บทที่ 6 เครือข่าย LAN แบบใช้สาย1

บทท่ี 6 เครอื ข่าย LAN แบบใชส้ าย

แบบฝึ กหดั เครือข่าย LAN แบบใช้สาย1. โครงการ IEEE 802 เป็นโครงการเก่ียวกบั อะไร และจดั ตง้ั ขน้ึ เพ่อื จดุ ประสงค์ใด ?ตอบ สามารถอธิบายวธิ คี วบคุมเพ่อื เข้าถงึ สือ่ กลางแบบ CSMA/CD ได้บอกความแตกต่างระหวา่ ง MAC Address และ IP Address ได้เขา้ ใจหลกั การเช่อื มต่อเครือขา่ ยและอุปกรณ์พนื้ ฐานของเครอื ขา่ ยอีเทอร์เน็ต รวมถงึอีเทอร์เนต็ ความเร็วสงู ในรูปแบบอ่นื ๆ ได้สามารถนาความรู้ท่ีได้ไปประยกุ ต์ใชเ้ พ่อื การออกแบบและติดต้งั เครอื ขา่ ยได้อย่างเหมาะสมโครงการหมายเลข 802 (Project 802) ในปี ค.ศ. 1985 ทางสถาบัน IEEE ไดร้ เิ รมิ่ โครงการสาคัญโครงการหน่ึง โดยตั้งช่ือโครงการนว้ี า่ โครงการหมายเลข 802 หรอื Project 802 โดยโครงการดงั กลา่ วจัดตง้ั ขน้ึ เพอ่ืตอ้ งการให้ผลิตภัณฑ์อปุ กรณ์สอื่ สารทม่ี าจากแหล่งผู้ผลิตต่าง ๆ สามารถสอ่ื สารให้เปน็ ไปตามมาตรฐานเดยี วกัน แต่โครงการนมี้ ิไดม้ ีวัตถุประสงค์เพอื่ นามาใช้ทดแทนมาตรฐาน OSI โมเดลทท่ี างหนว่ ยงาน ISO จดั ตั้งขึ้นแต่อย่างใด เนอ่ื งจากโครงการหมายเลข 802 มีวัตถุประสงค์เพ่อืกาหนดหน้าทีแ่ ละรายละเอยี ดของชั้นสอื่ สารฟสิ ิคลั ดาตา้ ลงิ ก์ และมสี ่วนขยายเพ่ิมเตมิบางส่วนอีกเลก็ น้อย ทนี่ ามาใชง้ านเพื่อการเช่ือมตอ่ เครือขา่ ยท้องถ่ินเปน็ หลกั สาคญัNameDescriptionNoteIEEE 802.3

EthernetIEEE 802.4Token busdisbandedIEEE 802.5Defines the MAC layer for a Token RinginactiveIEEE 802.11 a/b/g/nWireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification)IEEE 802.15.1Bluetooth certificationIEEE 802.16Broadband Wireless Access (WiMAX certification)วธิ คี วบคมุ เพอ่ื เข้าถงึ ส่ือกลาง (Medium Access Control: MAC Methods) เครอื ขา่ ยอีเทอรเ์ น็ตเปน็ เครอื ขา่ ยทีต่ ั้องอยู่บนพ้ืนฐานเครือข่ายแบบบสั ท่ีใช้วิธกี ารส่งขอ้ มูลแบบเบสแบนด์ และดว้ ยการมีช่องทางการส่ือสารเพยี งช่องทางเดียว แต่อนญุ าตให้คอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องบนเครอื ขา่ ยใชส้ ายสง่ ข้อมลู ร่วมกนั ได้ ทง้ั นหี้ ากโหนดใดมกี ารสง่ข้อมูล โหนดอืน่ ๆ ที่ต้องการส่งก็จะตอ้ งรอ ดังน้นั จงึ จาเป็นตอ้ งมกี ารกาหนดว่า แล้วใครจะเปน็ ผู้ส่งขอ้ มูลไดใ้ นลาดบั ถดั ไป

2. จงสรุปการทางานของชนั้ สอ่ื สารยอ่ ย LLC และ MAC มาพอเข้าใจ ?ตอบ LLC เป็นลาดับชน้ั ทจ่ี ัดการสือ่ สารระหว่างอุปกรณ์บนลิงก์ของเครือข่าย โดย LLC น้จี ะถูกกาหนดขนึ้ โดย IEEE 802.2 ซึ่งสนับสนุนการเชือ่ มต่อในรปู แบบทง้ั คอนเน็กชนั เลส และคอนเน็กชันโอเรยี นเต็ด เพื่อบริการให้กบั โปรโตคอลในลาดบั สงู ตอ่ ไปMAC เปน็ ลาดับช้ันยอ่ ยท่ีจดั การเกีย่ วกับการเข้าถงึ ตวั กลางเพอื่ การส่ือสารบนเครือขา่ ยโดยรายละเอียดของ LLC และ MAC3. MAC Address กับการด์ เครอื ข่ายมีความสมั พนั ธก์ นั อยา่ งไร ?ตอบ เปน็ ชนั้ สื่อสารยอ่ ยทท่ี างานใกล้ชินชั้นฟิสคิ ัลมาก ภายในบรรจุด้วยส่วนของเฮดเดอร์ ฟิสิคลั แอดเดรส รหัสการตรวจสอบและการควบคุมขอ้ มลู MAC ได้มกี ารกาหนดรูปแบบของข้อมูลทเี่ รียกวา่ เฟรม ซงึ่ รูปแบบของเฟรมจะมคี วามแตกต่างกันโดยจะข้ึนอยู่กบั แลนแต่ละชนิด ตัวอย่างเชน่ CSMA/CD ท่ีใช้ในอีเทอร์เนต็ ก็มีรูปแบบเฟรมแบบหนึ่ง ในขณะท่โี ทเคน็ รงิ ก็มรี ูปแบบเฟรมอกี แบบหนึ่ง เปน็ ต้น รปู แบบของเฟรมจะประกอบด้วบฟิลด์ทใี่ ช้สาหรบั การตรวจสอบข้อผิดพลาด ตาแหนง่ ที่อยู่ของเวริ ์คสเตชนั่ และการควบคมุ อีกหลายๆ อยา่ ง ดงั นั้นMAC จงึ เปน็ ชัน้ ส่ือสารทม่ี ีความสาคัญมากในเครอื ข่ายท้องถน่ิ

4. จงบอกความแตกตา่ งระหว่าง MAC Address กับ IP Address ?ตอบ แมว้ า่ ทอ่ี ยู่ IP และทอ่ี ยู่ MAC จะตอบสนองวตั ถปุ ระสงค์ของการมอบรหัสเฉพาะในเครือข่ายใหก้ ับโฮสต์ แตข่ น้ึ อย่กู ับสถานะและฟังกช์ นั ทั้งสองมีความแตกต่างกัน เมื่อทางานเลเยอร์ของแอดเดรสถูกเรียกใชใ้ นขณะทีฟ่ งั ก์ชัน MAC Address ใน Data Link Layer, IPแอดเดรสจะทางานใน Network Layerท่ีอยู่ MAC จะระบุเอกลกั ษณเ์ ฉพาะของส่วนติดตอ่ กบั ฮาร์ดแวร์ของเครือขา่ ยในขณะท่ี IPAddress จะระบุเฉพาะสว่ นติดตอ่ ซอฟตแ์ วรข์ องเครือขา่ ย นอกจากนห้ี ากพจิ ารณาการกาหนดทีอ่ ยทู่ ี่อยู่ MAC จะไดร้ ับการกาหนดให้กบั อะแดปเตอรอ์ ย่างถาวรและไมส่ ามารถเปลี่ยนแปลงไดเ้ นอ่ื งจากเปน็ ที่อยู่ทางกายภาพ ในทางตรงกนั ข้ามท่ีอยู่ IP ทั้งแบบคงทีห่ รือแบบไดนามิกสามารถแก้ไขไดข้ น้ึ อยกู่ ับขอ้ กาหนดเนอื่ งจากเปน็ เอนทิตหี รอื ท่ีอยู่ทางตรรกะนอกจากนท้ี ีอ่ ยู่ MAC มปี ระโยชนเ์ มอ่ื พูดถงึ Local Area Networksถ้ารูปแบบนถี้ อื ว่าอยู่ IPจะใช้ท่ีอย่ยู าว 32 หรอื 128 บิตในขณะที่ท่ีอยู่ MAC ใชท้ ่ีอยยู่ าว 48 บิต ในมมุ มองแบบงา่ ยที่อยู่ IP สามารถได้รบั การพิจารณาเพอื่ สนับสนุนการใชง้ านซอฟตแ์ วรแ์ ละทอี่ ยู่ MAC ถอื ได้ว่าเปน็ การสนับสนุนการใชง้ านฮาร์ดแวรข์ องเครือข่ายแมจ้ ะมคี วามแตกต่างกนั กต็ ามเครือขา่ ยไอพยี ังมีการทาแผนท่รี ะหว่างทีอ่ ยู่ MAC และท่ีอยู่ IP ของอุปกรณ์เรียกว่า ARP หรือ AddressResolution Protocol5. อีเทอร์เนต็ และ IEEE 802.3 มีความสัมพนั ธก์ ันอยา่ งไร จงอธบิ าย ?ตอบ ไดม้ ีการแบง่ สว่ นชัน้ สอื่ สารดาต้าลิงก์ออกเปน็ 2 ช้ันสื่อสารย่อยด้วยกัน ซึง่ ประกาบด้วย 1. Logical Link Control (LLC) 2. Media Access Control (MAC) นอกจากน้ีทาง IEEE ยังได้สรา้ งมาตรฐานช้ันส่ือสารฟิสิคัลท่ีหลากหลาย เพอ่ื ให้สามารถนาไปใช้งานกับโปรโตคอลบนเครอื ข่ายแลนชนดิ ต่างๆ ไดไ้ ม่วา่ จะเปน็ อีเทอร์เน็ตหรอื เค็นรงิ เปน็ ตน้

6. จงสรุปมาตรฐานการเชอ่ื มตอ่ เครอื ข่ายแบบ Fast Ethernet มาพอเข้าใจ ?ตอบ เปน็ ระบบเครือข่ายท่ีมคี วามเร็วในการรบั ส่งขอ้ มลู 100Mbps ใชก้ ารเช่ือมต่อเปน็ แบบสตาร์ (Star) หรือริง (Ring) โดยมีอปุ กรณ์ Hub หรือ Switch ทาหน้าทีเ่ ชือ่ มโยงอปุ กรณ์แต่ละชนิ้ เขา้ ดว้ ยกัน ใชส้ ายสัญญาณแบบ UTP ชนดิ CAT5 มาตรฐานทน่ี ิยมใช้กันจะเป็นแบบ100BaseTX7. จงสรุปมาตรฐานการเช่ือมตอ่ เครอื ขา่ ยแบบ Gigabit Ethernet มาพอเข้าใจ ?ตอบ เมอื่ ความต้องการในการรบั ส่งขอ้ มลู มปี ริมาณมาข้ึน จึงไดร้ ับพฒั นาขึ้นเป็นระบบเครือข่าย Gigabit Ethernet ทมี่ ีอตั ราความเร็วในการรับส่งขอ้ มลู 1000 Mbps หรือเร็วกวา่Fast Ethernet 10 เทา่ ใช้การเชอื่ มตอ่ แบบสตาร์ (Star) หรอื ริง (Ring) เชน่ กนั โดยมีอปุ กรณ์Hub หรอื Switch ทส่ี นบั สนุนความเร็ว 100/1000 Mbps ใช้สายสญั ญาณแบบ UTP ชนดิCAT5e หรือ Cat6 โดยยงั คงความเข้ากันได้ กบั มาตรฐาน Fast Ethernet ได้อยา่ ง 100%8. จงสรุปมาตรฐานการเชือ่ มตอ่ เครอื ข่ายแบบ 10Gigabit Ethernet มาพอเข้าใจ ?ตอบ 10 กิกะบติ อเี ทอรเ์ น็ต เป็นไปตามมาตรฐานเครือข่าย 802.3ae ท่ีรองรบั ความเร็วสูงสดุที่ 10 Gbps ไดพ้ ัฒนาและประกาศใชอ้ ย่างสมบูรณเ์ มอื่ เดือนมถิ นุ ายน ปี ค.ศ.2002 โดยสว่ นใหญย่ ังคงไมม่ ีการเปลยี่ นแปลงในรายละเอยี ด แตจ่ ะทางานในลักษณะฟลู ดูเพล็กซ์บนเทคโนโลยสี ายไฟเบอรอ์ อฟติกเทา่ นน้ั และไมต่ ้องการใชโ้ ปรโตคอล CSMA/CD อกี ตอ่ ไปนอกจากน้ี 10 กกิ ะบติ อเี ทอรเ์ น็ต ไม่ไดอ้ อกแบบเพ่ือใช้งานบนเครอื ขา่ ยแลนเท่านนั้ แต่สามารถขยายเพ่ือใช้งานบนเครือข่ายแมน และเครอื ข่ายแวน ดังน้นั จะพบวา่ การเชื่อมตอ่เครือขา่ ย 10 กกิ ะบิตอีเทอร์เนต็ ทาให้เราสามารถเช่ือมตอ่ เครือข่ายความเร็วสูงบนระยะทางไกลมากขน้ึ ได้ และยงั คงสามารถเช่ือมตอ่ เข้ากับเครอื ข่ายอีเทอร์เนต็ แบบเดมิ ได้9. จงสรุปเครือข่ายแบบโทเคน็ บสั มลี ักษณะทางกายภาพเป็นแบบไหนและการเข้าถึงข้อมูลเปน็ แบบใด ?ตอบ การเช่ือมต่อแบบ Bus เรียกไดอ้ ีกอยา่ งหนึ่งว่า “Linear” ซึ่งหมายถงึ “เสน้ ตรง”แสดงให้เห็นวา่ จะต้องมีสายสัญญาณหลกั 1 สาย เพ่ือรับส่งขอ้ มูลต่อออกไปยังเคร่ือง

คอมพวิ เตอร์และอปุ กรณ์ต่อพว่ ง คลา้ ยกบั เสน้ ทางเดินรถเมล์ ท่จี ะมีเส้นทางหลกั ของแตล่ ะสายและตลอดเส้นทางจะมปี า้ ยรถเมล์เพ่ือรับ-สง่ ผ้โู ดยสาร10. จงสรปุ เครอื ขา่ ยแบบโทเคน็ ริงลักษณะทางกายภาพเป็นแบบไหนและการเข้าถงึ ขอ้ มูลเป็นแบบใด ?ตอบ เปน็ รูปแบบการเชื่อมต่อทมี่ ีประสทิ ธภิ าพสูง มีลักษณะเปน็ “วงแหวน (Ring)” และส่งข้อมลู เปน็ วงแหวนขอ้ มลู จะว่ิงไปในทศิ ทางเดยี ว การตดิ ต่อสือ่ สารจะใช้ “โทเค็น ( token )”เปน็ สอื่ กลางในการตดิ ต่อภายในเครอื ข่าย โดยหากคอมพวิ เตอรเ์ คร่ืองใดตอ้ งการส่งขอ้ มูลจะตอ้ งจับโทเคน็ น้ีไว้ แล้วใส่ขอ้ มูลที่ตอ้ งการส่งลงไปในโทเคน็ จากน้นั กจ็ ะปลอ่ ยโทเค็นโทเคน็ ก็จะวนผา่ น เครอ่ื งคอมพิวเตอร์ต่างๆไปเรอ่ื ยๆ จนกวา่ จะเจอเครื่องคอมพิวเตอรท์ ี่เป็นปลายทางในการสง่ คอมพิวเตอรเ์ คร่ืองนนั้ ก็จะรับข้อมูลในโทเคน็ ไว้ แลว้ จงึ ปลอ่ ยโทเค็นให้เปน็ อสิ ระ โทเค็นก็จะว่างอกี ครั้ง11.จงสรุปหลกั การทางานของโทเคน็ เปน็ อยา่ งไร ?ตอบ วิธนี ้ีจะมี token ท่ใี ชเ้ ปน็ ส่ือกลางในการรับส่งขอ้ มูล ซงึ่ จะว่งิ วนในเครือข่าย ในกรณที ี่token วิ่งมาถงึ เครอื่ งใด เคร่อื งนน้ั ก็จะตรวจสอบว่ามีข้อมูลสง่ มาถึงหรอื เปลา่ ถา้ ไมม่ ีก็สง่ ไปยังเคร่อื งถัดไป และในกรณที ี่ต้องการจะส่งข้อมลู ก็จะตรวจสอบว่า token วา่ งหรือไม่ ถา้ ว่างกจ็ ะบรรจุข้อมลู และระบทุ ี่อยู่ของเครือ่ งทจี่ ะรบั ลงใน token แลว้ สง่ ไปยังเครือ่ งถัดไป12. จงสรุปหลกั การทางานของเครอื ข่ายแบบ FDDI เป็นอย่างไร ?ตอบ FDDI ( Fiber Disrtributed Data Interface) เปน็ การเชอ่ื มต่อทีเ่ ลือกใชส้ าย FiberOptic เปน็ สายสือ่ สาร และแบง่ เส้นทางการสอื่ สารให้เป็นแบบ” Duplex token Ring “คอื ขอ้ มลู จะมเี ส้นทางเดิน 2 เสน้ ทาง ทัง้ ไปและกลบั ทาใหก้ ารรับ-ส่งขอ้ มูลรวดเรว็ ข้ึนอยา่ งมาก โดยมอี ัตราส่งข้อมูลอยทู่ ่ี 100-200 Mbps การเชอ่ื มต่อเครอื ข่ายรูปแบบน้เี หมาะกบั การสง่ ขอ้ มูลท่มี ีขนาดใหญๆ่ เชน่ ขอ้ มูลท่ีเปน็ ไฟล์รูปภาพ ไฟล์วดี ีโอ ไฟล์เสยี ง เปน็ ต้น -------------------------------