แบบทดสอบบทที่ 3

บทที่ 3 มาตรฐานและเทคโนโลยีของระบบเครือข่าย

บทที่ 3 มาตรฐานและเทคโนโลยีของระบบเครือข่าย

โทโปโลยีคือลักษณะทางกายภาพ (ภายนอก) ของระบบเครือข่าย ซึ่งหมายถึง ลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคอมพิวเตอร์ ภายในเครือข่ายด้วยกันนั่นเอง โทโปโลยีของเครือข่าย LAN แต่ละแบบมีความเหมาะสมในการใช้งาน แตกต่างกันออกไป การนำไปใช้จึงมีความจำเป็นที่เราจะต้องทำการศึกษาลักษณะและคุณสมบัติ ข้อดีและข้อเสียของโทโปโลยีแต่ละแบบ เพื่อนำไปใช้ในการออกแบบพิจารณาเครือข่าย ให้เหมาะสมกับการใช้งาน รูปแบบของโทโปโลยี ของเครือข่ายหลัก ๆ มีดังต่อไปนี้
1.โทโปโลยีแบบบัส (BUS) 
เป็นรูปแบบที่ เครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกเชื่อมต่อกันโดยผ่ายสายสัญญาณแกนหลัก ที่เรียกว่า BUS หรือ แบ็คโบน (Backbone) คือ สายรับส่งสัญญาณข้อมูลหลัก ใช้เป็นทางเดินข้อมูลของทุกเครื่องภายในระบบเครือข่าย และจะมีสายแยกย่อยออกไปในแต่ละจุด เพื่อเชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ซึ่งเรียกว่าโหนด (Node) ข้อมูลจากโหนดผู้ส่งจะถูกส่งเข้าสู่สายบัสในรูปของแพ็กเกจ ซึ่งแต่ละแพ็กเกจจะประกอบไปด้วยข้อมูลของผู้ส่ง, ผู้รับ และข้อมูลที่จะส่ง การสื่อสารภายในสายบัสจะเป็นแบบ 2 ทิศทางแยกไปยังปลายทั้ง 2 ด้านของ บัส โดยตรงปลายทั้ง 2 ด้านของบัส จะมีเทอร์มิเนเตอร์ (Terminator) ทำหน้าที่ลบล้างสัญญาณที่ส่งมาถึง เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณข้อมูลนั้นสะท้อนกลับ เข้ามายังบัสอีก เพื่อเป็นการป้องกันการชนกันของข้อมูลอื่น ๆ ที่เดินทางอยู่บนบัสในขณะนั้น 

สัญญาณข้อมูลจากโหนดผู้ส่งเมื่อเข้าสู่บัส ข้อมูลจะไหลผ่านไปยังปลายทั้ง 2 ด้านของบัส แต่ละโหนดที่เชื่อมต่อเข้ากับบัส จะคอยตรวจดูว่า ตำแหน่งปลายทางที่มากับแพ็กเกจข้อมูลนั้นตรงกับตำแหน่งของตนหรือไม่ ถ้าตรง ก็จะรับข้อมูลนั้นเข้ามาสู่โหนด ตน แต่ถ้าไม่ใช่ ก็จะปล่อยให้สัญญาณข้อมูลนั้นผ่านไป จะเห็นว่าทุก ๆ โหนดภายในเครือข่ายแบบ BUS นั้นสามารถรับรู้สัญญาณข้อมูลได้ แต่จะมีเพียงโหนดปลายทางเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่จะรับข้อมูลนั้นไปได้ 


ข้อดี 

     - ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายสัญญาณมากนัก สามารถขยายระบบได้ง่าย เสียค่าใช้จ่ายน้อย ซึ่งถือว่าระบบบัสนี้เป็นแบบโทโปโลยีที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดมา ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เหตุผลอย่างหนึ่งก็คือสามารถติดตั้งระบบ ดูแลรักษา และติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมได้ง่าย ไม่ต้องใช้เทคนิคที่ยุ่งยากซับซ้อนมากนัก 

ข้อเสีย 

     - อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมี สัญญาณขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องบางเครื่อง หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย 

     - การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยาก เนื่องจากขณะใดขณะหนึ่ง จะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้น ที่สามารถส่งข้อความ ออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ค ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้ 






2.โทโปโลยีแบบวงแหวน (RING) 
เป็นรูปแบบที่ เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในระบบเครือข่าย ทั้งเครื่องที่เป็นผู้ให้บริการ( Server) และ เครื่องที่เป็นผู้ขอใช้บริการ(Client) ทุกเครื่องถูกเชื่อมต่อกันเป็นวงกลม ข้อมูลข่าวสารที่ส่งระหว่างกัน จะไหลวนอยู่ในเครือข่ายไปใน ทิศทางเดียวกัน โดยไม่มีจุดปลายหรือเทอร์มิเนเตอร์เช่นเดียวกับเครือข่ายแบบ BUS ในแต่ละโหนดหรือแต่ละเครื่อง จะมีรีพีตเตอร์ (Repeater) ประจำแต่ละเครื่อง 1 ตัว ซึ่งจะทำหน้าที่เพิ่มเติมข้อมูลที่จำเป็นต่อการติดต่อสื่อสารเข้าในส่วนหัวของแพ็กเกจที่ส่ง และตรวจสอบข้อมูลจากส่วนหัวของ Packet ที่ส่งมาถึง ว่าเป็นข้อมูลของตนหรือไม่ แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยัง Repeater ของเครื่องถัดไป 


ข้อดี 

     - ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้หลาย ๆ เครื่องพร้อม ๆ กัน โดยกำหนดตำแหน่งปลายทางเหล่านั้นลงในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล Repeaterของแต่ละเครื่องจะทำการตรวจสอบเองว่า ข้อมูลที่ส่งมาให้นั้น เป็นตนเองหรือไม่ 

    - การส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายแบบ RING จะเป็นไปในทิศทางเดียวจากเครื่องสู่เครื่อง จึงไม่มีการชนกันของสัญญาณ ข้อมูลที่ส่งออกไป 

     - คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน 

ข้อเสีย 

    - ถ้ามีเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังเครื่องต่อ ๆ ไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้งเครือข่าย หยุดชะงักได้ 

     - ขณะที่ข้อมูลถูกส่งผ่านแต่ละเครื่อง เวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการที่ทุก ๆ Repeater จะต้องทำการตรวจสอบตำแหน่งปลายทางของข้อมูลนั้น ๆ ทุก ข้อมูลที่ส่งผ่านมาถึง 






3.โทโปโลยีแบบดาว (STAR) 
เป็นรูปแบบที่ เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันในเครือข่าย จะต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตัวกลางตัวหนึ่งที่เรียกว่า ฮับ (HUB) หรือเครื่อง ๆ หนึ่ง ซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของการเชื่อมต่อสายสัญญาญที่มาจากเครื่องต่าง ๆ ในเครือข่าย และควบคุมเส้นทางการสื่อสาร ทั้งหมด เมื่อมีเครื่องที่ต้องการส่งข้อมูลไปยังเครื่องอื่น ๆ ที่ต้องการในเครือข่าย เครื่องนั้นก็จะต้องส่งข้อมูลมายัง HUB หรือเครื่องศูนย์กลางก่อน แล้ว HUB ก็จะทำหน้าที่กระจายข้อมูลนั้นไปในเครือข่ายต่อไป 


ข้อดี 

     - การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำ ได้ง่าย หากมีเครื่องใดเกิดความเสียหาย ก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และศูนย์ กลางสามารถตัดเครื่องที่เสียหายนั้นออกจากการสื่อสาร ในเครือข่ายได้เลย โดยไม่มีผลกระทบกับระบบเครือข่าย

ข้อเสีย 

    - เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น เครื่องศูนย์กลาง หรือตัว HUB เอง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในเครื่องอื่น ๆ ทุกเครื่อง การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้ง จะต้องเกี่ยวเนื่องกับเครื่องอื่นๆ ทั้งระบบ 


4.โทโปโลยีแบบ Hybrid 
เป็นรูปแบบใหม่ ที่เกิดจากการผสมผสานกันของโทโปโลยีแบบ STAR , BUS , RING เข้าด้วยกัน เพื่อเป็นการลดข้อเสียของรูปแบบที่กล่าวมา และเพิ่มข้อดี ขึ้นมา มักจะนำมาใช้กับระบบ WAN (Wide Area Network) มาก ซึ่งการเชื่อมต่อกันของแต่ละรูปแบบนั้น ต้องใช้ตัวเชื่อมสัญญาญเข้ามาเป็นตัวเชื่อม ตัวนั้นก็คือ Router เป็นตัวเชื่อมการติดต่อกัน


5.โทโปโลยีแบบ MESH 
เป็นรูปแบบที่ถือว่า สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย คือเครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายนี้ ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงมีค่อยมีผู้นิยมมากนัก

องค์กรในการจัดการมาตรฐาน (Standard Organization) การออกแบบเครือข่ายแบบต่างๆ และ Topology ต่างๆ ต้องการมาตรฐานที่จะเป็นแนวทางในการเลือกใช้ อุปกรณ์เครือข่ายและบุคลากรมาตรฐานจะจัดเตรียมข้อมูลพื้นฐานสำหรับรูปแบบการส่งข้อมูล,รายละเอียด ของอุปกรณ์ที่จะต้องใช้ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการที่จะต้องใช้ในระบบเครือข่าย นอกจากนี้ยังบอกถึง ระยะเวลาในการเดินทางของ Packet จาก Node หนึ่งไปยัง Node อื่นๆ ในระบบเครือข่าย กฎพื้นฐานเมื่อจะซื้ออุปกรณ์เครือข่ายคือจะต้องซื้ออุปกรณ์ที่ผลิตตามมาตรฐานเครือข่ายหรืออุปกรณ์นั้น สามารถปฏิบัติตามมาตรฐาน เครือข่ายและควรหลีกเลี่ยงอุปกรณ์ที่สนับสนุนโดย ผู้ขายเดี่ยว
	American National Standards Institute หนึ่งในองค์กรที่จัดการมาตรฐานที่รวบรวมเทคโนโลยีต่างๆเกิดขึ้น คือ สถาบันมาตรฐานแห่งชาติแห่ง สหรัฐอเมริกา (American National Standards Institute : ANSI) กลุ่มนี้ได้ตั้งที่ มาตรฐานเกี่ยวกับ FiberOptic cabletrans missions นอกจากน ี้ANSI ยังเป็นตัวแทนของสหรัฐอเมริกาในองค์กร จัดการมาตรฐานระหว่างประเทศ (International Standard Organization) Institute Of Electrical And Electronics Engineering (IEEE) IEEE เป็นองค์กรมาตรฐานที่จัดการมาตรฐานทางด้านการสื่อสาร (Communication) โดยมี  The Computer Society Local Network Committee ซึ่งเป็นคณะกรรมการภายใต้ IEEE ได้ออกมาตรฐานเกี่ยวกับLANออกมาใช้มากมายในปัจจุบันนอกจากนี้ยังกำหนดมาตราฐานเกียวกับ การรวมเสียงเข้าไปในการเครือข่ายข้อมูลด้วย International Standards Organization (ISO) องค์กรจัดการมาตรฐานระหว่างประเทศตั้งอยู่ในกรุงเจนนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์แต่ละชาติจะมีส่วนร่วม ในการจัดการมาตรฐานต่างๆในองค์กรนี้ เช่น ISO ร่วมมือกับ ANSI ในการพัฒนา OSI Model (Open Systems Interconnection Model) ขึ้นในปี 1974 เพื่อเป็นแบบจำลองในการสื่อมารข้อมูลในระบบเครือข่ายและแบบจำลองนี้ก็ถูกผลักดันให้เป็นมาตรฐาน ของสถาปัตยกรรมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในเวลาต่อมา OSI ประกอบด้วยเจ็ดชั้น โดยในแต่ละชั้นจะมีการทำงาน จำเพาะเจาะจงเพื่อจัดเตรียมสำหรับการบริการเครือข่ายรวม และการสื่อสารข้อมูลซึ่งกันและกัน  สถาปัตยกรรมเครือข่าย OSI (OSI Architecture) เพื่อให้การออกแบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นไปในมาตรฐานเดียวกันองค์กรมาตรฐานสากลอย่าง ISO จึงได้กำหนดตัวแบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า OSI (Open System Interconnection)ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อให้มีการติดต่อส่งข้อมูลในลักษณะระบบเปิด (Open Systems) ได้ ตัวแบบเครือข่ายแบบ OSI ซึ่งแบ่งระดับชั้นออกเป็น 7 ระดับชั้นดังนี้คือ 1. ระดับชั้นฟิสิคัล (Physical layer) 2. ระดับชั้นดาต้าลิงก์ (Data link layer) 3. ระดับชั้นเน็ตเวิร์ก (Network layer)  4. ระดับชั้นทรานสปอร์ต (Transport layer) 5. ระดับชั้นเซสชัน (Session layer) 6. ระดับชั้นพรีเซนเตชัน (Presentation layer) 7. ระดับชั้นแอปพลิเคชัน (Application layer) แสดงตัวแบบสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบ OSI ระดับชั้นฟิสิคัล สาระสำคัญของระดับชั้นฟิสิคัลจะเกี่ยวกับการส่งสัญญาณบิตข้อมูลผ่านช่องสัญญาณให้ได้ถูกต้องและม ีประสิทธิภาพกล่าวคือเมื่อผู้ส่งส่งบิตที่มีค่าเป็น1ผู้รับต้องได้รับบิตมีค่าเป็น1เช่นเดียวกันและเพื่อให้การส่งบิต ข้อมูลเป็นไปอย่างถูกต้องระดับชั้นฟิสิคัลจึงมีการกำหนดค่าต่างๆ เช่น - กำหนดค่าแรงดันไฟฟ้าของบิต 1 , 0 และอัตราของการส่งข้อมูล (สัญญาณเวลาที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล)  - กำหนดมาตรฐานการส่งสัญญาณแบบแอนาล็อกและแบบดิจิตอล มาตรฐานของตัวแปลงสัญญาณ มาตรฐานของการอินเตอร์เฟซและการส่งข้อมูลโต้ตอบระหว่างอุปกรณ์ผู้ใช้ (DTE) กับอุปกรณ์สื่อสาร (DCE)  - กำหนดลักษณะช่องสัญญาณของสายสื่อสารในลักษณะของ ซิมเพล็กซ์ ฮาล์ฟดูเพล็กซ์หรือฟูลดูเพล็กซ์ ตลอดจนการมัลติดเพล็กซ์สัญญาณข้อมูล  ระดับชั้นดาต้าลิงก์ หน้าที่ของระดับชั้นดาต้าลิงก์คือ การบริการส่งข้อมูล ระหว่างโหนดที่ติดกันของเครือข่าย ให้ผ่านสายส่งได้อย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพ หน้าที่โดยสังเขปของระดับชั้นนี้เช่น - การตรวจสอบความถูกต้องของการส่งข้อมูล ซึ่งหากมีความผิดพลาดอันเนื่องมาจาก สัญญาณรบกวนในสายส่ง (Noise) ระดับชั้นนี้ต้องทำการแก้ไข ซึ่งกระบวนการแก้ไข ข้อมูลที่ผิดพลาดสามารถทำได้โดยการนำเอาบิตข้อมูลมาทำเป็นเฟรม (บล็อกของบิตข้อมูล)และทำการตรวจสอบและแก้ไขทั้งเฟรม ดังนั้น จึงมีการกำหนดโครงสร้างและขอบเขตของเฟรม เพื่อเพียร์โปรเซสส์ของฝั่งรับจะสามารถนำเฟรมของข้อมูลไปประมวลผลได้อย่างถูกต้อง แสดงถึงตัวอย่างของเฟรมจะเห็นว่ามีการเพิ่มแฟล็ก(Flag)ที่ต้นและท้ายของเฟรมข้อมูลเพื่อให้ฝั่งรับ สามารถรับรู้ขอบเขตของเฟรมได้ถูกต้อง - ควบคุมให้การส่งข้อมูลระหว่างโหนดที่ติดกันผ่านสายส่งเป็นไปอย่างถูกต้อง ไม่มี ข้อมูลหายหรือข้อมูลซ้ำ อันเนื่องมาจากสัญญาณรบกวนในสายอาจจะทำให้เฟรมข้อมูลหายไปได้จึงอาจต้องมีการส่งเฟรมเดิม ไปใหม่หลายครั้ง ซึ่งก็อาจทำให้ฝั่งรับได้รับเฟรมเดิม - ควบคุมการไหลของข้อมูล (flow control) โดยไม่ให้ฝั่งส่ง ๆ ข้อมูลเร็วเกินไปจนฝั่งรับนำข้อมูลที่รับเข้ามาส่งให้แก่ระดับชั้นเน็ตเวริร์กไม่ทันทำให้ข้อมูลที่เข้ามาใหม่ ทับข้อมูลเดิมที่อยู่ในบัฟเฟอร์ของระดับชั้นดาต้าลิงก์ฝั่งรับ ซึ่งทำให้ข้อมูลเสียหายได้ - กำหนดวิธีการในการส่งข้อมูลระหว่างโหนดที่ติดกันทั้งในกรณีของการส่งแบบ ซิมเพล็กซ์ ฮาล์ฟดูเพล็กซ์ และฟูลดูเพล็กซ์ ระดับชั้นเน็ตเวิร์ก สาระสำคัญของระดับชั้นเน็ตเวิร์กคือกำหนดเส้นทางการส่งข้อมูลผ่านโหนดต่างๆของเครือข่ายจากต้นทาง ให้ถึงปลายทางได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว ซึ่งวิธีการกำหนดเส้นทางเดินของข้อมูลอาจจะเป็นลักษณะที่ทุก ๆ แพ็กเกตของข้อมูลชุดเดียวกันถูกส่งผ่านโหนดต่าง ตามเส้นทางเดียวกันเส้นทางใดเส้นทางหนึ่ง หรือเป็นลักษณะที่แต่ละแพ็กเกตถูกส่งผ่านโหนดของเส้นทางที่แตกต่างกันไปแล้วค่อยไปรวมกันใหม่ ที่ปลายทาง ขึ้นอยู่กับว่าเส้นทางใดที่จะสามารพส่งแพ็กเกตให้ถึงปลายทางได้เร็วที่สุด นอกจากนั้นหากในเครือข่ายมีแพ็กเกตจำนวนมากอาจทำให้เกิดการ ติดขัดของการส่งข้อมูล (congestion) จึงเป็นหน้าที่ของระดับชั้นเน็ตเวิร์กที่ต้องแก้ไขปัญหาเหล่านี้ ระดับชั้นทรานสปอร์ต สาระสำคัญของระดับชั้นทรานสปอร์ตคือ การควบคุมการส่งข้อมูลของผู้ใช้ต้นทางหรือกระบวนการประมวลผล ของโฮสต์ต้นทาง ระดับชั้นทรานสปอร์ตมีการทำงานคล้ายกับบริษัท Shipping ซึ่งจะคอยดูแลการขนส่งสินค้า จากต้นทางไปยังปลายทางได้ถูกต้องครบถ้วนตามเวลาที่กำหนดแต่จะไม่ได้เป็นผู้ที่ทำการขนส่งสินค้าเอง หน้าที่การขนส่งสินค้าเป็นหน้าที่ของบริษัทขนส่งนอกจากนี้ในระดับชั้นทรานสปอร์ตยังมีหน้าที่ดูแล ความสามารถในการส่งข้อมูลของผู้ใช้ในกรณีที่ชนิดรูปแบบและเทคโนโลยีของการส่งข้อมูลของเครือข่าย สื่อสารเปลี่ยนไปก็เป็นหน้าที่ของระดับชั้นทรานสปอร์ตในการกันผู้ใช้จากการเปลี่ยนแปลงไปนั้นทำให้ ผู้ใช้สามารถส่งข้อมูล ได้ดังเดิมในOSI ถือได้ว่าตั้งแต่ระดับชั้นทรานสปอร์ตลงมานั้นเป็น ระดับชั้นต่ำ(LowerLayer)ทำหน้าที่หลักในการสื่อสารส่งข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทางให้ได้อย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพ ส่วนตั้งแต่ระดับชั้นเซสชันระดับชั้นพรีเซนเตชันและระดับชั้นแอปพลิเคชันถูกจัดว่า เป็นระดับชั้นที่สูง (upper layer) ซึ่งทำหน้าที่ให้บริการความสะดวกสบายต่าง ๆ แก่ผู้ใช้ หรือ แก่โปรแกรมประยุกต์ โดยผู้ใช้แต่ละราย ระดับชั้นเซสชัน  มีหน้าที่ให้บริการแก่ผู้ใช้ในการสร้างเซสชัน (session) ของการติดต่อระหว่างเครื่องและยกเลิกเซสชัน ของการติดต่อสื่อสาร ตัวอย่างของการสร้างเซสชันของการติดต่อ เช่น การสร้าง เซสชันเพื่อใช้ในการ Log in ของเครื่อง Client เข้าสู่เครื่อง Server หรือในการโอนย้ายไฟล์ข้อมูลระหว่างเครื่องเมือมีการสร้างเซสชัน ของการติดต่อแล้วระดับชั้นเซสชันจะใช้บริการของระดับชั้นทรานสปอร์ตในการติดต่อส่งข้อมูลจากต้นทาง ถึงปลายทาง และเมื่อเลิกเซสชันของการติดต่อแล้ว การติดต่อส่งข้อมูลในระดับชั้นทรานสปอร์ต ก็จะถูกยกเลิกไปด้วย ดังแสดงในรูป (ก) แต่ในบางกรณี เช่น การจองตั๋วรถไฟ เมื่อมีการจองตั๋วแต่ละครั้งจะมีการสร้างเซสชันของการติดต่อระหว่าง Clientที่สถานีย่อยกับServerของสำนักงานใหญ่เมื่อจองตั๋วเสร็จแล้วเซสชันจะถูกยกเลิกไปแต่ก็ไม่มีความจำเป็น ต้องยกเลิกการติดต่อในระดับชั้นทรานสปอร์ตเพราะแน่นอนว่าจะมีการติดต่อมาเพื่อใช้Server ที่สำนักงานใหญ่อีกภายในไม่กี่นาที ซึ่งรูปแบบของการติดต่อเช่นนี้แสดงได้ดังในรูป (ข) แสดงการติดต่อของระดับชั้นเซสชันซึ่งสัมพันธ์กับการติดต่อในระดับชั้นทรานสปอร์ต นอกจากนั้นในการการโอนย้ายไฟล์ หรือการส่งแฟ้มข้อมูลไปพิมพ์ ณ ที่ไกลออกไป (Remote Printing) หากการส่งข้อมูลโดยระดับชั้นทรานสปอร์ตทำได้ถูกต้องและข้อมูลนี้ถูกนำไปพิมพ์ แต่ในระหว่างการพิมพ์นั้น เครื่องพิมพ์เกิดขัดข้องทำให้ข้อมูลบางส่วนหายไประดับชั้นเซสชันจะมีหน้าที่ในการแก้ปัญหานี้โดยให้มี การซิงโครไนเซชันของการส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้ทั้งสองฝั่งโดยที่ระดับชั้นเซสชันจะยอมให้ผู้ใช้แบ่ง ข้อความออกมาเป็นหน้าๆ และใส่จุดซิงโครไนเซชันระหว่างแต่ละหน้า ด้วยวิธีเช่นนี้เมื่อเกิดปัญหาที่หน้าใด ระบบก็สามารถปรับ (reset) สภาวะของการติดต่อส่งข้อมูลให้กลับไปยังจุดซิงโครไนเซชันก่อนหน้า และทำการส่ง ข้อมูลต่อจากจุดซิงโครไนเซชันนั้น แสดงตัวอย่างกานใส่จุดซิงโครไนเซชัน ระดับชั้นพรีเซนเตชัน ระดับชั้นพีเซนเตชันทำหน้าที่เกี่ยวกับการคงไว้ซึ่งความหมายของข้อมูลที่ส่งเมื่อผู้ส่งได้ส่งข้อมูล ที่มีความหมายอย่างไร ผู้รับต้องได้รับข้อมูลซึ่งมีความหมายอย่างเดียวกันนั้น ทั้งนี้เนื่อง จากคอมพิวเตอร์ต่างชนิดกันจะมีรูปแบบของการแทนค่าข้อมูลภายในเครื่องแตกต่างกัน เช่น เครื่องเมนเฟรมของไอบีเอ็มจะใช้รหัส EBCDICแทนค่าตัวอักษร ในขณะที่คอมพิวเตอร์อื่นๆ ใช้ รหัสแอสกี นอกจากนั้นไมโครคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้ 2's complement สำหรับนับจำนวน ตัวเลข (integer) 16 บิต แต่เครื่อง CDC Cybers ใช้จำนวนบิต 60 บิต 1's complement สำหรับจำนวนตัวเลข จึงเป็นหน้าที่ของระดับชั้นพรีเซนเตชันในการแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมในการส่ง ข้อมูล นอกจากนั้นระดับชั้นพรีเซนเตชันยังทำหน้าที่อื่นๆ อีกเช่น - ทำหน้าที่ในการอัดข้อมูล (data compression) ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการส่ง ข้อมูลลงไปได้มาก - ป้องกันข้อมูลไม่ให้ถูกอ่านหรือแก้ไขโดยบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาต - ตรวจพิสูจน์ว่าผู้ที่ส่งข้อมูลนั้นเป็นผู้ส่งจริงหรือไม่ ซึ่งใช้หลักการของการเข้ารหัสลับข้อมูล (encryption)  ระดับชั้นแอปพลิเคชั่น หน้าที่สำคัญของระดับชั้นนี้คือการให้บริการโปรแกรมประยุกติต่างๆที่ใช้ในระบบ เครือข่าย เช่น การส่งแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างนอกจากนี้ระดับชั้นแอปพลิเคชันยังมีหน้าที่ จัดการโปรแกรมประยุกต์ที่ทำงานบนโฮสต์ให้สามารถทำงานได้กับเทอร์มินัลชนิดต่าง ๆ ได้ เนื่องจากปกติแล้วเทอร์มินัลแต่ละชนิดจะมีการใช้ตัวอักษรในการควบคุมหน้าจอ (control characters) แตกต่างกันออกไป กลับด้านบน 2.4 สถาปัตยกรรมเครือข่าย TCP/IP (TCP/IP Architecture) TCP/IP เริ่มมาจากการศึกษาวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงกลาโหมสหรัฐเมริกา (DoD,U.S.DepartmentofDefense)โดยช่วงแรกมีเป้าหมายในการเชื่อมโยงข้อมูลระหว่าง มหาวิทยาลัยต่างๆตลอดจนหน่วยงานของรัฐโดยการใช้สายเช่าโทรศัพท์ในการเชื่อมโยงของ เครือข่ายและให้บริการส่งข้อมูลซึ่งเป็นการให้บริการแบบ Connection-oriented และเรียกเครือข่ายนี้ว่า อาร์พาเน็ต (ARPANET) ต่อมาเมื่อมีการขยายเครือข่ายใช้งานกันแพร่หลายมากขึ้น ทำให้มีความจำเป็น ในการกำหนดเป็นสถาปัตยกรรมเครือข่าย เพื่อให้สามารถบริการส่งข้อมูลผ่าน เครือข่ายได้ทั้งแบบ Connection-oriented และ Connectionless ซึ่งสถาปัตยกรรมนี้เรียกกันทั่วไป ว่า ตัวแบบ TCP/IP (TCP/IP Reference Model) ตามโปรโตคอล TCP (Transmission Control Protocol)ในระดับชั้นทรานสปอร์ตและโปรโตคอลIP(InternetProtocol)ในระดับชั้นเน็ตเวิร์กซึ่งเป็นโปรโตคอลสำคัญ ของสถาปัตยกรรมเครือข่ายนี้ตัวแบบTCP/IPเมื่อเปรียบเทียบกับตัวOSIได้แสดงดังรูป ในที่นี้จะอธิบายโดยสังเขปถึงเนื้อหาสาระของระดับชั้นต่าง ๆ ของตัวแบบนี้ แสดงตัวแบบ TCP/IP และตัวแบบ OSI ระดับชั้นโฮสต์-ทู-เน็ตเวิร์ก (Host-to-network) ในระดับชั้นนี้สาระสำคัญเพียงแต่ระบุว่าโฮสต์จะต้องติดต่อเข้ากับเครือข่ายโดยอาศัย โปรโตคอลอย่างใด อย่างหนึ่งเพื่อที่จะส่งแพ็กเกตผ่านเครือข่ายไปได้ในการที่ตัวแบบ TCP/IP ไม่กำหนดโปรโตคอลที่ใช้ในการ ติดต่อระหว่างโฮสต์กับเครือข่ายนั้น ทำให้ตัวแบบ TCP/IP สามารถใช้งานได้ดีทั้งกับแลนและแวน แต่อย่างไรก็ตามมีผู้ออกแบบ โปรโตคอลเพื่อใช้ในการส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้เข้าสู่อินเทอร์เน็ต เช่น โปรโตคอน SLIP (Serial Line IP)และโปรโตคอล PPP (Point-to-Point Protocol) เป็นต้น ระดับชั้นอินเทอร์เน็ต สาระสำคัญของระดับชั้นอินเตอร์เน็ตนี้เป็นการหาเส้นทางส่งข้อมูล (routing) ในการส่ง ข้อมูลจากโฮสต์ต้นทางให้ถึงโฮสต์ปลายทางได้อย่างถูกต้องและมีประสิทธิภาพซึ่งคล้ายกับสาระสำคัญ ของระดับชั้นเน็ตเวิร์กของ ISO ในระดับชั้นนี้จะมีโปรโตคอลที่ถูกออกแบบมาให้บริการส่งข้อมูล แบบConnectionlessโดยโฮสต์ต้นทางสามารถส่งแพ็กเกตข้อมูลเข้าไปในเครือข่ายใดๆได้แล้วโปรโตคอนนี้ จะส่งแพ็กเกตผ่านเครือข่ายต่างๆไปถึงปลายทางโดยที่แต่ละแพ็กเกตจะถูกส่งอย่างอิสระจากกันและกันกล่าวคือ อาจจะผ่านเส้นทางแตกต่างกันและเมื่อไปถึงปลายทางอาจจะมีลำดับที่แตกต่างจากตอนส่งก็ได้ ซึ่งก็ต้องเป็นหน้าที่ของระดับชั้นทรานสปอร์ต(ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในเครื่องโฮลต์)ในการควบคุมความผิดพลาด ของการส่งข้อมูล ระดับชั้นทรานสปอร์ต ระดับชั้นทรานสปอร์ตของตัวแบบ TCP/IP ถูกออกแบบมาให้ทำหน้าที่ควบคุมการส่ง ข้อมูลระหว่างโฮสต์ ปลายทางทั้งสอง ซึ่งก็คล้ายกับหน้าที่ของระดับชั้นทราน สปอร์ตของตัวแบบ ISO ในระดับชั้นทรานสปอร์ต ของ TCP/IP มีโปรโตคอลที่ถูกใช้ 2 ตัว โปรโตคอลแรกคือ TCP ซึ่งให้บริการส่งข้อมูลเป็นแบบ Connection oriented กล่าวคือควบคุมให้ฝั่งส่งและฝั่งส่งและฝั่งรับสามารถส่งข้อมูลแบบ Byte stream ผ่านเครือข่าย อินเทอร์เน็ตได้อย่างถูกต้อง โดยที่ TCPจะแบ่ง ข้อมูลที่ได้รับมาจาหระดับชั้นบนออกเป็นบล็อกที่เหมาะสม กับการส่งผ่านเครือข่าย และส่งข้อมูลไปยังระดับชั้นอินเทอร์เน็ตส่วน TCP ปลายทางจะรวบรวมบล็อกข้อมูล ที่ได้รับมาและส่งไบต์ ข้อมูลที่ถูกต้องให้แก่ระดับชั้นข้างบน หรับโปรโตคอลแบบที่สองคือ UDP (UserDatagramProtocol) ซึ่งให้บริการส่งข้อมูลแบบConnectionlessโดนไม่เน้นความถูกต้องของลำดับ ของข้อมูลโปรโตคอลนี้จะเหมาะสำหรับงานประยุกต์ที่ต้องการความเร็วของการส่งข้อมูลมากกว่าความถูกต้อง ของข้อมูล เช่นการส่งข้อมูลเสียงหรือข้อมูลภาพเคลื่อนไหวนอกจากนั้นยังใช้สำหรับงานประยุกต์แบบถามตอบ ข้อมูล (request-reply) และงานประยุกต์ที่ต้องการแพร่กระจายข้อมูลไปยัง ผู้ใช้หลายคนพร้อมกัน แสดงตัวอย่างโปรโตคอลและเครือข่ายภายในตัวแบบ TCP/IP ระดับชั้นแอปพลิเคชัน ในระดับแอปพลิเคชันมีโปรโตคอลที่ผู้ใช้หรือโปรแกรมประยุกต์สามารถใช้บริการได้หลายชนิด เช่น-Telnet ซึ่งเป็นโปรโตคอลสำหรับเทอร์มินัลเสมือนโดยทำให้ผู้ใช้สามารถใช้คอมพิวเตอร์ที่อยู่ไกลออกไป และแสดงผลลัพธ์ของตนเองในการที่จะเข้าไปใช้งาน(login)เครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ไกลออกไปและแสดงผลลัพธ์ บนหน้าจอเครื่องตนเอง - FTP (File Transfer Protocol) ซึ่งบริการส่งแฟ้มข้มูลจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งอย่างมีประสิทธิภาพ - SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) ซึ่งใช้ส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ผ่าน อินเทอร์เน็ต - DNS (Domain Name System) ซึ่งช่วยเปลี่ยนชื่อของเครื่องโฮสต์ (เช่น cs.yale.edu) ให้เป็นไอพีแอดเดรส(IP address) ที่ใช้ในการส่งข้อมูลในอินเทอร์เน็ต - HTTP (HypirText Transfer Protocol) ซึ่งใช้ในการดึงข้อมูลจากเว็บไซต์บนเวิลด์ไวด์เว็บ เป็นต้น

แบบทดสอบบทที่ 2

บทที่2 ระบบเครือข่ายเเละการสื่อสารข้อมูล

บทที่2 ระบบเครือข่ายเเละการสื่อสารข้อมูล

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์พื้นฐาน



.1 ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์พื้นฐาน (Network Basic) ความหมายของระบบเครือข่าย ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร ์(ComputerNetwork) คือระบบที่มีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป ผ่านช่องทางการสื่อสารอย่างใดอย่างหนึ่ง และระบบเครือข่ายใดๆ สามารถมีระบบเครือข่ายย่อยมากกว่า1 เครือข่ายอยู่ภายใน
ความสำคัญของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์1. ทำให้เกิดการทำงานในลักษณะกลุ่มในระหว่างเครื่อง และอุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์2. เกิดการใช้ทรัพยากรร่วมกันขึ้น โดยผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่อยู่ในเครือข่าย สามารถใช้ แฟ้มข้อมูล ชุดคำสั่ง ข่าวสารสารสนเทศต่างๆ ตลอดใช้อุปกรณ์ประกอบคอมพิวเตอร์ที่มีราคาแพงร่วมกันได้ เช่น เครื่องพิมพ์ ฮาร์ดดิสก์ สแกนเนอร์ ซีดีรอม โมเด็ม ฯลฯ 3. ช่วยลดความซ้ำซ้อนและสามารถกำหนดมาตรฐานการรักษาความปลอดภัยให้กับแฟ้มข้อมูลต่างๆได้สะดวก 4. สามารถขยายอาณาเขตในการสื่อสารข้อมูลได้ครอบคลุมกว้างไกลยิ่งขึ้นจากเครือข่ายขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกัน ด้วยคอมพิวเตอร์เพียงสองสามเครื่องภายในหน่วยงานหรือบริษัทเล็กๆไปจนถึงเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ นับล้านๆเครื่องทั่วโลกครอบคลุมไปเกือบทุกประเทศที่รู้จักกันดีคือเครือข่ายอินเทอร์เน็ตซึ่งเป็นเครือข่ายที่ใหญ่ ที่สุดในโลก

1.2 การใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์กับงานด้านต่าง ๆ
จากการที่คอมพิวเตอร์มีลักษณะเด่นหลายประการทำให้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ต่อการดำเนินชีวิตประจำวันในสังคม
เป็นอย่างมาก ที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดก็คือ การใช้ในการพิมพ์เอกสารต่างๆ เช่น พิมพ์จดหมาย รายงาน เอกสารต่างๆ ซึ่งเรียกว่างานประมวลผล (word processing ) นอกจากนี้ยังมีการประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ในด้านต่างๆ อีกหลายด้าน ดังต่อไปนี้ 1. งานธุรกิจ เช่น บริษัท ร้านค้า ห้างสรรพสินค้า ตลอดจนโรงงานต่างๆ ใช้คอมพิวเตอร์ในการทำบัญชี งานประมวลคำ และติดต่อกับหน่วยงานภายนอกผ่านระบบโทรคมนาคม นอกจากนี้งานอุตสาหกรรม ส่วนใหญ่ก็ใช้คอมพิวเตอร์มาช่วยในการควบคุมการผลิต และการประกอบชิ้นส่วนของอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โรงงานประกอบรถยนต์ ซึ่งทำให้การผลิตมีคุณภาพดีขึ้นบริษัทยังสามารถรับ หรืองานธนาคาร ที่ให้บริการถอนเงินผ่านตู้ฝากถอนเงินอัตโนมัติ ( ATM ) และใช้คอมพิวเตอร์คิดดอกเบี้ยให้กับผู้ฝากเงิน และการโอนเงินระหว่างบัญชี เชื่อมโยงกันเป็นระบบเครือข่าย2. งานวิทยาศาสตร์ การแพทย์ และงานสาธารณสุข สามารถนำคอมพิวเตอร์มาใช้ในนำมาใช้ในส่วนของการคำนวณที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น งานศึกษาโมเลกุลสารเคมี วิถีการโคจรของการส่งจรวดไปสู่อวกาศ หรืองานทะเบียน การเงิน สถิติ และเป็นอุปกรณ์สำหรับการตรวจรักษาโรคได้ ซึ่งจะให้ผลที่แม่นยำกว่าการตรวจด้วยวิธีเคมีแบบเดิม และให้การรักษาได้รวดเร็วขึ้น 3. งานคมนาคมและสื่อสาร ในส่วนที่เกี่ยวกับการเดินทาง จะใช้คอมพิวเตอร์ในการจองวันเวลา ที่นั่ง ซึ่งมีการเชื่อมโยงไปยังทุกสถานีหรือทุกสายการบินได้ ทำให้สะดวกต่อผู้เดินทางที่ไม่ต้องเสียเวลารอ อีกทั้งยังใช้ในการควบคุมระบบการจราจร เช่น ไฟสัญญาณจราจร และ การจราจรทางอากาศ หรือในการสื่อสารก็ใช้ควบคุมวงโคจรของดาวเทียมเพื่อให้อยู่ในวงโคจร ซึ่งจะช่วยส่งผลต่อการส่งสัญญาณให้ระบบการสื่อสารมีความชัดเจน 4. งานวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม สถาปนิกและวิศวกรสามารถใช้คอมพิวเตอร์ในการออกแบบ หรือ จำลองสภาวการณ์ ต่างๆ เช่น การรับแรงสั่นสะเทือนของอาคารเมื่อเกิดแผ่นดินไหว โดยคอมพิวเตอร์จะคำนวณและแสดงภาพสถานการณ์ใกล้เคียงความจริง รวมทั้งการใช้ควบคุมและติดตามความก้าวหน้าของโครงการต่างๆ เช่น คนงาน เครื่องมือ ผลการทำงาน 5. งานราชการ เป็นหน่วยงานที่มีการใช้คอมพิวเตอร์มากที่สุด โดยมีการใช้หลายรูปแบบ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบทบาทและหน้าที่ของหน่วยงานนั้นๆ เช่น กระทรวงศึกษาธิการ มีการใช้ระบบประชุมทางไกลผ่านคอมพิวเตอร์ , กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ได้จัดระบบเครือข่าย Internet เพื่อเชื่อมโยงไปยังสถาบันต่างๆ กรมสรรพากร ใช้จัดในการจัดเก็บภาษี บันทึกการเสียภาษี เป็นต้น 6. การศึกษา ได้แก่ การใช้คอมพิวเตอร์ทางด้านการเรียนการสอน ซึ่งมีการนำคอมพิวเตอร์มาช่วยการสอนในลักษณะบทเรียน CAI หรืองานด้านทะเบียน ซึ่งทำให้สะดวกต่อการค้นหาข้อมูลนักเรียน การเก็บข้อมูลยืมและการส่งคืนหนังสือห้องสมุด

แบบทดสอบบทที่ 1