บทที่ 3. โครงสร้างของโปรโตคอล TCP/IP

แบ่งออกเป็น 3 ส่วนหลักๆ คือส่วนกรรมวิธีปฎิบัติการหรือโปรเซส(Process) โฮสต์ (Host) และเครือข่าย (Network) มีการทำงานที่สัมพันธ์กัน ทำให้สามารถจัดรูปแบบของสถาปัตยกรรม TCP/IP ได้เป็น 4 เลเยอร์ ซึ่งได้แก่
1.เลเยอร์ Network Access จะประกอบด้วยโปรโตคอลที่ทำหน้าที่ติดต่อสื่อสารเข้ากับเครือข่าย หน้าที่ของโปรโตคอลนี้คือจัดเส้นทางของข้อมูลให้ระหว่างโฮสต์กับโฮสต์ ควบคุมการไหลของข้อมูล และควบคุมความผิดพลาดของข้อมูล
2.เลเยอร์ Internet ประกอบด้วยขั้นตอนการอนุญาติให้ข้อมูลไหลผ่านไปมาระหว่างโฮสต์ของเครือข่าย 2 เครือข่ายหรือมากกว่า มีหน้าที่จัดเส้นทางของข้อมูล และยังต้องทำหน้าที่เป็นเกตเวย์สำหรับการติดต่อกับเครือข่ายอื่นอีกด้วย
3.เลเยอร์ Host-to-Host ประกอบด้วยโปรโตคอลที่ทำหน้าที่ส่งผ่านแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเอนทิตี้ของโฮสต์ต่างเครื่องกัน และยังมีหน้าที่ในการควบคุมการไหลของข้อมูลและควบคุมความผิดพลาดของข้อมูลด้วย โปรโตคอลที่ใช้กันโดยทั่วไปในเลเยอร์ชั้นนี้ได้แก่ 1. โปรโตคอล Reliable Connection-Oriented ทำหน้าที่จัดลำดับของข้อมูล ตรวจสอบตำแหน่งของต้นทางและปลายทางของข้อมูล 2. โปรโตคอล Datagram เพื่อลดขนาดของ Overhead ของข้อมูล และจัดเส้นทางการสื่อสาร3. โปรโตคอล Speed เพื่อเพิ่มความเร็วในการสื่อสารข้อมูลโดยการลดเวลาประวิง (Delay) ให้เหลือน้อยที่สุด4. โปรโตคอล Real-time เป็นการรวมลักษณะของโปรโตคอล Reliable Connection-oriented กับโปรโตคอล Speed
4.เลเยอร์ Process/Application ประกอบด้วยโปรโตคอลที่ทำหน้าที่แชร์แลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกันระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ หรือคอมพิวเตอร์กับเทอมินัลที่อยู่ไกลออกไป

หลักการทำงานของTCP/IP

เครื่องคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตสื่อสารระหว่างกันโดยใช้ Transmission Control Protocol (TCP) และ Internet Protocol (IP) รวมเรียกว่า TCP/IP ข้อมูลที่ส่งจะถูกตัดออกเป็นส่วน ๆ เรียกว่า packet แล้วจ่าหน้าไปยังผู้รับด้วยการกำหนด IP Address เช่น สมมติเราส่งอีเมล์ไปหาใครสักคน อีเมล์ของเราจะถูกตัดออกเป็น packet ขนาดเล็กหลาย ๆ อัน ซึ่งแต่ละอันจะจ่าหน้าถึงผู้รับเดียวกัน packets พวกนี้ก็จะวิ่งไปรวมกับ packets ของคนอื่น ๆ ด้วย ทำให้ในสายของข้อมูล packets ของเราอาจจะไม่ได้เรียงติดกัน packets พวกนี้จะวิ่งผ่านชุมทาง (gateway) ต่าง ๆ โดยชุมทาง gateway (อาจเรียก router) จะอ่านที่อยู่จ่าหน้าแล้วจะบอกทิศทางที่ไปของแต่ละ packet ว่าจะวิ่งไปในทิศทางไหน packet ก็จะวิ่งไปตามทิศทางนั้นเมื่อไปถึง gateway ใหม่ก็จะกำหนดเส้นทางให้วิ่งไปยัง gateway ใหม่ที่อยู่ถัดไป จนกว่าจะวิ่งถึงปลายทางเมื่อ packet วิ่งมาถึงปลายทางแล้วเครื่องปลายทางก็จะเอา packets เหล่านั้นมาเก็บสะสมจนกว่าจะครบ จึงจะต่อกลับคืนให้เป็น e-mail

TCP/IP ตัดข้อมูลออกเป็น packets เล็ก ๆ ส่งไปบนสายส่งข้อมูลเมื่อไปถึงปลายทางจับมารวมกันอีกครั้ง

















การที่ข้อมูลมีลักษณะเป็น packet ทำให้สายสื่อสารสามารถส่งข้อมูลโดยไม่ต้องจอง (occupices) สายไว ้สายจึงสามารถใช้ร่วมกันกับข้อมูลที่ส่งจากเครื่องอื่นได้ รูปแบบการทำงานของโปรโตคอล TCP/IP ที่มีการแบ่งข้อมูลออกเป็น packet นั้น จะช่วยป้องกันความผิดพลาดที่จะเกิดขึ้นในการติดต่อสื่อสาร เช่น ถ้าข้อมูลเกิดการสูญหาย ก็จะสูญหายไปเพียงบางส่วนเท่านั้น นอกจากนี้คอมพิวเตอร์ที่อยู่ปลายทางยังสามารถตรวจหาข้อมูลที่สูญหายไป และติดต่อให้คอมพิวเตอร์ต้นทางส่งข้อมูลในส่วนที่หายไปมาใหม่ได้ เมื่อมีเส้นทางที่เสียหายเร้าท์เตอร์ก็จะทำการเปลี่ยนเส้นทางให้ใหม่ทันที

บริษัทผู้ผลิตการ์ดเครือข่าย (vendor)

บริษัทผู้ผลิตการ์ดเครือข่าย (Vendor)

00-40-58-61-2f-0a
Prefix 00-40-58
vendor kronos ,inc


00-40-59-62-3f-o9
Prefix 00-40-59
Vendor Yoshida kogyo K.K.


00-07-53-df-68-of
Prefix 00-07-53
Vendor Beijing Qxcomm Techno


00-08-65-fa-68-of
Prefix 00-08-65
Vendor JASCOM CO.,LTD


00-50-f6-9c-9f-0f
Prefix 00-50-f6
Vendor pan-international

อุปกรณ์เครือข่าย

ฮับ (hub) เป็นอุปกรณ์ที่รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหลายๆ สถานี เข้าด้วยกัน ฮับเปรียบเสมือนเป็นบัสที่รวมอยู่ที่จุดเดียวกัน ฮับที่ใช้งานอยู่ภายใต้มาตรฐานการรับส่งแบบอีเทอร์เน็ต หรือ IEEE802.3 ข้อมูลที่รับส่งผ่านฮับจากเครื่องหนึ่งจะกระจายไปยังทุกสถานีที่ต่ออยู่บนฮับนั้น ดังนั้น ทุกสถานีจะรับสัญญาณข้อมูลที่กระจายมาได้ทั้งหมด แต่จะเลือกคัดลอกเฉพาะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนเท่านั้น การตรวจสอบข้อมูลจึงต้องดูที่แอดเดรส (address) ที่กำกับมาในกลุ่มของข้อมูลหรือแพ็กเก็ต





อุปกรณ์สวิตซ์ (switch) เป็นอุปกรณ์รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหลายสถานีเช่นเดียวกับฮับ แต่มีข้อแตกต่างจากฮับ กล่าวคือ การรับส่งข้อมูลจากสถานี (อุปกรณ์) ตัวหนึ่ง จะไม่กระจายไปยังทุกสถานี (อุปกรณ์) เหมือนฮับ ทั้งนี้เพราะสวิตช์จะรับกลุ่มข้อมูล(แพ็กเก็ต) มาตรวจสอบก่อน แล้วดูว่ามา แอดเดรสของสถานีปลายทางไปที่ใด สวิตช์จะนำแพ็กเก็ตหรือกลุ่มข้อมูลนั้นส่งต่อไปยังสถานี (อุปกรณ์) เป้าหมายให้อย่างอัตโนมัติ สวิตช์จะลดปัญหาการชนกันของข้อมูลเพราะไม่ต้องกระจายข้อมูลไปทุกสถานี และยังมีข้อดีในเรื่องการป้องกันการดักจับข้อมูลที่กระจายไปในเครือข่าย



อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router)ในการเชื่อมโยงเครือข่ายหลายๆ เครือข่ายเข้าด้วยกัน หรือเชื่อมโยงอุปกรณ์หลายอย่างเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงมีเส้นทางการเข้าออกของข้อมูลได้หลายเส้นทาง และแต่ละเส้นทางอาจใช้เทคโนโลยีเครือข่ายที่ต่างกัน อุปกรณ์จัดเส้นทางจะหาเส้นทางที่เหมาะสมให้การที่อุปกรณ์จัดหาเส้นทางเลือกเส้นทางได้ถูกต้องเพราะแต่ละสถานีภายในเครือข่ายมีแอดเดรสกำกับ อุปกรณ์จัดเส้นทางต้องรับรู้ตำแหน่งและสามารถนำข้อมูลออกทางเส้นทางได้ถูกต้องตามตำแหน่งแอดเดรสที่กำกับอยู่ในเส้นทางนั้น



เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างประเภทเข้าด้วยกัน เช่น การใช้เกตเวย์ในการเชื่อมต่อเครือข่าย ที่เป็นคอมพิวเตอร์ประเภทพีซี (PC) เข้ากับคอมพิวเตอร์ประเภทแมคอินทอช (MAC) เป็นต้น







Layer 3 Switch จะสามารถทำ Routing (รับส่งข้อมูลระหว่างเน็ตเวิร์ก) ได้ด้วย Layer 3 Switch เหมาะสมในการนำไปใช้ในระบบเน็ตเวิร์กที่มีการใช้งาน VLAN (VLAN เป็นการแบ่งพอร์ตต่างๆ ที่มีอยู่ในสวิทช์ ให้เป็นเสมือนแยกกันอยู่คนละเน็ตเวิร์ค) และต้องการให้อุปกรณ์ Computer ที่อยู่ในแต่ละ VLAN สามารถติดต่อกันได้ ส่วนการจ่าย IP Address นั้น เป็นหน้าที่ของ DHCP Server ซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับหน้าที่ของอุปกรณ์สวิทช์