ในการเช่ือมการติดต่อระหว่างระบบที่มีความแตกต่างกันเป็นเร่ืองหลักผลที่ไ ด้รับคือกฎการ สอ่ื สารท่ีเรยี กวา่ กฎส่ือสารมาตรฐานแบบ TCP/IP ซึ่งได้รับการปรับปรุงจนนามาใช้งานจริงได้ในปี ค.ศ. 1974 การปรบั ปรงุ รุน่ ต่อมา สาเร็จในปี ค.ศ. 1988 กฎส่ือสารมาตรฐานแบบ TCP/IP ยังมีวัตถุประสงค์หลักอีกสองข้อสาคัญคือ ความสามารถในการ แก้ไขปัญหาท่ีเกิดข้ึนในระบบเครือข่าย เช่นในกรณีที่ผู้ส่งและผู้รับยังคงมีการติดต่อกันอยู่โหนดกลางที่ใช้เป็น ผู้ช่วยรับ-ส่งข้อมูลเกิดเสียหายใช้การไม่ได้ หรือสายส่ือสารบางช่วงถูกตัดขาด กฎการสื่อสารน้ีจะต้องสามารถ จัดการหาทางเลือกอ่ืนเพื่อทาให้การสื่อสารดาเนินต่อไปได้โดยอัตโนมัติ ข้อที่สองคือจะต้องมีความอ่อนตัวต่อ การส่ือสารข้อมูลได้หลายชนิดท้ังแบบที่ไม่มีความเร่งด่วน เช่น การจัดส่งแฟูมข้อมูล และแบบท่ีต้องการ รบั ประกนั ความเร่งดว่ นของขอ้ มูล เช่น การส่อื สารแบบ real-time การสอ่ื สารแบบโทรศพั ท์ (voice) 1) ชนั้ สอ่ื สารอนิ เทอร์เนต็ (The Internet Layer) จากความต้องการทั้งหมดท่ีกล่าวถึงทาให้เกิดเป็นวิธีการส่งข้อมูลแบบหนึ่งเรียกว่าระบบเครือข่าย แบบสลับส่องสื่อสารระดับแพ็กเก็ต (packer-switching network) ซึ่งเป็นการติดต่อแบบไม่ต่อเนื่อง (connectionless) หลักกรทางานคอื การปลอ่ ยใหข้ อ้ มูลขนาดเลก็ ทเี่ รียกว่าแพ็กเก็ตสามารถไหลจากโหนดผู้ส่ง แพก็ เก็ตไปตามโหนดตา่ งๆ ในระบบจนถึงจุดหมายปลายทางได้โดยอิสระ หากว่ามีการส่งแพ็กเก็ตออกมาเป็น ชดุ โดยมจี ดุ หมายปลายทางเดียวกันระหว่างการเดินทางในเครือข่าย แพ็กเก็ตแต่ละตัวในชุดนี้ก็จะเป็นอิสระแก่ กันและกนั ดงั นัน้ แพ็กเก็ตทีม่ าถึงจดุ หมายเป็นตัวแรกอาจไม่ใช่แพ็กเก็ตท่ีถูกส่งออกมาเป็นตัวแรกก็ได้ จึงเป็น หน้าที่ของโปรแกรมในช้ันสูงขึ้นไปท่ีจะต้องรวบรวมแพ็กเก็ตท้ังหมดแล้วจัดเรียงลาดับให้ถูกต้องก่อนท่ีจะส่ง มอบให้กบั โพรเซสผรู้ ับข้อมลู ระบบนี้เปรยี บเทยี บได้กบั ระบบไปรษณีย์ระหว่างประเทศ กรมไปรษณีย์ใจแต่ละประเทศจะมีการจัด ระเบียบต่างๆ เป็นของตนเองซ่ึงอาจเหมือนหรือไม่เหมือนกับประเทศอ่ืนก็ได้ คนท่ีต้องการส่งจดหมายต้อง รับทราบระเบยี บต่างๆ เฉพาะบรเิ วณบงั คบั ใชโ้ ดบกรมไปรษณยี ์ในประเทศตนเองเท่าน้ันเม่ือส่งจดหมายไปแล้ว 45

ไปรษณีย์ในประเทศของผู้ส่งก็จะจัดการส่งจดหมายฉบับนั้นไปตามท่ีอยู่ผู้รับซึ่งอยู่ในประเทศอื่น เป็นไปได้ว่า จดหมายจะได้รับการฝากส่งไปตามไปรษณีย์ของหลายๆ ประเทศก่อนท่ีจะไปถึงยังไปรษณีย์ของประเทศผู้รับ จะเห็นได้ว่าในทันทีที่จดหมายเดินทางออกนอกประเทศไปแล้วน้ันจะไม่อยู่ในความควบคุมของไปร ษณีย์ ประเทศผู้ส่งอีกต่อไป ในขณะเดียวกันไปรษณีย์ของประเทศต่างๆที่จดหมายเดินทางผ่านอาจมีกฎระเบียบ ต่างกนั ออกไป เช่น มีแสตมปเ์ ปน็ ของตนเอง แตเ่ นือ่ งจากไดม้ ีการตกลงกนั ไว้แลว้ จงึ ยอมรบั และช่วยส่งจดหมาย ไปยงั จดุ ตอ่ ไปให้ กฎระเบยี บทีแ่ ตกตา่ งกันน้ี ผู้สง่ จดหมายไมม่ ีความจาเป็นทจ่ี ะตอ้ งรับทราบเลย ช้ันส่ือสารบนอินเทอร์เน็ตกาหนดรูปแบบแพ็กเก็ตและกฎการส่ือสารเรียกว่า IP (Internet Protocol) ดังแสดงในรูป 7.12 ซ่ึงเปรียบเทียบ TCP/IP กันรูปแบบระบบเครือข่าย OSI งานสาคัญของ TCP/IP คอื การนาแพก็ เกต็ ไปส่งยังจุดหมายปลายทางให้ได้ รปู ที่ 4.3 รูปแบบโครงสร้าง TCP/IP 2) ชั้นสอ่ื สารนาสง่ ข้อมลู (Transport Layer) ช้ันส่ือสารที่อยู่เหนือชั้น IP คือชั้นนาส่งข้อมูลซ่ึงมีหน้าท่ีการทางานเหมือนกันกับช้ันจัดการนาส่ง ข้อมูลของมาตรฐาน OSI แบ่งออกเป็นโพรโตคอลสองประเภท ประเภทแรกเรียกว่า TCP (Transmission Control Protocol) เป็นแบบท่ีมีการกาหนดช่วงการส่ือสารตลอดระยะเวลาการส่ือสาร (connection- 46

oriented) ซึ่งจะยอมให้มีการส่งข้อมูลในเป็นกระแสไบต์ (byte stream) ท่ีไว้ใจได้ (reliable) โดยไม่มี ข้อผิดพลาด ข้อมูลท่ีมีปริมาณมากจะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ เรียกว่า message ซึ่งจะถูกส่งไปยังผู้รับผ่าน ทางช้ันส่ือสารของอินเตอร์เน็ต ทางฝุายผู้รับจะนา message มาเรียงต่อกันตามลาดับเป็นข้อมูลตัวเดิม TCP ยังมีความสามารถในการควบคุมการไหลของข้อมูลเพ่ือปูองกันไม่ให้ผู้ส่งข้อมูลเร็วเกินกว่าที่ผู้รับจะทางานได้ ทนั ทอี กี ดว้ ย กฎการนาส่งข้อมูลแบบที่สองเรียกว่า UDP (User Datagram Protocol) เป็นการติดต่อแบบไม่ ต่อเนื่อง (connectionless) ไม่มีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลเหมือนกับแบบ TCP อย่างไรก็ตาม วิธีการน้ีมีข้อดีใจด้านความรวดเร็วในการส่งข้อมูลจึงนิยมใช้ในระบบผู้ให้และผู้ใช้บริการ (client/server system) ซ่ึงมีการสื่อสารแบบถาม/ตอบ (request/reply) นอกจากน้ันยังใช้ในการส่งข้อมูลประเภท ภาพเคล่ือนไหวหรือการสง่ เสยี ง (voice) ทางอินเทอรเ์ น็ต รูปตอ่ ไปนี้จะแสดงให้เหน็ ความสัมพันธ์ของ IP, TCP, และ UDP กฎการส่ือสารแบบ IP น้ีเปน็ ระบบที่ไดร้ ับความนิยมมากและได้รบั การนาไปใช้ในระบบสื่อสารหลาย ระบบ รูปที่ 4.4 กฎการส่ือสารในรูปแบบ TCP/IP 3) ชัน้ ส่อื สารการประยกุ ต์ (Application Layer) ตามมาตรฐาน TCP/IP ไม่มีการกาหนดช้ันนาเสนอข้อมูลและช้ันควบคุมหน้าต่างสื่อสารตามท่ี ปรากฏในรูปแบบมาตรฐาน OSI ทั้งน้ีจากประสบการณ์ที่ผ่านมาของการกาหนดมาตรฐานของ OSI พบว่า โปรแกรมสาหรับช้ันควบคุมการส่ือสารสองชั้นน้ีจะมีประโยชน์ในการใช้งานจริงน้อยมาก ระบบเครือข่าย TCP/IP จงึ ตัดท้ังสองช้นั นีอ้ อกไป ดงั นัน้ ชนั้ การประยกุ ตจ์ งึ กลายเป็นชน้ั ท่อี ยเู่ หนอื ช้นั นาส่งข้อมลู โปรแกรมในชน้ั การประยกุ ตจ์ ะรวมเอาหน้าที่การทางานที่จาเป็นของสองช้ันท่ีหายไปไว้ที่นี่ อันได้แก่ โพรโตคอลสาหรับสร้างจอเทอรม์ นิ ลั เสมือน เรยี กว่า TELNET โพรโตคอลสาหรับการจดั การแฟูมข้อมูล เรียกว่า FTP และโพรโตคอลสาหรับการให้บริการจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ เรียกว่า SMTP โพรโตคอลสาหรับสร้างจอ 47

เทอร์มินัลเสมือนช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดต่อกับเครื่องโฮสต์ที่อยู่ไกลออกไปโดยผ่านทางอินเทอร์เน็ต และ สามารถทางานไดเ้ สมือนกบั วา่ กาลังน่งั ทางานอยูท่ เ่ี คร่ืองโฮสตน์ ้นั โพรโตคอลสาหรับการจัดการแฟูมข้อมูลไปยัง เครื่องใดๆ ก็ได้ โพรโตคอลสาหรบั ใหบ้ รกิ ารจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ช่วยในการจัดส่งข้อความไปยังผู้ใช้ในระบบ หรือรับขอ้ ความทีม่ ีผู้ส่งเข้ามา นอกจากโพรโตคอลที่กลา่ วถึงแลว้ ยงั มีโพรโตคอลอีกจานวนมากท่ีได้รับการพัฒนาข้ึนมาใช้งาน เช่น โพรโตคอลสาหรบั การบริหารทอี่ ย่ขู องโหนดตา่ งๆ ในระบบเครือข่าย เรียกว่า DNS (Domain Name Service) จะช่วยในการเก็บสาเนารายช่ือของโหนดต่างๆ ในระบบที่เป็นท้ังช่ือในภาษาอังกฤษท่ีผู้ใช้ทั่วไปรู้จักและ สามารถจดจาไดง้ า่ ยและชอื่ ทเี่ ปน็ ตัวเลขที่ใช้อ้างอิงในระหวา่ งการสื่อสาร โพรโตคอล NNTP ใช้ในการให้บริการ ขา่ วสาร (news) แก่สมาชกิ ในระดบั กลุ่ม และโพรโตคอล HTTP ซงึ่ ช่วยในการสร้างรูปแบบหน้าจอชั้นก้าวหน้า ซึง่ นิยมใชใ้ นระบบ www (World Wide Web) เปน็ ต้น 4) ชน้ั โฮสต์-เครอื ข่าย (Host-to-Network Layer) โพรโตคอลสาหรับการควบคุมการส่ือสารในช้ันนี้เป็นสิ่งท่ีไม่มีการกาหนดรายละเอียดอย่างเป็น ทางการ หน้าที่หลักคือการรับข้อมูลจากช้ันสื่อสาร IP มาแล้วส่งไปยังโหนดที่ระบุไว้ในเส้นทางเดินข้อมูล ทางด้านผู้รับกจ็ ะทางานในทางกลบั กนั คือรบั ข้อมูลจากสายสอื่ สารแล้วนาสง่ ใหก้ ับโปรแกรมในชั้นส่ือสาร IP การที่ไม่กาหนดรายละเอียดเอาไว้อาจเนื่องมาจากเหตุสามประการ ประการแรกคือ จาก ประสบการณ์ที่ได้รับในการกาหนดมาตรฐาน OSI พบว่าเทคโนโลยีทางด้านการรับ-ส่งข้อมูลผ่านสื่อประเภท ต่างๆ นั้นมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ หากมีการกาหนดรายละเอียดก็อาจจะต้องแก้ไขกันอยู่บ่อยๆ ประการท่ี สองคือ การส่อื สารท่ีเกดิ ขึน้ ในระดับนีเ้ ปน็ การส่งข้อมูลในระดับกระแสบิต (bit stream) ซ่ึงไม่มีความเกี่ยวข้อง กับโครงสร้างข้อมูลในระดับบนแต่อย่างใด ประการสุดท้ายการทางานในระดับนี้จะติดต่อหรือมีความสัมพันธ์ กบั อุปกรณส์ อ่ื สารข้อมลู โดยตรง ซึง่ อปุ กรณ์เหล่าน้ลี ้วนแลว้ แต่มมี าตรฐานสากลรองรับอย่อู ย่างเหลอื เฟือแลว้ 4.4 การเปรียบเทยี บระหวา่ งมาตรฐาน OSI และ TCP รูปแบบระบบเครือข่าย TCP/IP มีลักษณะทั่วไปคล้ายคลึงกับรูปแบบระบบเครือข่าย OSI อย่างมาก รูปแบบระบบทั้งสองมีรากฐานบนแนวความคิดเดียวกันคือการสร้างช้ันสื่อสารท่ีเป็นอิสระแก่กันและกันอย่าง ส้นิ เชงิ รวมทง้ั หน้าทก่ี ารทางานใจชน้ั สอ่ื สารตา่ งๆ ก็มีความใกล้เคียงกันมากดังจะเห็นได้จากช้ันสื่อสารที่อยู่ใน ระดับบนสุดลงมาถึงชั้นจัดการนาส่งข้อมูลจะมีการติดต่อจากผู้ส่งถึงผู้รับแบบเสมือนว่าเป็นการติดต่ อกัน โดยตรง ซึ่งความแตกต่างของระบบเครือข่ายย่อยต่างๆจะถูกปรับให้สามารถสื่อสารกันได้อย่างเรียบร้อย ในขณะที่ช้ันสื่อสารที่สูงกว่าชั้นจัดการนาส่งข้อมูลจะมีความเกี่ยวข้องกับโปรแกรมประยุกต์มากกว่าช้ันส่ือสาร อน่ื ๆ อย่างไรก็ตาม มาตรฐานทัง้ สองแบบกม็ ขี ้อแตกต่างกันอยู่พอสมควร ในท่ีนี้จะมุ่งความสนใจไปยังความ แตกต่างของมาตรฐานทัง้ สองแบบ 48

องค์ประกอบความคดิ พน้ื ฐานท่สี าคญั ของรูปแบบระบบเครือข่าย OSI คอื 1. สว่ นการให้บริการ (Service) 2. สว่ นการติดตอ่ (Interface) 3. โพรโตคอล (Protocols) วัตถปุ ระสงค์หลักของรปู แบบระบบเครือข่าย OSI คือการแยกขอบเขตความรับผิดชอบและหน้าท่ีของ องคป์ ระกอบท้ังสามออกจากกันอย่างเด็ดขาด โดยที่แต่ละชั้นสื่อสารจะทาหน้าท่ีให้บริการแก่ชั้นที่อยู่เหนือข้ึน ไปหน่ึงชั้น การให้บริการจะบอกให้ทราบว่าชั้นสื่อสารน้ันๆ ให้บริการอะไรบ้าง แต่ไม่ได้บอกรายละเอียดใน วิธีการใหบ้ รกิ ารและวิธีการติดต่อขอใชบ้ รกิ าร ส่วนการติดต่อ เป็นการอธิบายถึงวิธีการที่ผู้ใช้คือโปรแกรมใจช้ันส่ือสารท่ีอยู่เหนือข้ึนไปหน่ึงช้ันจะ สามารถเรียกใช้บริการที่มีอยู่ได้อย่างไร โดยจะต้องมีการกาหนดช่ือบริการ ประเภทและจานวนพารามิเตอร์ หรอื ข้อมูลท่ีสง่ เข้ามา และประเภทและจานวนของผลลัพธ์ กฎการสื่อสาร หรือโพรโตคอล เป็นการกาหนดรายละเอียดการทางานของบริการแต่ละชนิดซ่ึงจะมี อสิ ระเตม็ ทใ่ี นการเลอื กวธิ กี ารทางานอย่างไรก็ได้เพ่ือทางานใหบ้ รรลุตามวัตถุประสงค์ทกี่ าหนดไว้ องค์ประกอบที่กล่าวถึงน้ี แม้ว่าจะเกิดข้ึนมานานมากแล้ว เม่ือเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีใหม่ใน ปัจจุบัน เช่น เทคโนโลยีการโปรแกรมเชิงวัตถุ (object-oriented programming) กลับมีความสอดคล้องกัน อย่างกมลกลืน นั้นคือ วัตถุ (object) สามารถเปรียบเทียบได้กับช้ันสื่อสารแต่ละช้ันซึ่งจะมีฟังก์ชันในการ บริการต่างๆ ท่ีวัตถุอื่น (ข้ันส่ือสารที่อยู่เหนือข้ึนไปหน่ึงช้ัน) สามารถเรียกใช้ได้ วัตถุมีการกาหนดความหมาย ของฟังกช์ ันท่ีใหบ้ ริการ ตวั แปรสาหรบั ฟงั ก์ชนั รวมทงั้ ผลลพั ธ์ที่ได้ ซ่ึงก็เปรียบได้กับการติดต่อ ท้ายที่สุดกฎการ สื่อสารหรือโพรโตคอลก็คอื การกาหนดรายละเอียดคาส่ังต่างๆสาหรับแต่ละฟังก์ชันซ่ึงจะไม่มีวัตถุอื่นเข้ามาก้าว ก่ายนอกจากตัววัตถุนนั้ เอง ในส่วนของรูปแบบ TCP/IP น้ันไม่ได้มีการแยกความหมายและหน้าท่ีของส่วนการให้บริการส่วนการ ติดตอ่ และโพรโตคอลใหช้ ัดเจนตั้งแต่เร่ิมต้น มีความพยายามที่จะกาหนดนิยามที่ชัดเจนให้กับรูปแบบ TCP/IP ให้เหมอื นกบั รูปแบบ OSI แตก่ ส็ ามารถทาไดก้ ับบรกิ ารเพียงสองชนดิ คอื บรกิ ารส่ง IP แพ็กเก็ตความแตกต่างใจ ข้อน้ีทาให้เห็นว่า OSI นั้นมีการจัดโครงสร้างภายในที่ดีกว่า TCP/IP ซึ่งทาให้การหาโปรแกรมท่ีใช้เทคโนโลยี ใหม่มาทดแทนโปรแกรมทใี่ ช้อยเู่ ดมิ ในระบบ OSI นน้ั สามารถทาไดง้ า่ ยกวา่ มาก รูปแบบ OSI ได้รับการออกแบบมาก่อนที่โพรโตคอลหลายอย่างจะได้รับการออกแบบท่ีสมบูรณ์และ สร้างโปรแกรมขึ้นมาใช้งานจริง รูปแบบของ OSI จึงได้รับการออกแบบมาอย่างมีอิสระทางด้านความคิดอย่าง เต็มท่ีโดยไม่ผูกติดกับแนวความคิดของโพรโตคอลใดๆ อย่างไรก็ตาม ผลเสียท่ีเกิดข้ึน จากการไม่คานึงถึง โพรโตคอลอ่ืนๆ ทาให้การกาหนดหน้าที่การทางานหลายส่วนไม่มีความเหมาะสมในการใช้งานจริง ตัวอย่างท่ี เกิดขั้นได้แก่ปัญหาในช้ันเช่ือมต่อข้อมูล แรกทีเดียวชั้นสื่อสารนี้กาหนดไว้สาหรับการสื่อสารแบบจุด-ต่อ-จุด ตอ่ มาวิธีการสือ่ สารแบบกระจายขา่ วเรม่ิ เป็นท่ีนิยมมากขึ้น แต่ก็ไม่อาจจะนาเทคโนโลยีการสื่อสารแบบน้ีแทรก เข้าไปในรปู แบบ OSI ได้ จึงจาเป็นต้องสร้างชั้นส่ือสารย่อย (sub layer) เพิ่มเติม หรืออีกปัญหาหนึ่งคือการท่ี OSI ได้ จึงจาเป็นต้องสร้างชั้นส่ือสารย่อยเพียงหนึ่งเครือข่ายภายในแต่ละประเทศ แต่ความจริงท่ีปรากฏคือ 49