วันศุกร์, พฤษภาคม 28, 2553

มาตรฐานระบบเครือข่าย WAN

x.25 เป็นโปรโตคอลมาตรฐานของเครือข่ายแบบเก่า ได้รับการออกแบบโดย CCITT ประมาณปี ค.ศ. 1970 เพื่อใช้เป็นส่วนตัวติดต่อระหว่างระบบเครือข่ายสาธารณะแบบแพ็กเก็ตสวิตช์ (Packet Switching) กับผู้ใช้ระบบ X.25 เป็นการสื่อสารแบบต่อเนื่อง (Connection-oriented) ที่สนับสนุนการเชื่อมต่อวงจรสื่อสารแบบ Switched Virtual Circuit(SVC) และ Permanent Virtual Circuit (PVC)

Frame Relay เฟรมรีเลย์เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาต่อจาก x.25 อีกทีหนึ่งในการส่งข้อมูล เฟรมรีเลย์จะมีการตรวจเช็กความถูกต้องของข้อมูลที่จุดปลายทาง ทำงานแบบ Packet Switching

ATM (Asynchronous Transfer Mode) เป็นระบบเครือข่ายความเร็วสูง ปัจจุบันระบบองค์กรใหญ่ๆ นิยมใช้งานอย่างแพร่หลายในวงอุตสาหกรรมการสื่อสาร โดยระบบ ATM จะมีการส่งข้อมูลจำนวนน้อยๆ ที่มีขนาดคงที่เรียกว่า "เซลล์" (Cell)

มาตรฐานระบบเครือข่ายLAN

มาตรฐานเครือข่าย LAN ที่นิยมนำมาใช้กันทั่วไป มี 3 แบบ คือ

Ethernet พัฒนาขึ้นโดยบริษัท Xerox เป็นมาตรฐานของระบบเครือข่าย LAN ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน ช่วงหลังได้รับการดูแลและกำหนดฐานโดยสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) โดยที่มาตรฐาน Ethernet ที่นิยมในระบบเครือข่าย LAN จะใช้มาตรฐาน IEEE 802.3 เช่น Ethernet (10 Mbps),Fast Ethernet (100 Mbps),Gigabit Ethernet (1000 Mbps) โดยที่ Ethernet จะใช้เทคนิคการส่งข้อมูลแบบ CSMA/CD กล่าวคือถ้าเกิดการส่งข้อมูลพร้อมกันและสัญญาณชนกัน จะต้องมีการส่งข้อมูลใหม่


 

Token-Ring พัฒนาขึ้นโดยบริษัท IBM จะใช้ Access Method แบบ Token Passing ในการเชื่อมต่อสามารถใช้ได้ทั้งสาย Coaxial,UTP,STP หรือสายเส้นใยแก้วนำแสง (Fiber optic) ระบบเครือข่ายแบบนี้มีความคงทนต่อควาผิดพลาดสูง (Fault-tolerant) ความเร็วในการรับส่งข้อมูลจะอยู่ที่ 4-16 Mbps


 

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นมาตรฐานเครือข่ายความเร็วสูงที่กำหนดขึ้นโดย ANSI และหน่วยงานมาตรฐานสากล (OSI) ทำงานอยู่ในชั้น Physical ส่วนมากนำไปใช้เชื่อมต่อเป็น Backbone (เป็นสายสัญญาณหลักเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายLANเข้าด้วยกัน) ใช้ Access Method แบบ Token-passing และใช้ Topology แบบวงแหวนคู่ (Dual Ring) ซึ่งช่วยทำให้ทนทานต่อข้อบกพร่อง (Fault-tolerant) ของระบบเครือ่ขายได้ดีขึ้น ทำงานอยู่ที่ความเร็ว 100 Mbps

รูปแบบการเชื่อมต่อระบบเครือข่าย (Network Topology)

การเชื่อมต่อแบบ Bus เป็นการเชื่อมต่อแบบเส้นทางเดียว มีลักษณะคล้ายท่อน้ำประปา ใช้สาย coaxial เพียงเส้นเดียวเป็นแกนหลักในการเชื่อมต่อ ด้านหัวและท้ายจะมี Terminator เป็นตัวปิด ระบบแบบนี้มีข้อเสียตรงที่หากจุดใดจุดหนึ่งขาดระบบโดยรวมจะทำงานไม่ได้ ระยะทางในการต่อจากสายเมนหลักไปยังเครื่องมีสองระบบคือ 200 เมตร (10Base2) และ 500 เมตร (10Base5) ปัจจุบันการเชื่อมต่อแบบ Bus ไม่นิยมใช้กันแล้ว เพราะความเร็วของการส่งจะอยู่ที่ 10 Mbps


 

การเชื่อมต่อแบบ Star การเชื่อมต่อจะมีอุปกรณ์ Hub/Switch เชื่อมต่ออยู่ตรงกลาง เครื่องคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกันโดยใช้สาย UTP/STP เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน โดยการต่อสาย ระยะทางจากคอมพิวเตอร์ไปยัง Hub/Switch ยาวสุดประมาณ 100เมตร (10BaseT/100BaseT) กรณียาวเกิน 100 เมตร ก็สามารถใช้ Hub หรือ Switch เพื่อเพิ่มระยะทางได้


 

การเชื่อมต่อแบบ Ring เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นรูปวงกลม มีลักษณะเหมือนวงแหวน คิดค้นโดยบริษัท IBM เป็นระบบที่เสถียรภาพมากที่สุด ไม่ค่อยได้รับความนิยม เนื่องจากค่าติดตั้งค่อนข้างสูง

Private IP Address

เรียกกันในนามไอพีปลอม หรือ ไอพีภายใน โดยไอพีนี้จะถูกนำมาใช้งานสำหรับองค์กรที่ไม่ได้เชื่อมต่ออินเตอร์เน็ต ไอพีปลอมนั้นในปัจจุบันถูกนำมาใช้งานกันอย่างกว้างขวาง ส่วนมากถูกนำมาใช้ในการจ่ายเครื่องลูกข่ายในองค์กร เช่น

ร้านอินเทอร์เน็ตคาเฟ่

ทำเป็นระบบ NAT ในการจ่ายไอพีให้เครื่องลูกข่ายในองค์กร

ใช้ทำระบบ Internetใช้งานในองค์กร

Class 

Range of IP

Class A

10.0.0.0

ถึง 

10.255.255.255 

Class B

172.16.0.0

ถึง 

172.31.255.255 

Class C

192.168.0.0

ถึง

192.168.255.255

Network Class


การแบ่ง IP Address ออกเป็นหลายระดับ ความจริงก็แบ่งตามความใหญ่ ของเครือข่ายนั่นเอง

Network Class 

Subnet mask 

Network Addresses 

A 

255.0.0.0

0.0.0.0-127.255.255.255

B 

255.255.0.0

128.0.0.0-191.255.255.255

C 

255.255.255.0

192.0.0.0-223.255.255.255

Multicast

240.0.0.0

224.0.0.0-239.255.255.255


 

Class A Network

ระบบเครือข่ายคลาส A มีแอดเดรสเริ่มต้นตั้งแต่ 0 จนถึง 127 (Network Portion) ตัวเลขที่เหลืออีกสามส่วน เป็น host protion จะเห็นว่าเป็นระบบเครือข่ายที่ใหญ่มาก สามารถมีอุปกรณ์ (router, host ฯ) ต่างๆ ไม่ซ้ำกันได้ถึง 16 ล้านตัว ระบบเครือข่ายคลาส A ได้ถูกกำหนดให้กับบริษัทต่าง จนหมดไปนานแล้ว

Class B Network

มีแอดเดรสเริ่มตั้งแต่ 128 จนถึง 192 มีระบบเครือข่ายคลาส B อยู่ 16,000 เครือข่าย ในแต่ละเครือข่าย จะมีแอดเดรสที่ไม่ซ้ำกันอยู่ 64,000 แอดเดรส และก็ถูกกำหนดให้กับองค์กร หรือบริษัทใหญ่ๆ หมดแล้วเช่นกัน เหตุที่เครือข่ายนี้ไม่ใหญ่เท่า เครือข่ายคลาส A เนื่องจากถูกกำหนดโดย Subnet mask

Class C Network
มีแอดเดรสเริ่มตั้งแต่ 192 จนถึง 223 ซึ่งมีอยู่ประมาณ 2 ล้านเครือข่าย แต่ละเครือข่ายมีอุปกรณ์ได้สูงสุด 254 ตัว

Multicast
หรืออาจเรียกได้ว่าเป็น เครือข่ายคลาส D มีแอดเดรสเริ่มต้นตั้งแต่ 224 จนถึง 239 สำหรับใช้งานในลักษณะเหมือนกับ วิทยุหรือโทรทัศน์ คือส่งออกไปอย่างเดียว ใครจะรับก็ไปดักรับเอา ส่วนแอดเดรส 240 ถึง 247 เป็นของระบบเครือข่ายคลาส E ซึ่งในส่วนนี้เก็บไว้ใช้ในอนาคต


 

Subnet
เป็นส่วนหนึ่งของระบบเครือข่าย ซึ่งเหมือนกับแยกตัวออกมาต่างหาก แต่จะมีจุดเชื่อมต่อเพียงจุดเดียวโดยผ่าน router สิ่งที่ช่วยให้เราแยกตัวออกมาจากเครือข่าย คือ subnet mask แต่คอมพิวเตอร์ใน subnet mask เดียวกันสามารถติดต่อกันได้โดยตรง ตัวอย่าง mask ของเครือข่ายคลาส C คือ 255.255.255.0 ขอยกตัวอย่างให้ดูเช่น IP address ของคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเป็น 192.168.1.20 คอมพิวเตอร์เครื่องนี้ก็จะสามารถติดต่อกับ คอมพิวเตอร์ที่มี IP ตั้งแต่ 192.168.1.0 - 192.168.1.255 จะไม่สามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ 192.168.2.1 ได้เลยเพราะอยู่คนละ subnet

หน้าที่ OSI Model แต่ละ Layer

โดยแต่ละ Layer ของ OSI Model จะมีหน้าที่ต่างกันดังนี้

Physical Layer
ชั้น Physical เป็นการอธิบายคุณสมบัติทางกายภาพ เช่น คุณสมบัติทางไฟฟ้า และกลไกต่างๆ ของวัสุที่ใช้เป็นสื่อกลาง ตลอดจนสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูล คุณสมบัติที่กำหนดไว้ในชั้นนี้ประกอบด้วยคุณลักษณะทางกายภาพของสาย, อุปกรณ์เชื่อมต่อ (Connector), ระดับความตางศักย์ของไฟฟ้า (Voltage) และอื่นๆ เช่น อธิบายถึงคุณสมบัติของสาย Unshield Twisted Pair (UTP)


Datalink Layer

ชั้น Datalink เป็นชั้นที่อธิบายถึงการส่งข้อมูลไปบนสื่อกลาง ชั้นนี้ยังได้ถูกแบ่งออกเป็นชั้นย่อย (SubLayer) คือ Logical Link Control (LLC) และ Media Access Control (MAC) การแบ่งแยกเช่นนี้จะทำให้ชั้น LLC ชั้นเดียวสามารถจะใช้ชั้น MAC ที่แตกต่างกันออกไปได้หลายชั้น ชั้น MAC นั้นเป็นการดำเนินการเกี่ยวกับแอดเดรสทางกายภาพอย่างที่ใช้ในมาตรฐานอีเทอร์เน็ตและโทเคนริง แอดเดรสทางกายภาพนี้จะถูกฝังมาในการ์ดเครือข่ายโดยบริษัทผู้ผลิตการ์ดนั้น แอดเดรสทางกายภาพนั้นเป็นคนละอย่างกับแอดเดรสทางตรรกะ เช่น IP Address ที่จะถูกใช้งานในชั้น Network เพื่อความชัดเจนครบถ้วนสมบูรณ์ของการใช้ชั้น Data-Link นี้

Network Layer


ในขณะที่ชั้น Data-Link ให้ความสนใจกับแอดเดรสทางกายภาพ แต่การทำงานในชั้น Network จะให้ความสนใจกับแอดเดรสทางตรรกะ การทำงานในชั้นนี้จะเป็นการเชื่อมต่อและการเลือกเส้นทางนำพาข้อมูลระหวางเครื่องสองเครื่องในเครือข่ายชั้น Network ยังให้บริการเชื่อมต่อในแบบ "Connection Oriented" อย่างเช่น X.25 หรือบริการแบบ "Connectionless" เช่น Internet Protocol ซึ่งใช้งานโดยชั้น Transport ตัวอย่างของบริการหลักที่ชั้น Network มีให้คือ การเลือกส้นทางนำพาข้อมูลไปยังปลายทางที่เรียกว่า Routing
ตัวอย่างของโปรโตคอลในชั้นนี้ประกอบด้วย Internet Protocol (IP) และ Internet Control Message Protocol (ICMP)


Transport Layer


ในชั้นนี้มีบางโปรโตคอลจะให้บริการที่ค่อนข้างคล้ายกับที่มีในชั้น Network โดยมีบริการด้านคุณภาพที่ทำให้เกิดความน่าเชื่อถือ แต่ในบางโปรโตคอลที่ไม่มีการดูแลเรื่องคุณภาพดังกล่าวจะอาศัยการทำงานในชั้น Transport นี้เพื่อเข้ามาช่วยดูแลเรื่องคุณภาพแทน เหตุผลที่สนับสนุนการใช้งานชั้นนี้ก็คือ ในบางสถานการณ์ของชั้นในระดับล่างทั้งสาม (คือชั้น Physical, Data-Link และ Network) ดำเนินการโดยผู้ให้บริการโทรคมนาคม การจะเพิ่มความมั่นใจในคุณภาพให้กับผู้ใช้บริการก็ด้วยการใช้ชั้น Transport นี้
"Transmission Control Protocol (TCP) เป็นโปรโตคอลในชั้น Transport ที่มีการใช้งานกันมากที่สุด"

Session Layer


ชั้น Session ทำหน้าที่สร้างการเชื่อมต่อ, การจัดการระหว่างการเชื่อมต่อ และการตัดการเชื่อมต่อคำว่า "เซสชัน" (Session) นั้นหมายถึงการเชื่อมต่อกันในเชิงตรรกะ (Logic) ระหว่างปลายทางทั้งสองด้าน (เครื่อง 2 เครื่อง) ชั้นนี้อาจไม่จำเป็นต้องถูกใช้งานเสมอไป อย่างเช่นถ้าการสื่อสารนั้นเป็นไปในแบบ "Connectionless" ที่ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อ เป็นต้น ระหว่างการสื่อสารในแบบ "Connection-less" ทุกๆ แพ็กเก็ต (Packet) ของข้อมูลจะมีข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องปลายทางที่เป็นผู้รับติดอยู่อย่างสมบูรณ์ในลักษณะของจดหมายที่มีการจ่าหน้าซองอย่างถูกต้องครบถ้วน ส่วนการสื่อสารในแบบ "Connection Oriented" จะต้องมีการดำเนินการบางอย่างเพื่อให้เกิดการเชื่อมต่อ หรือเกิดเป็นวงจรในเชิงตรรกะขึ้นมาก่อนที่การรับ/ส่งข้อมูลจะเริ่มต้นขึ้น แล้วเมื่อการรับ/ส่งข้อมูลดำเนินไปจนเสร็จสิ้นก็ต้องมีการดำเนินการบางอย่างเพื่อที่จะตัดการเชื่อมต่อลง ตัวอย่างของการเชื่อมต่อแบบนี้ได้แก่การใช้โทรศัพท์ที่ต้องมีการกดหมายเลขปลายทาง จากนั้นก็ต้องมีการดำเนินการบางอย่างของระบบจนกระทั่งเครื่องปลายทางมีเสียงดังขึ้น การสื่อสารจะเริ่มขึ้นจริงเมื่อมีการทักทายกันของคู่สนทนา จากนั้นเมื่อคู่สนทนาฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งวางหูก็ต้องมีการดำเนินการบางอย่างที่จะตัดการเชื่อมต่อลงชั้น Session นี้มีระบบการติดตามด้วยว่าฝั่งใดที่ส่งข้อมูลซึ่งเรียกว่า "Dialog Management"
Simple Mail Transport Protocol (SMTP), File Transfer Protocol (FTP) และ Telnet เป็นตัวอย่างของโปรโตคอลที่นิยมใช้ และมีการทำงานครอบคลุมในชั้น Session, Presentation และ Application

Presentation Layer


ชั้น Presentation ให้บริการทำการตกลงกันระหว่างสองโปรโตคอลถึงไวยากรณ์ (Syntax) ที่จะใช้ในการรับ/ส่งข้อมูล เนื่องจากว่าไม่มีการรับรองถึงไวยากรณ์ที่จะใช้ร่วมกัน การทำงานในชั้นนี้จึงมีบริการในการแปลข้อมูลตามที่ได้รับการร้องขอด้วย

Application Layer


ชั้น Application เป็นชั้นบนสุดของแบบจำลอง ISO/OSI เป็นชั้นที่ใช้บริการของชั้น Presentation (และชั้นอื่นๆ ในทางอ้อมด้วย) เพื่อประยุกต์ใช้งานต่างๆ เช่น การทำ E-mail Exchange (การรับ/ส่งอีเมล์), การโอนย้ายไฟล์ หรือการประยุกต์ใช้งานทางด้านเครือข่ายอื่นๆ


OSI Table

Layer

Functionality

Devices

Protocols/Services

7

Application Layer

Gateway

HTTP,HTTPS,Telnet,SMTP,POP3,IMAP,FTP,IRC,SSH,UUCP

6

Presentation Layer

ASCII,EBCDIC,JPEG

5

Session Layer

NFS, Named Pipes

4

Transport Layer

TCP,UDP,SPX,SCTP

3

Network Layer

Router, Switch Layer3

IPv4,IPv6,IPX,ICMP,IGMP,ARP,IPSec

2

Data-Link Layer

Bridge, Switch

Ethernet,WiFi,HDLC,FDDI,Frame relay,PPP,ATM

1

Physical Layer

Hub,Repeater

RS-232,EIA,TIA-232,V.35

OSI Model

OSI Model

OSI Model เป็น model มาตรฐานในการสื่อสารซึ่งมีวัตถุประสงค์ ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างระบบ 2 ระบบ ระบบจะเปิดการติดต่อสื่อสารในเค้าโครงสำหรับออกแบบ
ระบบเครือข่าย จะอนุญาตให้สื่อสารข้ามทุกรูปแบบของระบบคอมพิวเตอร์แยกเป็น 7 ชั้นแต่เกี่ยวเนื่องกันและเป็นรูปแบบมาตรฐาน ISO

OSI Model ประกอบด้วย 7 Layer

  1. Physical Layer
  2. Data link Layer
  3. Network Layer
  4. Transport Layer
  5. Session Layer
  6. Presentation Layer
  7. Application Layer