6

วชิ าการส่ือสารและข้อมูลเครือข่าย หน่วย 6 อปุ กรณ์เชื่อมต่อประเภท LAN จดั ทาโดย นายวริษฐ์ หวงั พงึ่ เดช แผนกคอมพวิ เตอร์ธุรกจิ วทิ ยาลยั อาชีวศึกษาเพชรบุรี

แบบฝึ กหัด เครือข่าย LAN แบบใช้สาย1. โครงการ IEEE 802 เปน็ โครงการเกี่ยวกบั อะไร และจัดตงั้ ขึ้นเพอ่ื จุดประสงคใ์ ด ? ตอบ ในปี ค.ศ. 1985 ทางสถาบัน IEEE ไดร้ ิเร่ิมโครงการสาคญั โครงการหน่งึ โดยตงั้ ชอ่ื โครงการนีว้ ่า โครงการหมายเลข 802 หรือ Project 802 โดยโครงการดงั กลา่ วจัดต้งั ข้ึน เพื่อตอ้ งการใหผ้ ลติ ภณั ฑอ์ ุปกรณ์ส่อื สารทมี่ าจากแหลง่ ผู้ผลติ ตา่ ง ๆ สามารถส่ือสารให้ เปน็ ไปตามมาตรฐานเดียวกนั แตโ่ ครงการนมี้ ิไดม้ ีวตั ถุประสงค์เพือ่ นามาใชท้ ดแทน มาตรฐาน OSI โมเดลทีท่ างหน่วยงาน ISO จัดต้งั ขึน้ แต่อยา่ งใด เน่ืองจากโครงการ หมายเลข 802 มีวัตถปุ ระสงค์เพือ่ กาหนดหน้าท่ีและรายละเอียดของชั้นสื่อสารฟสิ คิ ัล ดาต้าลิงก์ และมีสว่ นขยายเพิ่มเติมบางส่วนอีกเลก็ นอ้ ย ทนี่ ามาใช้งานเพ่อื การเชื่อมตอ่ เครือข่ายท้องถนิ่ เปน็ หลักสาคญั2. จงสรปุ การทางานของชั้นสอ่ื สารย่อย LLC และ MAC มาพอเข้าใจ ? ตอบ MAC (Medium Access Control) เป็นชั้นสอ่ื สารยอ่ ยทีท่ างานใกลช้ ินชน้ั ฟิสคิ ัลมาก ภายในบรรจุด้วยส่วนของเฮดเดอร์ ฟิสิ คลั แอดเดรส รหสั การตรวจสอบและการควบคมุ ขอ้ มูล MAC ได้มกี ารกาหนดรูปแบบของ ข้อมลู ท่ีเรียกว่าเฟรม ซ่งึ รูปแบบของเฟรมจะมีความแตกตา่ งกนั โดยจะขึ้นอยูก่ ับแลนแต่ละ ชนดิ ตัวอย่างเช่น CSMA/CD ทใี่ ชใ้ นอีเทอร์เนต็ ก็มรี ูปแบบเฟรมแบบหนึ่ง ในขณะที่โทเคน็ รงิ กม็ ีรปู แบบเฟรมอกี แบบหนึง่ เปน็ ตน้ รูปแบบของเฟรมจะประกอบดว้ บฟลิ ด์ทใ่ี ช้สาหรบั การตรวจสอบข้อผิดพลาด ตาแหน่งทีอ่ ย่ขู องเวิร์คสเตช่ัน และการควบคุมอีกหลายๆ อย่าง ดังนั้น MAC จึงเปน็ ชัน้ ส่ือสารท่มี ีความสาคัญมากในเครือข่ายท้องถิน่ LLC (Logical Link Control) เป็นช้ันส่ือสารยอ่ ยทร่ี ับผิดชอบงานด้านพืน้ ฐานเก่ยี วกับลอจิคลั แอดเดรส การคงบคุม ผดิ พลาด รวมถงึ เปน็ ส่วนเชอื่ มต่อกบั ชั้นสอ่ื สารเนต็ เวริ ์ก

3. MAC Address กับการ์ดเครือข่ายมีความสมั พนั ธก์ นั อย่างไร ? ตอบ การ์ดเครอื ข่ายมีลกั ษณะเป็นแผงวงจร ท่ีเสียบเขา้ กับสลอ็ ตภายในเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ และถอื เปน็ ส่วนสาคัญในการส่งแพก็ เก็ตจรงิ ๆ ผ่านสื่อกลาง ซง่ึ เครอื ข่ายท้องถิน่ ต่างๆ ไม่ วา่ จะเป็นอีเทอร์เน็ต โทเค็นริง หรือ FDDI จาเปน็ ต้องใชก้ ารด์ เครือข่ายทัง้ ส้นิ โดยการด์ เครอื ขา่ ยจะมหี มายเลยแมคแอดเดรสท่ใี ชอ้ า้ งองิ ตาแหนง่ ทอี่ ยเู่ พื่อรบั ส่งข้อมูลบนเครอื ข่าย โดยชุดหมายเลขแมคแอดเดรสนจ้ี ะถูกบรรจุไว้ใน หน่วยความจารอมบนการเครือข่ายท่ีถูก บรรจุพรอ้ มเสร็จมาจากโรงงาน และเมอ่ื เร่มิ ตน้ ทางาน ชุดหมายเลข แมคแอดเดรสนี้กจ็ ะ ถกู คัดลอกไว้ในหน่วยความจาหลัก เพื่อนาไปใช้อ้างอิงตอ่ ไป4. จงบอกความแตกตา่ งระหว่าง MAC Address กับ IP Address ? ตอบ แมว้ า่ ทอ่ี ยู่ IP และท่อี ยู่ MAC จะตอบสนองวตั ถปุ ระสงค์ของการมอบรหัสเฉพาะใน เครอื ขา่ ยใหก้ ับโฮสต์ แต่ขน้ึ อยูก่ บั สถานะและฟงั กช์ ันทงั้ สองมีความแตกต่างกนั เมอ่ื ทางานเลเยอร์ของแอดเดรสถกู เรยี กใชใ้ นขณะทฟี่ งั ก์ชัน MAC Address ใน Data Link Layer, IP แอดเดรสจะทางานใน Network Layer ทอ่ี ยู่ MAC จะระบุเอกลกั ษณเ์ ฉพาะของสว่ นตดิ ตอ่ กบั ฮาร์ดแวร์ของเครอื ข่ายในขณะท่ี IP Address จะระบุเฉพาะส่วนตดิ ต่อซอฟต์แวรข์ องเครอื ขา่ ย นอกจากนหี้ ากพิจารณาการ กาหนดทอ่ี ยทู่ อี่ ยู่ MAC จะไดร้ ับการกาหนดให้กับอะแดปเตอรอ์ ยา่ งถาวรและไม่สามารถ เปลย่ี นแปลงได้เน่ืองจากเปน็ ทอี่ ยู่ทางกายภาพ ในทางตรงกันข้ามทีอ่ ยู่ IP ทงั้ แบบคงทห่ี รือ แบบไดนามกิ สามารถแก้ไขไดข้ นึ้ อยกู่ ับขอ้ กาหนดเนอื่ งจากเปน็ เอนทติ ีหรอื ท่ีอยทู่ างตรรกะ นอกจากน้ที ่อี ยู่ MAC มีประโยชน์เม่ือพูดถึง Local Area Networks ถ้ารูปแบบน้ีถือวา่ อยู่ IP จะใช้ที่อยู่ยาว 32 หรือ 128 บติ ในขณะท่ีที่อยู่ MAC ใช้ที่อยู่ยาว 48 บิต ในมมุ มองแบบงา่ ยทีอ่ ยู่ IP สามารถไดร้ บั การพจิ ารณาเพื่อสนับสนนุ การใช้งาน ซอฟตแ์ วร์และทอี่ ยู่ MAC ถือไดว้ ่าเปน็ การสนบั สนุนการใชง้ านฮาร์ดแวรข์ องเครือขา่ ย แม้จะมีความแตกตา่ งกันกต็ ามเครือขา่ ยไอพียังมกี ารทาแผนที่ระหว่างท่อี ยู่ MAC และท่ีอยู่ IP ของอปุ กรณ์เรยี กว่า ARP หรอื Address Resolution Protocol

5. อีเทอร์เน็ต และ IEEE 802.3 มีความสัมพนั ธ์กนั อย่างไร จงอธิบาย ? ตอบ สาหรบั มาตรฐาน 802.3 จะอธบิ ายถึง LAN ทั้งหมดท่ีใช้หลักการ ของ CSMA/CD (CarrierSense Multiple Access with Collision Detection) ทม่ี ี อัตราการสง่ ข้อมลู ตง้ั แต่ 1 Mbps ถึง 100Mbps และใชส้ ายสง่ ชนดิ ต่างๆ นอกจากน้ี มาตรฐาน IEEE 802.3 และอเี ทอร์เนต็ ยังมีบางส่วนของสว่ นหัวของข้อมลู (Header) แตกตา่ งกันบา้ ง (ฟลิ ด์ความยาวของ IEEE 802.3 ถกู ใช้บ่งบอกชนิดของ Packet ใน มาตรฐานอีเทอรเ์ น็ต)6. จงสรุปมาตรฐานการเช่ือมตอ่ เครอื ข่ายแบบ Fast Ethernet มาพอเข้าใจ ? ตอบ ast Ethernet เชน่ เดยี วกับเทคโนโลยีเครอื ข่ายอืน่ ๆ ระบบเครอื ข่าย Fast Ethernet สามารถทางานบนสื่อสายสญั ญาณ ตา่ ง ๆ ทสี่ ามารถใช้ไดด้ บี นเครอื ขา่ ยแบบนี้ ไดแ้ ก่ สายตเี กลยี วแบบ Unshield Twisted Pair (UTP) แบบ Categories 5 และ 3 รวมทั้งสาย Fiber Optic ระบบเครือข่าย LAN เชน่ ระบบ Ethernet และ Fast Ethernet จดั ไดว้ า่ เป็นเครอื ขา่ ยท่ี ไมข่ ึน้ อยูก่ ับสายสื่อสญั ญาณทใ่ี ช้ หมายความว่า การทางานข้ันพ้นื ฐานของมนั ไม่ข้ึนกับ สายสัญญาณท่ใี ชง้ านอยู่ การทางานขัน้ พืน้ ฐานไดแ้ ก่ กฎกติกาการเข้าถึง (Access) เครอื ขา่ ย เชน่ CSMA/CD เปน็ เรื่องของการ Interface ระหว่าง LAN Card หรอื NIC (Network Interface Card) หาใชอ่ ยู่ทส่ี ายสญั ญาณไม่7. จงสรปุ มาตรฐานการเชือ่ มตอ่ เครือข่ายแบบ Gigabit Ethernet มาพอเข้าใจ ? ตอบ Gigabit Ethernet (IEEE802.3z)เป็นมาตรฐานใหมข่ องเทคโนโลยีเครือข่ายท้องถน่ิ (LAN-Local Area-Network) ทพ่ี ัฒนามาจาก เครอื ข่ายแบบ Ethernet แบบเกา่ ทม่ี ี ความเร็ว 10 Mbps ให้สามารถรบั สง่ ขอ้ มูลไดท้ ีร่ ะดับความเร็ว 1 Gbps ทง้ั นี้เทคโนโลยนี ี้ ยงั คงใชก้ ลไก CSMS/CD ในการร่วมใช้สื่อเหมือนEthernet แบบเกา่ หากแตม่ ีการพัฒนา และดัดแปลงให้สามารถรองรับความเร็วในระดบั 1 Gbps ได้ Gigabit Ethernet เป็นสว่ นเพม่ิ ขยายจาก 10 Mbps และ 100 Mbps Ethernet (มาตราฐาน IEEE 802.3 และ IEEE802.3u ตามลาดบั ) โดยท่ีมันยังคงความเข้ากนั ไดก้ บั

มาตราฐานแบบเกา่ อย่าง100% Gigabit Ethernet ยงั สนับสนุนการทางานใน mode full-duplex โดยจะเป็นการทางานในการเช่ือมต่อระหว่าง Switch กบั Switch และ ระหวา่ ง Switch กับ End Station ส่วนการเชื่อมตอ่ ผา่ น Repeater, Hub ซึง่ จะเปน็ ลักษณะของShared-media (ซงึ่ ใชก้ ลไก CSMA/CD) Gigabit Ethernet จะทางานใน mode Half-duplexซึ่งสามารถจะใช้สายสัญญาณไดท้ ั้งสายทองแดงและเส้นใยแก้วนา แสง8. จงสรปุ มาตรฐานการเชื่อมต่อเครอื ขา่ ยแบบ 10Gigabit Ethernet มาพอเข้าใจ ? ตอบ เทคโนโลยี Ethernet ได้ขยับอตั ราการรบั ส่งขอ้ มูลจาก 100 Mbps เป็น 1 Gbps ซึ่งถอื วา่ เป็นเรอื่ งใหญ่พอสมควรสาหรับระบบเครอื ข่ายคอมพิวเตอร์ ทุกวันน้ี Gigabit Ethernet เริ่มเอามาใชง้ านมากข้นึ ในฐานะท่ีเปน็ คแู่ ข่งกับเทคโนโลยคี วามเร็วสงู อยา่ ง ATM .. แมว้ า่ ประสิทธิภาพ และความสามารถ ของ Gigabit Ethernet ยงั ส้กู ับ ATM ไม่ได้ แต่ Gigabit Ethernet กย็ งั มีจุดเดน่ ทร่ี าคาถกู และ Ethernet เองก็เปน็ มาตรฐาน ของ LAN มานานแลว้ .. วันนี้ Ethernet ปรบั ตัวอีกครง้ั โดยการเพ่ิมอัตราการรบั ส่งข้อมูล เปน็ 10 Gbps และยงั ขยายการใชง้ านไปถงึ ระดับ MAN และ WAN ด้วย .. 10 GbE จะดี แค่ไหน .. ตดิ ตามได้ในบทความนี่9. จงสรุปเครือขา่ ยแบบโทเค็นบัสมีลกั ษณะทางกายภาพเป็นแบบไหนและการเขา้ ถงึ ข้อมลู เป็นแบบใด ? ตอบ โทเคนบสั มีการต่อเช่ือมแบบเป็นเส้นตรง สถานีต่างๆ เช่ือมตอ่ เข้าทจี่ ดุ ใดๆ แต่ในทาง ตรรกะ สถานีจะถกู จัดกลมุ่ ในลักษณะวง แต่ละสถานจี ะทราบหมายเลขทอ่ี ย่ขู องสถานที ี่ อย่ทู างดา้ ยซา้ ยและดา้ นขวา ของตนเองตลอดเวลา เมือ่ เรมิ่ ต้นการทางานสถานีทม่ี ี หมายเลขสงู สุดของวงน้ันๆ สามารถส่งเฟรมขอ้ มลู ออกมาไดเ้ ป็นลาดบั แรก หลังจากน้ันก็ จะส่งเฟรม โทเคน ไปยังสถานขี า้ งเคยี งของตนเอง Token Bus เป็นระบบเครือข่ายท่ี เปดิ โอกาสให้สถานตี ่างๆ ผลดั เปลี่ยนหมุนเวยี นกนั สง่ เฟรมข้อมูลของตนเองโดยสามารถคานวณระยะเวลาการรอคอยสงู สุดไดล้ ่วงหนา้ ถ้า สมมตุ ิใหม้ ีสถานีจานวน A แห่งอยใู่ นระบบ แต่ละสถานใี ชเ้ วลาในการส่งเฟรมข้อมลู คร้ัง ละ S วนิ าที เวลาสงู สุดทีแ่ ตล่ ะสถานีจะตอ้ งรอคอย คอื A x S วนิ าที ผู้ที่อยใู่ นวงการ คอมพวิ เตอร์สาหรับโรงงานจงึ ชอบแนวความคิดของระบบเครอื ข่ายแบบวงแหวน แต่กไ็ ม่

ชอบลักษณะการเช่อื มตอ่ ทางกายภาพเพราะการเสียหายของเคเบลิ ทีจ่ ดุ ใดกต็ ามจะทาให้ ระบบท้ังระบบใช้การไมไ่ ด้ ย่ิงกว่านนั้ การเดนิ สายเคเบลิ แบบวงแหวนกไ็ ม่เหมาะกับ ลักษณะสายการผลติ ภายในโรงงาน ผลท่ไี ด้รบั คือ การพฒั นามาตรฐานใหม่เรยี กวา่ IEEE 802.4 (ไอ อี อี อี 802.4) ที่นาจดุ เด่นของระบบ IEEE 802.3 (ไอ อี อี อี 802.3)มารวมเขา้ กับความสามารถในการคานวณระยะเวลาการรอคอยสงู สุดได้ล่วงหนา้ ของระบบวงแหวน10. จงสรปุ เครือข่ายแบบโทเค็นริงลกั ษณะทางกายภาพเปน็ แบบไหนและการเข้าถึงข้อมลู เปน็ แบบใด ? ตอบ เปน็ เครอื ข่ายคอมพวิ เตอรท์ ีบ่ ริษัทไอบีเอ็มได้พฒั นาขึ้นโดยการเชื่อมโยงเครอื ข่าย คอมพิวเตอรท์ ั้งหมดใช้รูปแบบวงแหวน โดยดา้ นหน่ึงเปน็ ตวั รบั สัญญาณ และอีกดา้ นหนึ่ง เป็นตวั สง่ สัญญาณการเช่ือมต่อแบบน้ีทาใหค้ อมพิวเตอรท์ ุกเครื่องสามารถส่งข้อมลู ถงึ กัน ได้ โดยผา่ นไปในเส้นทางวงแหวนนนั้ การส่งผ่านข้อมูลจะเวียนไปในทศิ ทางเดียวกัน การ ตดิ ต่อสื่อสารระหว่างกนั น้ีจะมีการจดั ลาดบั ให้ผลัดกันส่งเพ่อื ว่าการรับส่งข้อมูลจะไดไ้ ม่ สบั สนและมรี ูปแบบทีช่ ัดเจน เครอื ข่ายโทเคน็ ริงทใ่ี ช้กนั อย่ใู นขณะนม้ี คี วามเร็ว ในการ รบั สง่ สัญญาณ 16 ล้านบิตต่อวนิ าทขี ้อมลู จะไมช่ นกนั เพราะการรบั สง่ มีลาดบั แน่นอน ขอ้ มูลทรี่ บั ส่งจะมีลกั ษณะเปน็ ชดุ ๆ แตล่ ะชุดมีการกาหนดตาแหนง่ แน่นอนวา่ มาจากสถานี ใด จะสง่ ไปยังสถานปี ลายทางทใ่ี ด ดังนน้ั ถา้ สถานีใดพบขอ้ มูลทีม่ กี ารระบุตาแหนง่ ปลายทางมาเป็นของตัวเอง กส็ ามารถคดั ลอกข้อมลู นัน้ เข้าไปไดแ้ ละตอบรับว่าได้รับขอ้ มลู นั้นแลว้11. จงสรุปหลักการทางานของโทเคน็ เป็นอย่างไร ? ตอบ เปน็ เครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอรท์ บี่ ริษัทไอบีเอ็มไดพ้ ฒั นาข้ึนโดยการเช่อื มโยงเครือข่าย คอมพิวเตอรท์ ้งั หมดใช้รปู แบบวงแหวน โดยดา้ นหนง่ึ เปน็ ตัวรบั สัญญาณ และอีกดา้ นหนง่ึ เปน็ ตัวส่งสญั ญาณการเชอื่ มต่อแบบนีท้ าให้คอมพิวเตอรท์ กุ เคร่ืองสามารถส่งขอ้ มลู ถึงกนั ได้ โดยผ่านไปในเสน้ ทางวงแหวนนนั้ การส่งผ่านข้อมลู จะเวียนไปในทิศทางเดียวกนั การ ติดตอ่ ส่อื สารระหว่างกนั นี้จะมกี ารจัดลาดบั ใหผ้ ลดั กันสง่ เพื่อว่าการรับสง่ ขอ้ มลู จะไดไ้ ม่ สับสนและมรี ูปแบบทชี่ ดั เจน เครอื ข่ายโทเค็นริงทใ่ี ช้กันอยูใ่ นขณะนี้มคี วามเรว็ ในการ รับสง่ สญั ญาณ 16 ล้านบติ ตอ่ วินาทขี ้อมลู จะไม่ชนกนั เพราะการรบั สง่ มลี าดบั แน่นอน ขอ้ มลู ทรี่ บั ส่งจะมลี ักษณะเปน็ ชุดๆ แต่ละชุดมีการกาหนดตาแหน่งแนน่ อนว่ามาจากสถานี ใดจะส่งไปยงั สถานปี ลายทางท่ใี ด

12. จงสรปุ หลักการทางานของเครอื ข่ายแบบ FDDI เป็นอย่างไร ? ตอบ FDDI เปน็ มาตรฐานการต่อระบบเครอื ขา่ ยโดยอาศยั แบบ Fiber Optic ซง่ึ จะ สามารถรับส่งข้อมลู ได้ทค่ี วามเร็วสูงถึง 100 Mbps เท่ากับ Fast Ethernet หรือสิบเท่า ของ Ethernet พ้ืนฐานลักษณะของ FDDI จะต่อเปน็ Ring ที่มีสายสองชนั้ เดินค่ขู นานกัน เพื่อสารองในกรณเี กิดสายขาดขน้ึ วงจรจะได้ตดั ส่วนทีข่ าดออกแลว้ วนสายทเี่ หลือให้ ครบรอบเป็น Ring ตามเดิมในแบบเดยี วกบั สาย Token-Ring ของ IBM ลกั ษณะการรับส่ง ขอ้ มลู ของ FDDI ก็ใชว้ ิธี Token-Passing เช่นเดยี วกับ Token-Ring สว่ นสายท่ีต่อนน้ั จะ ไดร้ ะยะระหวา่ งแต่ละเครื่องไม่เกิน 2 กโิ ลเมตร และระยะรวมทั้งหมดไมเ่ กนิ 100 กโิ ลเมตร