Network Model

ISO เป็นองค์กรมาตรฐานสากลที่ก่อตั้งขึ้นมาเพื่อสนับสนุนการกำหนดมาตรฐานระหว่าง ชาติ โดยแบบจำลอง OSI จัดเป็นมาตรฐานหนึ่งที่ถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐานสำหรับการสื่อสารบนเครือข่าย

แบบจำลอง OSI มีการแบ่งการทำงานออกเป็นลำดับชั้น ที่เรียกว่าชั้นสื่อสาร โดยมีทั้งสิ้น 7 ชั้นด้วยกันคือ

1.ชั้นสื่อสารทางการภาพ
Layer 1 (Physical Layer)

เป็นชั้นล่างสุดจะมีการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่าง คอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบ เช่น

สายที่ใช้รับส่งข้อมูลจะเป็นแบบไหน

2.ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล
Layer 2 (Data-Link Layer)

เป็นชั้นที่ทำหน้ากำหนดรูปแบบของการส่ง ข้อมูลข้าม Physical Network โดยใช้ Physical Address อ้างอิงที่อยู่ต้นทางและปลายทาง ซึ่งก็คือ MAC Address นั่นเอง รวมถึงทำการตรวจสอบและจัดการกับ error ในการรับส่งข้อมูล ข้อมูลที่ถูกส่งบน Layer 2 เราจะเรียกว่า Frame
ซึ่งบน Layer 2 ก็จะแบ่งเป็น LAN และ WAN ครับ
ซึ่ง ปัจจุบัน บน Layer 2 LAN เรานิยมใช้เทคโนโลยีแบบ Ethernet มากที่สุด ส่วน WAN ก็จะมีหลายแบบแตกต่างกันไป เช่น Lease Line (HDLC , PPP) , MPLS , 3G และอื่นๆ

สำหรับ LAN ยังมีการแบ่งย่อยออกเป็น 2 sublayers คือ

Logical Link Control (LLC)

IEEE 802.2 ซึ่งจะให้บริการกับ Layer ด้านบนในการเข้าใช้สัญญาณใน การรับ-ส่งข้อมูล ตามมาตรฐาน IEEE802 แล้ว จะอนุญาตให้สถาปัตยกรรมของ LAN ที่ต่างกันสามารถทำงานร่วมกันได้ หมายความว่า  Layer ด้านบนไม่จำเป็นต้องทราบว่า Physical Layer ใช้สายสัญญาณประเภทใดในการรับ-ส่งข้อมูล เพราะ LLC จะรับผิดชอบในการปรับ Frame ข้อมูลให้สามารถส่งไปได้ในสายสัญญาณประเภทนั้นได้ และไม่จำเป็นต้องสนใจว่าข้อมูลจะส่งผ่านเครือข่ายแบบไหน เช่น Ethernet , Token Ring บลาๆๆ และไม่จำเป็นต้องรู้ว่าการส่งผ่านข้อมูลใน Physical Layer จะใช้การรับส่งข้อมูล แบบใด LLC จะเป็นผู้จัดการเรื่องเหล่านี้ได้ทั้งหมดครับ

Media Access Control (MAC)

IEEE 802.3 ใช้ควบคุมการติดต่อสื่อสารกับ Layer 1 และรับผิดชอบในการรับ-ส่งข้อมูลให้สำเร็จและถูกต้อง โดยมีการระบุ MAC Address ของอุปกรณ์เครือข่าย ซึ่งใช้อ้างอิงในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง เช่น

จาก ต้นทางส่งมาจาก MAC Address หมายเลข AAAA:AAAA:AAAA ส่งไปหาปลายทางหมายเลข BBBB:BBBB:BBBB เมื่อปลายทางได้รับข้อมูลก็จะรู้ว่าใครส่งมา เพื่อจะได้ตอบกลับไปถูกต้อง นั่นเอง

3.ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย
Layer 3 (Network Layer)


ทำหน้าที่ส่งข้อมูลข้ามเครือข่าย หรือ ข้าม network โดยส่งข้อมูลผ่าน Internet Protocol (IP) โดยมีการสร้างที่อยู่ขึ้นมา (Logical Address) เพื่อใช้อ้างอิงเวลาส่งข้อมูล เราเรียกว่า IP address ข้อมูลที่ถูกส่งมาจากต้นทาง เพื่อไปยังปลายทาง ที่ไม่ได้อยู่บนเครือข่ายเดียวกัน จำเป็นจะต้องพึ่งพาอุปกรณ์ที่ทำงานบน Layer 3 นั่นก็คือ Router หรือ Switch Layer 3 โดยใช้ Routing Protocol (OSPF , EIGRP) เพื่อหาเส้นทางและส่งข้อมูลนั้น (IP) ข้ามเครือข่ายไป

4.ชั้นสื่อสารเพื่อนำส่งข้อมูล
Layer 4 (Transport Layer)

ทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ Upper Layer ในการใช้งาน network services ต่างๆ หรือ Application ต่าง จากต้นทางไปยังปลายทาง (end-to-end connection) ในแต่ละ services ได้ โดยใช้ port number ในการส่งข้อมูลของ Layer 4 จะใช้งานผ่าน protocol 2 ตัว คือ TCP และ UDP

5.ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร
Layer 5 (Session Layer)

ทำหน้าที่ควบคุมการเชื่อมต่อ session เพื่อติดต่อจากต้นทาง กับ ปลายทาง ลองดูจากรูปตัวอย่างเผื่อจะทำให้เข้าใจง่ายขึ้น

6.ชั้นสื่อสารนำเสนอข้อมูล
Layer 6 (Presentation Layer)

ทำหน้าที่ในการแปล หรือ นำเสนอ structure , format , coding ต่างๆของข้อมูลบน application ที่จะส่งจากต้นทางไปยังปลายทาง ให้อยู่ในรูปแบบที่ฝั่งต้นทางและปลายทาง สามารถเข้าใจได้ทั้ง 2 ฝั่ง


7.ชั้นสื่อสารประยุกต์

Layer 7 (Application Layer)

ทำหน้าที่ติดต่อระหว่างผู้ใช้ (user) กับ application ที่ใช้งานบนเครือข่าย เช่น Web Browser (HTTP) , FTP , Telnet เป็นต้น สรุปแล้วมันก็คือพวก application ที่ใช้งานผ่าน network นั่นเอง

แนวคิดของการแบ่งเป็นชั้นสื่อสาร  คือ
1.เพื่อลดความซับซ้อน ทำให้ง่ายต่อการเรียนรู้และทำความเข้าใจ
2.เพื่อให้แต่ละชั้นสื่อสารมีบทบาทหน้าที่ที่ชัดเจน และแตกต่างกัน
3.เพื่อให้แต่ละชั้นสื่อสารปฏิบัติงานตามฟังก์ชั่นหน้าที่ ที่ได้รับมอบหมาย และสอดคล้องกับ มาตรฐานสากล
4.จาก ขอบเขตความรับผิดชอบในแต่ละชั้นสื่อสาร ทำให้การสื่อสารเกิดความคล่องตัว และเพื่อเป็นการป้องกันกรณีเกิดการเปลี่ยนแปลงบนชั้นสื่อสารหนึ่งๆ แล้วส่งผลกระทบต่อชั้นสื่อสารอื่นๆ
5.จำนวน ชั้นสื่อสารจะต้องมีจำนวนมากเพียงพอ และเหมาะสมต่อการจำแนกหน้าที่การทำงานรให้กับแต่ละชั้นสื่อสาร และไม่ควรมีมากจนดูเทอะทะ เกินความจำเป็น

TCP/IP เป็นโพรโทคอลมาตราฐานบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ซึ่งแบบจำลอง TCP/IP ประกอบด้วยชั้นสื่อสารต่างๆ ดังนี้

1.ชั้นสื่อสารทางการภาพ
2.ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล
3.ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย
4.ชั้นสื่อสารเพื่อนำส่งข้อมูล
5.ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร
6.ชั้นสื่อสารนำเสนอข้อมูล
7.ชั้นสื่อสารประยุกต์

การสื่อสารข้อมูลในและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารข้อมูล เป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสองอุปกรณ์ โดยมีจุดประสงค์หลักคือ ต้องการส่งข่าวสารจากที่หนึ่งไปยังอีกที่ 1

    สัญญาณแอนะล็อก เป็นสัญญาณที่เป็นรูปคลื่นขึ้นลงสลับกันไปแบบต่อเนื่อง สามารถส่งข้อมูลออกไปได้บนระยะทางที่ไกล

    สัญญาณดิจิตอล เป็นสัญญาณที่มีรูปแบบไม่ต่อเนื่อง รูปแบบของแรงดันไฟฟ้าจะมีค่า   0 หรือ 1 เท่านั้น ข้อดีของสัญญาณชนิดนี้ก็คือ เป็นสัญญาณที่ทนต่อสัญญาณรบกวนได้ดี

ส่วนประกอบของระบบการสื่อสาร ประกอบด้วย
    1. ข่าวสาร
    2. ผู้ส่ง ( แหล่งกำเนิดข่าวสาร )
    3. ผู้รับ ( จุดมุ่งหมายปลายทาง )
    4. สื่อกลางส่งข้อมูล
    5. โพรโทคอล

 คุณสมบัติพื้นฐาน 3 ประการของการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วย
    1. การส่งมอบ
    2. ความถูกต้องแน่นอน
    3. ระยะเวลา

    ทิศทางการส่งข้อมูล ในระบบการสื่อสารมี 3 รูปแบบด้วยกัน คือ

1. การสื่อสารแบบทิศทางเดียว (Simplex)

2. การสื่อสารแบบกึ่งสองทิศทาง (Half-Duplex)

3. การสื่อสารแบบสองทิศทาง (Full-Duplex)

 

   การสื่อสารโทรคมนาคม เกี่ยวข้อง กับการใช้เครื่องส่งทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถส่งผ่านตัวกลางไปยังจุดหมาย ปลายทางที่อยู่ระยะไกลได้ ตัวอย่างเทคโนโลยีการสื่อสารโทรคมนาคม เช่น โทรเลข โทรพิมพ์ โทรสาร โทรศัพท์ โทรทัศน์ วิทยุกระจายเสียงไมโครเวฟ และดาวเทียม

    เครือข่ายคอมพิวเตอร์  เป็นการนำกลุ่มคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปมาเชื่อมต่อกันเป็น เครือข่าย และสามารถแชร์ทรัพยากรบนเครือข่าย เช่น ไฟล์ข้อมูล หรือเครื่องพิมพ์ เพื่อใช้งานร่วมกันบนเครือข่ายได้

    ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่แบ่งแยกตามภูมิศาสตร์ มีอยู่ 3 ประเถทด้วยกันคือ
1.เครือข่ายท้องถิ่น(LAN)
2.เครือข่ายระดับเมือง(MAN)
3.เครือข่ายระดับประเทศ(WAN)

    ประโยชน์ของเครือข่ายท้องถิ่น ประกอบด้วย
1.การใช้ทรัพยากรร่วมกัน
2.ช่วยลดต้นทุน
3.เพิ่มความสะดวกในด้านการสื่อสาร
4.ความเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบ

    การติดตั้งเครือข่ายเพื่อใช้งาน ยังสามารถเลือกการเชื่อต่อตามสถาปัตยกรรมเครือข่ายที่เหมาะสมอันได้แก่ เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer และแบบ Client/Server

 

เกณฑ์วัดประสิทธิภาพของเครือข่าย สามารถพิจารณาจากกฎเกณฑ์ต่อไปนี้
1.สมรรถนะ ได้แก่ จำนวนผู้ใช้งานชนิดสื่อกลางที่ใช้ อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์
2.ความน่าเชื่อถือ ได้แก่ ความถี่ของความล้มเหลว ระยะเวลาในการกู้คืน และความคงทนต่อความล้มเหลว
3.ความปลอดภัย ได้แก่ การป้องกันบุคคลที่ไม่มีสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล และ การป้องกันไวรัสคอมพิวเตอร์

อ้างอิง

หนังสือการสื่อสารข้อมูลในเครือข่าย
https://teacherairnita.wordpress.com/
http://pop-comnetwork.blogspot.com/2015/11/4-peer-to-peer-clientserver.html
https://sites.google.com/site/netarm41/thisthang-kar-sng-khxmul
https://sites.google.com/site/netarm41/xngkh-prakxb-khxng-kar-suxsar-khx-ml
http://senthanakorn.blogspot.com