Internetบ&ททีN่1etworking ในบทนี้จะศึึกษาเก่ี ่ยวกัับประโยชนของอิินเตอรเน็ตท่ี ่นํามาประยุกตใชกัับธุรกิิจตางๆ มาตรฐานท่ี่จําเปนในระบบเครือขายคอมพิิวเตอรรูจักกัับผูใหบริการอิินเตอรเน็ต (Internet Service Provider) การ ทํํางานของ Point Of Presence (POP) Internet Exchange Point (IEP) อุุปกรณและหนาท่ี่ของ ISP ในการ เชื่อมตออิินเตอรเน็ต หลักใน การติดตอสื่อสาร และการติดตอสื่อสารในเครือขายทองถ่ิ่น 1.1 อิินเตอรเน็ตคืออะไร (What is the Internet?) อิินเตอรเ น็ต (Internet) มาจากคํําวา Inter และ Net มีีความหมายวา การติดตอ สื่อสาร ระหวา ง เครือขา ย อิินเตอรเน็ตจัดไดว ามีีการใชง านท่ั่วไป อาจกลา วไดว า มัันไดกลายเปนสวนหนึ่งในชีวิต ประจําวัน การ ใชอิินเตอรเ น็ตนั้นจําเปน ท่ี่จะตอ งมีีโครงสรางท่ี่ชว ยในการติอตอสื่อสาร หรือเชื่อมโยง ขอ มููลระหวา งเครือขายท่ี่ เรียกวาเครือขา ยคอมพิิวเตอร ภาพขางลางแสดงการเชื่อมโยงของเครือขาย แบบงา ย พรอ มการประยุกตใช อิินเตอรเน็ตผา นเครือขา ย การใชงานของอิินเตอรเ น็ตทางดานธุรกิิ จนั้น สง ผลใหการทํํางานของพนักงานไมได จํากััดแคภายในสํานักงานเทา นั้น พนักงานสามารถทํํางาน นอกสถานท่ี่ เชน ท่ี่บา น ท่ี่ Site งานของลูกคาหรือแมก ระท่ั่งในท่ี่สาธารณะอ่ื่นๆ โดยผานทางระบบ เครือขา ย แอพพลิเคชันตา งๆก็็สามารถใชง านผา นทาง ภาพท่ี่1.1 แสดงตัวอยา งการใชง านอิินเตอรเน็ตผา นระบบเครือขาย
ระบบเครือขายได ซ่ึ่งแอพพลิเคชั้นเหลานี้นี่เองท่ี่เปรียบเสมืือนเครื่องมืือท่ี่ชวยในการทํํางาน และชวยให ประหยัดงบประมาณในการเดิินทางและติดตอสื่อสารทางธุรกิิจ ตัวอยางเชน การ ประชุมของสํานักงานใหญ และสํานักงานยอยท่ี่มีีท่ี่ตั้งอยูในท่ี่ตางๆหางไกลกัันนั้น สามารถใช Digital board และVDO conference ซ่ึ่งชวยลดคาใชจายในการเดินทาง เปนตน อีีกตัว อยางหนึ่งจะเปนการใชบริการคาขายโดยผานระบบเครือขาย เชนการสรางรานคาบนเวบ ไซตหรือบนเฟสบุค การใชบริการประเภทนี้ชวยลดตนทุุนของสินคาแกผูจําหนาย ผูจํา หนายไมตองเสียคาใชจายในการสรางรานคา ในสวนของลูกคานั้นนอกจากไมตองเสียเวลาใน การ เดินทาง แลวยังสามารถสามารถดููรายละเอีียดของสินคา สามารถสั่งสินคาและชําระเงิินผา นทางเวบไซตได อยางไรก็็ตามการใชบริการเครือขายขางตนนั้น ถาไมมีีความรูความเขาใจท่ี่เพีี ยงพออาจจะกอใหเกิิดการสูญเสีย ในดานคาใชจายและความไมปลอดภัยไดอัันเนื่องมาจากอุุปก รณท่ี ่ใชและอาชญากรรมได ภาพท่ี่1.2 แสดงตัวอยางมาตรฐานในการผลิตอุุปกรณใ นระบบเครือขา ย อุุปกรณหรือซอฟตแวรท่ี ่ใชในระบบเครือขายนั้นจําเปนท่ี ่จะตองผานการตรวจเพ่ืื่อรับรอง มาตรฐาน การใชงาน และเพ่ืื่อความปลอดภัยของผูใชงานเอง ตัวอยางมาตรฐานเชน International Organization for Standard (ISO) เปนมาตรฐานท่ี่ยืนยันความสามารถ ของอุุปกรณการทํํางานไดระดับหนึ่ง ตามขอตกลงของ อุุปกรณนั้น เชนเดียวกัับการใชงาน แอพพลิเคชันอิิเล็คทรอนิกสเมล (Electronic-mail) หรือ อีีเมลลโปรแกรม ท่ี่ใชงานอีีเมลยนั้น จะตองมีีการสงขอมููลผานโปรโตคอล SMTP หรือ POP ตามมาตรฐาน RFC 5321 และRFC 5322 เปนตน
1.2 ผูใหบริการอิินเตอรเน็ต (Internet Service Providers - ISPs) ผูใหบริการอิินเตอรเน็ตหมายถึึงบริษััทหรือหนวยงานท่ี ่ดําเนินการจัดการใหผูใชงานท่ั ่วไป สามารถใชบริการอิินเตอรเน็ตผานระบบเครือขายได โดยท่ี่ผูใชงานจะตองเสียคาใชจายในการ ขอใชบริการนั้นๆจากภาพขางลางแสดงตัวอยางการบริการ(Services)ท่ี ่ISPsเปดใหบริการ ภาพท่ี่1.3 ตัวอยาง Services ท่ี่ISPs เปดใหบริการ การใชบริการ Services ตางๆของ ISPs นั้นข้ึ้นอยูกัับความตองการของผูใชงานและ คาใชจายท่ี่ ผูใชงานสามารถจะรับได โดยการใชบริการ Services ขางตนนั้นผูใชงาน จําเปนท่ี่จะตองเลือกการเชื่อมตอ สัญญาณท่ี่เหมาะสมกัับ Services ท่ี่ใชงานดวย ซ่ึ ่งอาจจะมีีคาใชจายเพ่ิิ่มเติิมตามความเหมาะสมของการเชื่อมตอสัญญาณ ตัวอยางการใหบริการเชื่อมตอสัญญาณของ ISPs แสดงในภาพท่ี่ 1.4 และภาพท่ี่ 1.5 การ เชื่อมตอสัญญาณระบบเครือขายระหวางท่ี่พัักอาศััยกัับ ISPs นั้น ภาพท่ี่1.4 การใหบริการการเชื่อมตอสัญญาณของท่ี่พัักอาศััย
จะพบวามีีการเชื่อมตอสัญญาณแบบ Dial-Up Digital Subscriber Line (DSL) Cable และ Wireless ข้ึ้นอยู กัับความพรอมของผูใชบริการ ภาพท่ี่1.5 การใหบ ริการการเชื่อมตอสัญญาณสําหรับหนวยงานหรือองคก ร สวนการเชื่อมตอสัญญาณสําหรับหนวยงาน (ภาพท่ี่ 1.5) นั้นโดยปกติจะข้ึ้นอยูกัับขนาดของ หนวยงาน เปนหลัก ลักษณะการเชื่อมตอ (สัญลักษณ T1/E1 นั้นหมายถึึง Transmission System โดย T1 จะเปนชื่อท่ี่ ใชเรียกตามแบบของประเทศสหรัฐ สวน E1 จะเปนชื่อท่ี่ใชเรียก มาตรฐานของ Europe) นอกจากนี้ในกรณีีมีี การเชื่อมตอขาม ISP ก็็จะมีีโครงสรางการเชื่อม ตอตามลําดับดังภาพท่ี ่1.6 ภาพท่ี่1.6 ภาพแสดง Hierarchical structure of the Internet
1.3 การใชงา นเครือขาย (Utilization of Network) 31 1 4 2 1 ภาพท่ี่1.7 ภาพแสดงตัวอยา งการใชง านเครือขา ย การใชงานเครือขายในปจจุบันมีีหลายรูปแบบ ตัวอยางเชน • หมายเลข 1 แสดงการใชง าน Computer/ Data Network เปน การติดตอสื่อสารระหวา ง เครื่องคอมพิิวเตอรผ านสายทองแดง สายไฟเบอรหรือการเชื่อมตอแบบไรส าย • หมายเลข 2 แสดงการใชง าน Telephone Network เปนการติดตอ ทางโทรศััพทส ื่ซ่ึ่งใช สายสัญญาณโทรศััพทเปน ตัวเชื่อมการติดตอ • หมายเลข 3 แสดงการใชงาน Television Network เปนการแสดงผลทางโทรทััศน โดย อาจจะใชการสงผานคลื่นในลักษณะ Broadcast หรือใชสัญญาณดาวเทีียม • หมายเลข 4 แสดงการใชงาน Mobile Phone Network เปนการเชื่อมตอสัญญาณ เสียง ขอความหรืออิินเตอรเน็ต ผานทางระบบโทรศััพทมืือถืือ การเชื่อมตอขา งตนนั้นเปนลักษณะท่ี่พบเห็นในการใชงานท่ั่วๆ ไปคืือ มีีการระบุอุุปกรณแ ละกํําหนด หนาท่ี่การทํํางานของอุุปกรณแตละชนิดท่ี่ชัดเจน มีีการเชื่อมตอในลักษณะ Peer-To-Peer และมีี การทํํางาน แบบ Client/Server เบื้องหลังการใชง านนั้นสามารถแบงไดเปนโครงสรา งทางตรรกะ (Logical Topology) และทางกายภาพ (Physical Topology) โดย Physical Topology แสดงการเชื่อมตอกัันระหวางอุุปกรณต า งๆ ในระบบเครือขาย ในสว นของ Logical Topology นั้นแสดงวิธีการติดตอสื่อสารแตไ มแ สดงการเชื่อมตอ ซ่ึ่งจะ ตรงขามกัับ Physical Topology
ภาพท่ี่1.8 ภาพแสดงตัวอยา ง Physical Topology ภาพท่ี่1.9 ภาพแสดงตัวอยาง Logical Topology 1.4 ประเภทของเครือขาย (Network Type) ประเภทของเครือขายก็็สามารถแบงไดหลายๆ แบบ ถาแบงตามลักษณะการสื่อสารจะแบงเปน 2 ประเภทคืือ Client/Server และ Peer-To-Peer
ภาพท่ี่1.10 ภาพแสดงการเชื่อมตอแบบ Client/ Server Client/ Server เปนประเภทของเครือขายท่ี่มีีเครื่องแมขาย (Server) ทํํา หนาท่ี่ใหบริการขอมููลตาง ตามท่ี่เครื่องลูกขาย (Client) รองขอ เชนตัวอยางในภาพ ท่ี่1.10 E-mail Server มีีmail server software รันอยูบนเครื่อง และ E-mail Client มีีmail client software ซ่ึ่งจะเปดใชงานเม่ื่อผูใชเปดซอฟตแวรนั้นข้ึ้น ซอฟตแวรนั้นจะสงคํํารองขอมาท่ี่E-mail Server และแสดงผลใหผูใช เชนเดียวกัับ File Server มีีหนาท่ี่ในการ เก็็บไฟลตาง และจะสงมาใหกัับผูใชเม่ื่อมีีการรองขอจาก File Access Client. ภาพท่ี่1.11 ภาพแสดงการเชื่อมตอแบบ Peer-To-Peer Peer-To-Peer เปนประเภทเครือขายท่ี่เชื่อมตอกัันระหวางอุุปกรณเครือขาย 2 อุุปก รณโดยตรง ไม ซัับซอน และใชเฉพาะงานเทานั้น เชน ตัวอยางการเชื่อมตอเพ่ืื่อแชรการใชงา นพรินเตอรของ PC เปนตน การ แบงประเภทของเครือขายโดยแบงตาม Topology จะแบงไดเปน 7 ประเภทคืือ Ring Mesh Star Full Connected Line Tree และBus
ภาพท่ี่1.12 ภาพแสดงประเภทเครือขา ยตาม Topology การแบง ประเภทของเครือขายโดยแบง ตาม Service จะแบง ไดเปน 5 ประเภทคืือ Ethernet Internet Outernet Intranet และ Extranet ภาพท่ี่1.13 ภาพแสดงประเภทเครือขา ยตาม Service การแบงประเภทของเครือขายโดยแบงตาม Size จะแบงไดเปน 3 ประเภทคืือ Local Area Network (LAN) Metropolitan Area Network (MAN) และ Wide Area Network (WAN) ภาพท่ี่1.14 ภาพแสดงประเภทเครือขา ยตามขนาด
1.5 หลัักการติดตอส่ื่อสาร (Principal of Communication) วัตถุุประสงคของการติดตอสื่อสาร คืือการแลกเปลี่ยนขอมููลระหวางผูสงและผูรับ ผานทางชองทาง สื่อสารหรือภายใตขอตกลงรวมกัันขอตกลงหรือกฎระเบียบนี้เรียกวา โปรโตคอล (Protocol) การแลกเปลี่ยนขอมููลในการสื่อสารของมนุษยนั้นอาจจะเปนการพูดซ่ึ่งถาเปนการพููด โดยใชภาษาเดียวกัันก็็สามารถเขาใจกัันไดเชนเดียวกัับการสื่อสารทางคอมพิิวเตอร ถามีีการสื่อสาร โดยใชโปรโตคอลเดียวกัันขอมููลท่ี่ถููกสงก็็สามารถสง ถึึงกัันไดอยางถููกตอง จากภาพท่ี่15 โดยท่ั่วไป การติดตอสื่อสารมีีองคประกอบอยู3 สวนดวยกัันคืือ ภาพท่ี่1.15 ภาพแสดงการจําลองติดตอ สื่อสารของมนุษยและการติดตอ สื่สารของเครื่องคอมพิิวเตอร Message Source (Transmitter) Channel/Protocol (Medium) และ Message Destination (Receiver) ในระบบเครือขายขอมููลจากผูสงจะถููกเขารหัส (Encapsulate) กอนท่ี่จะดําเนินการสง ซ่ึ่งจะเปรียบไดกัับการใสจดหมายในซองจดหมายนั่นเอง หลังจากนั้นขอมููลท่ี่ เขารหัสเรียบรอยแลวจะถููกสงผานสื่อหรือโปรโตคอล ตางๆ จนมาถึึงผูรับ เม่ื่อถึึงมืือผูรับขอมููลดัง กลาวตองถููกถอดรหัส (De-encapsulate) เพ่ืื่อท่ี่ผูรับจะสามารถ เขาใจไดสื่อหรือโปรโต คอลท่ี่ขอมููลนี้ใชในการเดินทางผานนั้นตองเปนท่ี่ยอมรับท้ั้งผูสงและผูรับดวย มิิเชนนั้น จะเกิิดขอ ผิดพลาดกัับขอมููลไดซ่ึ ่งโปรโตคอลมีีหนาท่ี ่ดังนี้
1. ตรวจจับสัญญาณการเชื่อมตอทางกายภาพท้ั้งของผูรับและผูสง ขอมููล ตลอดจนโหนด ตางๆ ระหวางการสง 2. ดําเนินการเชื่อมตอระหวางโหนด 3. ตรวจสอบคุุณลักษณะของการเชื่อมตอ 4. บอกจุดเริ่มตนและจุดสิ้นสุดของขอมููล 5. แสดงรูปแบบของขอมููล 6. มีีแนวทางการแกไ ขขอ มููลเม่ื่อมีีขอผิดพลาดเกิิดข้ึ้น 7. มีีการจัดการตอสิ่งตางๆท่ี่ไมไดคาดหวังเชน การเชื่อมตอเสียหาย เปนตน ตัวอยางการแบงขอมููลเพ่ืื่อสงตามรูปแบบของการติดตอสื่อสารทางคอมพิิวเตอร ภาพท่ี่1.16 ภาพแสดงตัวอยางการแบงขอมููลเพ่ืื่อสงตามรูปแบบของการติดตอ สื่อสารทางคอมพิิวเตอร
1.6 การติดตอส่ื่อสารในเครือขายทองถิ่น (Communication on Local Wired กาNรตeิดtwตอoสืr่อkส)ารในเครือขายทองถ่ิ่นนั้นเรียกวา “Ethernet” ซ่ึ่งเปนโปรโตคอลท่ี่ใชเรียกการ เชื่อมตอ ผานทางสายสัญญาณภายในเครือขายทองถ่ิ่น การออกแบบลําดับชั้นของ Ethernet ประกอบไปดวย Access Layer Distribution Layer และ Core Layer ดังภาพท่ี่1.17 โดยท่ี่Access Layer ประกอบดวยการทํํางาน ของ Hub และ Switch โดยมีีจุดมุุงหมาย เปนการเชื่อมตอระหวางโหนดกัับเครือขาย Distribution Layer เปน ชั้นท่ี่มีีการทํํางานของ อุุปกรณเครือขายท่ี่ชื่อวา Router ในชั้นนี้จะทํํางานในการคนหาเสนทางของเครือขาย แตละวง ตามท่ี่โหนดมีีการรองขอ Core layer เปนชั้นท่ี่เชื่อมตอระหวาง เครือขายทองถ่ิ่นกัับเครือขายภายนอก Core layer มีีชื่อเรียกอีีกอยางหนึ่งวา Backbone network ภาพท่ี่1.17 ภาพแสดง Layer ตา งๆ ใน Local Wired Network ภาพท่ี่1.18 ภาพแสดงหมายเลข MAC Address
ใน Access Layer Media Access Control Address (MAC Address) จัดไดวา มีีสวนสําคััญมาก เพราะใชเปนหมายเลขท่ี่ระบุโหนดเฉพาะในการสื่อสาร MAC Address นั้น เปนหมายเลขของ Network Interface Card (NIC) หรือ LAN Card ซ่ึ่งจะมีีเพีียงหนึ่ง หมายเลขไมซํ้ํ้ากัันมีีขนาด 64 บิต (ภาพท่ี่1.18) การ ทํํางานของ MAC Address ใน Access Layer ดังแสดงในภาพท่ี่1.19 ภาพท่ี่1.19 ภาพแสดงการทํํางานของ MAC Address จากภาพ MAC Address ของเครื่องคอมพิิวเตอรแตละเครื่องจะเชื่อมตอกัับ Port ของ Hub ดังนั้นถา มีีการสงสัญญาณมาท่ี่Hub เพ่ืื่อติดตอกัับเครื่องคอมพิิวเตอรใดก็็ตาม Hub จะสงขอมููลไปท่ี่เครื่องคอมพิิวเตอร ทุุกๆเครื่องท่ี่เชื่อมตอกัับ Hub นั้น เครื่องท่ี่มีีMAC Address ตรงกัับในเฟรมก็็จะรับขอมููล สวนเครื่องอ่ื่นๆก็็จะ discard ขอมููลนั้น ลักษณะของ เฟรมขอมููลแสดงดังภาพท่ี ่1.20 ภาพท่ี่1.20 ภาพแสดง Ethernet Frame
• Preamble – ใชสําหรับ Synchronize timing • Start of Frame Delimiter (SFD) – เปน marker สําหรับจุดสิ้นสุดของ timing information และ บงบอกจุดเริ่มตนของเฟรม • Destination MAC Address – แสดงหมายเลข MAC Address ปลายทาง (ผูร ับ) ซ่ึ่ งอาจจะมีีลักษณะ • เปน Unicast Multicast หรือ Broadcast ก็็ได Source MAC Address – แสดงหมายเลข MAC Address ตนทาง (ผูสง) ซ่ึ่งตอ งเปน Unicast เทา นั้น • Length/ Type – ขนาดของขอมููล (byte) และประเภทของขอมููล (Received • Protocol) Encapsulated Data – ขอมููลท่ี่ผานการเขารหัส • Frame Check Sequence (FCS) – ขอ มููลขนาด 4 ไบตสรา งข้ึ้นโดย Sender เพ่ืื่อใชต รวจสอบความเสียหายของเฟรม การทํํางานของ Hub ในภาพท่ี่ 1.21 อาจกอใหเกิิดปรากฏการณท่ี่เรียกวา Collision Domain เนื่องจากการ สงขอมููลกระจายไปทุุกๆ port ของ Hub วิธีการปองกัันสามารถทํํา ไดโดยใช Switch แทน Hub เพราะการใช Switch นั้นการสงขอมููลจะพิิจารณาท่ี่ Destination Address ของเฟรม และสงขอมููลไปท่ี่ Destination MAC นั้นโดยตรง จะไมมีีการสงกระจายไปทุุกๆ port ดังนั้น Switch จะชวยเพ่ิิ่มจํานวน Collision Domain โดยแตละ port ของ Switch นับไดวาเปน 1 Collision Domain จากภาพท่ี่ 1.21 แสดง Collision Domain โดยท่ี่ภาพทางซาย (ท่ี่มีี Hub) จะมีีจํานวน Collision Domain เทากัับ 1 Collision Domain ในขณะท่ี่ภาพ ทางขวา (ประกอบไปดวย Switch 2 ตัว) จะมีีจํานวน Collision Domain เทากัับ 10 Collision Domain ภาพท่ี่ 1.21 ภาพแสดง Collision Domain
หมายเลข IP Address จัดวาเปน Logical Address คืือสามารถเปลี่ยนแปลงไดหลังจากมีีกา รกํําหนดใหโหนด หรือ host ไปแลว ซ่ึ่งจะแตกตางจาก MAC Address ซ่ึ่งจัดวาเปน Physical Address ไมสามารถเปลี่ยนแปลง ไดเม่ื่อทํําการติดตั้ง card เรียบรอยแลว ภาพท่ี่1.22 ภาพแสดงลักษณะของ IP Address IP Address ท่ี่ใชใน Distribution layer นั้นเปน Network Address ซ่ึ่งจะใชในกา รสราง Routing Table (ดังภาพท่ี่1.23) ในตารางนี้จะเก็็บเสนทางจาก Router ท่ี่มีีตารางนี้อ ยูไปยังโหนดตางๆในเครือขาย ใน สวนของ Core Layer เปนหนาท่ี่ของ ISPs ในการจัดการ เชื่อมตอสายสัญญาณ ภาพท่ี่1.23 ภาพแสดงลักษณะของ Routing Table
แบบฝกหััด บริษััท ABC Company ไดจัดซ้ื้อเครื่องคอมพิิวเตอรจํานวน 90 เครื่อง คุุณไดรับมอบ หมายใหดําเนินการ จัดการเครื่องคอมพิิวเตอรดังกลาวโดยอาจมีีการซ้ื้ออุุปกรณเพ่ิิ่มคืือ Hub หรือ Switch ตามความเหมาะสม ผูจัดการนั้นไมรูจักท้ั้ง Hub และ Switch เพีียงแตทราบ ราคาวา Hub ถููกกวา Switch ในฐานะท่ี่คุุณได รับผิดชอบงานดังกลาวคุุณจะตองแสดง Layout การวางเครื่องคอมพิิวเตอรท้ั้งหมด พรอมอธิบายการทํํางาน ของอุุปกรณท่ี่คุุณดํา เนินการซ้ื้อเพ่ิิ่ม (ในท่ี่นี้คืือ Hub และ Switch) เอกสารอางอิิง สัลยุทธสวางวรรณ (2547), “CCNA 1 – Cisco Network Academy Program”, Pearson Education Indochina LTD. สัลยุทธสวางวรรณ (2547), “CCNA 2 – Cisco Network Academy Program”, Pearson Education Indochina LTD. Tanenbaurn, Andrew S. (2003), “Computer Network” Internet PWeilalirasmon, ESd.uc(a2t0io0n4, I)n, c “Computer Networking with Protocol and Technology”, Pearson Prentice Hall. www.cisco.com
บทที่2 Open System Interconnection and Transmission Control Protocol/ Internet Protocol ในบทนี้จะศึึกษาเก่ี่ยวกัับโมเดลโอเอสไอ (OSI) โมเดลทีีซีีพีีไอพีี (TCP/IP) ขอแตกตาง ระหวางท้ั้งสองโมเดล อุุปกรณเบื้องตนท่ี่ใชในระบบเครือขาย การทํํางานของโปรโตคอลตางๆ ในแตละเลเยอร และการสง ขอมููล 2.1 Open System Interconnection (OSI) โมเดลโอเอสไอถููกสรางโดย International Organization for Standard (ISO) โดยมีี วัตถุุประสงค เพ่ืื่อลดความซัับซอนของการทํํางานของอุุปกรณ อิินเตอรเฟสท่ี่ใชมีีมาตรฐาน รองรับ สะดวกในการขยาย ขนาดของเครือขาย และรองรับเทคโนโลยีในอนาคต นอกจากนี้แลว วัตถุุประสงคหนึ่งของโมเดลโอเอสไอ คืือ การปองกัันการพััฒนาเครือขายในลักษณะท่ี่เรียกวา Proprietary ซ่ึ่งหมายความวาการสรางเครือขายท่ี่ตองใช อุุปกรณตางๆจากแบรนดเดีย วกัันท้ั้งหมด ซ่ึ่งจะเปนประโยชนกัับผูพััฒนาเครือขายโมเดลโอเอสไอ ประกอบดวย 7เลเยอรและ แตละเลเยอรมีีหนาท่ี ่ดังตอไปนี้ ภาพท่ี่2.1 ภาพแสดงโมเดลโอเอสไอท้ั้ง 7 เลเยอร
หนาท่ีี่18 • Application Layer มีีหนา ท่ี่เปน ตัวเชื่อมตอ ระหวา งกระบวนการทางเครือขายกัับผูใชง านผา นทาง แอพพลิเคชัน หรืออาจกลาวไดวา เปนอิินเตอรเ ฟสสําหรับผูใชง านนั่นเอง เชน โปรแกรม เทลเน็ต (Telnet) และโปรแกรมเอชทีีทีีพีี(HTTP) เปน ตน • Presentation Layer ทํําหนาท่ี่ในการจัดการขอมููลใหอยูในรูปแบบท่ี่เครื่องอคมพิิวเตอรห รือ ซอฟตแวรส ามารถเขาไดเชน การเขา รหัส (Encode) ตัวอัักษรใหอยูในรูปรหัสแอสกีีเปนตน • Session Layer ทํําหนาท่ี่แยกขอมููลตามลักษณะของแอพพลิเคชันท่ี่ใช • Transport layer ทํําหนาท่ี่ในการเชื่อมตอระหวางโหนดกัับโหนด มีีการสงขอมููลและการตรวจ เช็คขอมููลหลังจากสง ถาขอมููลมีีขอผิดพลาดระหวางสง สามารถทํําการรองขอใหสงใหมอีีกครั้ง • Network Layer ทํําหนาท่ี่ในการคนหาเสนทางท่ี่ดีท่ี่สุด เพ่ืื่อใชในการสงขอมููล • Data Link layer ทํําหนาท่ี่เชื่อมตอกัับสื่อท่ี่ใชใ นการสงขอ มููลโดยใชM AC Address • Physical Layer ทํําหนา ท่ี่แปลงขอมููลท่ี่เปนไบนารีใหอยูในรูปสัญญาณไฟฟาเพ่ืื่อใชสําหรับ สงขอมููล นอกจากหนาท่ี่ดังกลาวแลวยังสามารถแบงเปน 2 สวนคืือ (1) Upper layer ซ่ึ่งเปนการทํํา งานในสวน ของการพััฒนาโปรแกรม การควบคุุมการทํํางานผานทาง Software และการ configure ตางๆ สวนใหญจะ เปนการทํํางานของโปรแกรมเมอรและผูดูแลระบบ ในสวนของ (2) Lower layer นั้นจะทํํางานเก่ี่ยวกัับ ฮารดแวรและการสื่อสารของขอมููล ซ่ึ่งอยูในผูประกอบ อาชีพวิศวกรเครือขาย โมเดลโอเอสไอจัดไดวาเปน Reference Model เนื่องจากเปนโมเดล ซ่ึ่งจําลองข้ึ้นเพ่ืื่อชวยใหการรอธิบายความแตกตางของการทํํางาน ตางๆ ในแตละเลอเยอรและการ อธิบายกระบวนการทํํางานของโปรโตคอล มีีความเขาใจมากข้ึ้น นอกจากนี้ยัง เปนโมเดลท่ี่อํํานวย ความสะดวกใหกัับวิศวกรเครือขายหรือผูดูแลระบบ ในการดําเนินการ ออกแบบระบบ เครือขาย การจัดการเครือขายและ Trouble shooting เครือขาย 2.2 Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) โมเดลทีีซีีพีี/ไอพีีเปน Protocol Model เพราะวาโมเดลทีีซีีพีี/ไอพีี จะอธิบายการทํํางานท่ี่ เกิิดข้ึ้นจริง ของแตละโปรโตคอลโมเดลนี้ประกอบไปดวยเลเยอรแอพพลิเคชัน (Application Layer) เลเยอรทรานสปอรต
(Transport Layer) เลเยอรอิินเตอรเน็ต (Network Layer) และเลเยอรเน็ตเวิรคแอคเซส (Internet Access Layer) ซ่ึ่งในแตละเลเยอรนั้นสามารถเปรียบเทีียบไดกัับโมเดลโอเอสไอ ดังแสดงในรูป 2.2 ภาพท่ี่2.2 ภาพแสดงโมเดลโอเอสไอเปรียบเทีียบกัับโมเดลทีีซีีพีี/ ไอพีี ในแตละเลเยอรของโมเดลทีีซีีพีี/ไอพีีจะมีีหนาท่ี่ตามลักษณะของโมเดลโอเอสไอเชน Application Layer มีี หนาท่ี่เปนท้ั้ง เปนตัวเชื่อมระหวางผูใชงานผานแอพพลิเคชันและการเขารหัสขอมููล ซ่ึ่ งก็็เปนการรวมการ ทํํางานของโมเดลโอเอสไอในเลยอรท่ี่6 และเลเยอรท่ี่7 ไวดวยกััน 2.3 Data Encapsulation และ Data De-encapsulation ในการสงขอมููลระหวางอุุปกรณตางๆในระบบเครือขายจะมีีการสงในลักษณะ Peer-to-Peer ซ่ึ่งเปน การสงแบบเสมืือนระหวางโหนดสองโหนด การจําลองรูปแบบการสงขอมููลดังกลาวโดยมีี การหอหุมหรือแนบ ลักษณะเฉพาะของการสื่อสารแสดงดังรูป 2.3 การสงขอมููลแบบเสมืือ นระหวางโหนดสองโหนดนั้นกํําหนดให Sender เปนผูสงขอมููล และReceiver เปนผูรับขอมููล ขอมููลท่ี่ถููกสงจากผูสงไปยังผูรับจะผานกระบวนการท่ี่ เรียกวา Data Encapsulation และData De-encapsulation โดยกระบวนการ “Data Encapsulation” นั้นจะเปนกระ บวนการท่ี่เกิิดข้ึ้นในฝงของผูสง เม่ื่อขอมููลถููกสรางจากการใชงานซอฟตแวร (ในเลเยอรท่ี่7) จะ ถููกสงมาท่ี่เลเยอรท่ี่ 6 ในเลเยอรนี้ขอมููลดัังกลาวจะถููกเขารหัส (Encode) และถููกสงตอมายังเล เยอรท่ี่ 5 เล เยอรท่ี่ 5 จะมีีการทํํางานท่ี่เรียกวา Dialogue Control ซ่ึ่งกระบวนการดังกลา วนี้จะเปนการกํําหนดขนาดของ
ขอมููลท่ี่ถููกสงตามลักษณะของ Application หรือซอฟตแวรท่ี่สรางขอมููล พรอมกัันนั้นหนวย ประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) จะตองมีีสวนรวมในการจัดสรรขนาดของ Dialogue นี้ดวย เลเยอรทรานสปอรต ทํําหนาท่ี่ในการจัดสงขอมููลตามขนาดของ Dialogue และมีีการสงขอมูลซํ้ํ้าขอมูลใน Dialogue ดังกลาว ภาพท่ี่2.3 ภาพแสดงการจําลองการสง ขอมููลระหวา งโหนด กรณีีท่ี่เกิิดขอผิดพลาดในการสงขอมููลในเลเยอรท่ี่ 4 นี้ ขอมููลท่ี่ถููกสงมาจากเลเยอรท่ี่ 5 จะถููก แบง ขนาดตามขนาดของ Dialogue ท่ี่ไดรับการจัดสรร เรียกขอมููลแตละชิ้นนี้วา เซ็็กเมน (Segment) เชนจากใน รูปท่ี่ 2.3 ขอมููลท่ี่มาจากเลยอรท่ี่ 5 (DATA) จะถููกแบงได 3 สวน หลังจากนั้นขอมููลแตละสวนก็็จะถููกจัดสง ใหเลเยอรท่ี่3 เลเยอรเน็ตเวิรค ในเลเยอรนี้เองจะมีีการ แนบ Network Header ซ่ึ่งประกอบดวย IP Address ของผูสงและ IP Address ของ ผูรับเขาไปใน DATA แตละชื้น เซ็็กเมนท่ี่ถููกแนบ Network Header ดังกลาว เรียบ รอยแลวจะถููกเรียกวา แพ็็คเกต (Packet) เม่ื่อแตละแพ็็คเกตถููกสงตอมายังเลเยอรท่ี่ 2 ก็็จะถููก แนบ Media Access Control Address (MAC Address) หรือหมายเลขประจําตัวของ NIC card เพ่ืื่อใหทราบวา สงมาจากเครื่องคอมพิิวเตอรไหน นอกจากหมายเลขดังกลาวแลวใน เลเยอรนี้ยังมีีการแนบวิธีการ Error Protection ท่ี่เรียกวา “Cyclic Redundancy Check” ไปกัับกระบวนการนี้ดวย แพ็็คเกตท่ี่ผานเลเยอรท่ี่ 2 จะถููกเรียกวาเฟรม (Frame) ข้ั้นตอนสุดทายกอนท่ี่ขอมููลจะออกจากเครื่องคอมพิิวเตอรนั้น จะตองผานการ แปลงเพ่ืื่อใหอยูใน รูปแบบท่ี่สามารถสงไปตามสื่อท่ี่ใชในการสงขอมููลได ข้ั้นตอนนี้จะเกิิดในเลเยอรท่ี่ 1 โดยเล เยอรฟสิคอล จะแปลงเฟรมท่ี่ไดรับมาใหอยูในรูป Binary Number พรอมสงตอใหกัับสื่อเชน สายสัญญาณ หรือในลักษณะ Wireless โดยอาศััยอากาศเปนสื่อกลางในการสงสัญญาณ ดัง นั้นขอมููลในเลเยอรท่ี่ 1 จึงถููก
เรียกวา บิต (Bit) ชื่อท่ี่ใชเรียกขอมููลเม่ื่อผานเลเยอรตางๆ นี้เรียกวา “Protocol Data Unit” ดังแสดงในรูป 2.4 ในฝงของผูรับ จะเกิิดกระบวนการท่ี่เรียกวา “De- Encapsulation” กระบวนการนี้จะเปนกระบวนการท่ี ่ ยอนกลับของกระบวนการ Encapsulation ภาพท่ี่2.4 ภาพแสดง Protocol Data Unit ในแตละเลเยอร เม่ื่อผูรับรับสัญญาณมาจากสายสัญญาณ ผูรับจะทํําการแปลงสัญญาณดังกลาวใหอยูในรูป แบบของบิตในเล เยอรท่ี่ 1 และสงผานตอไปยังเลเยอรท่ี่ 2 พรอมกัันนั้นบิตก็็จะถููกเปลี่ยนเปน เฟรม ทํําแบบนี้จนกระท่ั่งถึึงเล เยอรท่ี่ 7 ซ่ึ่งจะเปนการถอดรหัส (Decode) เพ่ืื่อแสดงผลใน ในรูปแบบแอพพลิเคชันหรือซอฟตแวร ซ่ึ่งผูรับ สามารถเขาใจได 2.4 ตัวอยางอุุปกรณเครือขาย ในหัวขอนี้จะกลาวถึึงอุุปกรณท่ี่ใชใน Lower Layer (จากภาพท่ี่2.1) ซ่ึ่งไดแกรีพีีทเตอร (Repeater) ฮัับ (Hub) บริดจน(Bridge) สวิทส(Switch) และ เราเตอร(Router) 2.4.1 รีพีีทเตอร(Repeater) ทํํางานในเลเยอรท่ี่1 ชวยแกปญหาสัญญาณไมชัดเจนในเครือ ขายทองถ่ิ่นขนาด ใหญท่ี่มีีการสงสัญญาณทางสายสัญญาณ รีพีีทเตอรจะชวยในการกระตุน สัญญาณใหมีีความแรงข้ึ ้น
ภาพท่ี่2.5 ภาพแสดงการใชงาน Repeater 2.4.2 ฮัับ (Hub) ทํํางานในเลเยอรท่ี่1 พััฒนามาจาก Repeater โดยมีีการเพ่ิิ่มทํํา หนาท่ี่สรางสัญญาณใหม กระตุนสัญญาณ และกระจายสัญญาณ ภาพท่ี่2.6 ภาพแสดงการใชงาน Hub 2.4.3 บริดจน(Bridge) ทํํางานในเลเยอรท่ี่2 ทํําหนาท่ี่ตรวจสอบหมายเลข MAC address กอนท่ี่จะสงตอ ขอมููล ไปยังเครื่องคอมพิิวเตอรหรือโหนดท่ี่เชื่อมตอกัับบริดจนนอกจากนี้บริด จนทํําหนาท่ี่ในการแบงขนาด ของ LAN และขนาดของ Collision Domain
ภาพท่ี่2.7 ภาพแสดงการใชงานฺBridge 2.4.4 สวิทส (Switch) เปนอุุปกรณท่ี่อาจเรียกไดวา Multi-purpose สามารถทํํางานไดใน หลายเล เยอรในตัวเดียวกัันข้ึ้นอยูกัับรุนของสวิทส ในบทเรียนนี้จะกลาวถึึงสวิทสท่ี่ทํํางานในเล เยอรท่ี่ 1 และเลเยอรท่ี่ 2 การทํํางานของสวิทสแสดงดังรูปท่ี่ 2.8 สวิทสจะทํําหนาท่ี่ในการก รองสัญญาณ โดยพิิจารณาจากคา MAC address และสงสัญญาณไปยังโหนดท่ี่ตองการ นอกจากนี้ยังทํําหนาท่ี ่ในการกระจายการใชงานระบบเครือขาย ซ่ึ่งเปนหนา ท่ี่เดียวกัับฮัับ ภาพท่ี่2.8 ภาพแสดงการใชง าน Switch 2.4.5 เราเตอร(Router) เปน อุุปกรณท่ี่ทํํางานในเลเยอรท่ี่3 มีีหนาท่ี่สําคััญคืือคน หาเสนทางท่ี่เห มาะสมสําหรับ สัญญาณ โดยใชตารางแสดงเสน ทาง (Routing Table) และ โปรโตคอลเสน ทาง (Routing Protocol)
ภาพท่ี่2.9 ภาพแสดงการใชงาน Router 2.5 การติดตอ ส่ื่อสารระหวา งเลเยอร การติดตอสื่อสารระหวางแตละเลเยอรนั้นจะเริ่มจากกระบวนการใน Upper Layer กอน โดยมีี รายละเอีียดดังตอไปนี้ ้ ภาพท่ี่2.10 ภาพแสดงการติดตอสื่อสารระหวา ง Application Layer และ Presentation Layer การใหบริการในชั้นแอพพลิเคชัน (Application Service Elements: ASEs) แบงเปน 2 ประเภทคืือ การใหบริการท่ั่วไป (Common-Application Service Elements: CASEs) และ การใหบริการพิิเศษ
(Specific-Application Service Elements: SASEs) ดังรูป 2.10 ในการเรียก ใชงานนั้นจะเลือกใช CASEs หรือ SASEs อยางใดอยางหนึ่งเทานั้น โดย CASEs มีี 4 แบบคืือ 1. Association control service element (ACSE) – การติดตอสื่อสารระหวาง แอพพลิเคชันกัับแอพ พลิเคชัน สามารถทํําไดโดยการกํําหนดความสัมพัันธระหวาง แอพพลิเคชันกัับแอพพลิเคชัน ซ่ึ่งใชแอพ พลิเคชันเอนติตี้จากแตละแอพพลิเคชัน 2. Remote operations service element (ROSE) – กระบวนการ Request และ Reply ซ่ึ่งจะ เกิิดข้ึ้นหลังจาก ACSE เชื่อมตอกัันเรียบรอย 3. Reliable transfer service element (RTSE) – อีีลีเมนท่ี่ชวยใหการสื่อสารมีี ความนาเชื่อถืือ พรอม กัันนั้นก็็มีีดําเนินการทํํางานของเลเยอรท่ี่ตํ่ากวาอยูเบื้องหลัง 4. Commitment, concurrence, and recovery service elements (CCRSE) – อีีลีเมนท่ี่ใหบริการ เก่ี่ยวกัับกระบวนการตางๆท่ี่เก่ี่ยวของในการติดตอสื่อสาร Presentation layer ประกอบดวย Presentation protocol และ Presentation Service Presentation protocol อนุญาตให Presentation- service users (PS-users) ติดตอสื่อสารกัับ Presentation service PS-user เปนเอนติตี้ท่ี่ขอใชบริการจาก Presentation layer การรองขอใชบริการ ตางๆใน Presentation layer จะทํําท่ี่Presentation-service access points (PSAPs) โดย PS-users จะใช PSAP address เปนการระบุตัวตนของ PS-user ซ่ึ่งเปนหมาย เลขท่ี่มีีลัษณะเปน Unique
Presentation service ทํําหนาท่ี่รับหรือสง Syntax และแปลขอมููลไปยังหรือจาก PS- user ซ่ึ่งการใน ดําเนินข้ั้นตอนนี้ PS-user แตละคนจะใช Syntax ท่ี่แตกตางกััน เพราะฉะนั้น ในการสงขอมููลจะตองมีีการตก ลงระหวาง PS-user วาจะใชSyntax แบบไหนหรือ Presentation protocol แบบใด โดย OSI presentation layer service มีีขอกํําหน ดอยูในมาตรฐาน ISO8822 และ ITU-T X.216 สวน OSI presentation protocol มีีขอกํําหนดอยูในมาตรฐาน ISO8823 ISO9576 และ ITU-T X.226 การทํํางานของ Session layer ประกอบดวย Session protocol และ Session service โดย Session protocol จะทํําหนาท่ี่เปนตัวกลาง ระหวาง Session –service user (SS-users) และ Session service SS-user จะเปน เอนติิตีี้ท่ี่สงคํํารองขอเพ่ืื่อใชงาน Session layer ซ่ึ่งคํํารองขอหรือ requests นี้จะดําเนินการท่ี่ Session-service access points (SSAPs) การดําเนินการตางๆของ SS-user บน SSAP นี้จะมีีการระบุหมายเลขเฉพาะของ แตละกระบวนการ หมายเลขเหลานี้เรียกวา “SSAP address” Session service มีีการ ใหบริการ 4 การบริการพ้ืื้นฐานคืือ 1) สราง และยกเลิกการเชื่อมตอระหวาง SS-user 2) จัดรูปแบบของโทเคน 3) แทรก Synchronization point เพ่ืื่อแจงจุดท่ี่สามารถทํําการ Recover ไดกรณีี เดขอผิดพลาด ในการเชื่อมตอ 4) ดําเนินการเก่ี่ยวกัับการหยุดการทํํางานหรือกระทํําตอของ Session layer ตามความตอง การของ SS-users
ภาพท่ี่2.11 ภาพแสดงการติดตอสื่อสารระหวา ง Presentation Layer และ Session Layer จากภาพท่ี่ 2.11 จะเห็นความสัมพัันธระหวาง SS-user และ SSAP ซ่ึ่ง SS-user จะดํา เนินการสง service ใหกัับ Presentation layer ท่ี่SSAP โดยใชSession protocol Session service มีีขอกํําหนดอยูในมาตรฐาน ISO8306 และ ITU-T X.2215 และSession protocol มีีขอกํําหนดอยูในมาตรฐาน ISO8307 และ ITU-T X.225 Upper layer อีีกอัันหนึ่งคืือ Transport layer มีีหนาท่ี่ 1) ระบุประเภทของแอพพลิเคชัน 2) ทํําการ Segment ขอมููลและดําเนินการจัดการขอมููลแตละ Segment 3) ติดตามการติดตอสื่อสารแตละ line ระหวางแอพพลิเคชันจากตนทางและปลายทางและ 4) รวมขอมููลแตละ Segment เขาดวยกััน
การระบุวาขอมููลท่ี ่อยูในระบบเครือขายเปนสวนหนึ่งของแอพพลิเคชันใดนั้นเปนหนาท่ี ่หนึ่ง ท่ี่สําคััญ ของ Transport layer ซ่ึ่งสามารถทํําไดโดยมีีการเพ่ิิ่มหมายเลขเฉพาะท่ี่เรียกวา Port number แนบไปกัับ ขอมููลนั้นๆ หมายเลข Port number นี้เปนหมายเลขเฉพาะของ แตละแอพพลิเคชัน และจะไมซํ้ํ้ากััน ภาพ 2.12 แสดงตัวอยางหมายเลขเฉพาะของอีีเมลย เวบ เพจ และออนไลนแชท ซ่ึ่งหมายเลขดังกลาวคืือ 110 80 และ 531 ตามลําดับ Port number จะถููกบรรจุใน Header ของแตละ Segment ซ่ึ่งจะมีีท้ั้ง Source และ Destination number เพ่ืื่อใหการจัดสงขอมููลของแตละแอพพลิเคชันมีีความถููกตอง การกํํา หนด Port number ใหกัับแตละแอพพลิเคชันนั้นมีีหลายวิธี ท่ี่นิยมคืือในสวนของ Server จะ มีีการกํําหนด Port number ท่ี่แนนอนไมมีีการเปลี่ยนแปลง (Static) ภาพท่ี่2.12 ภาพแสดง Identifying conversation แตในสวนของ Client นั้นจะเปนลักษณะตรงขาม Client จะกํําหนด Port number ใน ลักษณะ Dynamic ถาตองการใชจึงทํําการระบุ เม่ื่อเสร็จสิ้นการใชงานก็็จะยกเลิก Port number ดังกลาว บางครั้งจะ มีีการเรียกรวมระหวาง Port number และ IP address วา Socket หรือมีีการเขีียนรวมกัันดังตัวอยางเชน 192.168.1.20:80 ซ่ึ่งหมายความวา เครื่องคอมพิิวเตอรเปน Web Server มีี IP address 192.168.1.20 กํําหนดใหใชงาน HTTP ผานทาง Port number หมายเลข 80 อีีกตัวอยางหนึ่งถาเครื่อง คอมพิิวเตอรมีี IP address 192.168.100.48 และตองการเปดเวบเบราเซอร หมายเลข Port number ท่ี่ไดรับจากการสุม คืือ 49152 สามารถเขีียน Socket ไดคืือ 192.168.100.48:49152 ประเภทของ Port number (มาตรฐาน IANA) แบงเปน 3 ประเภทคืือ
1. Well Known Ports (Numbers 0 to 1023) – หมายเลข Port number ท่ี่ถููก สงวนสําหรับ Service และแอพพลิเคชันมาตรฐาน เชน HTTP (web server) POP3/SMTP (e-mail server) และ Telnet. 2. Registered Ports (Numbers 1024 to 49151) - หมายเลข Port number ท่ี่กํําหนดให Process หรือ Request ตางๆ ของโปรแกรมหรือแอพพลิเคชันท่ี่มีีการติดตั้งใน เครื่องคอมพิิวเตอร 3. Dynamic or Private Ports (Numbers 49152 to 65535) - หมายเลข Port number ท่ี่กํําหนดใหส ําหรับแอพพลิเคชันบน Client เม่ื่อมีีกา รสรา งการติดตอสื่อสาร (Initiating a connection) โปรโตคอลมาตรฐานท่ี่พบใน Transport layer คืือ Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP) ซ่ึ่งเปนโปรโตคอลท่ี่ชวยใน การจัดการขอมููลของการติดตอสื่อสารระหวาง ผูใชภาพ 2.14 แสดง Header field ของโปร โตคอลแตละประเภท UDP ตาม RFC768 จัดวาเปนโปรโตคอล ประเภท Connectionless มีีคา Overhead ตํ่าในการสื่อสารในระบบเครือขาย แอพพลิเคชันท่ี่ใชไดแก Domain Name System (DNS) Video Streaming Simple Network Management Protocol (SNMP) Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Routing Information Protocol (RIP) Trivial File Transfer Protocol (TFTP) Online games และ VoIP เปนตน ภาพท่ี่2.13 ภาพแสดง Protocol headers in Transport layer
ตาม RFC793 TCP จัดวาเปนโปรโตคอลประเภท Connection Oriented มีีคา Overhead สูงตํ่าใน การสื่อสารในระบบเครือขาย ซ่ึ่งคา Overhead ท่ี่เพ่ิิ่มข้ึ้นนี้ชวยทํําให TCP มีีการทํํางานท่ี่มีีประสิทธิภาพมาก ข้ึ้น คืือ ความนาเชื่อถืือ (Reliable) และการควบคุุมกา รสงขอมููล (Flow control) จากภาพ 2.13 TCP header field จะมีีขนาด 20 ไบตใน ขณะท่ี่UDP header field มีีขนาด 8 ไบตตัวอยางของแอพพลิเคชันท่ี่ ใชTCP เชน Web Browsers E-mail และ File Transfers เปนตน ภาพท่ี่2.14 ภาพแสดง Segment and reassembly data การสงขอมููลแบบ TCP ผูรับปลายทางสามารถแนใจไดวา ขอมููลท่ี่ไดรับนั้นเปนขอมููลชุดเดียวกััน จากผู สง เนื่องจากในการสงขอมููลตามกระบวนการ Encapsulation (หัวขอ 2.3) แอพพลิเคชันจะสงขอมููลท้ั้งหมด ตามขนาดท่ี่ผูใชตองการ แตในทางปฏิบัตินั้นขอมููลขนาด ใหญไมสามารถสงไดในครั้งเดียว เพราะอาจเสี่ยงตอ ความเสียหายของขอมููล และ Buffer สํา รองในเครือขายนั้นจะไมมีีการสํารองเพ่ืื่อแอพพลิเคชันใดแอพพลิเค ชันหนึ่ง ดังนั้นการทํํางานใน เครือขายจะมีีโปรโตคอลท่ี่ชวยในการจัดการขนาดของขอมููลใหสามารถสงไดตาม ขนาดของสื่อ หรือตามขนาดของชองสัญญาณ เฟรมของ TCP จะมีีฟลวสําหรับใสมายเลขของชิ้นขอมููล (Sequence number) เม่ื่อขอมููลเดินทางมาถึึงผูรับ TCP จะรอจนขอมููลมาครบและทํําการ เรียงลําดับ กอนท่ี่ จะสงใหเลเยอรตอไป ซ่ึ่งถาเปน UDP จะไมมีีการเรียงลําดับ ขอมููลขอมููลใหแตจะสงขอมููลใหเลเยอรตอไปเลย การสงขอมููลแบบ UDP นั้นนอกจากท่ี่จะไมมีีการ เรียงลําดับของขอมููลแลว พิิจารณาจาก UDP Header จะ พบวา UDP ยังไมมีีการรับประ กัันวาผูรับไดรับขอมููลครบตามท่ี่ผูสงตองการอีีกดวย ซ่ึ่งในทางตรงกัันขาม TCP Header มีีฟลว ซ่ึ่งชวยในการ Acknowledgement ของการรับและสงขอมููล กระบวนการท่ี่ใชขอมููล Acknowledgement ดังกลาว เรียกวา Tree-way handshake
Three-way handshake เปนกระบวนการท่ี่สรางความนาเชื่อถืือใหกัับ TCP ประกอ บดวย กระบวนการหลัก 3 กระบวนการดวยกัันคืือ (1) การสรางการเชื่อมตอ (Connection establishment) (2) การสงขอมููล (Data transferring) และ (3) ยกเลิกการเชื่อมตอ (Terminate connection) ภาพท่ี่2.15 ภาพแสดง Connection establishment ใน Three-way handshake การสรางการเช่ื่อมตอ (Establish Connection) ในกระบวนการนี้ประกอบดวยข้ั้นตอน 3 ชั้นตอน (ดัง แสดงในรูป 2.15) คืือ 1. เริ่มตนการทํํางานโดย ผูสง (Sender หรือ Client) สง Segment ไปยังผูรับท่ี่ตอง การติดตอดวย (Receiver หรือ Server) Segment ท่ี่สงไปนั้นบรรจุSequence 2. number Receiver ตอบกลับดวย Segment ท่ี่บรรจุดวยคา 2 คา คืือคา Acknowledgement ซ่ึ่งเปน คาท่ี่บวกไปอีีก 1 ของ Sequence number ท่ี่ไดรับ จาก Sender และ คา Sequence number ของ receiver เอง 3. Sender จะตอบกลับ Receiver โดยสง Segment ท่ี่ประกอบดวย คา Acknowledgement ของ Receiver บวกหนึ่ง การสราง Connection จึงเสร็จ สมบูรณ
ภายใน Segment ท่ี่สงระหวาง Sender และ Receiver มีี Field ท่ี่บรรจุขอมููลควบ คุุม (Control Information) ซ่ึ่งใชในการจัดการการทํํางานของกระบวนการ Three- way Handshake ซ่ึ่งมีีรายละเอีียดดังนี้ - Urgent pointer field - significant (URG) - Acknowledgement field - significant (ACK) Push - function (PSH) - Reset the connection (RST) Synchronize sequence numbers (SYN) No more data from sender (FIN) ภาพท่ี่2.16 ภาพแสดง Transferring ใน Three-way handshake
การสงขอมููล (Data Transferring) เม่ื่อการ Establish connection สมบูรณ Sender จะเริ่มทํําการสง ขอมููลในรูปแบบ Segment ตามขนาดของ Window size ท่ี่สามา รถสงได Receiver ก็็จะ Acknowledge การสงขอมููลดัังกลาวดวยการสงคาของหมายเลข Sequence number ตัวสุดทายท่ี่ไดรับบวกดวยหนึ่งเสมอ และข้ั้นตอนเหลานี้จะทํําซํ้ํ้าไปเรื่อยๆ ๆจน Sender สงขอมููลครบ การยกเลิิกการเช่ื่อมตอ (Terminate connection) ในกระบวนการนี้ประกอบดวยการแลก เปลี่ยนขอมููล ระหวาง Sender และ Receiver 4 ข้ั้นตอน ดังแสดงในรูปขางลาง ภาพท่ี่2.17 ภาพแสดง Terminate connecting ใน Three-way handshake 1. เม่ื่อ Sender ไดรับ Acknowledgement ของการรับขอมููลจาก Receiver เรียบ รอยแลว (การ ตรวจสอบความครบถวนของขอมููล ดูจากกระบวนการ Data Transferring) Sender สง Segment ซ่ึ่งภายในบรรจุ Control “FIN” เพ่ืื่อเปนการ แจงให Receiver ทราบวาจะไมมีีขอมููล สงมาอีีก 2. Receiver จะสง Acknowledgement กลับเพ่ืื่อบอกใหS ender ทราบวาไดรับ Segment ในขอ ท่ี่1 3. หลังจากท่ี่ Receiver ทํําข้ั้นตอนท่ี่ 2 เรียบรอยแลว Receiver จะสง Segment ซ่ึ่ง ภายในบรรจุ Control “FIN” เพ่ืื่อแสดงวาการรับขอมููลเสร็จสิ้น 4. Sender จะสง Segment เพ่ืื่อ Acknowledge Segment ของ Receiver หลัง จากนั้น การ เชื่อมตอนี้จะถููกตัดทัันทีี
Lower Layer ลําดับแรกท่ี่ถััดจาก Upper Layer คืือ Network Layer ซ่ึ่งเปนเลเยอ รลําดับท่ี่ 3 ใน OSI มีี หนาท่ี่ใหบริการการแลกเปลี่ยนขอมููลระหวางอุุปกรณเครือขาย ซ่ึ่งการทํํา งานในลักษณะ End-to-end นี้ ประกอบดวยกระบวนการทํํางาน 4 กระบวนการดวยกัันคืือ 1. Addressing – Network layer ตองทํําการกํําหนด Address ใหกัับอุุปกรณเครือ ขายท่ี่จะ ทํําการแลกเปลี่ยนขอมููลกััน 2 Encapsulation – Network layer ตองทํําการ Encapsulate ขอมููลแตละชิ้นท่ี่รับ . มาจาก Transport layer แลวทํําการแนบหมายเลข IP Address ของอุุปรณเครือ ขายท้ั้งสอง ซ่ึ่ง IP Address อุุปกรณเครือขายท่ี่เริ่มสงจะถููกเรียกวา Source Address และ IP Address ของ Receiver จะถููกเรียกวา Destination Address ขอมููลท่ี่ผานการ Encapsulate แลวจะถููก เรียกวา “Packet” หลังจากนั้น Packet จะถููกสงไปยัง Data Link layer เพ่ืื่อเตรียมพรอม ในการสงผานสื่อท่ี่ใชตอไป 3 Routing – Network layer ทํําหนาท่ี่คนหาเสนทางในการสง Packet ไปยัง . Destination host 4 Decapsulation – เม่ื่อ Packet เดินทางมาถึึง Destination host หนาท่ี่ของ . Network layer คืือการตรวจสอบวา Packet ท่ี่มาถึึงนั้นเปน Packet สําหรับ Host Data Link Layer เปน Lower Layer ท่ี่ถััดจาก Network Layer มีีหนาท่ี่ในการแป ลงขอมููลท่ี่รับมา จาก Network Layer ใหเหมาะสมกัับสื่อท่ี่จะใชใน Physical Layer สวนเก่ี่ยวของกัับการทํํางานในระบบ เครือขาย ซ่ึ่งเม่ื่อ Packet เดิินทางมาถึึง Data Link Layer จะถููกจัดใหอยูในรูปแบบ Frame พรอมกัับเพ่ิิ่ม ขอมููลท่ี่จําเปนตองใชในการแปลงขอมููล ดังรูปขางลาง
ภาพท่ี่2.18 ภาพแสดงสวนประกอบของเฟรมท้ั้งตามมตรฐาน IEEE 802.3 และ Ethernet Frame Packet ท่ี่ถููกสงลงมาจาก Network Layer จะถููกเพ่ิิ่มโครงสรางของเฟรม โดยจะเพ่ิิ่ม Frame header ท่ี่ขางหนา Packet และเพ่ิิ่ม Frame trailer ท่ี่สวนทายของ Packet ขอมููลสวนท่ี่เพ่ิิ่มเขามาเรียกวา Field ซ่ึ่ง Frame ในเลเยอร II นี้มีีดวยกััน 2 มาตรฐานคืือ Ethernet และ IEEE 802.3 ขอแตกตางของ มาตรฐานท้ั้งสองนั้นคืือสวน Header ของเฟรม ดังแสดงในรูป 2.18 มาตรฐาน IEEE 802.3 จะมีีStart of Frame Delimiter (SFD) ขนาดของเฟรมท้ั้งสองแบบจะเหมืือนกัันคืือนอยท่ี่สุ ดมีีคาเทากัับ 64 ไบต และมาก ท่ี่สุด 1518 ไบต จะมีีพิิเศษคืือมาตรฐาน 802.3a ซ่ึ่งถูู กกํําหนดข้ึ้นเพ่ืื่อรองรับ Virtual Local Area Network (VLAN) จึงมีีขนาด เพ่ิิ่มข้ึ้นเปน 1522 ไบต ขนาดของเฟรมนี้มีีผลตอการสงขอมููลคืือ ถาขอมููลท่ี่มีีกา รสงขอมููล ขนาดเล็กกวาขนาดตํ่าสุดของเฟรม หรือมีีการสงขอมููลขนาดมากกวาขนาดสูงสุด ของเฟรม ขอมููลนั้นจะถููก drop หรืออาจถููกสงสัยวาเปนขอมููลท่ี่อัันตราย Media Access Control Address (MAC Address) เปน สวนประกอบหนึ่งของเฟรม ซ่ึ่งจะ อยูท้ั้งใน Source Address และ Destination address โดยท่ี่ MAC Address นี้ เปนหมายเลขท่ี่อยูใน Network Interface Card ทํําหนาท่ี่ระบุตัวตนของ Host บน ระบบเครือขาย มีีขนาด 48 บิต หมายเลขนี้จะไมซํ้ํ้ากััน เนื่องจาก 24 บิตแรกจะเปนรหัส ของโรงงานท่ี่ผลิต สวนอีีก 24 บิตท่ี่ เหลือจะเปนจํานวนนับท่ี่โรงงานนั้นผลิต ดังแสดง ตััวอยางในภาพ 2.19 เม่ื่ออุุปกรณท่ี่ใชในการสงขอมููล สงตอ ขอมููลเขาสูเครือขาย
ภาพท่ี่2.19 ภาพแสดงสว นประกอบหมายเลข MAC Address หมายเลข MAC address ท่ี่อยูภายในเฟรมก็็จะถููกสงเขาสูระบบเครือขายดวย NIC ท่ี่อยูใน เครือขาย จะดููเฟรมท่ี่สงผานวาหมายเลข MAC address ปลายทางดังกลาวใชหมายเลขเดีย วกัับ Physical Address ของตนหรือไม ถาไมใชก็็จะ discard เฟรมท่ี่ copy มา ถาใชก็็ จะสงตอไปยัง Upper Layer เพ่ืื่อทํําการ De- Encapsulation ตอไป หมายเลข MAC Address นี้ใชสําหรับการสงขอมููล 3 แบบดวยกัันคืือ 1) Unicast 2) Broadcast และ 3) Multicast ภาพท่ี่2.20 ภาพแสดง Unicast Communication
Unicast Communication จะเกิิดข้ึ้นเม่ื่อผูสงตองการสงขอมููลไปยังผูรับเดียวเทานั้น จาก ภาพ 2.20 สังเกตจาก Field Destination MAC และ Destination IP จะพบวาเปน ตัวเลขของ MAC Address หมายเลข เดียว และ IP Address หมายเลขเดียวเทานั้น ซ่ึ่ง จะตางจาก Broadcast Communication ในภาพ 2.21 ภาพท่ี่2.21 ภาพแสดง Broadcast Communication ในภาพ Broadcast Communication สังเกตท่ี่ Field Destination MAC จะพบวา เปน F ท้ั้งหมด และ Destination IP จะพบวา IP Address ลงทายดวย 255 แสดงวา Sender ตองการสงไปยังทุุกๆๆโหนด ในเครือขาย สวน Multicast Communication (ภาพท่ี่ 2.22) นั้นก็็สังเกตจาก Destination MAC และ Destination IP เชนเดียวกกััน โดยท่ี่ Address ท้ั้งสอง Field จะอยูในลักษณะกลุม ภาพท่ี่2.22 ภาพแสดง Multicast Communication
เลเยอรลางสุด Physical Layer เปนเลเยอรท่ี่เชื่อมตอกัับสื่อท่ี่ใชในการสื่อสาร ซ่ึ่งการศึึกษา ในเลเยอรนี้จะ ประกอบดวยสื่อท่ี่ใชในการสงขอมููล สื่อท่ี่ใชในการสงขอมููล ในท่ี่นี้คืือ สายคููบิด เกลียว สายโคแอกเชียล ใยแกว นําแสง และการสงสัญญาณแบบไรสาย สายคููบิดเกลียวเปน สายทองแดงท่ี่มีีฉนวนหุมจับกัันเปนคูู บิดเปน เกลียวจํานวน 4 คููการบิดเปนเกลียวนี้ชวยลด Crosstalk นิยมใชภายในอาคาร ภาพท่ี่2.23 ภาพแสดง สายคููบ ิดเกลียว ตารางท่ี่2.1 แสดงการเปรียบเทีียบประเภทของสายคููบิดเกลียว สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) เปนสื่อท่ี่นิยมใชภายนอกอาคารเนื่องจากมีีฉนวนปอง กัันสภาพ อากาศ สวนประกอบของสายโคแอกเชียลแสดงดังภาพ 2.24 สายโคแอกเชียลมีี 2 ประเภทคืือ 1) Baseband ใชในการสงขอมููลของสัญญาณดิิจิตอล สามารถนําสัญญาณ ไดในระยะทางไกล เชนสายเคเบิลทีีวี เปนตน 2) Broadband ใชในการสงขอมููลของ สัญญาณอะนาล็อก เชนสัญญาณโทรทััศนเปนตน
ภาพท่ี่2.24 ภาพแสดงสวนประกอบของสายโคแอกเชียล • Conductor เปนแกนทองแดง ทํําหนาท่ี่เปนตัวนําสัญญาณ • Insulator เปนฉนวนหุมตัวนําสัญญาณ • Braid เปนโลหะหรือทองแดงท่ี่ถัักหุมฉนวนตลอดท้ั้งเสน ทํําหนาท่ี่ปองกััน สัญญาณรบกวน และ • ปองกัันการแพรกระจายของคลื่นสัญญาณออกมาภายนอก Plastic Jacket เปนสวนหอหุมภายนอก เพ่ืื่อปองกัันการฉีีกขาดของสาย ภายใน ใยแกวนําแสง เปนสายสัญญาณท่ี่มีีNoise นอยท่ี่สุด หรือแทบจะไมม ีีเลย เปน การทํํางานแบบ Half duplex มีี2 ประเภทคืือ Single mode และ Multimode สวนประกอบของใยแกว นํา แสงแสดงดัังภาพท่ี ่2.25 ภาพท่ี่2.25 ภาพแสดงสวนประกอบของใยแกว นําแสง
ตารางท่ี่2.2 แสดงการเปรียบเทีียบ Single mode และ Multimode การสงสัญญาณแบบไรสาย เปนการใชคลื่นแมเหล็กไฟฟาในการสงขอมููล ภาพท่ี่2.26 ภาพแสดงสเปคตรัมคลื่นแมเหล็กไฟฟา ภาพ 2.26 แสดงสเปคตรัมของคลื่นแมเหล็กไฟฟา คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ และอิินฟาเรด มีีกา รสง สัญญาณโดยแปลงความสูงและความถ่ี่ จึงนิยมใชในการสงขอมููลเพราะ สัญญาณของคลื่นดัง กลาวไมกอใหเกิิด อัันตราย ในขณะท่ี่ UV X-Ray และGamma เปนการสงสัญญาณโดย ใชเทคนิคในการสรางสัญญาณ ซ่ึ่งสัญญาณดังกลาวนั้นมีีผลกระทบตอสุขภาพของสิ่งมีีชีวิต การสง สัญญาณของคลื่นระหวางสถานีมีี 2 ลักษณะ คืือ 1) การสงสัญญาณโดยอาศััยความโคงของผิว โลก เปนการสงสัญญาณของคลื่นท่ี่มีีความถ่ี่ตํ่า (Low Frequency: LF) ถึึงความถ่ี่ปานกลาง (Medium Frequency: MF) ระหวาง 104 Hertz และ 106 Hertz 2) การสงสัญญาณ โดยอาศััยชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟยร เปนการสงสัญญาณของคลื่นท่ี่มีีความถ่ี่สูง (High
Frequency: HF) ถึึงความถ่ี่สูงมาก (Very High Frequency: VHF) ระหวาง 107 Hertz และ 108 Hertz การ สงสัญญาณท้ั้ง 2 ประเภทแสดงดังรูป 2.27 ภาพท่ี่2.27 ภาพแสดงการสง สัญญาณคลื่นระหวางสถานี การติิดตอสื่อสารทาง ดาวเทีียมท่ี่ใชในการติดตอสื่อสารแบงเปน 3 ประเภทคืือ Geostationary Earth Orbit Satellites Medium-Earth Orbit Satellites และ Low-Earth Orbit Satellites ภาพท่ี่2.28 ภาพแสดงประเภทของดาวเทีียมท่ี่ใชในการติดตอ สื่อสาร
1. Geostationary-Earth Orbit Satellites เปนดาวเทีียมสื่อสารท่ี่เคลื่อนท่ี่สูงจากผิว โลกระหวาง 20,000 กิิโลเมตรถึึง 35,000 กิิโลเมตร มีีเขตรับสัญญาณพ้ืื้นท่ี่ Foot Print ท่ี่กวางมากท่ี่สุดในบรรดาดาวเทีียม ดวยกััน ตัวอยางเชนดาวเทีียมท่ี่ใชในการถาย ทอดสดรายการ TV 2. Medium-Earth Orbit Satellites เปนดาวเทีียมท่ี่เคลื่อนท่ี่สูงจากผิวโลกระหวาง 5,000 กิิโลเมตรถึึง 3. 15,000 กิิโลเมตร ดาวเทีียมประเภทนี้เชน ดาวเทีียมท่ี่บอกพิิกััดทางภูมิิศาสตรเ ปนตน Low-Earth Orbit Satellites เปนดาวเทีียมท่ี่เคลื่อนท่ี่ใกลผิวโลกมากท่ี่สุด เอกสารอางอิิง สัลยุทธสวางวรรณ (2547), “CCNA 1 – Cisco Network Academy Program”, Pearson Education Indochina LTD. สัลยุทธสวางวรรณ (2547), “CCNA 2 – Cisco Network Academy Program”, Pearson Education Indochina LTD. Tanenbaurn, Andrew S. (2003), “Computer Network” Pearson EWdiullicaamti,onS, .Inc(2004), “Computer Networking with Internet Protocol and Technology”, Pearson Prentice Hall. www.cisco.com
บทที่3 Internet Protocol Address Internet Protocol Address (IP Address) จัดไดวาเปน Logical address เปนโปร โตคอลท่ี่ทํํางานในเล เยอรท่ี่ 3 มีีหนาท่ี่บอกตํําแหนงหรือท่ี่อยูของ Host บนระบบเครือขาย ใน หัวขอนี้จะแสดงรายละเอีียดของ Internet Protocol version 4 (IPv4) ตามมาดวยการ แบง Subnet และแนะนํา Internet Protocol version 6 (IPv6) 3.1 Internet Protocol Address version 4 (IPv4) Header ของ IPv4 (ภาพ 3.1) ประกอบดวย • Version – บอกเวอรชั่นของ IP Address ในท่ี่นี้คืือ IPv4 • Internet Header Length (IHL) – ขนาดภายใน Header • Differentiated Services Code Point (DSCP) – ประเภทของ service ภาพท่ี่3.1 ภาพแสดง Header ของ IPv4
• Explicit Congestion Notification (ECN) –ขอมููลเก่ี่ยวกัับการขััดของของการ จราจรท่ี่พบเห็น ในเสนทางการเดินทาง • Total Length – ความยาวของ IP packet • Identification – ในกรณีีท่ี่ Packet ถููกแบง Identification จะเก็็บขอมููลหมายเลขของ Packet ยอย • Flags –เปนลักษณะการแจงเตือนวา มีีการแบง เปน Packet ยอย หรือเปลา • Fragment Offset –บอกตําแหนงของ Packet ยอย • Time to Live (TTL) – อายุของ Packet ชว ยหลีกเลี่ยงการทํํางานวนซํ้ํ้า • Protocol – บอกวา Packet ใชงานโปรโตคอลประเภทใดในการสงขอ มููล (TCP หรือ UDP) • Header Checksum – keep checksum value of entire header which is then used to check if the packet is received error-free • Source Address – IP address ของผูสง • Destination Address - IP address ของผูร ับ • Options – สามารถใชเปนขนาดท่ี่เพ่ิิ่มข้ึ้นของ IHL หรือเก็็บขอ มููลประเภท Time Stamp หรือ Security 3.2 IPv4 Addressing IPv4 มีีขนาด 32 บิต และใชจุดในการแบงโดยแบงเปน 4 กลุมยอย ในแตละกลุมมีีเลขฐาน สอง 8 บิต เพราะฉะนั้นจะเรียกแตละกลุมวา Octet ดังแสดงในภาพ 3.2
ภาพท่ี่3.2 ภาพแสดงลักษณะของ IP Address version 4 บนเครือขา ย เพ่ืื่อสะดวกในการเรียกและนําไปใชงาน ภาพ 3.3 จะแสดงการแปลงจาก Binary ไปเปน Decimal ในแตละ Octet IPv4 แบงออกเปน 5 คลาสตามลักษณะการใชงานดังแสดงใน ตาราง 3.1 ภาพท่ี่3.3 ภาพแสดงแสดงการแปลงจาก Binary ไปเปน Decimal ในแตล ะ Octet
ตารางท่ี่3.1 แสดง Class ตางๆ ของ IPv4 จากตารางท่ี่3.1 IP Address ท่ี่อยูใ น Class A 32 บิตจะประกอบดว ย Network bit จํา นวน 8 บิต และ Host bit จํานวน 24 บิต โดยท่ี่ Network bit จะเปน หมายเลขท่ี่ไมมีีการ เปลี่ยนแปลง สว น Host bit จะเปน หมายเลขท่ี่มีีการเปลี่ยนแปลงได หรือหมายเลขท่ี่มีีลักษณะ เปน ชวง ตัวอยา งหนว ยงานขนาดใหญแหง หนึ่งมีี การจดทะเบียนเพ่ืื่อขอใช IP Address หมายเลข IP Address ท่ี่ไดรับคืือ 12.0.0.0 ทางหนว ยงานสามารถทํํา การแบงหรือนํา หมายเลข IP Address ไปใชงานไดต้ั้งแตห มายเลข 12.0.0.1 ถึึงหมายเลข 12.255.255.255 จะพบวา Network bit ท่ี่กลาวถึึงคืือ หมายเลข “12” (Octet ท่ี่ 1) และ Host bit คืือ “0.0.0” (ชวงของ IP Address ใน Octet ท่ี่ 2- Octet ท่ี่ 4) ลักษณะ ของ IP Class B และ Class C ก็็เปน เชน เดียวกัันกัับ ตััวอยาง ขางตน สวน IP Class D และ Class E นั้นจะไมมีีการนํามาใชเพราะจะถููกสํารองไวส ําหรับการทํํา Multicast การติดตั้ง การ ใชง านอุุปกรณเ ครือขาย หรือ Routing Protocol อ่ื่นๆ นอกจากท่ี่แบง IP Address เปน Class แลว IP Address ยังถููกจัดกลุม เปน Public IP Address และ Private IP Address ประเภทแรกนั้นเปนไอพีี ในแตล ะคลาสท่ี่ใชในระบบเครือขา ย สว นอีีกประเภทนั้นเปนไอ พีีท่ี่ถููกออกแบบใหใ ชภ ายใน Private network ซ่ึ่ง Private IP Address ไดแก 10.0.0.0 - 10.255.255.255 172.18.0.0 - 172.31.255.255 และ 192.188.0.0 – 192.188.255.255
3.3 การแบงเครือขายยอย (Subnet) ในระบบเครือขายนั้นเม่ื่อมีีการคนหาเสนทางโดยใช Routing protocol ประเภทตางๆ จะมีี การสง Packet ท่ี่มีีขนาดเล็กเพ่ืื่อทํําการตรวจสอบเพ่ืื่อคนหาตําแหนงของ Host หรือโหนด ทุุกโหนด ท่ี่มีี IP Address ดังนั้นถาไมมีีการแบง Subnet คา Overhead บนเครือขาย และบนอุุปกรณเครือขาย เชน เราเตอรและสวิทส จะมีีคาสูงมาก สงผลใหการทํํางานของระบบ เครือขายลาชา ดังนั้นการแบงเครือขายจะเขามาชวยในการ ทํํางานและลดคา Overhead ดังกลาว การแบงเครือขายยอยมีี 2 ประเภทคืือ Fixed length Subnet Mask (FLSM) และ Variable Length Subnet Mask (VLSM) FLSM เปนการแบงเครือ ขายยอยโดยท่ี่ทุุกเครือขาย ยอยมีีSubnet Mask เหมืือนกััน นั่นหมายความวาเครือ ขายยอยเหลานั้นมีีลักษณะ Classful subnetting คืือทุุกเครือขายยอยจะตองมีีจํานวน IP Address ท่ี่เทากััน วิธีการแบง Subnet สามารถคํํานวณไดจากสูตร 2n -2 >= จํานวน Subnet โดยท่ี่n คืือ จํานวนบิตท่ี่ขอยืมจาก Host bit และ -2 คืือการลบ IP Address ท่ี่เปน subnet all zero (subnet address) และ subnet all one (broadcast address) ตัวอยางท่ี่ 1 จากรูปขางลางกํําหนดใหIP Address ท่ี่ใชคืือ 203.20.1.0/24 จงหาจํานวน Subnet หมายเลข IP Address ของแตละ Subnet และจํานวน IP Address ในแตละ Subnet
พิิจารณาจากรูปจะพบวาจํานวน Subnet ท่ี่สามารถเกิิดข้ึ้น คํําตอบท่ี ่1 ไดัดงคนืัื้อนแ2ทนSคuาbในnสeูตtร 2n -2 >= จํานวน Subnet จะได 2n -2 2>=n 2>= 4 n≈2 IP Address 203.20.1.0/ 24 เปน IP Address คลาส C ดังนั้น Host bit ท่ี่ สามารถขอยืมมาใชไดจะเริ่มท่ี่ Octet ท่ี่4 การขอยืมบิตเพ่ืื่อสราง Subnet แสดงดังตอ ไปนี้ 203. 20 . 1 . 00 | 203.20 Subnet 2000030. 2000 . 1 . 01 | .210.03.20. #Su0bnet 0200030. 2000 . 1 . 10 | 12.0634.20. #Su1bnet 000000 1.128 #2 203. 20 . 1 . 11 | 203.20. Subnet 000000 1.192 #3 เพราะฉะนั้น IP Subnet Address ของ Subnet ท้ั้งสองคืือ 203.20.1.64 และ 203.20.1.128 ตามลําดัับ คํําตอบท่ี ่2 พิิจารณา Host bit ใน Octet ท่ี่ 3 จะพบวา มีี Host bit ท่ี่เหลือจาการขอยืม 6 บิต เพราะฉะนั้นในแตละ Subnet จะมีีจํานวน IP Address เทากัับ 26 หรือ 64 IP Address คํําตอบท่ี่3 ตัวอยางท่ี่ 2 ถา IP Address ท่ี่ไดรับมาคืือ 194.17.10.0/27 จงคํํานวณหาจํานวน Subnet และจํานวน IP Address ของแตละ Subnet /27 เปน Prefix ซ่ึ่งบอกใหทราบวา หมายเลข IP Address ดังกลาวมีี Network bit จํา นวน 27 บิต และมีี จํานวน Host bit 5 บิต เพราะฉะนั้นสามารถนํามาเขีียนแบงไดดังรูป ขางลาง
Network bit 27บิต 194. 17 . 10 . 000 | 194.17. Subnet 100940.0107 . 10 . 001 | 1190.40.17.10 S#u0bnet 100904.0107 . 10 . 010 | .13924.17.10 #Su1bnet 109004.0107 . 10 . 011 | 1. 6944.17.10 S#u2bnet 1009400. 107 . 10 . 100 | 1. 9964.17.10 S#u3bnet 100940.0107 . 10 . 101 | 1. 19248.17.10 #Su4bnet 0109040. 107 . 10 . 110 | .119640.17.10 #Su5bnet 0109040. 107 . 10 . 111 | 1. 19942.17.10 S#u6bnet 00000 . 224 #7 เนื่องจาก 194.17.10.0 เปน IP Address คลาส B ดังนั้นท่ี่ Octet ท่ี่ 3 สามบิต แรก จะบอกจํานวน Subnet ดังนั้น IP Address 194.17.10.0/27 มีีจํานวน Subnet ท้ั้งหมด 8 Subnet คํําตอบท่ี่1 พิิจารณา Host bit ใน Octet ท่ี่ 3 จะพบวา มีี Host bit ท่ี่เหลือจาการขอยืม 5 บิต เพราะฉะนั้นในแตละ Subnet จะมีีจํานวน IP Address เทากัับ 25 หรือ 32 IP Address คํําตอบท่ี่2 VLSM เปนการแบงเครือขายยอยโดยท่ี่ในเครือขายยอยนั้นอาจจะมีีSubnet Mask และ จํานวน IP Address ไมเทากััน เรียกลักษณะดังกลาววา Classless Subnetting
ภาพท่ี่3.4 ภาพแสดงเครือขา ยท่ี่เกิิดจากการแบง Subnet แบบ VLSM จากภาพ 3.4 หมายเลข IP Address ท่ี่ทางหนวยงานไดรับมานั้นคืือ IP Class B ห1ม7า2ย3เล1ข6.117.02/.2146.i0s .d0iv/i1de6d into smaller subnets: /27 /27 is divided into smaller subnets: /30 วิธีการแบง Subnet สามารถคํํานวณ ไดจากสูตร2n -2 >= จํานวน IP Address Host โดยท่ี่n คืือ จํานวนบิตท่ี่ขอยืม จาก Host bit และ -2 คืือการลบ IP Address ท่ี่เปน subnet all address) และzseurbon(estuablnl eotne (broadcast address) สังเกตวาสูตรของ VLSM นี้จะมีีลักษณะคลายกัับสูตรของ FLSM สิ่ง ท่ีี่ตางกัันคืือ VLSM ใชจํานวน IP Address Host ท่ีี่ตองการในการ คํํานวณ ในขณะท่ีี่ FLSM ใชจํานวน Subnet ท่ีี่ตองการในการคํํานวณ นอกจากนี้แลว การเริ่มนับ Bit borrow จะตางกัันดวยคืือ VLSM จะ เริ่มนับจากทางขวาของ Octet สุดทาย ในขณะท่ีี่ FLSM จะนับท่ีี่Octet ท่ีี่เปน Host bit รายละเอีียด สังเกตจากตัวอยางขางลาง
VLSM of IP 172.16.0.0/20: 2 Subnets for 500 Hosts 3 Subnets for 200 Hosts 2 Subnets for 100 Hosts 4 Subnets for 50 Hosts 4 Subnets for 2 Hosts Solution พิิจารณา 172.16.0.0/20 จะพบวา IP Addressนี้ไดผานการทํํา Subnetting มา ครั้งหนึ่ง เนื่องจากคา Prefix ของ 172.16.0.0 ปกติเปน /16 แตจากโจทยเปน /20 นั่นคืือ มีีการทํํา Subnetting มาแลว 172.16.0000 |0000.00000000 การทํํา VLSM จะตองเริ่มแบง Subnetting ท่ี่ Network วงท่ี่ตองการ Host มากท่ี่ สุด หมายความวาตองแบง จากวงท่ี่มีี 500 Hosts ไลลงมาเปน 200, 100, 50 และ 2 Hosts ตามลําดับ Host จํานวน 500 Ho sts นั้นสามารถคํํานวณหาจํานวนบิตท่ี่เพ่ืื่อนํามาใชไดจาก 2n -2 = 500 n=9 หลังจากนั้นนําคา n มานับจํานวน Host Bit โดยเริ่มจากบิตขวามืือสุดใน Octet สุดทายจะ ไดผลลัพธดังแสดง ขางลาง
Search
