OSI Model

OSI Model 
         OSI Model เป็น medel มาตรฐานในการสื่อสารซึ่งมีวัตถุประสงค์ ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างระบบ 2 ระบบ ระบบจะเปิดการติดต่อสื่อสารในเค้าโครงสำหรับออกแบบ
ระบบเครื่อข่าย จะอนุญาตให้สื่อสารข้ามทุกรูปแบบของระบบคอมพิวเตอร์แยกเป็น 7 ชั้นแต่เกี่ยวเนื่องกันและเป็นรูปแบบมาตรฐาน ISO



OSI Model ประกอบด้วย 7 Layer

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

                              
                                                                    OSI layers


ทั้ง 7 สามารถแบ่งออกได้ 3 กลุ่มย่อย
         
    กลุ่มที่ 1 Network support layer ได้แก่ Layer 1, 2, 3
    กลุ่มที่ 2 Link ระหว่าง Network support layer กับ user support layer ได้แก่ layer 4
    กลุ่มที่ 3 User support layer ได้แก่ layer 5, 6, 7

Functions of The Layers

1. Physical Layer

• การส่งต่อข้อมูล
• สื่อกลาง & สัญญาณ
• เครื่องมือการติดต่อ

Data link layer

• ควบคุมการส่งข้อมูลบน Physical link
• ดูที่อยู่บนเครือข่าย Physical
• Framing
• ควบคุมให้เท่ากัน
• ควบคุมการผิดพลาด (Error)
• Synchronization ให้ผู้ส่งกับผู้รับใช้เวลาเดียวกันในส่งข้อมูล
• ควบคุมการใช้สายสื่อสาร

Network layer

• รับผิดชอบในการหาเส้นทางให้ส่งข้อมลจากต้นทางไปปลายทาง 
• Switching & Routing
• หาที่อยู่อย่างมีเหตุผล
• ไม่ต้องใช้ Technology ชั้นสูง
• ไม่ต้องใช้สายโดยตรง

Transport layer

• ควบคุมการส่งข้อมูลจาก ต้นทางไปยังปลายทางข้อมูลใน Layer นี้เรียกว่า " package "
• Segmentation & Reassembly
• ส่งไปเป็นลำดับ Segment Number
• ควบคุมการติดต่อ
• Flow Control
• Eroor Control 
• คุณภาพการบริการ (QoS) 

Session layer

• ทำงานเกี่ยวกับการควบคุม dialog เช่น การเชื่อมต่อ บำรุงรักษา และ ปรับการรับ และส่งข้อมูลให้มีค่าตรงกัน 
• ทำหน้าที่เกี่ยวกับการกำหนด Synchronizationเปิดและปิดการสนทนา ควบคุมดูแลระหว่างการ สนทนา
• Grouping คือ ข้อมูลประเภทเดียวกันจะจับกลุ่มไว้ใน Group เดียวกัน 
• Recovery คือ การกู้กลับข้อมูล

Presentation layer

• เป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างและการเปลี่ยนแปลงข้อมูลระหว่าง 2 ระบบ
• Data Fromats และ Encoding
• การบีบอัดข้อมูล (Data Compression)
• Encryption - การเข้ารหัส Compression - การบีบ และอัดข้อมูล
• Security - ควบคุมการ log in ด้วย Code, passwor

Application layer

• เป็นเรื่องเกี่ยวกับการเข้าไปช่วยในการบริการ เช่น e-mail , ควบคุมการส่งข้อมูล , การแบ่งข้อมูล เป็นต้นยอมให้ user, software ใช้ข้อมูลส่วนนี้เตรียม user interface และ Support service ต่าง ๆเช่น E-mail
• ทำ Network virtual Terminal ยอมให้ User ใช้งานระยะไกลได้
• File transfer , access และ Management (FTAM)
• Mail services
• Directory service คือการให้บริการด้าน Data Base

                                                                                http://www.goolge.com/

โทโปโลยี

3. โทโปโลยีรูปดาว (Star Topology) เป็นการเชื่อมโยงการติดต่อสื่อสารโดยมีสถานีกลาง หรือฮับ (Hub) เป็นจุดผ่าน การติดต่อกันระหว่างทุกโหนดในเครือข่าย สถานีกลางจึงมีหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมเส้นทางการสื่อสาร ทั้งหมด นอกจากนี้สถานี กลางยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางคอยจัดส่งข้อมูลให้กับโหนดปลายทางอีกด้วย การสื่อสารภายในเครือข่ายแบบดาว จะเป็นแบบ 2 ทิศทางโดยจะอนุญาตให้มีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายได้ จึงไม่มีโอกาสที่หลายๆ โหนดจะส่งข้อมูล เข้าสู่เครือข่ายในเวลาเดียวกัน เพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณข้อมูล เครือข่ายแบบดาว เป็นโทโปโลยีอีกแบบหนึ่งที่เป็นที่ นิยมใช้กันในปัจจุบัน

  รูปที่ 41 โทโปโลยีแบบดาว


ข้อดีของโทโปโลยีแบบดาว
               1. การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำ ได้ง่าย
               2. หากมีโหนดใดเกิดความเสียหายก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และเนื่องจากใช้อุปกรณ์ 1 ตัวต่อสายส่งข้อมูล 1 เส้น ทำให้การเสียหายของอุปกรณ์ใดในระบบไม่กระทบต่อการทำงานของจุดอื่นๆ ในระบบ
               3. ง่ายในการให้บริการเพราะโทโปโลยีแบบดาวมีศูนย์กลางทำหน้าที่ควบคุม
ข้อเสียของโทโปโลยีแบบดาว
               1. ถ้าสถานีกลางเกิดเสียขึ้นมาจะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้
               2. ต้องใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมากกว่าโทโปโลยีแบบบัส และ แบบวงแหวน
               4. โทโปโลยีแบบผสม (Mesh Topology) เป็นเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลแบบผสมระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่ง หรือมากกว่า เพื่อความถูกต้องแน่นอน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและภาพรวมขององค์กร

           โทโปโลยี หมายถึงรูปร่างของ network พิจารณาจากการลากเส้นมาต่อกันเป็นกิ่งก้านหรือรูปแบบของ Network
คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย มีการเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่างๆ ตามความเหมาะสม เทคโนโลยีการอออกแบบเชื่อมโยงนี้เรียกว่า รูปร่างเครือข่าย (network topology) เมื่อพิจารณาการต่อเชื่อมโยงถึงกันของอุปกรณ์สำนักงานซึ่งใช้งานที่ต่าง ๆ หากต้องการเชื่อมต่อถึงกันโดยตรง จะต้องใช้สายเชื่อมโยงมาก ดังรูป

ปั­หาของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณืของสถานีปลายทางหลาย ๆ สถานีคือ จำนวนสายที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างสถานีเพิ่มมากขึ้น ง่ายต่อการติดตั้ง และมีประสิทธิภาพที่ดีต่อระบบ รูปร่างเครือข่ายงานที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายรูปแบบ

1. แบบดาว เป็นแบบการต่อสายเชื่อมโยง โดยการนำสถานีต่างๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่างๆ ที่ต้องการติดต่อกัน

2. แบบวงแหวน เป็นแบบที่สถานีของเครือข่ายทุกสถานีจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสั­­าณของตัวเอง โดยจะมีการเชื่อมโยงเครื่องขยายสั­­าณของทุกสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน เครื่องขยายสั­­าณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยายสั­­าณตัวก่อนหน้าและส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสั­­าณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสั­­าณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น เครื่องขยายสั­­าณจะต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนเองหรือไม่ด้วย ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป

3. แบบบัสและต้นไม้ เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้องใช้เครื่องขยายสั­­าณหรืออุปกรณ์สลับสาย เหมือนแบบวงแหวนหรือแบบดาว สถานีต่างๆ จะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งข้อมูลบนบัสจึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ การจัดส่งวิธีนี้จึงต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกันเพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สั­­าณที่แตกต่างกัน

        

Protocol IP Address

กล่าวนำ
TCP/IP (Transmitsion Control Protocol/Internet Protocol) เป็นชุดของโปรโตคอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้สามารถใช้สื่อสารจากต้นทางข้ามเครือข่ายไปยังปลายทางได้ และสามารถหาเส้นทางที่จะส่งข้อมูลไปได้เองโดยอัตโนมัติ ถึงแม้ว่าในระหว่างทางอาจจะผ่านเครือข่ายที่มีปัญหา โปรโตคอลก็ยังคงหาเส้นทางอื่นในการส่งผ่านข้อมูลไปให้ถึงปลายทางได้
ชุดโปรโตคอลนี้ได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1960 ซึ่งถูกใช้เป็นครั้งแรกในเครือข่าย ARPANET ซึ่งต่อมาได้ขยายการเชื่อมต่อไปทั่วโลกเป็นเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ทำให้ TCP/IP เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางจนถึงปัจจุบัน
TCP/IP Protocol
      • การ Encapsulation/Demultiplexing
     1. ชั้นโฮสต์-เครือข่าย (Host-to-network)
     2. ชั้นสื่อสารอินเตอร์เน็ต (The Internet Layer)
          a. IP (Internet Protocol)
          b. ICMP (Internet Control Message Protocol)
     3. ชั้นสื่อสารนำส่งข้อมูล (Transport Layer)
          a. UDP (User Datagram Protocol)
          b. TCP (Transmission Control Protocol)
               i. การสื่อสารของ TCP
               ii. การสื่อสารแบบ Three-ways handshake
     4. ชั้นสื่อสารการประยุกต์ (Application Layer)

--------------------------------------------------------------------------------
TCP/IP Protocol
TCP/IP มีจุดประสงค์ของการสื่อสารตามมาตรฐาน สามประการคือ
เพื่อใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างระบบที่มีความแตกต่างกัน
ความสามารถในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบเครือข่าย เช่นในกรณีที่ผู้ส่งและผู้รับยังคงมีการติดต่อกันอยู่ แต่โหนดกลางทีใช้เป็นผู้ช่วยรับ-ส่งเกิดเสียหายใช้การไม่ได้ หรือสายสื่อสารบางช่วงถูกตัดขาด กฎการสื่อสารนี้จะต้องสามารถจัดหาทางเลือกอื่นเพื่อทำให้การสื่อสารดำเนินต่อไปได้โดยอัตโนมัติ
มีความคล่องตัวต่อการสื่อสารข้อมูลได้หลายชนิดทั้งแบบที่ไม่มีความเร่งด่วน เช่น การจัดส่งแฟ้มข้อมูล และแบบที่ต้องการรับประกันความเร่งด่วนของข้อมูล เช่น การสื่อสารแบบ real-time และทั้งการสื่อสารแบบเสียง (Voice) และข้อมูล (data)
Encapsulation/Demultiplexing
การส่งข้อมูลผ่านในแต่ละเลเยอร์ แต่ละเลเยอร์จะทำการประกอบข้อมูลที่ได้รับมา กับข้อมูลส่วนควบคุมซึ่งถูกนำมาไว้ในส่วนหัวของข้อมูลเรียกว่า Header ภายใน Header จะบรรจุข้อมูลที่สำคัญของโปรโตคอลที่ทำการ Encapsulate เมื่อผู้รับได้รับข้อมูล ก็จะเกิดกระบวนการทำงานย้อนกลับคือ โปรโตคอลเดียวกัน ทางฝั่งผู้รับก็จะได้รับข้อมูลส่วนที่เป็น Header ก่อนและนำไปประมวลและทราบว่าข้อมูลที่ตามมามีลักษณะอย่างไร ซึ่งกระบวนการย้อนกลับนี้เรียกว่า Demultiplexing

รูปที่1 ขั้นตอนการ Encapsulation และ Demultiplexing

ข้อมูลที่ผ่านการ Encapsulate ในแต่ละเลเยอร์มีชื่อเรียกแตกต่างกัน ดังนี้

ข้อมูลที่มาจาก User หรือก็คือข้อมูลที่ User เป็นผู้ป้อนให้กับ Application เรียกว่า User Data

เมื่อแอพพลิเคชั่นได้รับข้อมูลจาก user ก็จะนำมาประกอบกับส่วนหัวของแอพพลิเคชั่น เรียกว่า Application Data และส่งต่อไปยังโปรโตคอล TCP
เมื่อโปรโตคอล TCP ได้รับ Application Data ก็จะนำมารวมกับ Header ของ โปรโตคอล TCP เรียกว่า TCP Segment และส่งต่อไปยังโปรโตคอล IP
เมื่อโปรโตคอล IP ได้รับ TCP Segment ก็จะนำมารวมกับ Header ของ โปรโตคอล IP เรียกว่า IP Datagram และส่งต่อไปยังเลเยอร์ Host-to-Network Layer
ในระดับ Host-to-Network จะนำ IP Datagram มาเพิ่มส่วน Error Correction และ flag เรียกว่า Ethernet Frame ก่อนจะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณไฟฟ้า ส่งผ่านสายสัญญาณที่เชื่อมโยงอยู่ต่อไป

ในแต่ละเลเยอร์ของโครงสร้าง TCP/IP สามารถอธิบายได้ดังนี้

จุดหมายปลายทางเดียวกันในระหว่างการเดินทางในเครือข่าย แพ็กเก็ตแต่ละตัวในชุดนี้ก็จะเป็นอิสระแก่กันและกัน ดังนั้น แพ็กเก็ตที่ส่งไปถึงปลายทางอาจจะไม่เป็นไปตามลำดับก็ได้

a. IP (Internet Protocol)

IP เป็นโปรโตคอลในระดับเน็ตเวิร์คเลเยอร์ ทำหน้าที่จัดการเกี่ยวกับแอดเดรสและข้อมูล และควบคุมการส่งข้อมูลบางอย่างที่ใช้ในการหาเส้นทางของแพ็กเก็ต ซึ่งกลไกในการหาเส้นทางของ IP จะมีความสามารถในการหาเส้นทางที่ดีที่สุด และสามารถเปลี่ยนแปลงเส้นทางได้ในระหว่างการส่งข้อมูล และมีระบบการแยกและประกอบดาต้าแกรม (datagram) เพื่อรองรับการส่งข้อมูลระดับ data link ที่มีขนาด MTU (Maximum Transmission Unit) ทีแตกต่างกัน ทำให้สามารถนำ IP ไปใช้บนโปรโตคอลอื่นได้หลากหลาย เช่น Ethernet ,Token Ring หรือ Apple Talk

การเชื่อมต่อของ IP เพื่อทำการส่งข้อมูล จะเป็นแบบ connectionless หรือเกิดเส้นทางการเชื่อมต่อในทุกๆครั้งของการส่งข้อมูล 1 ดาต้าแกรม โดยจะไม่ทราบถึงข้อมูลดาต้าแกรมที่ส่งก่อนหน้าหรือส่งตามมา แต่การส่งข้อมูลใน 1 ดาต้าแกรม อาจจะเกิดการส่งได้หลายครั้งในกรณีที่มีการแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนย่อยๆ (fragmentation) และถูกนำไปรวมเป็นดาต้าแกรมเดิมเมื่อถึงปลายทาง