Open system Protocol concept TCP/IP TCP/IP Sub Protocol Internet Technology Open system Protocol concept TCP/IP TCP/IP Sub Protocol

ระบบเปิด (Open System) ในยุคต้นๆ ของการสื่อสาร เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งมีความต้องการรับส่งข้อมูลกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ การเชื่อมต่อเข้าด้วยกันระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์สองระบบเป็นระบบเครือข่ายก็เกิดขึ้น ปัญหาที่ตามมา ผู้ผลิตต่างคนก็ต่างผลิตอุปกรณ์ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ระหว่างระบบที่แตกต่างกันหรือคนละผู้ผลิตเป็นสิ่งที่ทำได้ยากมาก

ระบบเปิด (ต่อ) เนื่องมาจากขาดมาตรฐานส่วนกลางที่จำเป็นต้องใช้ในการรับส่งข้อมูล ผู้ผลิตแต่ละรายจะมีมาตรฐานของตนเองซึ่งเข้ากันไม่ได้กับของผู้ผลิตรายอื่น ๆ ทำให้ผู้ใช้ต้องผูกติดอยู่กับผู้ผลิตรายใดรายหนึ่ง เป็นขีดจำกัดในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แต่ละชนิดไม่ให้รับส่งข้อมูลกันได้ เรียกระบบคอมพิวเตอร์ในยุดนั้นว่า ระบบปิด (Close System)

ระบบเปิด (ต่อ) ปัญหานี้ทำให้หน่วยงานกำหนดมาตรฐานสากล คือ International Standards Organization หรือ ISO ทำการกำหนดมาตรฐานที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ระบบหนึ่งไปยังคอมพิวเตอร์ในอีกระบบหนึ่งขึ้น จุดมุ่งหมาย คือ เปิดช่องให้ข้อมูลที่เก็บอยู่ในในระบบคอมพิวเตอร์หนึ่ง ๆ รับส่งไปยังคอมพิวเตอร์ที่เป็นระบบเดียวกันหรือต่างระบบได้อย่างอิสระ โดยไม่ขึ้นกับผู้ผลิตอย่างที่เป็นอยู่ในอดีต

ระบบเปิด (ต่อ) เรียกการทำงานในลักษณะนี้ว่า ระบบเปิด (Open System) โครงสร้างของมาตรฐานการรับส่งข้อมูลนี้ เรียกว่า Open System Interconnection หรือ OSI Model จัดทำขึ้นในปี ค.ศ. 1977 ทำการเผยแพร่ในปี ค.ศ. 1984

OSI Model OSI Model = Open Systems Interconnection Model เป็นแบบของการสื่อสารของระบบคอมพิวเตอร์ เพื่อให้คอมพิวเตอร์สองระบบที่เป็นระบบเดียวกันหรือต่างระบบ สามารถรับส่งข้อมูลกันได้ กำหนดให้การสื่อสารข้อมูลจากระบบคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังระบบหนึ่ง แบ่งออกเป็น 7 ชั้นย่อย ๆ คอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบจะมีขั้นตอนทั้ง 7 ชั้นนี้เหมือนกันทั้งสองฝั่ง ชื่อเต็มของแบบการสื่อสารข้อมูล คือ OSI 7-Layer Reference Model เรียกย่อ ๆ ว่า OSI Model

OSI Model (ต่อ) โครงสร้างของ OSI Model

OSI Model (ต่อ) แต่ละชั้นของแบบการสื่อสารข้อมูลจะเรียกว่า Layer หรือ “ชั้น” ของแบบการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วยชั้นย่อย ๆ 7 ชั้น

OSI Model (ต่อ) การรับส่งข้อมูลของ OSI Model

OSI Model (ต่อ) ในแต่ละชั้นหรือแต่ละ Layer จะเสมือนเชื่อมต่อเพื่อส่งข้อมูลอยู่กับชั้นเดียวกันในคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่ง แต่ในการเชื่อมต่อจริง ๆ แล้วจะมีเพียง Layer ที่ 1 ซึ่งเป็นชั้นล่างสุดเท่านั้นที่จะมีการรับส่งข้อมูลเกิดขึ้นผ่านสายส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง สำหรับใน Layer อื่น ๆ จะไม่ได้เชื่อมต่อกันจริง เพียงแต่ทำงานเสมือนว่ามีการติดตั้งรับส่งข้อมูลกับชั้นเดียวกันของคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่งเท่านั้น

OSI Model (ต่อ) แต่ละชั้นที่ทำหน้าที่รับส่งข้อมูลจะมีการติดต่อรับส่งข้อมูลกับชั้นที่อยู่ติดกับตัวเองเท่านั้น เช่น คอมพิวเตอร์ด้านที่ส่งข้อมูลออกไปให้ผู้รับใน Layer ที่ 7 จะเชื่อมต่อกับ Layer ที่ 6 เท่านั้น จะไม่มีเหตุการณ์ที่ Layer ที่ 7 จะกระโดดไปทำการรับส่งข้อมูลกับ Layer ที่ 4 หรือ 5 จะติดต่อรับส่งข้อมูลข้ามกระโดดไปชั้นอื่น ๆ ในคอมพิวเตอร์ของตัวเองไม่ได้

OSI Model (ต่อ) แต่ละชั้นของการรับส่งข้อมูลจะมีฟังก์ชันการทำงานที่แน่นอน และแยกเด็ดขาดออกจากกัน บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์ผลิตอุปกรณ์โดยอ้างอิงมาตรฐานที่กำหนด ทำให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ในชั้นสื่อสารที่ตนเองถนัด ผลลัพธ์ที่ได้ : ทำให้สามารถนำอุปกรณ์ของผู้ผลิตแต่ละรายมาเชื่อมต่อกันได้อย่างไม่มีขีดจำกัด

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 7 Application Layer เป็นชั้นที่อยู่บนสุดของขบวนการรับส่งข้อมูล ทำหน้าที่ติดต่อกับผู้ใช้ โดยจะรับคำสั่งต่าง ๆ จากผู้ใช้ส่งให้คอมพิวเตอร์แปลความหมาย และทำงานตามคำสั่งที่ได้รับในระดับโปรแกรมประยุกต์ เช่น แปลความหมายของการกดปุ่มบนเมาส์ให้เป็นคำสั่งในการ Copy file หรือดึงข้อมูลมาแสดงผลบนจอภาพ

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 7 Application Layer (ต่อ) การแปลคำสั่งจากผู้ใช้ส่งให้กับคอมพิวเตอร์รับไปทำงานนี้ จะต้องแปลออกมาถูกต้องตามกฎ (Syntax) ที่ใช้ในระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์นั้น ๆ ตัวอย่างเช่น ในการสร้าง file คำสั่งที่ใช้จะต้องสร้าง file ได้ถูกต้อง มีชื่อ file ไม่เกินจำนวนที่ระบบปฏิบัติการใช้อยู่ ชื่อ file ต้องประกอบด้วยตัวอักษรตามที่กำหนด ไม่มีตัวอักษรต้องห้ามมาตั้งเป็นชื่อ file

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 6 Presentation Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่ตกลงกับคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่งในชั้นเดียวกันว่า การรับส่งข้อมูลในระดับโปรแกรมประยุกต์จะมีขั้นตอนและข้อบังคับอย่างไร ข้อมูลที่ทำการรับส่งใน Layer ที่ 6 นี้จะอยู่ในรูปแบบของข้อมูลชั้นสูง ซึ่งอยู่ในรูปแบบของคำสั่งที่มีกฎ (Syntax) บังคับอย่างแน่นอน เช่น ในการ Copy file ก็จะมีขั้นตอนย่อยประกอบกัน คือ สร้าง file ที่กำหนดขึ้นมาเสียก่อน จากนั้นจึงเปิด file แล้วทำการรับข้อมูลปลายทางมาเก็บลงใน file ที่สร้างขึ้นใหม่นี้

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 6 Presentation Layer (ต่อ) เนื้อหาของข้อมูลที่ทำการรับส่งระหว่างกัน ก็คือ คำสั่งของขั้นตอนย่อย ๆ ข้างต้น คำสั่งเหล่านี้จะต้องหมายถึงว่าจะให้ทำอะไรบ้าง และถูกต้องตามกฎด้วย

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 5 Session Layer ทำหน้าที่ควบคุม “จังหวะ” ในการรับส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์ทั้งสองด้าน ที่รับส่งแลกเปลี่ยนข้อมูลกันให้มีความสอดคล้อง (Synchronization) และกำหนดวิธีที่ใช้รับส่งข้อมูล เช่น ในการกำหนดวิธีการส่ง อาจจะเป็นในลักษณะสลับกันส่ง (Half Duplex) หรือรับส่งข้อมูลพร้อมกันทั้งสองด้าน (Full Duplex)

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 5 Session Layer (ต่อ) จะอยู่ในรูปของ dialog หรือประโยคของข้อมูลที่สนทนาโต้ตอบกันระหว่างด้านรับและด้านที่ส่งข้อมูล ไม่ได้มองเป็นคำสั่งอย่างใน Layer ที่ 6 เช่น เมื่อผู้รับได้รับข้อมูลส่วนแรกจากผู้ส่ง ก็จะโต้ตอบกลับไปให้ผู้ส่งรู้ว่าได้รับข้อมูลส่วนแรกเรียบร้อยแล้ว และพร้อมที่จะรับส่งข้อมูลส่วนที่สองต่อไป คล้ายกับการสนทนาโต้ตอบกันระหว่างผู้รับและผู้ส่งนั่นเอง

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 4 Transport Layer หน้าที่เชื่อมต่อการรับส่งข้อมูลระดับสูงของ Layer ที่ 5 (ซึ่งมองข้อมูลอยู่ในรูปที่เรียกว่า dialog หรือประโยคของข้อมูลที่โต้ตอบกัน) มาเป็นข้อมูลที่รับส่งในระดับ Hardware เช่น แปลงค่าหรือชื่อของคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายให้เป็น network address พร้อมทั้งเป็นชั้นที่ควบคุมการรับส่งข้อมูลจากปลายด้านส่งถึงปลายด้านรับข้อมูลให้ข้อมูลมีการไหลลื่นตลอดเส้นทางตามจังหวะที่ควบคุมจาก Layer ที่ 5

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 4 Transport Layer (ต่อ) Layer ที่ 4 นี้จะเป็นรอยต่อระหว่างการรับส่งข้อมูลของ Software และ Hardware หน้าที่อีกประการ คือ การควบคุมคุณภาพของการรับส่งข้อมูลให้มีมาตรฐานในระดับที่ตกลงกันของทั้งสองฝ่าย และการตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย ๆ ให้เหมาะกับลักษณะการทำงานของ Hardware ที่ใช้ในเครือข่าย เช่น หาก Layer ที่ 5 ต้องการส่งข้อมูลที่มีความยาวมากเกินกว่าที่ระบบเครือข่าย จะส่งให้ Layer ที่ 4 ก็จะทำหน้าที่ตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย ๆ แล้วส่งไปให้ผู้รับ ข้อมูลที่ได้รับปลายทางก็จะถูกนำมาต่อกันที่ Layer ที่ 4 ของด้านผู้รับ และส่งให้ Layer ที่ 5 ต่อไป

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 3 Network Layer ทำหน้าที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ของด้านรับและด้านส่งเข้าหากันผ่านระบบเครือข่าย พร้อมทั้งเลือกหรือกำหนดเส้นทางที่จะใช้ในการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน และส่งผ่านข้อมูลที่ได้รับไปยังอุปกรณ์ในเครือข่ายต่าง ๆ จนกระทั่งถึงปลายทาง

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 3 Network Layer (ต่อ) ใน Layer ที่ 3 นี้ข้อมูลที่รับส่งกันจะอยู่ในรูปแบบของกลุ่มข้อมูลที่เรียกว่า Packet หรือ Frame ซึ่งประกอบด้วย Address ของผู้รับ Address ของผู้ส่ง ลำดับการส่ง Checksum ส่วนของข้อมูล

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 2 Datalink Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่เชื่อมการรับส่งข้อมูลในระดับ Hardware เมื่อมีการสั่งให้รับข้อมูลจาก Layer ที่ 3 ลงมา Layer ที่ 2 จะทำหน้าที่แปลคำสั่งนั้นให้เป็นคำสั่งควบคุม Hardware ที่ใช้รับส่งข้อมูล ทำการตรวจสอบข้อผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลของระดับ Hardware แก้ไขข้อผิดพลาดที่ตรวจพบนั้น

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 2 Datalink Layer (ต่อ) ข้อมูลที่อยู่ใน Layer ที่ 2 นี้จะอยู่ในรูปของ Frame คือ กลุ่มของข้อมูลที่มีรูปร่างตามข้อบังคับของ Hardware ที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล เช่น ถ้า Hardware ที่ใช้เป็น Ethernet LAN ข้อมูลก็จะมีรูปร่างของ Frame ตามที่ระบุไว้ในมาตรฐานของ Ethernet หากว่า Hardware ที่ใช้รับส่งข้อมูลเป็นชนิดอื่น เช่น Token Ring LAN หรือ Fiber Distributed Data Interface (FDDI) รูปร่างของ Frame ที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลก็จะเปลี่ยนไปตามมาตรฐานนั้น ๆ

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 1 Physical Layer เป็นชั้นเดียวที่มีการเชื่อมต่อกันทางกายภาพระหว่างคอมพิวเตอร์สองระบบที่ทำการรับส่งข้อมูลกัน โดยจะกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของ Hardware ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบ

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 1 Physical Layer (ต่อ) ตัวอย่างเช่น สายที่รับส่งข้อมูลเป็นแบบไหน ข้อต่อหรือปลั๊กที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร ใช้ไฟกี่โวลต์ ความเร็วในการรับส่งข้อมูลเป็นเท่าใด สัญญาณที่ใช้รับส่งข้อมูลในสายมีรูปร่างอย่างไร ข้อมูลใน Layer ที่ 1 นี้จะมองเห็นเป็นการรับส่งข้อมูลทีละบิตเรียงต่อกันไป การรับส่งจะส่งข้อมูล “0” หรือ “1” ไปให้คอมพิวเตอร์ด้านรับข้อมูลในระดับ Hardware เท่านั้น

OSI Model (ต่อ) Layer ที่ 1 Physical Layer (ต่อ) หากการรับส่งข้อมูลมีปัญหาเนื่องจาก Hardware เช่น สายสัญญาณที่ใช้รับส่งข้อมูลขาด อุปกรณ์เสียหาย จะเป็นหน้าที่ของ Layer ที่ 1 ที่จะตรวจสอบและแจ้งข้อผิดพลาดนั้น

OSI Model (ต่อ) การทำงานของ OSI Model สามารถเปรียบเทียบได้กับการใช้ลิฟต์ การรับส่งข้อมูลใน OSI Model ข้อมูลจากชั้นบนสุด คือ Layer ที่ 7 เมื่อถูกส่งลงไปในชั้นถัดลงไป ข้อมูลเดิมจะถูกผนึกรวมกับข้อมูลที่ใช้ควบคุมของแต่ละชั้นซ้อน ๆ กันเป็นลำดับเท่ากับจำนวนชั้นที่ผ่านลงไป เช่น ถ้าระหว่างทางมีการส่งผ่านเครือข่ายอื่น ๆ อาจจะมีอุปกรณ์เครือข่ายและลำดับชั้นที่เกี่ยวข้องเพียง 3 ชั้นล่าง คือ Layer ที่ 1, 2 และ 3 เท่านั้นก็ได้ เมื่อถึงปลายทางผู้รับจึงจะมีการเชื่อมต่อครบทั้ง 7 ชั้น

OSI Model (ต่อ) การรับส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์สองระบบนั้น แต่ระหว่างเส้นทางนั้นอาจจะผ่านอุปกรณ์เครือข่ายบางอย่างที่ทำงานโดยมีลำดับชั้นไม่ครบ 7 ชั้นก็ได้

Sender Receiver Intermediate Node

ระบบเปิด (Open System) Topics of this week ระบบเปิด (Open System) ระบบเปิด (Open System) และ ระบบปิด (Close System) OSI Model รูปแบบการถ่ายทอดข้อความ แนวคิดของโปรโตคอล (Protocol Concept) Protocol TCP/IP Protocol ย่อยใน TCP/IP

โปรโตคอล (Protocol) ระบบคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่ออยู่ในระบบเครือข่ายอาจจะใช้ Hardware และ Software ที่เหมือนกันหรือแตกต่างกัน ดังนั้นการที่จะส่งผ่านข้อมูลถึงกันและตีความได้อย่างถูกต้องตรงกันจะต้องทำข้อกำหนดร่วมกันในการสื่อสารเสียก่อน จะต้องกำหนดระเบียบวิธีในการติดต่อให้ตรงกัน เปรียบเสมือนกับการสื่อสารกันของมนุษย์ ถ้าเราต้องการจะติดต่อกับผู้คนต่างเชื้อชาติต่างภาษาให้เข้าใจได้ถูกต้องตรงกัน ก็จะต้องตกลงกันเสียก่อนว่า จะติดต่อสื่อสารกันอย่างไร ด้วยภาษาใดถึงจะเข้าใจกันได้

โปรโตคอล (ต่อ) เช่น ปัจจุบันภาษาอังกฤษถูกใช้เป็นภาษากลางในการติดต่อกันมา ทำให้เราพูดได้ว่าภาษาอังกฤษเปรียบเสมือนเป็นภาษามาตรฐานในการสื่อสารของมนุษย์ ภาษาอังกฤษเป็นโปรโตคอลในการสื่อสารของมนุษย์ที่มีการใช้งานอย่างแพร่หลาย ในแง่การสื่อสารข้อมูล โปรโตคอล TCP/IP เป็นโปรโตคอลหลักที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลในเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

โปรโตคอล (ต่อ) โปรโตคอล คือ ระเบียบวิธีที่กำหนดขึ้นสำหรับการสื่อสารข้อมูล ให้สามารถส่งผ่านข้อมูลไปยังปลายทางได้ถูกต้อง ในปัจจุบันโปรโตคอลในการสื่อสารข้อมูลมีหลายโปรโตคอล นอกเหนือจาก TCP/IP คล้ายกับภาษาต่าง ๆ ในโลกนี้ที่นอกจากภาษาอังกฤษแล้วก็ยังมีภาษาจีน ญี่ปุ่น ฝรั่งเศส เยอรมัน และอื่น ๆ อีกมากมาย ในด้านโปรโตคอลสื่อสารข้อมูลก็เช่นกัน ได้มีการออกแบบโปรโตคอลอื่น ๆ ขึ้นมาใช้งานอีกมาก เช่น โปรโตคอล IPX/SPX โปรโตคอล NetBEUI เป็นต้น

โปรโตคอล TCP/IP TCP/IP = Transmission Control Protocol/Internet Protocol ได้รับการพัฒนาขึ้นมาในปี ค.ศ 1973 เพื่อใช้ในระบบเครือข่าย ARPANet ซึ่งเชื่อมต่อระบบเครือข่ายหลายระบบเข้าด้วยกัน จึงจัดเป็นโปรโตคอลสำหรับระบบเครือข่ายวงกว้าง (WAN) รุ่นแรกที่มีใช้งาน ต่อมาจึงได้รับการพัฒนาให้มีความสามารถเพิ่มขึ้น ได้แก่ การเชื่อมต่อทางไกล (remote login) การแลกเปลี่ยนแฟ้มข้อมูล (file transfer) จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (electronic-mail) การค้นหาเส้นทางข้อมูล (routing) รวมทั้งสามารถใช้งานบนเครื่องพีชีได้ด้วย

โปรโตคอล TCP/IP (ต่อ) ในปี ค.ศ. 1983 โปรโตคอล TCP/IP ได้ถูกกำหนดเป็นมาตรฐานบนระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ซึ่ง Host ทุก Host จะต้องใช้โปรโตคอลนี้

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model โปรโตคอล TCP/IP มีการจัดกลไกการทำงานเป็นชั้นหรือ Layer โดยแต่ละ Layer จะมีการทำงานเทียบได้กับ OSI Model มาตรฐาน แต่ละ Layer จะประกอบด้วย 1. Process layer 2. Host-to-Host layer 3. Internetwork layer 4. Network Interface layer

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Process Layer เป็น Layer ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อกับผู้ใช้และผู้ให้บริการต่าง ๆ เปรียบเทียบได้กับ Application Layer และ Presentation Layer ใน OSI Model มี Protocol ที่ใช้งานใน Layer นี้ คือ FTP, HTTP, SMTP, DNS, Telnet, SNMP และ TFTP เมื่อผู้ใช้ต้องการติดต่อกับ Server ด้วยเรื่องใด โปรแกรมก็จะทำการเรียกโปรโตคอลที่เหมาะสมมาใช้งาน เช่น เมื่อผู้ใช้ต้องการทำการ Download File ก็จะมีการเรียกเอาโปรโตคอล FTP มาใช้

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Process Layer (ต่อ) Protocol HTTP (Hypertext Transport Protocol) ถูกกำหนดมาเพื่อใช้สำหรับการส่งข้อมูลจาก Server ไปยัง Client โดยที่ข้อมูลที่ทำการส่งไปนั้นจะมีหลากหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็น Text, Image, Binary หรือ Bit Stream (ข้อมูลประเภทเสียง และ VDO)

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Process Layer (ต่อ) Protocol FTP (File Transfer Protocol) ถูกกำหนดขึ้นมาเพื่อใช้ในการรับส่งข้อมูลประเภทแฟ้มข้อมูลระหว่าง Client และ Server โดยปกติจะใช้ port ที่ 20 และ 21 เป็นช่องทางในการสื่อสารที่ตัว Server โดยที่ port ที่ 21 ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่ใช้ในการควบคุมการติดต่อ และ port ที่ 20 จะใช้ในการรับส่งข้อมูล

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Process Layer (ต่อ) Protocol SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) ถูกกำหนดมาเพื่อใช้ในการควบคุมการรับส่ง Electronic Mail Protocol DNS (Domain Name System) ถูกกำหนดมาเพื่อใช้ในการค้นหาที่อยู่ (IP address) ของ Server ที่ Client ต้องการติดต่อด้วย

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Host-to-Host Layer เป็น Layer ที่ทำการควบคุมการไหลของข้อมูล ควบคุมข้อผิดพลาดในการรับส่งข้อมูล ควบคุมการรับส่งจากปลายด้านส่งถึงปลายด้านรับข้อมูล และตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อยให้เหมาะสมกับเครือข่ายที่ใช้รับส่งข้อมูล รวมทั้งประกอบข้อมูลส่วนย่อย ๆ นี้เข้าด้วยกันเมื่อถึงปลายทาง ทำหน้าที่คล้ายกับ Layer ที่ 4 ของ OSI Model

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Host-to-Host Layer (ต่อ) ใน Layer นี้มี Protocol ที่ใช้งานอยู่สองตัวคือ TCP (Transport Control Protocol) UDP (User Datagram Protocol) โปรโตคอลทั้งสองทำหน้าที่ในลักษณะเดียวกัน แต่จะแตกต่างที่กระบวนการที่ใช้

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Host-to-Host Layer (ต่อ) Protocol TCP (Transport Control Protocol) เป็นโปรโตคอลที่มีการรับส่งข้อมูลแบบ Stream Oriented Protocol หมายความว่า การรับส่งข้อมูลจะไม่คำนึงถึงข้อมูลที่จะส่งไป แต่จะแบ่งข้อมูลเป็นส่วยย่อย ๆ ก่อน และจึงส่งไปยังปลายทางอย่างต่อเนื่องเป็นลำดับข้อมูล ในกรณีที่ข้อมูลส่วนใดส่วนหนึ่งหายไป ก็จะส่งข้อมูลส่วนนั้นใหม่อีกครั้ง ปลายทางก็จะทำหน้าที่จัดเรียงส่วนของข้อมูล Datagram ใหม่ให้ต่อเนื่องกันและประกอบกันเป็นข้อมูลทั้งหมดได้ เหมาะกับการสื่อสารที่ความถูกต้องของข้อมูลสำคัญกว่าความเร็วในการสื่อสาร

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Host-to-Host Layer (ต่อ) Protocol UDP (User Datagram Protocol) ไม่ต้องอาศัยการสร้างช่องทางการเชื่อมต่อกัน (Connectionless) ระหว่างเครื่องเซิร์ฟเวอร์ที่ให้บริการและเครื่องที่ขอใช้บริการ โดยที่ไม่ต้องแจ้งให้ฝ่ายรับข้อมูลเตรียมรับข้อมูลเหมือนโปรโตคอล TCP ไม่มีการตรวจสอบความถูกต้องในการรับส่งข้อมูลนั้นด้วย ไม่มีการส่งข้อมูลใหม่อีกในกรณีที่เกิดความผิดพลาดของการส่งข้อมูล Application หรือ Process ใดที่ต้องอาศัยโปรโตคอล UDP ในการส่งผ่านข้อมูลก็อาจจะต้องสร้างขบวนการตรวจสอบข้อมูลขึ้นมาเอง เหมาะกับการสื่อสารที่ความเร็วในการสื่อสารสำคัญกว่าความถูกต้องของข้อมูล

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่เลือกเส้นทางการรับส่งผ่านอุปกรณ์เครือข่ายต่าง ๆ จนไปถึงผู้รับข้อมูล ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับ Layer ที่ 3 ของ OSI Model คือ เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับระบบเครือข่ายที่อยู่ชั้นล่างลงไป ได้แก่ โปรโตคอล IP ในชั้นนี้มีการทำงานสองส่วนที่สำคัญ คือ การหาเส้นทาง (Routing) และ การกำหนดตำแหน่งที่อยู่ (Addressing)

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) การเชื่อมโยงอุปกรณ์ของเครือข่ายเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถแชร์การใช้อุปกรณ์ร่วมกันได้ หรือสามารถส่งผ่านข้อมูลไปมาระหว่างกันได้ถูกต้อง ต้องการระบุหมายเลขของอุปกรณ์ทุกชิ้นทุกชนิดในเครือข่าย เพื่อให้อ้างอิงได้โดยไม่ซ้ำกัน เพราะถ้าซ้ำกันแล้วการรับส่งข้อมูลอาจจะไม่ถึงผู้รับปลายทางได้อย่างถูกต้อง

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) เลขหมายดังกล่าวเรียกว่า Address หรือเลขหมายประจำตัวที่มีข้อกำหนดเป็นมาตรฐาน ซึ่งในการใช้งานโปรโตคอล TCP/IP เลขหมายที่ระบุ เรียกว่า IP Address (Internet Protocol Address)

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) IP Address เป็นค่าตัวเลขขนาด 32 บิต ถูกแบ่งออกเป็นส่วนละ 8 บิต รวมเป็น 4 ส่วนและคั่นแต่ละส่วนด้วยเครื่องหมายจุด (.) ดังนั้นค่าตัวเลขในแต่ละส่วนจะมีค่าได้ตั้งแต่ 0 ถึง 255 (28) ตัวอย่างของ IP Address เช่น 202.28.71.159 หรือ 10.0.0.1 เป็นต้น 11001010.00011100. 01000111. 10011111 202 . 28 . 71 . 159

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) โครงสร้างของ IP address แบ่งออกเป็นสองส่วนใหญ่ ๆ คือ ค่าของหมายเลขเครือข่าย (Network Address) ซึ่งใช้ในการบ่งบอกว่าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นๆอยู่ในระบบเครือข่ายใด เครื่องในระบบเครือข่ายเดียว จะมี Network Address เหมือนกันเสมอ เช่น ในเครือข่ายของ มวล จะมี Network Address อยู่ในช่วง 202.28.68.xxx – 202.28.71.xxx ค่าของหมายเลขอุปกรณ์ (Host Address) เพื่อใช้เป็นการบ่งชี้ว่าเป็นเครื่องใดในระบบเครือข่ายนั้น ๆ

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) ตัวอย่างเช่น มีเครื่อง Web Server เชื่อมต่อในเครือข่าย 2 เครื่อง โดยแต่ละเครื่องมี IP Address ประจำตัวคือ 205.144.78.2 และ 205.144.78.3 ตามลำดับ เครื่องทั้งสองมีค่าของเลขหมายเครือข่ายเหมือนกัน คือ 205.144.78 แสดงว่าเครื่องทั้งสองต่อเชื่อมอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน บนสายสัญญาณที่เชื่อมโยงเส้นเดียวกัน แต่มีหมายเลขประจำตัวเครื่องที่แตกต่างกันคือ 2 และ 3 ตามลำดับ

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) การแบ่งส่วนจะเป็นไปตามการแบ่งระดับชั้นของเครือข่าย เรียกว่า Network Class เพื่อให้สามารถแจกจ่าย IP Address ให้กับเครือข่ายต่าง ๆ ได้อย่างเหมาะสม เพราะในแต่ละเครือข่ายมักจะแตกต่างกัน บางเครือข่ายก็จะมีจำนวนเครื่องลูกข่ายมาก บางเครือข่ายมีน้อยแต่มีเครือข่ายย่อย ๆ ในเครือข่ายหลักจำนวนมาก

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) ถ้าไม่มีการจัดลำดับของเครือข่ายให้ดี IP Address ก็จะถูกใช้งานอย่างสิ้นเปลืองและใช้งานไม่เต็มจำนวนที่มี ลำดับชั้นของเครือข่ายแบ่งออกเป็น 5 ลำดับ คือ Class A, B, C, D และ E

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) Class A net.host.host.host 0-127.0-255.0-255.0-255 เช่น ค่า IP Address ของ Class A เป็น 121.7.23.3 หมายถึง เครือข่ายเลขที่ 121 หมายเลขเครื่องคือ 7.23.3

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) Class B net.net.host.host 128-191.0-255.0-255.0-255 เช่น ค่า IP Address ของ Class B เป็น 137.103.210.2 หมายถึง เครือข่ายเลขที่ 137.103 หมายเลขเครื่องคือ 210.2

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) Class C net.net.net.host 192-223.0-255.0-255.0-255 เช่น ค่า IP Address ของ Class C เป็น 202.182.255.3หมายถึง เครือข่ายเลขที่ 202.182.255 หมายเลขเครื่องคือ 3

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) Class D เป็นการกำหนด IP Address สำรองไว้สำหรับส่งข้อมูลแบบ Multicast ซึ่งจะไม่มีการแจกจ่ายให้ใช้งานทั่วไป Class E เป็นการกำหนด IP Address พิเศษที่ใช้สำหรับงานทดสอบและพัฒนา ไม่มีการกำหนดให้ใช้งานทั่วไป

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Internetwork Layer (ต่อ) ปัจจุบันระบบ IP address แบบนี้ (IPV4) เริ่มไม่สามารถรองรับจำนวนเครือข่ายและ Host ที่มีเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วได้ โดยเฉพาะเครือข่ายในชั้น Class C นั้นได้ขาดแคลนแล้ว ดังนั้นจึงได้มีการออกแบบระบบ IP Address แบบใหม่ที่คือ IPV6 ซึ่งจะความสามารถในการรองรับการขยายตัวอย่างรวดเร็วได้ โดยเพิ่มจำนวนค่าตัวเลขในแต่ละส่วนจาก 32 บิตไปเป็น 128 บิต

IPv6 IETF (The Internet Engineering Task Force) ได้พัฒนาอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นใหม่ขึ้น คือ รุ่นที่หก (IPv6) โดยมีวัตถุประสงค์ IPv6 เพื่อปรับปรุงโครงสร้างของตัวโพรโตคอล ให้รองรับหมายเลขแอดเดรสจำนวนมาก และปรับปรุงคุณลักษณะอื่นๆ อีกหลายประการ ทั้งในแง่ของประสิทธิภาพและความปลอดภัยรองรับระบบแอพพลิเคชั่น (application) ใหม่ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลแพ็กเก็ต (packet) ให้ดีขึ้น ทำให้สามารถตอบสนองต่อการขยายตัวและความต้องการใช้งานเทคโนโลยีบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตใน อนาคตได้เป็นอย่างดี

IPv6 ประโยชน์หลักของ IPv6 คือ จำนวน IP address ที่เพิ่มขึ้นอย่างมากมายมหาศาล IPv4 address มี 32 บิต ในขณะที่ IPv6 address มี 128 บิต ความสำคัญของการมี IP address ที่ไม่ซ้ำกันและสามารถเห็นกันได้ทั่วโลก จะช่วยผลักดันการพัฒนา แอพพลิเคชั่นแบบ peer-to-peer ที่ต้องการ IP address จริงเป็นจำนวนมาก เช่นการทำ file sharing, instant messaging, และ online gaming แอพพลิเคชั่นเหล่านี้มีข้อจำกัดภายใต้ IPv4 address เนื่องจากผู้ใช้บางส่วนที่ได้รับจัดสรร IP address ผ่าน NAT (Network Address Translation) ไม่มี IP address จริง จึงไม่สามารถใช้แอพพลิเคชั่นเหล่านี้ได้

IPv6 ส่วนประกอบหลักๆ ของโพรโตคอล IPv6 ได้ถูกกำหนดขึ้นเรียบร้อยและออกเป็น RFC (Request For Comments) ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1998 ยังคงเหลือในส่วนความสามารถและคุณลักษณะปลีกย่อย เช่น การจัดสรรชุดหมายเลข IPv6 การทำ multi-homing หรือการทำ network management ที่ยังต้องรอการกำหนดมาตรฐาน แต่ในส่วนนี้ไม่น่าจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฮาร์ดแวร์ หรือ ซอฟท์แวร์มากนัก ในประเทศไทยยังไม่มีการใช้ IPv6 ในเชิงพาณิชย์ มีแต่ในเครือข่ายทดสอบของหน่วยงานวิจัยและมหาวิทยาลัยต่างๆ

IPv6    หมายเลข IPv6 มี 128 บิต ประกอบไปด้วย กลุ่มตัวเลข 8 กลุ่มเขียนขั้นด้วยเครื่องหมาย “:” โดยแต่ละกลุ่มคือเลขฐาน 16 จำนวน 4 ตัว (16 บิต) เช่น        3fee:085b:1f1f:0000:0000:0000:00a9:1234        0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001        fec0:0000:0000:0000:0200:3cff:fec6:172e        2001:0000:0000:34fe:0000:0000:00ff:0321

โปรโตคอล TCP/IP และ OSI Model (ต่อ) Network Interface Layer เป็น Layer ที่ทำหน้าที่ในการควบคุม Hardware การรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย เทียบได้กับ Layer ที่ 1 และ 2 ของ OSI Model จะทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ Hardware และควบคุมการรับส่งข้อมูลในระดับ Hardware ของเครือข่าย ซึ่งที่ใช้กันอยู่จะเป็นมาตรฐานของ IEEE ได้แก่ IEEE 802.3 จะเป็นการเชื่อมต่อผ่าน LAN แบบ Ethernet LAN หรือ IEEE 802.5 จะเป็นการเชื่อมต่อผ่าน LAN แบบ Token Ring เป็นต้น