network Inte rnet
บทที่1 Internet & Networking 1.1 อิินเตอรเน็ตคืออะไร (What is the Internet?) ในบทนี้จะศึึกษาเก่ี่ยวกัับประโยชนของอิินเตอรเน็ตท่ี่นํามาประยุกตใชกัับธุรกิิจตางๆ มาตรฐานท่ี่ จําเปน ในระบบเครือขายคอมพิิวเตอร รูจักกัับผูใหบริการอิินเตอรเน็ต (Internet Service Provider) การ ทํํา งานของ Point Of Presence (POP) Internet Exchange Point (IEP) อุุปกรณและหนาท่ี่ของ ISP ใน การ เชื่อมตออิินเตอรเน็ต หลักในการติดตอสื่อสาร และการติดตอสื่อสารในเครือขายทองถ่ิ่น อิินเตอรเน็ต (Internet) มาจากคํําวา Inter และ Net มีีความหมายวาการติดตอสื่อสารระหวาง เครือ ขาย อิินเตอรเน็ตจัดไดวามีีการใชงานท่ั่วไป อาจกลาวไดวามัันไดกลายเปนสวนหนึ่งในชีวิตประจําวัน การ ใชอิินเตอรเน็ตนั้นจําเปนท่ี่จะตองมีีโครงสรางท่ี่ชวยในการติอตอสื่อสาร หรือเชื่อมโยงขอมููลระหวางเครือ ขายท่ี่ เรียกวาเครือขายคอมพิิวเตอร ภาพขางลางแสดงการเชื่อมโยงของเครือขายแบบงาย พรอมการ ประยุกตใช อิินเตอรเน็ตผานเครือขาย การใชงานของอิินเตอรเน็ตทางดานธุรกิิจนั้น สงผลใหการทํํางาน ของพนักงานไมได จํากััดแคภายในสํานักงานเทานั้น พนักงานสามารถทํํางานนอกสถานท่ี่ เชนท่ี่บาน ท่ี่ Site งานของลูกคาหรือ แมกระท่ั่งในท่ี่สาธารณะอ่ื่นๆ โดยผานทางระบบเครือขาย แอพพลิเคชันตา งๆก็็สามารถใชงานผา นทาง ภาพท่ี่1.1 แสดงตัวอยางการใชง านอิินเตอรเน็ตผานระบบเครือขา ย
หนาท่ี ่2 ระบบเครือขายได ซ่ึ่งแอพพลิเคชั้นเหลานี้นี่เองท่ี่เปรียบเสมืือนเครื่องมืือท่ี่ชวยในการทํํางาน และชวยให ประหยัดงบประมาณในการเดิินทางและติดตอสื่อสารทางธุรกิิจ ตัวอยางเชน การประชุมของสํานักงาน ใหญ และสํานักงานยอย ท่ี่มีีท่ี่ตั้งอยูในท่ี่ตางๆหางไกลกัันนั้น สามารถใช Digital board และVDO conference ซ่ึ่ง ชวยลดคาใชจายในการเดินทาง เปนตน อีีกตัวอยางหนึ่งจะเปนการใชบริการคาขาย โดยผานระบบ เครือขาย เชนการสรางรานคาบนเวบไซตหรือบนเฟสบุค การใชบริการประเภทนี้ชว ยลดตนทุุนของสินคาแกผู จําหนาย ผูจําหนายไมตองเสียคาใชจายในการสรางรานคา ในสวนของลูกคา นั้นนอกจากไมตองเสียเวลาในการ เดินทาง แลวยังสามารถสามารถดููรายละเอีียดของสินคา สามารถสั่ง สินคาและชําระเงิ นผานทางเวบไซตได อยางไรก็็ตามการใชบริการเครือขายขางตนนั้น ถาไมมีีความ รูความเขาใจท่ี่เพีียงพออาจจะกอใหเกิิดการสูญเสีย ในดานคาใชจาย และความไมปลอดภัยไดอัันเนื่องมา จากอุุปกรณท่ี ่ใชและอาชญากรรมได ภาพท่ี่1.2 แสดงตัวอยางมาตรฐานในการผลิตอุุปกรณในระบบเครือขาย อุุปกรณหรือซอฟตแวรท่ี่ใชในระบบเครือขายนั้นจําเปนท่ี่จะตองผานการตรวจเพ่ื่อรับรองมาตรฐาน การ ใชงาน และเพ่ื่อความปลอดภัยของผูใชงานเอง ตัวอยางมาตรฐานเชน International Organization for Standard (ISO) เปนมาตรฐานท่ี่ยืนยันความสามารถของอุุปกรณการทํํางานไดระดับหนึ่ง ตามขอตกลงของ อุุปกรณนั้น เชนเดียวกัับการใชงานแอพพลิเคชันอิิเล็คทรอนิกสเมล (Electronic-mail) หรือ อีีเมล ลโปรแกรม ท่ี่ใชงานอีีเมลยนั้นจะตองมีีการสงขอมููลผานโปรโตคอล SMTP หรือ POP ตามมาตรฐาน RFC 5321 และRFC 5322 เปนตน ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่3 1.2 ผููใหบริการอิินเตอรเน็ต (Internet Service Providers - ISPs) ผูใหบริการอิินเตอรเน็ตหมายถึึงบริษััทหรือหนวยงานท่ี่ดําเนินการจัดการใหผูใชงานท่ั่วไป สามารถใช บริการ อิินเตอรเน็ตผานระบบเครือขายได โดยท่ี่ผูใชงานจะตองเสียคาใชจายในการขอใชบริการนั้นๆ จากภาพ ขางลางแสดงตัวอยางการบริการ (Services) ท่ี่ISPs เปดใหบริการ ภาพท่ี่1.3 ตัวอยา ง Services ท่ี่ISPs เปดใหบริการ การใชบริการ Services ตางๆของ ISPs นั้นข้ึ้นอยูกัับความตองการของผูใชงานและ คาใชจายท่ี่ ผูใชงานสามารถจะรับได โดยการใชบริการ Services ขางตนนั้นผูใชงานจําเปนท่ี่จะตองเลือกการเชื่อม ตอ สัญญาณท่ี่เหมาะสมกัับ Services ท่ี่ใชงานดวย ซ่ึ่งอาจจะมีีคาใชจายเพ่ิ่มเติิมตามความเหมาะสมของ การ เชื่อมตอสัญญาณ ตัวอยางการใหบริการเชื่อมตอสัญญาณของ ISPs แสดงในภาพท่ี่ 1.4 และภาพท่ี่ 1.5 การ เชื่อมตอสัญญาณระบบเครือขายระหวางท่ี่พัักอาศััยกัับ ISPs นั้น ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่4 ภาพท่ี่1.4 การใหบริการการเชื่อมตอ สัญญาณของท่ี่พัักอาศััย จะพบวามีีการเชื่อมตอสัญญาณแบบ Dial-Up Digital Subscriber Line (DSL) Cable และ Wireless ข้ึ้นอยู กัับความพรอมของผูใชบริการ ภาพท่ี่1.5 การใหบริการการเชื่อมตอ สัญญาณสําหรับหนวยงานหรือองคก ร สวนการเชื่อมตอสัญญาณสําหรับหนวยงาน (ภาพท่ี่ 1.5) นั้นโดยปกติจะข้ึ้นอยูกัับขนาดของหนวยงาน เปน หลัก ลักษณะการเชื่อมตอ (สัญลักษณ T1/E1 นั้นหมายถึึง Transmission System โดย T1 จะเปนชื่อท่ี่ ใชเรียกตามแบบของประเทศสหรัฐ สวน E1 จะเปนชื่อท่ี่ใชเรียกมาตรฐานของ Europe) นอกจากนี้ในกรณีีมีี การเชื่อมตอขาม ISP ก็็จะมีีโครงสรางการเชื่อมตอตามลําดับดังภาพท่ี่1.6 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่5 ภาพท่ี่1.6 ภาพแสดง Hierarchical structure of the Internet 1.3 การใชงา นเครือขา ย (Utilization of Network) 31 1 4 2 1 ภาพท่ี่1.7 ภาพแสดงตัวอยางการใชง านเครือขาย การใชงานเครือขายในปจจุบันมีีหลายรูปแบบ ตัวอยางเชน • หมายเลข 1 แสดงการใชงาน Computer/ Data Network เปนการติดตอสื่อสารระหวา ง เครื่องคอมพิิวเตอรผ า นสายทองแดง สายไฟเบอรห รือการเชื่อมตอ แบบไรสาย • หมายเลข 2 แสดงการใชง าน Telephone Network เปน การติดตอ ทางโทรศััพทส ื่ซ่ึ่งใช สายสัญญาณโทรศััพทเ ปน ตัวเชื่อมการติดตอ ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่6 • หมายเลข 3 แสดงการใชงาน Television Network เปนการแสดงผลทางโทรทััศน โดย อาจจะใชการสงผานคลื่นในลักษณะ Broadcast หรือใชสัญญาณดาวเทีียม • หมายเลข 4 แสดงการใชงาน Mobile Phone Network เปนการเชื่อมตอสัญญาณเสียง ขอ ความหรืออิินเตอรเน็ต ผานทางระบบโทรศััพทม ืือถืือ การเชื่อมตอ ขา งตนนั้นเปนลักษณะท่ี่พบเห็นในการใชง านท่ั่วๆ ไปคืือ มีีการระบุอุุปกรณและกํําหนด หนา ท่ี่การ ทํํางานของอุุปกรณแ ตล ะชนิดท่ี่ชัดเจน มีีการเชื่อมตอในลักษณะ Peer-To-Peer และมีีการทํํางาน แบบ Client/Server เบื้องหลังการใชง านนั้นสามารถแบงไดเ ปน โครงสรางทางตรรกะ (Logical Topology) และทาง กายภาพ (Physical Topology) โดย Physical Topology แสดงการเชื่อมตอกัันระหวา งอุุปกรณต างๆ ใน ระบบเครือขาย ในสวนของ Logical Topology นั้นแสดงวิธีการติดตอ สื่อสารแตไมแสดงการเชื่อมตอ ซ่ึ่งจะ ตรงขามกัับ Physical Topology ภาพท่ี่1.8 ภาพแสดงตัวอยาง Physical Topology ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่7 ภาพท่ี่1.9 ภาพแสดงตัวอยา ง Logical Topology 1.4 ประเภทของเครือขาย (Network Type) ประเภทของเครือขายก็็สามารถแบงไดหลายๆ แบบ ถาแบงตามลักษณะการสื่อสารจะแบงเปน 2 ประเภทคืือ Client/Server และ Peer-To-Peer ภาพท่ี่1.10 ภาพแสดงการเชื่อมตอแบบ Client/ Server ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่8 Client/ Server เปนประเภทของเครือขายท่ี่มีีเครื่องแมขาย (Server) ทํําหนาท่ี่ใหบริการขอมููลตาง ตามท่ี่ เครื่องลูกขาย (Client) รองขอ เชนตัวอยางในภาพท่ี่1.10 E-mail Server มีีmail server software รันอ ยูบนเครื่อง และ E-mail Client มีีmail client software ซ่ึ่งจะเปดใชงานเม่ื่อผูใชเปดซอฟตแวรนั้นข้ึ้น ซอฟตแวรนั้นจะสงคํํารองขอมาท่ี่E-mail Server และแสดงผลใหผูใช เชนเดียวกัับ File Server มีีหนาท่ี่ใน การ เก็็บไฟลตาง และจะสงมาใหกัับผูใชเม่ื่อมีีการรองขอจาก File Access Client. ภาพท่ี่1.11 ภาพแสดงการเชื่อมตอแบบ Peer-To-Peer Peer-To-Peer เปนประเภทเครือขายท่ี่เชื่อมตอกัันระหวางอุุปกรณเครือขาย 2 อุุปกรณโดยตรง ไม ซัับซอน และใชเฉพาะงานเทานั้น เชน ตัวอยางการเชื่อมตอเพ่ื่อแชรการใชงานพรินเตอรของ PC เปนตน การ แบง ประเภทของเครือขายโดยแบงตาม Topology จะแบงไดเปน 7 ประเภทคืือ Ring Mesh Star Full Connected Line Tree และBus ภาพท่ี่1.12 ภาพแสดงประเภทเครือขายตาม Topology การแบง ประเภทของเครือขา ยโดยแบง ตาม Service จะแบง ไดเ ปน 5 ประเภทคืือ Ethernet Internet Outernet Intranet และ Extranet ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่9 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 สื่อสาร หรือภายใตขอตกลงรวมกััน ขอตกลงหรือกฎระเบียบนี้เรียกวา โปรโตคอล (Protocol) การแลกเปลี่ยน ขอมููล ในการสื่อสารของมนุษยนั้น อาจจะเปนการพููดซ่ึ่งถาเปนการพููดโดยใชภาษาเดียวกัันก็็สามารถเขาใจกััน ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่10 ไดเชนเดียวกัับการสื่อสารทางคอมพิิวเตอร ถามีีการสื่อสารโดยใชโปรโตคอลเดียวกัันขอมููลท่ี่ถููกสงก็็สามารถสง ถึึงกัันไดอยางถููกตอง จากภาพท่ี่15 โดยท่ั่วไป การติดตอสื่อสารมีีองคประกอบอยู3 สวนดวยกัันคืือ ภาพท่ี่1.15 ภาพแสดงการจําลองติดตอ สื่อสารของมนุษยแ ละการติดตอสื่สารของเครื่องคอมพิิวเตอร Message Source (Transmitter) Channel/Protocol (Medium) และ Message Destination (Receiver) ในระบบเครือขายขอมููลจากผูสงจะถููกเขารหัส (Encapsulate) กอนท่ี่จะดําเนินการสง ซ่ึ่งจะเปรียบไดกัับการ ใสจดหมายในซองจดหมายนั่นเอง หลังจากนั้นขอมููลท่ี่เขารหัสเรียบรอยแลวจะถููกสงผานสื่อหรือโปรโตคอล ตางๆ จนมาถึึงผูรับ เม่ื่อถึึงมืือผูรับขอมููลดังกลาวตองถููกถอดรหัส (De-encapsulate) เพ่ื่อท่ี่ผูรับจะสามารถ เขาใจไดสื่อหรือโปรโตคอลท่ี่ขอมููลนี้ใชในการเดินทางผานนั้นตองเปนท่ี่ยอมรับท้ั้งผูสงและผูรับดวย มิิเชนนั้น จะเกิิดขอผิดพลาดกัับขอมููลไดซ่ึ ่งโปรโตคอลมีีหนาท่ี ่ดังนี้ 1. ตรวจจับสัญญาณการเชื่อมตอทางกายภาพท้ั้งของผูรับและผูสง ตลอดจนโหนดตางๆ ระหวางการสง ขอมููล 2. ดําเนินการเชื่อมตอระหวางโหนด 3. ตรวจสอบคุุณลักษณะของการเชื่อมตอ 4. บอกจุดเริ่มตนและจุดสิ้นสุดของขอมููล 5. แสดงรูปแบบของขอมููล ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่11 6. มีีแนวทางการแกไ ขขอมููลเม่ื่อมีีขอ ผิดพลาดเกิิดข้ึ้น 7. มีีการจัดการตอสิ่งตางๆท่ี่ไมไดคาดหวังเชน การเชื่อมตอเสียหาย เปนตน ตัวอยางการแบงขอมููลเพ่ื ่อสงตามรูปแบบของการติดตอสื่อสารทางคอมพิิวเตอร ภาพท่ี่1.16 ภาพแสดงตัวอยางการแบงขอ มููลเพ่ื่อสงตามรูปแบบของการติดตอ สื่อสารทางคอมพิิวเตอร 1.6 การติดตอส่ื่อสารในเครือขายทองถิ่น (Communication on Local Wired Network) การติดตอสื่อสารในเครือขายทองถ่ิ่นนั้นเรียกวา “Ethernet” ซ่ึ่งเปนโปรโตคอลท่ี่ใชเรียกการเชื่อมตอ ผานทาง สายสัญญาณภายในเครือขายทองถ่ิ่น การออกแบบลําดับชั้นของ Ethernet ประกอบไปดวย Access Layer Distribution Layer และ Core Layer ดังภาพท่ี่1.17 โดยท่ี่Access Layer ประกอบดวยการทํํางาน ของ Hub และ Switch โดยมีีจุดมุุงหมายเปนการเชื่อมตอระหวางโหนดกัับเครือขาย Distribution Layer เปน ชั้น ท่ี่มีีการทํํางานของ อุุปกรณเครือขายท่ี่ชื่อวา Router ในชั้นนี้จะทํํางานในการคนหาเสนทางของเครือขาย แตละวงตามท่ี่โหนดมีีการรองขอ Core layer เปนชั้นท่ี่เชื่อมตอระหวางเครือขายทองถ่ิ่นกัับเครือขายภายนอก Core layer มีีชื่อเรียกอีีกอยางหนึ่งวา Backbone network ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่12 ภาพท่ี่1.17 ภาพแสดง Layer ตางๆ ใน Local Wired Network ภาพท่ี่1.18 ภาพแสดงหมายเลข MAC Address ใน Access Layer Media Access Control Address (MAC Address) จัดไดวามีีสวนสําคััญมาก เพ ราะใชเปนหมายเลขท่ี่ระบุโหนดเฉพาะในการสื่อสาร MAC Address นั้นเปนหมายเลขของ Network Interface Card (NIC) หรือ LAN Card ซ่ึ่งจะมีีเพีียงหนึ่งหมายเลขไมซํ้ํ้ากัันมีีขนาด 64 บิต (ภาพท่ี่1.18) การ ทํํางานของ MAC Address ใน Access Layer ดังแสดงในภาพท่ี่1.19 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่13 ภาพท่ี่1.19 ภาพแสดงการทํํางานของ MAC Address จากภาพ MAC Address ของเครื่องคอมพิิวเตอรแตละเครื่องจะเชื่อมตอกัับ Port ของ Hub ดังนั้นถา มีีกา รสงสัญญาณมาท่ี่Hub เพ่ื่อติดตอกัับเครื่องคอมพิิวเตอรใดก็็ตาม Hub จะสงขอมููลไปท่ี่เครื่องคอมพิิวเตอร ทุุกๆ เครื่องท่ี่เชื่อมตอกัับ Hub นั้น เครื่องท่ี่มีีMAC Address ตรงกัับในเฟรมก็็จะรับขอมููล สวนเครื่องอ่ื่นๆก็็จะ discard ขอมููลนั้น ลักษณะของเฟรมขอมููลแสดงดังภาพท่ี่1.20 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) ซ่ึ่งอาจจะมีีลักษณะ เปน Unicast Multicast หรือ Broadcast ก็็ได • Source MAC Address – แสดงหมายเลข MAC Address ตนทาง (ผูสง ) ซ่ึ่งตองเปน Unicast เทา นั้น ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่14 • Length/ Type – ขนาดของขอมููล (byte) และประเภทของขอมููล (Received Protocol) • Encapsulated Data – ขอมููลท่ี่ผานการเขารหัส • Frame Check Sequence (FCS) – ขอมููลขนาด 4 ไบตสรางข้ึ้นโดย Sender เพ่ื่อใชตรวจสอบความ เสียหายของเฟรม การทํํางานของ Hub ในภาพท่ี่ 1.21 อาจกอใหเกิิดปรากฏการณท่ี่เรียกวา Collision Domain เนื่องจากการ สงขอมููลกระจายไปทุุกๆ port ของ Hub วิธีการปองกัันสามารถทํําไดโดยใช Switch แทน Hub เพราะการใช Switch นั้นการสงขอมููลจะพิิจารณาท่ี่ Destination Address ของเฟรม และสงขอมููลไปท่ี่ Destination MAC นั้นโดยตรง จะไมมีีการสงกระจายไปทุุกๆ port ดังนั้น Switch จะชวยเพ่ิ่มจํานวน 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 Distribution layer มีี Router ทํําหนาท่ี่ในการเชื่อมตอเครือขายยอยกัับเครืขายยอยภายในทองถ่ิ่น เดีย วกััน และทํําหนาท่ี่ควบคุุมการการจราจรของขอมููลระหวางเครือขายยอยนั้น Router สามารถ decode ขอมููลในเฟรมเพ่ื่อท่ี่จะอาน IP Address ตนทาง (ผูสง) และปลายทาง (ผูรับ) หลังจากนั้นจะพิิจารณาความ เมาะสมของ Routing Table กอนท่ี่จะสงขอมููลไปใหผูรับ โดยการทํํางานของ Router นั้นจะทํํางานเก่ี่ยวของ กัับ IP Address ท่ี่จะกลาวถึึงในบทเรียนนี้ IP Address คืือ IP Address Version 4 ซ่ึ่งประกอบดวย เลข ฐานสอง 32 บิต และแบงเลขเหลานี้ออกเปน 4 กลุมเรียกแตละกลุมวา Octet แตละกลุมมีี 8 บิต ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่15 หมายเลข IP Address จัดวาเปน Logical Address คืือสามารถเปลี่ยนแปลงไดหลังจากมีีการกํําหนดใหโหนด หรือ host ไปแลว ซ่ึ่งจะแตกตางจาก MAC Address ซ่ึ่งจัดวาเปน Physical Address ไมสามารถ เปลี่ยนแปลง ไดเม่ื่อทํําการติดตั้ง card เรียบรอยแลว ภาพท่ี่1.22 ภาพแสดงลักษณะของ IP Address IP Address ท่ี่ใชใน Distribution layer นั้นเปน Network Address ซ่ึ่งจะใชในการสราง Routing Table (ดังภาพท่ี่1.23) ในตารางนี้จะเก็็บเสนทางจาก Router ท่ี่มีีตารางนี้อยูไปยังโหนดตางๆในเครือขาย ใน สวน ของ Core Layer เปนหนาท่ี่ของ ISPs ในการจัดการเชื่อมตอสายสัญญาณ ภาพท่ี่1.23 ภาพแสดงลักษณะของ Routing Table แบบฝกหััด ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่16 บริษััท ABC Company ไดจัดซ้ื้อเครื่องคอมพิิวเตอรจํานวน 90 เครื่อง คุุณไดรับมอบหมายใหดําเนินการ จัดการเครื่องคอมพิิวเตอรดังกลาวโดยอาจมีีการซ้ื้ออุุปกรณเพ่ิ่มคืือ Hub หรือ Switch ตามความเหมาะ สม ผูจัดการนั้นไมรูจักท้ั้ง Hub และ Switch เพีียงแตทราบราคาวา Hub ถููกกวา Switch ในฐานะท่ี่คุุณ ได รับผิดชอบงานดังกลาวคุุณจะตองแสดง Layout การวางเครื่องคอมพิิวเตอรท้ั้งหมด พรอมอธิบา ยการทํํางาน ของอุุปกรณท่ี่คุุณดําเนินการซ้ื้อเพ่ิ่ม (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” Pearson Education, Inc William, S. (2004), “Computer Networking with Internet Protocol and Technology”, Pearson Prentice Hall. www.cisco.com ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่17 บทที่2 Open System Interconnection and Transmission Control Protocol/ Internet Protocol ในบทนี้จะศึึกษาเก่ี่ยวกัับโมเดลโอเอสไอ (OSI) โมเดลทีีซีีพีีไอพีี (TCP/IP) ขอแตกตางระหวางท้ั้งสอง โมเดล อุุปกรณเบื้องตนท่ี่ใชในระบบเครือขาย การทํํางานของโปรโตคอลตางๆในแตละเลเยอร และการสง ขอมููล 2.1 Open System Interconnection (OSI) โมเดลโอเอสไอถููกสรางโดย International Organization for Standard (ISO) โดยมีีวัตถุุประสงค เพ่ื่อ ลดความซัับซอนของการทํํางานของอุุปกรณ อิินเตอรเฟสท่ี่ใชมีีมาตรฐานรองรับ สะดวกในการขยาย ขนาด ของเครือขาย และรองรับเทคโนโลยีในอนาคต นอกจากนี้แลววัตถุุประสงคหนึ่งของโมเดลโอเอสไอ คืือ การปองกัันการพััฒนาเครือขายในลักษณะท่ี่เรียกวา Proprietary ซ่ึ่งหมายความวาการสรางเครือ ขายท่ี่ตองใช อุุปกรณตางๆจากแบรนดเดียวกัันท้ั้งหมด ซ่ึ่งจะเปนประโยชนกัับผูพััฒนาเครือขาย โมเดล โอเอสไอ ประกอบดวย 7 เลเยอรและแตละเลเยอรมีีหนาท่ี่ดังตอไปนี้ ภาพท่ี่2.1 ภาพแสดงโมเดลโอเอสไอท้ั้ง 7 เลเยอร ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่18 • Application Layer มีีหนาท่ี่เปนตัวเชื่อมตอ ระหวา งกระบวนการทางเครือขา ยกัับผูใ ชงานผานทาง แอพพลิเคชัน หรืออาจกลา วไดวา เปน อิินเตอรเ ฟสสําหรับผูใชง านนั่นเอง เชน โปรแกรมเทลเน็ต (Telnet) และโปรแกรมเอชทีีทีีพีี(HTTP) เปน ตน • Presentation Layer ทํําหนาท่ี่ในการจัดการขอมููลใหอ ยูใ นรูปแบบท่ี่เครื่องอคมพิิวเตอรหรือ ซอฟตแ วรสามารถเขา ไดเ ชน การเขารหัส (Encode) ตัวอัักษรใหอ ยูในรูปรหัสแอสกีีเปนตน • Session Layer ทํําหนาท่ี่แยกขอมููลตามลักษณะของแอพพลิเคชันท่ี่ใช • Transport layer ทํําหนาท่ี่ในการเชื่อมตอระหวางโหนดกัับโหนด มีีการสงขอมููลและการตรวจเช็ค ขอมููลหลังจากสง ถาขอมููลมีีขอผิดพลาดระหวางสง สามารถทํําการรองขอใหสงใหมอีีกครั้ง • Network Layer ทํําหนาท่ี่ในการคนหาเสนทางท่ี่ดีท่ี่สุด เพ่ื่อใชในการสงขอมููล • Data Link layer ทํําหนา ท่ี่เชื่อมตอ กัับสื่อท่ี่ใชในการสงขอมููลโดยใชM AC Address • Physical Layer ทํําหนา ท่ี่แปลงขอมููลท่ี่เปน ไบนารีใหอ ยูในรูปสัญญาณไฟฟา เพ่ื่อใชส ําหรับสงขอ มููล นอกจากหนาท่ี่ดังกลาวแลวยังสามารถแบงเปน 2 สวนคืือ (1) Upper layer ซ่ึ่งเปนการทํํางานในสวน ของกา รพััฒนาโปรแกรม การควบคุุมการทํํางานผานทาง Software และการ configure ตางๆ สวนใหญจะ เปนการทํํางานของโปรแกรมเมอรและผูดูแลระบบ ในสวนของ (2) Lower layer นั้นจะทํํางานเก่ี่ยวกัับ ฮารดแวรและการสื่อสารของขอมููล ซ่ึ่งอยูในผูประกอบอาชีพวิศวกรเครือขาย โมเดลโอเอสไอจัดไดวาเปน Reference Model เนื่องจากเปนโมเดลซ่ึ่งจําลองข้ึ้นเพ่ื่อชวยใหการรอธิบายความแตกตางของการทํํางาน ตางๆ ในแตละเลอเยอรและการอธิบายกระบวนการทํํางานของโปรโตคอล มีีความเขาใจมากข้ึ้น นอกจากนี้ยัง เปนโมเดลท่ี่อํํานวยความสะดวกใหกัับวิศวกรเครือขายหรือผูดูแลระบบ ในการดําเนินการ ออกแบบระบบ เครือ ขาย การจัดการเครือขายและ Trouble shooting เครือขาย 2.2 Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) โมเดลทีีซีีพีี/ไอพีีเปน Protocol Model เพราะวาโมเดลทีีซีีพีี/ไอพีี จะอธิบายการทํํางานท่ี่เกิิดข้ึ้นจริง ของ แตละโปรโตคอล โมเดลนี้ประกอบไปดวยเลเยอรแอพพลิเคชัน (Application Layer) เลเยอรทรานสปอรต ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่19 (Transport Layer) เลเยอรอิินเตอรเน็ต (Network Layer) และเลเยอรเน็ตเวิรคแอคเซส (Internet Access Layer) ซ่ึ่งในแตละเลเยอรนั้นสามารถเปรียบเทีียบไดกัับโมเดลโอเอสไอ ดังแสดงในรูป 2.2 ภาพท่ี่2.2 ภาพแสดงโมเดลโอเอสไอเปรียบเทีียบกัับโมเดลทีีซีีพีี/ ไอพีี ในแตละเลเยอรของโมเดลทีีซีีพีี/ ไอพีีจะมีีหนาท่ี่ตามลักษณะของโมเดลโอเอสไอเชน Application Layer มีี หนาท่ี่เปนท้ั้ง เปนตัวเชื่อมระหวางผูใชงานผานแอพพลิเคชันและการเขารหัสขอมููล ซ่ึ่งก็็เปนการรวมการ ทํํา งานของโมเดลโอเอสไอในเลยอรท่ี่6 และเลเยอรท่ี่7 ไวดวยกััน 2.3 Data Encapsulation และ Data De-encapsulation ในการสงขอมููลระหวางอุุปกรณตางๆในระบบเครือขายจะมีีการสงในลักษณะ Peer-to-Peer ซ่ึ่งเปน การสง แบบเสมืือนระหวางโหนดสองโหนด การจําลองรูปแบบการสงขอมููลดังกลาวโดยมีีการหอหุมหรือแนบ ลักษณะเฉพาะของการสื่อสารแสดงดังรูป 2.3 การสงขอมููลแบบเสมืือนระหวางโหนดสองโหนดนั้นกํําหนดให Sender เปนผูสงขอมููล และReceiver เปนผูรับขอมููล ขอมููลท่ี่ถููกสงจากผูสงไปยังผูรับจะผานกระบวนการท่ี่ เรียกวา Data Encapsulation และData De-encapsulation โดยกระบวนการ “Data Encapsulation” นั้นจะเปนกระบวนการท่ี่เกิิดข้ึ้นในฝงของผูสง เม่ื่อขอมููลถููกสรางจากการใชงานซอฟตแวร (ในเลเยอรท่ี่7) จะ ถููกสงมาท่ี่เลเยอรท่ี่ 6 ในเลเยอรนี้ขอมููลดัังกลาวจะถููกเขารหัส (Encode) และถููกสงตอมายังเลเยอรท่ี่ 5 เล เยอรท่ี่ 5 จะมีีการทํํางานท่ี่เรียกวา Dialogue Control ซ่ึ่งกระบวนการดังกลาวนี้จะเปนการกํําหนดขนาด ของ ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่20 ขอมููลท่ี่ถููกสงตามลักษณะของ Application หรือซอฟตแวรท่ี่สรางขอมููล พรอมกัันนั้นหนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) จะตองมีีสวนรวมในการจัดสรรขนาดของ Dialogue นี้ดวย เลเยอรทรานสปอรต ทํําหนาท่ี่ในการจัดสงขอมููลตามขนาดของ Dialogue และมีีการสงขอมููลซํ้ํ้าขอมููลใน Dialogue ดังกลาว ภาพท่ี่2.3 ภาพแสดงการจําลองการสง ขอมููลระหวางโหนด กรณีีท่ี่เกิิดขอผิดพลาดในการสงขอมููลในเลเยอรท่ี่ 4 นี้ ขอมููลท่ี่ถููกสงมาจากเลเยอรท่ี่ 5 จะถููกแบง ขนาด ตามขนาดของ Dialogue ท่ี่ไดรับการจัดสรร เรียกขอมููลแตละชิ้นนี้วา เซ็็กเมน (Segment) เชนจากใน รูป ท่ี่ 2.3 ขอมููลท่ี่มาจากเลยอรท่ี่ 5 (DATA) จะถููกแบงได 3 สวน หลังจากนั้นขอมููลแตละสวนก็็จะถููกจัดสง ใหเลเยอรท่ี่3 เลเยอรเน็ตเวิรค ในเลเยอรนี้เองจะมีีการแนบ Network Header ซ่ึ่งประกอบดวย IP Address ของผูสงและ IP Address ของผูรับเขาไปใน DATA แตละชื้น เซ็็กเมนท่ี่ถููกแนบ Network Header ดังกลาว เรียบรอยแลวจะถููกเรียกวา แพ็็คเกต (Packet) เม่ื่อแตละแพ็็คเกตถููกสงตอมายังเลเยอรท่ี่ 2 ก็็จะถููกแนบ Media Access Control Address (MAC Address) หรือหมายเลขประจําตัวของ NIC card เพ่ื่อใหทราบวา สงมาจากเครื่องคอมพิิวเตอรไหน นอกจากหมายเลขดังกลาวแลวในเลเยอรนี้ยังมีีการ แนบวิธีการ Error Protection ท่ี่เรียกวา “Cyclic Redundancy Check” ไปกัับกระบวนการนี้ดวย แพ็็ค เกตท่ี่ผานเลเยอรท่ี่ 2 จะถููกเรียกวาเฟรม (Frame) ข้ั้นตอนสุดทายกอนท่ี่ขอมููลจะออกจากเครื่องคอมพิิวเต อรนั้น จะตองผานการ แปลงเพ่ื่อใหอยูในรูปแบบท่ี่สามารถสงไปตามสื่อท่ี่ใชในการสงขอมููลได ข้ั้นตอนนี้จะ เกิิดในเลเยอรท่ี่ 1 โดยเล เยอรฟสิคอล จะแปลงเฟรมท่ี่ไดรับมาใหอยูในรูป Binary Number พรอมสงตอใหกัับสื่อเชนสายสัญญาณ หรือในลักษณะ Wireless โดยอาศััยอากาศเปนสื่อกลางในการสง สัญญาณ ดังนั้นขอมููลในเลเยอรท่ี่ 1 จึงถููก ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่21 เรียกวา บิต (Bit) ชื่อท่ี่ใชเรียกขอมููลเม่ื่อผานเลเยอรตางๆ นี้เรียกวา “Protocol Data Unit” ดังแสดงในรูป 2.4 ในฝงของผูรับ จะเกิิดกระบวนการท่ี่เรียกวา “De-Encapsulation” กระบวนการนี้จะเปนกระบวนการท่ี่ ยอนกลับของกระบวนการ Encapsulation ภาพท่ี่2.4 ภาพแสดง Protocol Data Unit ในแตละเลเยอร เม่ื่อผูรับรับสัญญาณมาจากสายสัญญาณ ผูรับจะทํําการแปลงสัญญาณดังกลาวใหอยูในรูปแบบของบิตในเล เยอรท่ี่ 1 และสงผานตอไปยังเลเยอรท่ี่ 2 พรอมกัันนั้นบิตก็็จะถููกเปลี่ยนเปนเฟรม ทํําแบบนี้จนกระท่ั่งถึึงเล เยอรท่ี่ 7 ซ่ึ่งจะเปนการถอดรหัส (Decode) เพ่ื่อแสดงผลในในรูปแบบแอพพลิเคชันหรือซอฟตแวร ซ่ึ่งผูรับ สามารถเขาใจได 2.4 ตัวอยางอุุปกรณเ ครือขา ย ในหัวขอนี้จะกลาวถึึงอุุปกรณท่ี่ใชใน Lower Layer (จากภาพท่ี่2.1) ซ่ึ่งไดแกรีพีีทเตอร (Repeater) ฮัับ (Hub) บริดจน(Bridge) สวิทส(Switch) และ เราเตอร(Router) 2.4.1 รีพีีทเตอร(Repeater) ทํํางานในเลเยอรท่ี่1 ชวยแกปญหาสัญญาณไมชัดเจนในเครือขายทองถ่ิ่นขนาด ใหญท่ี่มีีการสงสัญญาณทางสายสัญญาณ รีพีีทเตอรจะชวยในการกระตุนสัญญาณใหมีีความแรงข้ึ้น ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่22 ภาพท่ี่2.5 ภาพแสดงการใชงาน Repeater 2.4.2 ฮัับ (Hub) ทํํางานในเลเยอรท่ี่1 พััฒนามาจาก Repeater โดยมีีการเพ่ิ่มทํําหนาท่ี่สรางสัญญาณใหม กระตุนสัญญาณ และกระจายสัญญาณ ภาพท่ี่2.6 ภาพแสดงการใชงาน Hub 2.4.3 บริดจน(Bridge) ทํํางานในเลเยอรท่ี่2 ทํําหนาท่ี่ตรวจสอบหมายเลข MAC address กอนท่ี่จะสงตอ ขอมููล ไปยังเครื่องคอมพิิวเตอรหรือโหนดท่ี่เชื่อมตอกัับบริดจนนอกจากนี้บริดจนทํําหนาท่ี่ในการแบงขนาด ของ LAN และขนาดของ Collision Domain ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่23 ภาพท่ี่2.7 ภาพแสดงการใชง านฺBridge 2.4.4 สวิทส (Switch) เปนอุุปกรณท่ี่อาจเรียกไดวา Multi-purpose สามารถทํํางานไดในหลายเล เยอรใน ตัวเดียวกัันข้ึ้นอยูกัับรุนของสวิทส ในบทเรียนนี้จะกลาวถึึงสวิทสท่ี่ทํํางานในเลเยอรท่ี่ 1 และเลเยอรท่ี่ 2 การทํํางานของสวิทสแสดงดังรูปท่ี่ 2.8 สวิทสจะทํําหนาท่ี่ในการกรองสัญญาณ โดยพิิจารณาจากคา MAC address และสงสัญญาณไปยังโหนดท่ี่ตองการ นอกจากนี้ยังทํําหนาท่ี่ในการกระจายการใชงานระบบเครือ ขาย ซ่ึ่งเปน หนา ท่ี่เดียวกัับฮัับ ภาพท่ี่2.8 ภาพแสดงการใชงาน Switch 2.4.5 เราเตอร(Router) เปน อุุปกรณท่ี่ทํํางานในเลเยอรท่ี่3 มีีหนาท่ี่สําคััญคืือคน หาเสน ทางท่ี่เหมาะสมสําหรับ สัญญาณ โดยใชต ารางแสดงเสนทาง (Routing Table) และ โปรโตคอลเสนทาง (Routing Protocol) ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่24 ภาพท่ี่2.9 ภาพแสดงการใชง าน Router 2.5 การติดตอ ส่ื่อสารระหวางเลเยอร การติดตอสื่อสารระหวางแตละเลเยอรนั้นจะเริ่มจากกระบวนการใน Upper Layer กอน โดยมีี รายละ เอีียดดังตอไปนี้ ้ ภาพท่ี่2.10 ภาพแสดงการติดตอสื่อสารระหวาง Application Layer และ Presentation Layer การใหบริการในชั้นแอพพลิเคชัน (Application Service Elements: ASEs) แบงเปน 2 ประเภทคืือ การ ใหบริการท่ั่วไป (Common-Application Service Elements: CASEs) และ การใหบริการพิิเศษ ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่25 (Specific-Application Service Elements: SASEs) ดังรูป 2.10 ในการเรียกใชงานนั้นจะเลือกใช CASEs หรือ SASEs อยางใดอยางหนึ่งเทานั้น โดย CASEs มีี 4 แบบคืือ 1. Association control service element (ACSE) – การติดตอสื่อสารระหวางแอพพลิเคชันกัับแอพ พลิเคชัน สามารถทํําไดโดยการกํําหนดความสัมพัันธระหวางแอพพลิเคชันกัับแอพพลิเคชัน ซ่ึ่งใชแอพ พลิเคชันเอนติตี้จากแตละแอพพลิเคชัน 2. Remote operations service element (ROSE) – กระบวนการ Request และ Reply ซ่ึ่งจะ เกิิดข้ึ้นหลังจาก ACSE เชื่อมตอกัันเรียบรอย 3. Reliable transfer service element (RTSE) – อีีลีเมนท่ี่ชวยใหการสื่อสารมีีความนาเชื่อถืือ พรอม กัันนั้นก็็มีีดําเนินการทํํางานของเลเยอรท่ี ่ตํ่ากวาอยูเบื้องหลัง 4. Commitment, concurrence, and recovery service elements (CCRSE) – อีีลีเมนท่ี่ใหบริการ เก่ี ่ยวกัับกระบวนการตางๆท่ี ่เก่ี ่ยวของในการติดตอสื่อสาร Presentation layer ประกอบดวย Presentation protocol และ Presentation Service Presentation protocol อนุญาตให Presentation-service users (PS-users) ติดตอสื่อสารกัับ Presentation service PS-user เปนเอนติตี้ท่ี่ขอใชบริการจาก Presentation layer การรอง ขอใชบริการ ตางๆใน Presentation layer จะทํําท่ี่Presentation-service access points (PSAPs) โดย PS-users จะใช PSAP address เปนการระบุตัวตนของ PS-user ซ่ึ่งเปนหมายเลขท่ี่ มีีลัษณะเปน Unique Presentation service ทํําหนาท่ี่รับหรือสง Syntax และแปลขอมููลไปยังหรือจาก PS-user ซ่ึ่งการใน ดําเนิน ข้ั้นตอนนี้ PS-user แตละคนจะใช Syntax ท่ี่แตกตางกััน เพราะฉะนั้นในการสงขอมููลจะตองมีีการตก ลง ระหวาง PS-user วาจะใชSyntax แบบไหนหรือ Presentation protocol แบบใด โดย OSI presentation layer service มีีขอกํําหนดอยูในมาตรฐาน ISO8822 และ ITU-T X.216 สวน OSI presentation protocol มีีขอกํําหนดอยูในมาตรฐาน ISO8823 ISO9576 และ ITU-T X.226 การทํํางานของ Session layer ประกอ บดวย Session protocol และ Session service โดย Session protocol จะทํําหนาท่ี่เปนตัวกลาง ระหวาง Session –service user (SS-users) และ Session service SS-user จะเปน เอนติิตี้ท่ี่สงคํํารองขอ ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่26 เพ่ื่อใชงาน Session layer ซ่ึ่งคํํารองขอหรือ requests นี้จะดําเนินการท่ี่ Session-service access points (SSAPs) การดําเนินการตางๆของ SS-user บน SSAP นี้จะมีีการระบุหมายเลขเฉพาะของแตละกระบวนการ หมายเลขเหลานี้เรียกวา “SSAP address” Session service มีีการใหบริการ 4 การบริการพ้ื้นฐานคืือ 1) สราง และยกเลิกการเชื่อมตอระหวาง SS-user 2) จัดรูปแบบของโทเคน 3) แทรก Synchronization point เพ่ื่อแจงจุดท่ี่สามารถทํําการ Recover ได กรณีีเดขอผิดพลาด ในการเชื่อมตอ 4) ดําเนินการเก่ี่ยวกัับการหยุดการทํํางานหรือกระทํําตอของ Session layer ตามความตองการของ SS-users ภาพท่ี่2.11 ภาพแสดงการติดตอ สื่อสารระหวาง Presentation Layer และ Session Layer จากภาพท่ี่ 2.11 จะเห็นความสัมพัันธระหวาง SS-user และ SSAP ซ่ึ่ง SS-user จะดําเนินการสง service ใหกัับ Presentation layer ท่ี่SSAP โดยใชSession protocol Session service มีีขอกํําหนดอยูใน มาตรฐาน ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่27 ISO8306 และ ITU-T X.2215 และSession protocol มีีขอกํําหนดอยูในมาตรฐาน ISO8307 และ ITU-T X.225 Upper layer อีีกอัันหนึ่งคืือ Transport layer มีีหนาท่ี่ 1) ระบุประเภทของแอพพลิเคชัน 2) ทํํา การ Segment ขอมููลและดําเนินการจัดการขอมููลแตละ Segment 3) ติดตามการติดตอสื่อสารแตละ line ระหวาง แอพพลิเคชันจากตนทางและปลายทาง และ 4) รวมขอมููลแตละ Segment เขาดวยกััน การระบุวาขอมููลท่ี่อยูในระบบเครือขายเปนสวนหนึ่งของแอพพลิเคชันใดนั้นเปนหนาท่ี่หนึ่งท่ี่สําคััญ ของ Transport layer ซ่ึ่งสามารถทํําไดโดยมีีการเพ่ิ่มหมายเลขเฉพาะท่ี่เรียกวา Port number แนบไปกัับ ขอมูู ลนั้นๆ หมายเลข Port number นี้เปนหมายเลขเฉพาะของแตละแอพพลิเคชัน และจะไมซํ้ํ้ากััน ภาพ 2.12 แสดงตัวอยางหมายเลขเฉพาะของอีีเมลย เวบเพจ และออนไลนแชท ซ่ึ่งหมายเลขดังกลาวคืือ 110 80 และ 531 ตามลําดับ Port number จะถููกบรรจุใน Header ของแตละ Segment ซ่ึ่งจะมีีท้ั้ง Source และ Destination number เพ่ื่อใหการจัดสงขอมููลของแตละแอพพลิเคชันมีีความถููกตอง การกํําหนด Port number ใหกัับแตละแอพพลิเคชันนั้นมีีหลายวิธี ท่ี่นิยมคืือในสวนของ Server จะมีีการกํําหนด Port number ท่ี่แนนอนไมมีีการเปลี่ยนแปลง (Static) ภาพท่ี่2.12 ภาพแสดง Identifying conversation ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่28 แตในสวนของ Client นั้นจะเปนลักษณะตรงขาม Client จะกํําหนด Port number ในลักษณะ Dynamic ถาตองการใชจึงทํําการระบุ เม่ื่อเสร็จสิ้นการใชงานก็็จะยกเลิก Port number ดังกลาว บาง ครั้งจะ มีีการเรียกรวมระหวาง Port number และ IP address วา Socket หรือมีีการเขีียนรวมกัันดังตัว อยางเชน 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 ท่ี่ถููกสงวนสําหรับ 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 ของโปรแกรมหรือแอพพลิเคชันท่ี่มีีการติดตั้งในเครื่องคอมพิิวเตอร 3. Dynamic or Private Ports (Numbers 49152 to 65535) - หมายเลข Port number ท่ี ่กํําหนดให โปสรําโตหครัอบลแมอาพตพรลฐิเาคนชัท่นี่พบบนในCliTernatnเsม่pื่อoมีrีtกาlaรสyeราrงคกืือารTติrดaตnอsสmื่อiสssาiรon(InCitoianttinroglaPcrootnonceoclti(oTnC)P) and User Datagram Protocol (UDP) ซ่ึ่งเปนโปรโตคอลท่ี่ชวยในการจัดการขอมููลของการติดตอสื่อสารระหวาง ผูใชภาพ 2.14 แสดง Header field ของโปรโตคอลแตละประเภท UDP ตาม RFC768 จัดวาเปน โปรโตคอล ประเภท Connectionless มีีคา Overhead ตํ่าในการสื่อสารในระบบเครือขาย แอพพลิเคชัน ท่ี่ใชไดแก 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 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่29 ภาพท่ี่2.13 ภาพแสดง Protocol headers in Transport layer ตาม RFC793 TCP จัดวาเปนโปรโตคอลประเภท Connection Oriented มีีคา Overhead สูงตํ่าใน การ สื่อสารในระบบเครือขาย ซ่ึ่งคา Overhead ท่ี่เพ่ิ่มข้ึ้นนี้ชวยทํําให TCP มีีการทํํางานท่ี่มีีประสิทธิภาพมาก ข้ึ้น คืือ ความนาเชื่อถืือ (Reliable) และการควบคุุมการสงขอมููล (Flow control) จากภาพ 2.13 TCP header field จะมีีขนาด 20 ไบตในขณะท่ี่UDP header field มีีขนาด 8 ไบตตัวอยางของแอพพลิเคชันท่ี่ ใชTCP เชน Web Browsers E-mail และ File Transfers เปนตน ภาพท่ี่2.14 ภาพแสดง Segment and reassembly data ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่30 การสงขอมููลแบบ TCP ผูรับปลายทางสามารถแนใจไดวา ขอมููลท่ี่ไดรับนั้นเปนขอมููลชุดเดียวกัันจากผู สง เนื่องจากในการสงขอมููลตามกระบวนการ Encapsulation (หัวขอ 2.3) แอพพลิเคชันจะสงขอมููลท้ั้งหมด ตามขนาดท่ี่ผูใชตองการ แตในทางปฏิบัตินั้นขอมููลขนาดใหญไมสามารถสงไดในครั้งเดียว เพราะอาจเสี่ยงตอ ความเสียหายของขอมููล และ Buffer สํารองในเครือขายนั้นจะไมมีีการสํารองเพ่ื่อแอพพลิเคชันใดแอพพลิเค ชันหนึ่ง ดังนั้นการทํํางานในเครือขายจะมีีโปรโตคอลท่ี่ชวยในการจัดการขนาดของขอมููลใหสามารถสงไดตาม ขนาดของสื่อ หรือตามขนาดของชองสัญญาณ เฟรมของ TCP จะมีีฟลวสําหรับใสมายเลขของชิ้นขอมููล (Sequence number) เม่ื่อขอมููลเดินทางมาถึึงผูรับ TCP จะรอจนขอมููลมาครบและทํําการเรียงลําดับ กอนท่ี่ จะสงใหเลเยอรตอไป ซ่ึ่งถาเปน UDP จะไมมีีการเรียงลําดับขอมููลขอมููลใหแตจะสงขอมููลใหเลเยอรตอไปเลย การสงขอมููลแบบ UDP นั้นนอกจากท่ี่จะไมมีีการเรียงลําดับของขอมููลแลว พิิจารณาจาก UDP Header จะ พบวา UDP ยังไมมีีการรับประกัันวาผูรับไดรับขอมููลครบตามท่ี่ผูสงตองการอีีกดวย ซ่ึ่งในทางตรงกัันขาม TCP Header มีีฟลว ซ่ึ่งชวยในการ Acknowledgement ของการรับและสงขอมููล กระบวนการท่ี่ใชขอมููล Acknowledgement ดังกลาว เรียกวา Tree-way handshake Three-way handshake เปนกระบวนการท่ี่สรางความนาเชื่อถืือใหกัับ TCP ประกอบดวย 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 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่31 การสรางการเช่ื่อมตอ (Establish Connection) ในกระบวนการนี้ประกอบดวยข้ั้นตอน 3 ชั้นตอน (ดัง แสดงในรูป 2.15) คืือ 1. เริ่มตนการทํํางานโดย ผูสง (Sender หรือ Client) สง Segment ไปยังผูรับท่ี่ตองการติดตอดวย (Receiver หรือ Server) Segment ท่ี่สงไปนั้นบรรจุSequence number 2. Receiver ตอบกลับดวย Segment ท่ี่บรรจุดวยคา 2 คา คืือคา Acknowledgement ซ่ึ่งเปน คาท่ี่บวกไปอีีก 1 ของ Sequence number ท่ี่ไดรับจาก Sender และ คา Sequence number ของ receiver เอง 3. Sender จะตอบกลับ Receiver โดยสง Segment ท่ี่ประกอบดวย คา Acknowledgement ของ Receiver บวกหนึ่ง การสราง Connection จึงเสร็จสมบูรณ ภายใน Segment ท่ี่สงระหวาง Sender และ Receiver มีี Field ท่ี่บรรจุขอมููลควบคุุม (Control Information) ซ่ึ่งใชในการจัดการการทํํางานของกระบวนการ Three-way Handshake ซ่ึ่งมีีราย ละเอีียดดังนี้ ้ - 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) ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่32 ภาพท่ี่2.16 ภาพแสดง Transferring ใน Three-way handshake การสงขอมููล (Data Transferring) เม่ื่อการ Establish connection สมบูรณ Sender จะเริ่มทํําการสง ขอมููลในรูปแบบ Segment ตามขนาดของ Window size ท่ี่สามารถสงได Receiver ก็็จะ Acknowledge การสงขอมููลดัังกลาวดวยการสงคาของหมายเลข Sequence number ตัวสุดทายท่ี่ไดรับบวกดวยหนึ่ง เสมอ และข้ั้นตอนเหลานี้จะทํําซํ้ํ้าไปเรื่อยๆๆจน Sender สงขอมููลครบ การยกเลิิกการเช่ื่อมตอ (Terminate connection) ในกระบวนการนี้ประกอบดวยการแลกเปลี่ยนขอมููล ระหวาง Sender และ Receiver 4 ข้ั้นตอน ดังแสดงในรูปขางลาง ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่33 ภาพท่ี่2.17 ภาพแสดง Terminate connecting ใน Three-way handshake 1. เม่ื่อ Sender ไดรับ Acknowledgement ของการรับขอมููลจาก Receiver เรียบรอยแลว (การ ตรวจสอบความครบถวนของขอมููล ดูจากกระบวนการ Data Transferring) Sender สง Segment ซ่ึ่งภายในบรรจุ Control “FIN” เพ่ื่อเปนการแจงให Receiver ทราบวาจะไมมีีขอมููล สงมาอีีก 2. Receiver จะสง Acknowledgement กลับเพ่ื่อบอกใหS ender ทราบวา ไดรับ Segment ในขอ ท่ี ่1 3. หลังจากท่ี่ Receiver ทํําข้ั้นตอนท่ี่ 2 เรียบรอยแลว Receiver จะสง Segment ซ่ึ่งภายในบรรจุ Control “FIN” เพ่ื่อแสดงวาการรับขอมููลเสร็จสิ้น 4. Sender จะสง Segment เพ่ื่อ Acknowledge Segment ของ Receiver หลังจากนั้น การ เชื่อมตอนี้จะถููกตัดทัันทีี Lower Layer ลําดับแรกท่ี่ถััดจาก Upper Layer คืือ Network Layer ซ่ึ่งเปนเลเยอรลําดับท่ี่ 3 ใน OSI มีี หนาท่ี่ใหบริการการแลกเปลี่ยนขอมููลระหวางอุุปกรณเครือขาย ซ่ึ่งการทํํางานในลักษณะ End-to-end นี้ ประกอบดวยกระบวนการทํํางาน 4 กระบวนการดวยกัันคืือ 1. Addressing – Network layer ตองทํําการกํําหนด Address ใหกัับอุุปกรณเครือขายท่ี่จะ ทํําการแลกเปลี่ยนขอมููลกััน ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่34 2. Encapsulation – Network layer ตองทํําการ Encapsulate ขอมููลแตละชิ้นท่ี่รับมาจาก Transport layer แลวทํําการแนบหมายเลข IP Address ของอุุปรณเครือขายท้ั้งสอง 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 เพ่ื่อเตรียมพรอม ในการสงผานสื่อท่ี ่ใชตอไป 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 มีีหนาท่ี่ในการแปลงขอมููลท่ี่รับมา จาก Network Layer ใหเหมาะสมกัับสื่อท่ี่จะใชใน Physical Layer สวนเก่ี่ยวของกัับการทํํางานในระบบ เครือ ขาย ซ่ึ่งเม่ื่อ Packet เดิินทางมาถึึง Data Link Layer จะถููกจัดใหอยูในรูปแบบ Frame พรอมกัับเพ่ิ่ม ขอมููลท่ี่จําเปนตองใชในการแปลงขอมููล ดังรูปขางลาง ภาพท่ี่2.18 ภาพแสดงสว นประกอบของเฟรมท้ั้งตามมตรฐาน IEEE 802.3 และ Ethernet Frame ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่35 Packet ท่ี่ถููกสงลงมาจาก Network Layer จะถููกเพ่ิ่มโครงสรางของเฟรม โดยจะเพ่ิ่ม Frame header ท่ี่ขางหนา Packet และเพ่ิ่ม Frame trailer ท่ี่สวนทายของ Packet ขอมููลสวนท่ี่เพ่ิ่มเขามา เรียกวา Field ซ่ึ่ง Frame ในเลเยอร II นี้มีีดวยกััน 2 มาตรฐานคืือ Ethernet และ IEEE 802.3 ขอ แตกตางของ 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 ซ่ึ่งถููกกํําหนดข้ึ้นเพ่ื่อร องรับ Virtual Local Area Network (VLAN) จึงมีีขนาดเพ่ิ่มข้ึ้นเปน 1522 ไบต ขนาดของเฟรมนี้มีี ผลตอการสงขอมููลคืือ ถาขอมููลท่ี่มีีการสงขอมููล ขนาดเล็กกวาขนาดตํ่าสุดของเฟรม หรือมีีการสงขอมููล ขนาดมากกวาขนาดสูงสุดของเฟรม ขอมููลนั้นจะถููก drop หรืออาจถููกสงสัยวาเปนขอมููลท่ี่อัันตราย Media Access Control Address (MAC Address) เปน สวนประกอบหนึ่งของเฟรม ซ่ึ่งจะอยูท้ั้งใน Source Address และ Destination address โดยท่ี่ MAC Address นี้เปนหมายเลขท่ี่อยูใน Network Interface Card ทํําหนาท่ี่ระบุตัวตนของ Host บนระบบเครือขาย มีีขนาด 48 บิต หมายเลขนี้จะไมซํ้ํ้ากััน เนื่องจาก 24 บิตแรกจะเปนรหัสของโรงงานท่ี่ผลิต สวนอีีก 24 บิตท่ี่ เหลือ จะเปนจํานวนนับท่ี่โรงงานนั้นผลิต ดังแสดงตััวอยางในภาพ 2.19 เม่ื่ออุุปกรณท่ี่ใชในการสงขอมููล สงตอ ขอมููลเขาสูเครือขาย ภาพท่ี่2.19 ภาพแสดงสวนประกอบหมายเลข MAC Address ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่36 หมายเลข MAC address ท่ี่อยูภายในเฟรมก็็จะถููกสงเขาสูระบบเครือขายดวย NIC ท่ี่อยูในเครือขาย จะดูู เฟรมท่ี่สงผานวาหมายเลข MAC address ปลายทางดังกลาวใชหมายเลขเดียวกัับ Physical Address ของตน หรือไม ถาไมใชก็็จะ discard เฟรมท่ี่ copy มา ถาใชก็็จะสงตอไปยัง Upper Layer เพ่ื่อทํําการ De- Encapsulation ตอไป หมายเลข MAC Address นี้ใชสําหรับการสงขอมููล 3 แบบดวยกัันคืือ 1) Unicast 2) Broadcast และ 3) Multicast ภาพท่ี่2.20 ภาพแสดง Unicast Communication Unicast Communication จะเกิิดข้ึ้นเม่ื่อผูสงตองการสงขอมููลไปยังผูรับเดียวเทานั้น จากภาพ 2.20 สังเกต จาก Field Destination MAC และ Destination IP จะพบวาเปนตัวเลขของ MAC Address หมายเลข เดียว และ IP Address หมายเลขเดียวเทานั้น ซ่ึ่งจะตางจาก Broadcast Communication ในภาพ 2.21 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่37 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 ใน เครือขาย สวน Multicast Communication (ภาพท่ี่ 2.22) นั้นก็็สังเกตจาก Destination MAC และ Destination IP เชนเดียวกกััน โดยท่ี่ Address ท้ั้งสอง Field จะอยูในลักษณะกลุม ภาพท่ี่2.22 ภาพแสดง Multicast Communication ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่38 เลเยอรลางสุด Physical Layer เปนเลเยอรท่ี่เชื่อมตอกัับสื่อท่ี่ใชในการสื่อสาร ซ่ึ่งการศึึกษาในเลเยอรนี้จะ ประกอบดวยสื่อท่ี่ใชในการสงขอมููล สื่อท่ี่ใชในการสงขอมููล ในท่ี่นี้คืือ สายคููบิดเกลียว สายโคแอกเชียล ใยแกว นําแสง และการสงสัญญาณแบบไรสาย สายคููบิดเกลียวเปนสายทองแดงท่ี่มีีฉนวนหุมจับกัันเปนคูู บิดเปน เกลียวจํานวน 4 คููการบิดเปนเกลียวนี้ชวยลด Crosstalk นิยมใชภายในอาคาร ภาพท่ี่2.23 ภาพแสดง สายคููบิดเกลียว ตารางท่ี่2.1 แสดงการเปรียบเทีียบประเภทของสายคููบิดเกลียว สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) เปนสื่อท่ี่นิยมใชภายนอกอาคารเนื่องจากมีีฉนวนปองกัันสภาพ อากาศ สวนประกอบของสายโคแอกเชียลแสดงดังภาพ 2.24 สายโคแอกเชียลมีี 2 ประเภทคืือ 1) Baseband ใชในการสงขอมููลของสัญญาณดิิจิตอล สามารถนําสัญญาณไดในระยะทางไกล เชนสายเคเบิล ทีีวี เปนตน 2) Broadband ใชในการสงขอมููลของสัญญาณอะนาล็อก เชนสัญญาณโทรทััศนเปนตน ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่39 ภาพท่ี่2.24 ภาพแสดงสวนประกอบของสายโคแอกเชียล • Conductor เปนแกนทองแดง ทํําหนาท่ี่เปนตัวนําสัญญาณ • Insulator เปนฉนวนหุมตัวนําสัญญาณ • Braid เปนโลหะหรือทองแดงท่ี่ถัักหุมฉนวนตลอดท้ั้งเสน ทํําหนาท่ี่ปองกัันสัญญาณรบกวน และ ปองกัันการแพรกระจายของคลื่นสัญญาณออกมาภายนอก • Plastic Jacket เปนสวนหอหุมภายนอก เพ่ื่อปองกัันการฉีีกขาดของสายภายใน ใยแกวนําแสง เปน สายสัญญาณท่ี่มีีNoise นอ ยท่ี่สุด หรือแทบจะไมม ีีเลย เปนการทํํางานแบบ Half duplex มีี2 ประเภทคืือ Single mode และ Multimode สวนประกอบของใยแกวนําแสงแสดงดัังภาพท่ี่2.25 ภาพท่ี่2.25 ภาพแสดงสวนประกอบของใยแกวนําแสง ตารางท่ี่2.2 แสดงการเปรียบเทีียบ Single mode และ Multimode ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่40 การสงสัญญาณแบบไรสาย เปนการใชคลื่นแมเหล็กไฟฟาในการสงขอมููล ภาพท่ี่2.26 ภาพแสดงสเปคตรัมคลื่นแมเ หล็กไฟฟา ภาพ 2.26 แสดงสเปคตรัมของคลื่นแมเหล็กไฟฟา คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ และอิินฟาเรด มีีการสง สัญญาณโดยแปลงความสูงและความถ่ี ่ จึงนิยมใชในการสงขอมููลเพราะ สัญญาณของคลื่นดัง กลาวไมกอใหเกิิด อัันตราย ในขณะท่ี่ UV X-Ray และGamma เปนการสงสัญญาณโดยใชเทคนิคในการสราง สัญญาณ ซ่ึ่ง สัญญาณดังกลาวนั้นมีีผลกระทบตอสุขภาพของสิ่งมีีชีวิต การสงสัญญาณของคลื่นระหวางสถานี มีี 2 ลักษณะ คืือ 1) การสงสัญญาณโดยอาศััยความโคงของผิวโลก เปนการสงสัญญาณของคลื่นท่ี่มีีความถ่ี่ตํ่า (Low Frequency: LF) ถึึงความถ่ี่ปานกลาง (Medium Frequency: MF) ระหวาง 104 Hertz และ 106 Hertz 2) การสงสัญญาณโดยอาศััยชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟยร เปนการสงสัญญาณของคลื่นท่ี่มีีความถ่ี่สูง (High ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่41 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 ภาพแสดงประเภทของดาวเทีียมท่ี่ใชใ นการติดตอสื่อสาร 1. Geostationary-Earth Orbit Satellites เปนดาวเทีียมสื่อสารท่ี่เคลื่อนท่ี่สูงจากผิวโลกระหวาง 20,000 กิิโลเมตรถึึง 35,000 กิิโลเมตร มีีเขตรับสัญญาณพ้ื้นท่ี่ Foot Print ท่ี่กวางมากท่ี่สุดในบรรดาดาวเทีียม ดวยกััน ตัวอยางเชนดาวเทีียมท่ี่ใชในการถายทอดสดรายการ TV ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่42 2 Medium-Earth Orbit Satellites เปนดาวเทีียมท่ี่เคลื่อนท่ี่สูงจากผิวโลกระหวาง 5,000 กิิโลเมตรถึึง . 15,000 กิิโลเมตร ดาวเทีียมประเภทนี้เชน ดาวเทีียมท่ี่บอกพิิกััดทางภูมิิศาสตรเ ปน ตน 3 Low-Earth Orbit Satellites เปน ดาวเทีียมท่ี่เคลื่อนท่ี่ใกลผ ิวโลกมากท่ี่สุด . 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 Education, Inc William, S. (2004), “Computer Networking with Internet Protocol and Technology”, Pearson Prentice Hall. www.cisco.com ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
ห นา ท่ี่43 บทที่3 Internet Protocol Address Internet Protocol Address (IP Address) จัดไดวาเปน Logical address เปนโปรโตคอลท่ี่ทํํางานในเล เยอรท่ี่ 3 มีีหนาท่ี่บอกตํําแหนงหรือท่ี่อยูของ Host บนระบบเครือขาย ในหัวขอนี้จะแสดงรายละเอีียดของ Internet Protocol version 4 (IPv4) ตามมาดวยการแบง Subnet และแนะนํา Internet Protocol version 36.1(IPInv6te) rnet 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) –ขอมููลเก่ี่ยวกัับการขััดของของการจราจรท่ี่พบเห็น ในเสนทางการเดินทาง ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่44 Total Le•ngth – ความยาวของ IP packet • Identification – ในกรณีีท่ี่ Packet ถููกแบง Identification จะเก็็บขอมููลหมายเลขของ Packet ยอ ย • Flags –เปนลักษณะการแจง เตือนวามีีการแบง เปน Packet ยอ ย หรือเปลา • Fragment Offset –บอกตําแหนง ของ Packet ยอ ย • Time to Live (TTL) – อายุของ Packet ชวยหลีกเลี่ยงการทํํางานวนซํ้ํ้า • Protocol – บอกวา Packet ใชง านโปรโตคอลประเภทใดในการสง ขอ 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 ของผูรับ • Options – สามารถใชเปน ขนาดท่ี่เพ่ิ่มข้ึ้นของ IHL หรือเก็็บขอ มููลประเภท Time Stamp หรือ Security 3.2 IPv4 Addressing IPv4 มีีขนาด 32 บิต และใชจุดในการแบงโดยแบงเปน 4 กลุมยอย ในแตละกลุมมีีเลขฐานสอง 8 บิต เพราะฉะนั้นจะเรียกแตละกลุมวา Octet ดังแสดงในภาพ 3.2 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่45 ภาพท่ี่3.2 ภาพแสดงลักษณะของ IP Address version 4 บนเครือขา ย เพ่ื่อสะดวกในการเรียกและนําไปใชงาน ภาพ 3.3 จะแสดงการแปลงจาก Binary ไปเปน Decimal ในแตละ Octet IPv4 แบงออกเปน 5 คลาสตามลักษณะการใชงานดังแสดงในตาราง 3.1 ภาพท่ี่3.3 ภาพแสดงแสดงการแปลงจาก Binary ไปเปน Decimal ในแตล ะ Octet ตารางท่ี่3.1 แสดง Class ตา งๆ ของ IPv4 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนา ท่ี่46 จากตารางท่ี่3.1 IP Address ท่ี่อยูใ น Class A 32 บิตจะประกอบดว ย Network bit จํานวน 8 บิต และ Host bit จํานวน 24 บิต โดยท่ี่ Network bit จะเปนหมายเลขท่ี่ไมม ีีการเปลี่ยนแปลง สวน Host bit จะเปน หมาย เลขท่ี่มีีการเปลี่ยนแปลงได หรือหมายเลขท่ี่มีีลักษณะเปนชว ง ตัวอยางหนวยงานขนาดใหญแหงหนึ่งมีี การจด ทะเบียนเพ่ื่อขอใช IP Address หมายเลข IP Address ท่ี่ไดรับคืือ 12.0.0.0 ทางหนว ยงานสามารถทํํา การแบง หรือนําหมายเลข IP Address ไปใชงานไดต้ั้งแตหมายเลข 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) ลักษณะของ IP Class B และ Class C ก็็เปน เชนเดียวกัันกัับ ตััวอยาง ขางตน สว น IP Class D และ Class E นั้นจะไมม ีีการนํามาใชเพราะจะถููกสํารองไวส ําหรับการทํํา Multicast การติดตั้ง การใชง านอุุปกรณเครือขาย หรือ Routing Protocol อ่ื่นๆ นอกจากท่ี่แบง IP Address เปน Class แลว IP Address ยังถููกจัดกลุม เปน Public IP Address และ Private IP Address ประเภทแรกนั้นเปน ไอพีี ในแตละ คลาสท่ี่ใชในระบบเครือขาย สวนอีีกประเภทนั้นเปน ไอพีีท่ี่ถููกออกแบบใหใ ชภ ายใน Private network ซ่ึ่ง Private IP Address ไดแ ก 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 จะมีีการสง Packet ท่ี่มีีขนาดเล็กเพ่ื่อทํําการตรวจสอบเพ่ื่อคนหาตําแหนงของ Host หรือโหนดทุุกโหนด ท่ี่มีี IP Address ดังนั้นถาไมมีีการแบง Subnet คา Overhead บนเครือขายและบนอุุปกรณเครือขาย เชน เรา เตอรและสวิทส จะมีีคาสูงมาก สงผลใหการทํํางานของระบบเครือขายลาชา ดังนั้นการแบงเครือขายจะ เขามาชวยในการ ทํํางานและลดคา Overhead ดังกลาว การแบงเครือขายยอยมีี 2 ประเภทคืือ Fixed length Subnet Mask (FLSM) และ Variable Length Subnet Mask (VLSM) FLSM เปนการแบง เครือขายยอยโดยท่ี่ทุุกเครือขาย ยอยมีีSubnet Mask เหมืือนกััน นั่นหมายความวาเครือขายยอยเหลา นั้นมีีลักษณะ Classful subnetting คืือ ทุุกเครือขา ยยอยจ2ะnตอ-2งมี>ีจ=ํานจํวานนวIPน ASdubdnreestsโท่ดี่เยทท่ีา ่nกัันคืือวิธจีกําานรวแนบบงิตSท่ีu่ขbอnยeืมtจสาากมHารoถsคtํําbนitวณแลไดะจากสูตร -2 คืือการลบ IP Address ท่ี่เปน subnet all zero (subnet ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่47 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 ท่ี่สามารถเกิิดข้ึ้นไดคืือ 2 Subnet คํําตอบท่ี ่1 ดังนั้นแทนคาในสูตร 2n -2 >= จํานวน Subnet จะได 2n -2 >= 2 2n >= 4 n≈2 IP Address 203.20.1.0/ 24 เปน IP Address คลาส C ดังนั้น Host bit ท่ี่สามารถขอยืมมาใชไดจะเริ่มท่ี่ Octet ท่ี่4 การขอยืมบิตเพ่ื่อสราง Subnet แสดงดังตอไปนี้ 203. 20 . 1 . 00 | 000000 203.20.1.0 Subnet #0 203. 20 . 1 . 01 | 000000 203.20.1.64 Subnet #1 203. 20 . 1 . 10 | 000000 203.20.1.128 Subnet #2 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่48 203. 20 . 1 . 11 | 000000 203.20.1.192 Subnet #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 จํานวน 27 บิต และมีี จํานวน Host bit 5 บิต เพราะฉะนั้นสามารถนํามาเขีียนแบงไดดังรูปขางลาง Network bit 27 บิต 194. 17 . 10 . 000 | 00000 194.17.10.0 Subnet #0 194. 17 . 10 . 001 | 00000 194.17.10. 32 Subnet #1 194. 17 . 10 . 010 | 00000 194.17.10. 64 Subnet #2 194. 17 . 10 . 011 | 00000 194.17.10. 96 Subnet #3 194. 17 . 10 . 100 | 00000 194.17.10. 128 Subnet #4 194. 17 . 10 . 101 | 00000 194.17.10. 160 Subnet #5 194. 17 . 10 . 110 | 00000 194.17.10. 192 Subnet #6 194. 17 . 10 . 111 | 00000 194.17.10. 224 Subnet #7 เนื่องจาก 194.17.10.0 เปน IP Address คลาส B ดังนั้นท่ี่ Octet ท่ี่ 3 สามบิตแรก จะบอกจํานวน Subnet ดังนั้น IP Address 194.17.10.0/27 มีีจํานวน Subnet ท้ั้งหมด 8 Subnet คํําตอบท่ี่1 ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
หนาท่ี ่49 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 และจํานวน IP Address ไมเทากััน เรียกลักษณะดังกลาววา Classless Subnetting ภาพท่ี่3.4 ภาพแสดงเครือขายท่ี่เกิิดจากการแบง Subnet แบบ VLSM จากภาพ 3.4 หมายเลข IP Address ท่ี่ทางหนวยงานไดรับมานั้นคืือ IP Class B หมายเลข 172.16.0.0/16 172316.1.0 /24 is divided into smaller subnets: /27 /27 is divided into smaller subnets: /30 วิธีการแบง Subnet สามารถคํํานวณไดจากสูตร 2n -2 >= จํานวน IP Address Host โดยท่ี่n คืือ จํานวนบิตท่ี่ขอยืมจาก Host bit และ -2 คืือการลบ IP Address ท่ี่เปน subnet all zero (subnet address) และ subnet all one (broadcast address) ผู้ ช่ ว ย ศ า ส ต ร า จ า ร ย์ ด ร . จั น ท ร์ จิ ร า พ ยั ค ฆ์ เ พ ศ
Search
