บทที่ 2 มาตรฐานเครือข่ายและโปรโตคอล

บทที่ 2 มาตรฐานเครือข่ายและโปรโตคอล

1. แบบจำลอง OSI model

     การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นระบบเครือข่ายในยุคแรกจะมีลักษณะเฉพาะตัวตามบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์เครือข่าย
นั้นๆ ทำให้เกิดปัญหาเข้าใจกันได้ของอุปกรณ์ที่ผลิตจากต่างบริษัทกัน  ดังนั้นหน่วยงานมาตรฐานสากล
( International   Standard organization)  หรือ  iOS  จึงได้กำหนดโครงสร้างมาตรฐานในการรับหรือส่งข้อมูล
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ให้เป็นแบบเดียวกันเพื่อให้ใช้งานร่วมกันได้ เรียกว่า แบบจำลอง  
 OSI model  ( Open System  Interconnection ) เพื่อใช้เป็นแบบอ้างอิงในการผลิต ทำให้อุปกรณ์เครือข่ายต่าง
บริษัทกันสามารถใช้งานร่วมกันได้ โดยไม่มีปัญหา จำลอง  OSI model  จะแบ่งการเชื่อมต่อในเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ออกเป็นชั้นย่อยๆ จำนวน 7 ชั้น ( layer)

ลักษณะการเชื่อมคือ แต่ละชั้นหรือแต่ละ layer  จะเสมือนเชื่อมต่อถึงกันและกันแต่ในส่วนของการเชื่อมต่อ
ซึ่งกันและกันแต่ในส่วนของการเชื่อมต่อจริงทางกายภาพจะมีเพียงชั้นล่างสุดคือ   Physical layer เท่านั้นที่เชื่อมต่อ
ถึงกัน ส่วนชั้นอื่นๆ จะไม่ได้เชื่อมต่อถึง เพียงเป็นเสมือนว่าเชื่อมต่อกันโดยผ่านกลไกในระบบเครือข่ายเท่านั้น

ตามแนวทางของแบบจำลอง OSI model  จะกำหนดให้การติดต่อระหว่างกันจะต้องติดต่อภายในชั้นเดียวกัน
เท่านั้นจะติดต่อข้ามชั้นกันไม่ได้  เช่น ชั้นที่ 3  ทางฝั่งผู้ส่ง ก็จะต้องเชื่อมต่อกับชั้นที่ 3  ของฝังผู้รับ เท่านั้น ส่วนผู้ใช้งาน
จะต้องติดต่อผ่านทางชั้นที่ 7 คือ Application   layer  ซึ่งเป็นชั้นบนสุด ในทางปฏิบัติ 4 ชั้น ด้านบนคือ   Application
Layer,   Presentation Layer, Session layer  และ  Transport layer  จะจัดเป็นการเชื่อมต่อข้อมูลในส่วน Software
 ( Application  Department  Slayer) ส่วน 3 ชั้น ด้านล่างคือ  Network layer,  Data Link layer และ  physics layer
จะเป็นส่วนควบคุมการรับส่งข้อมูล โดยทำการติดต่อกลับหาด้วยโดยตรงคือเป็นส่วนของการเชื่อมต่อทางเครือข่าย
(Network Department layer)

หน้าที่ของแต่ละชั้นจะเป็นดังนี้

1.1  Application layer

     ทำหน้าที่ในการเชื่อมต่อข้อมูลระหว่างผู้ใช้งานกับโปรแกรมใช้งาน โดยจะแบ่งคำสั่งต่างๆที่ผู้ใช้กำหนดผ่านทาง
เมนูหรือการคลิกเมาส์ ส่งให้โปรแกรมใช้งาน โปรแกรมใช้งานจะไปเรียกฟังก์ชันที่ให้บริการจากระบบปฏิบัติการอีกต่อ
หนึ่ง ดังนั้นคำสั่งหรือข้อมูลที่ผู้ใช้ส่งมาให้จะต้องถูกต้องตามกฎเกณฑ์ของระบบปฏิบัติการนั้นๆหากมีข้อผิดพลาด
ฟังก์ชันที่เรียกใช้งานก็จะแจ้งกลับมายังโปรแกรมและโปรแกรมใช้งานก็จะแสดงข้อความการผิดพลาดให้กับผู้ใช้
อีกต่อหนึ่งลักษณะการทำงานส่วนใหญ่นี้ ได้แก่ ก้อนระบุตำแหน่งของเครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทาง การกำหนดสิทธิ์
ในการเข้าถึงข้อมูลตัวอย่างเช่นตั้งเข้าใช้งานระบบอีเมล์ การถ่ายโอนไฟล์ในเครือข่าย

1.2 Presentation layer

       เป็นฉันที่ทำหน้าที่เป็นส่วนติดต่อระหว่างชั้น Application และ Session  ให้เข้าใจกันโดยจะเป็นการสร้างกระบวน
การย่อยๆในการทำงานระหว่างกันและจัดรูปแบบการนำเสนอข้อมูลในการสื่อสารให้เข้าใจกันได้ เช่นการแปลงรหัส
ข้อมูล การเข้ารหัส และการถอดรหัส

1.3 Session layer

      เป็นสารที่ทำหน้าที่สร้างส่วนติดต่อในการสื่อสารข้อมูล โดยกำหนดจังหวะในการรับ-ส่งข้อมูลจะทำงานในแบบ
ผลัดกันส่ง (Half Duplex) หรือส่งรับพร้อมกัน (Full Duplex) หรือจะตั้งเป็นส่วนของชุดข้อมูลโต้ตอบกัน

1.4 Transport layer

       ทำหน้าที่แบ่งข้อมูลที่มีขนาดใหญ่เกินมาตรฐานการรับ-ส่ง ออกเป็นส่วนย่อยๆ ให้เหมาะสมกับการทำงาน
Where ของอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายตามมาตรฐานที่ใช้งาน

1.5 Network layer

        ทำหน้าที่เชื่อมต่อและกำหนดเส้นทางในการรับ-ส่งข้อมูลผ่านระบบเครือข่าย โดยจะนำข้อมูลในชั้นบนที่ส่งมา
ในรูปของ Package  หรือ  Frame  ซึ่งมีเพียง Address ของผู้รับ-ผู้ส่ง ลำดับการรับ-ส่งข้อมูล และส่วนของข้อมูล
นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ในการสถาปนาการเชื่อมต่อในครั้งแรก (Call Setup) และการยกเลิกการติดต่อ (Call Clearing)

1.6 Data Link layer

        ทำหน้าที่ในการจัดเตรียมข้อมูล ในการเชื่อมต่อให้กับอุปกรณ์ทางฮาร์ดโดยหลังจากที่ได้รับข้อมูลจากชั้น  
Network layer ที่กำหนดเส้นทางในการติดตามมาให้ก็จะทำการสร้างคำสั่งที่จะใช้ควบคุมฮาร์ดแวร์ติดตามและทำการ
ตรวจสอบข้อผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลให้ข้อมูลที่รับ-ส่ง กันตรงกับามาตรฐานการรับส่งข้อมูลในระดับฮาร์ดแวร์
เกณฑ์มาตรฐานอินเทอร์เน็ต มาตรฐานโทเค็นริง ฯลฯ

1.7  Physical layer

       เป็นชั้นล่างสุดของแบบจำลอง OSI model  และเป็นชั้นที่มีการเชื่อมต่อจริงทางกายภาพ ในชั้นนี้จะเป็นส่วนที่ใช้
กำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของอุปกรณ์ที่จะนำมาเชื่อมต่อกัน เช่น จะใช้ขั้วต่อสัญญาณแบบใด ใช้การรับ-ส่งข้อมูล
แบบใด ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลที่จะใช้เป็นเท่าใด ข้อมูลชนิดนี้จะอยู่ในรูปแบบของสัญญาณทางไฟฟ้าแบบดิจิตอล
ขึ้นมีระดับสัญญาณ   0  หรือ 1 หากมีปัญหาในการรับ-ส่งทางฮาร์ดแวร์ เช่น สายรับ-ส่งข้อมูลขาด หรือ อุปกรณ์ใน
เครือข่ายชำรุดเสียหาย ก็จะทำการตรวจสอบและส่งข้อมูลความผิดพลาดไปให้ชั้นอื่นๆ ที่อยู่เหนือขึ้นไปได้รับทราบ

2.โปรโตคอลในการสื่อสาร

โปรโตคอล  (Protocol)คือ  ข้อตกลงร่วมกันระหว่างผู้รับและผู้ส่ง   เพื่อให้สามารถสื่อสารกันได้อย่างเข้าใจเหมือน
การใช้ภาษาในการสื่อสารเดียวกันโปรโตคอลที่ให้การสื่อสารข้อมูลมีอยู่หลายชนิดแต่ที่ พบเห็นกันทั่วไปมีดังนี้

2.1 โปรโตคอล  IPX/ SPX

   โปรโตคอล IPA/SPX เป็นโปรโตคอลที่พัฒนาขึ้นโดยบริษัท No vell และนำไปใช้ใoเครือข่าย เน็ตแวร์ Netway  
ซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่นิยมใช้กันอย่างมากในสมัยก่อน โปรโตคอล  IPA/SPX  ประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก
คือโปรโตคอล IPX  (Internet work  Packet  Exchang) ซึ่งเป็นโปรโตคอลในลักษณะไม่รับประกันในการส่ง
(Connectionless  Network  Service)  ข้อมูลเข้ามาแล้วส่งไปยังปลายทางทันที และโปรโตคอล
SPX (Seqnenced Package Exchange) เป็นตัวละครที่มีการรับประกันการส่งข้อมูลว่าข้อมูลจะถูกส่งไปถึงผู้รับอย่างแน่นอน
ซึ่งถ้าผู้รับยังไม่ได้รับข้อมูลหรือได้รับข้อมูลไม่ครบถ้วนก็จะมีการส่งข้อมูลซ้ำจนกว่าผู้รับจะได้รับ
(Connection-  Oriented  Network  Service)  ทำให้ส่งได้แน่นอนกว่าแต่จะสั่งได้ช้ากว่าการส่งโดยใช้โปรโตคอลใน IPX

2.2  โปรโตคอล Net BEUI

    โปรโตคอล Net BEUI (Net Bios Entended User Interface) เป็นบทละครที่พัฒนาโดยบริษัทไมโครซอฟท์
ซึ่งพัฒนามาจากโปรโตคอล Net BEUI (Net Bios Entended User Interface) ของบริษัทไอบีเอ็ม อีกต่อเนื่อง
Net BEUI โปรโตคอลขนาดเล็ก ใช้วิธีกำหนดการติดต่อในลักษณะของชื่อเครื่อง (Host) และชื่อเครือข่าย
(work Group)

    ข้อดีของบทละครที่มีความเร็วในการทำงานสูงและใช้งานได้ง่ายและข้อจำกัดคือใช้ได้เฉพาะเครือข่ายที่ใช้ระบบปฏิบัติการ
Windows  เท่านั้น นอกจากนี้ยังไม่มีความสามารถในการค้นหาเส้นทางจึงใช้เฉพาะเครือข่ายแบบ peer to peer

2.3 โปรโตคอล TCPIP

     โปรโตคอล TCPIP (Transmission Control  Protocol / Internet Protocol) เป็นโปรโตคอลที่นิยมใช้เงินแพร่หลายมากที่สุด
ถูกใช้เป็นตัวละครในการรับ-ส่งข้อมูลในเครือข่ายอินเทอร์เน็ต จุดเด่นคือความสามารถในการวิ่งหาเส้นทางใหม่ในการสงเคราะห์
จะไปทานได้อีกทั้งยังเป็นเทคโนโลยีเปิด จึงสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องเรียกค่าลิขสิทธิ์แต่อย่างไร

2.4 โปโตคอล Apple Talk

       โปโตคอล Apple Talk เป็นโปรโตคอลที่สร้างขึ้นโดยบริษัท Apple computer  ใช้ในเครือข่ายของเครื่องคอมพิวเตอร์
Apple ที่ใช้ระบบปฏิบัติการ Mac OS  ซึ่งมีจุดเด่นคือ สามารถเชื่อมโยงเป็นเครือข่ายได้ง่ายโดยไม่ต้องซื้ออุปกรณ์หรือซอฟแวร์
เครือข่ายมาเพิ่มเติมแต่ข้อจำกัดคือใช้ในเครือข่ายที่ใช้ในเครือข่ายที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ Apple เท่านั้น

3. โปรโตคอล TCP/IP
โปรโตคอล TCP/IP  (Transmission Control  Protocol / Internet Protocol)  เป็นมาตรฐานที่เกิดขึ้นก่อนการ
กำหนดมาตรฐาน OSI model  มีการใช้งานแพร่หลายบนเครือข่ายอินเตอร์เน็ตเริ่มจากนี้ยังไม่ต้องเสียค่าลิขสิทธิ์ใน
การใช้ จึงทำให้เป็นมาตรฐานถือว่ามีการใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน

  มาตรฐาน TCP/IP จะแบ่งการรับ - ส่งข้อมูลเป็น 4 ชั้น เมื่อเปรียบเทียบกับแบบอ้างอิง OSI Model 7 ชั้น จะเป็นดังรูป

  จากรูปจะเห็นว่าฉัน Application ของ tcp/ IP  จะเสมือนรวมฉัน Application  ชั้น  Presentation  และ
ชั้น S Sessi SFon  เข้าเป็นชั้นเดียวกันโดยมีหน้าที่เป็นส่วนในการติดต่อระหว่างผู้ใช้งานกับ ส่วนบริหารการต่างๆ
เช่น   การโอนย้ายไฟล์( FTP) , การรับส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (SMTP) หรือบริการในการควบคุมเครื่องระยะไกล
(Telnet)

         ชั้น Transport ของ tcp/ IP  จะทำหน้าที่เช่นเดียวกันกับ Transport ของ OS Model คือจัดเตรียมข้อมูลใน
การรับ-ส่ง เพื่อครอบคลุมการรับ -ส่งข้อมูลให้มีเสถียรภาพเชื่อถือได้ รวมทั้งการตัดแบ่งข้อมูลเป็นส่วน

แบบฝึกหัด

ใบงาน