มาตรฐานต่อระบบเครือข่าย

มาตรฐานการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์

รูปแบบระบบเครือข่ายมาตรฐานสากล ใน พ.ศ. 2521 องค์การ International Standards Organization (ISO) มีที่ตั้งอยู่ ณ กรุงเจนีวา ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ได้กำหนดรูปแบบโครงสร้างมาตรฐานสากลสำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ไว้เรียกว่า Open System Interconnection (OSI) ซึ่งมีอยู่ทั้งหมด 7 ชั้นสื่อสาร โดยตัวโครงสร้างเองได้เน้นความสำคัญของรูปแบบการติดต่อสื่อสารระหว่างระบบเปิดหรือ OS กับระบบปิด จึงสามารถนำไปใช้อ้างอิงได้ในระดับสากลอย่างแท้จริง แนวความคิดของการกำหนดมาตรฐานเป็นแบบชั้นสื่อสาร คือ 1.            ชั้นสื่อสารแต่ละชั้นถูกกำหนดขึ้นมาตามบทบาทที่แตกต่างกัน 2.            ในแต่ละชั้นสื่อสารจะต้องทำหน้าที่ตามที่ได้รับมอบหมายอย่างดีที่สุด 3.            ในแต่ละชั้นสื่อสารต้องมีการกำหนดหน้าที่หรือฟังก์ชันขึ้นมาโดยใช้แนวความคิดในระดับสากลเป็นวัตถุประสงค์หลัก 4.            ต้องมีการกำหนดขอบเขตความรับผิดชอบของแต่ละชั้นชื่อสารขึ้นมา เพื่อจำกัดปริมาณการแลกเปลี่ยนข้อมูลและผลกระทบข้างเคียงระหว่างการติดต่อให้มีน้อยที่สุด 5.            จำนวนของชั้นสื่อสารจะต้องมีมากพอที่แยกฟังก์ชันการทำงานที่แตกต่างกันให้อยู่คนละชั้นแต่จะต้องไม่มีมากเกินความจำเป็น 1.            ชั้นสื่อสารกายภาพ (Physical Layer) ชั้นกายภาพเป็นชั้นระดับล่างสุดเกี่ยวข้องโดยตรงกับอุปกรณ์สื่อสารต่าง ๆ ซึ่งทำหน้าที่ในการกำหนดวิธีควบคุมการรับและส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ โดย มีการรับส่งข้อมูลในลักษณะที่มีหน่วยเป็นบิต ได้แก่ การส่งบิต 0 จะแทนด้วยกระแสไฟฟ้ากี่โวลต์ และบิต 1 จะต้องใช้กี่โวลต์ 2.            ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล (Data Link Layer) หน้าที่หลักของการเชื่อมต่อข้อมูล คือ การรวบรวมข้อมูลชั้นกายภาพ ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล แล้วส่งข้อมูลที่ปราศจากข้อผิดพลาดนี้ให้กับชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่ายต่อไป โครงสร้างข้อมูล คือจะมองเห็นข้อมูลว่าเป็นบิต 0 หรือ บิต 1 กลุ่มหรือชุดหนึ่งที่เรียงตามลำดับเรียกว่ากระแสบิต เป็นหน้าที่ของโปรแกรมในชั้นเชื่อมต่อข้อมูลจะต้องทำการตรวจสอบความถูกต้อง ปัญหาอื่น ๆ ที่ต้องจัดการ คือ การรักษาความสมดุลของการรับ-ส่งข้อมูล 3.            ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย (Network Layer) มีหน้าที่รับผิดชอบในการควบคุมการติดต่อรับ-ส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือที่เรียกว่าโหนตต่าง ๆ ในระบบเครือข่ายให้เป็นไปด้วยความเรียบร้อยสิ่งที่สำคัญที่สุดคือ การกำหนดเส้นทางเดินของข้อมูลจากโหนดผู้ส่งข้อมูลไปตามโหนดต่าง ๆ จนถึงโหนดผู้รับข้อมูลในที่สุด โฮสต์ บางกลุ่มจะกำหนดเส้นทางเดินข้อมูล การส่งผ่านข้อมูลในระบบเครือข่ายอาจมีการบันทึก ผู้ส่ง ผู้รับ และปริมาณข้อมูลที่ไหลผ่านโฮสต์หรือเร้าเตอร์ เพื่อประโยชน์ทางด้านการคิดค่าบริการ 4.            ชั้นสื่อสารจัดการนำส่งข้อมูล (Transport Layer) มีหน้าที่หลักในการรับข้อมูลมาจากชั้นควบคุมหน้าต่างสื่อสาร อาจต้องแบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็ตขนาดย่อย ๆ โปรแกรมในชั้นนี้เป็นผู้กำหนดประเภทของการให้บริการต่าง ๆ รวมไปถึงการอำนวยความสะดวกในการใช้ระบบเครือข่ายแบ่งออกเป็น 1.            การให้บริการแบบจุดต่อจุด 2.            การให้บริการข้อมูล 3.            เป็นการส่งข้อมูลแบบกระจาย ชั้นนี้จัดการนำส่งข้อมูลติดต่อถึงกันผ่านช่องสัญญาณเสมือนระหว่างผู้ส่งและผู้รับโดยตรง เรียกว่าเป็นการติดต่อแบบ End-to-End Connection ในขณะที่โปรแกรมในสามชั้นแรกนั้นเป็นการติดต่อแบบจุดต่อจุด เครื่องโฮสต์ส่วนมากจะใช้ระบบปฏิบัติการที่สามารถให้บริการแบบมัลติโปรแกรมมิ่ง คือ สามารถสร้างและใช้งานโพรเซสในชั้นการส่งข้อมูลได้หลายโพรเซส 5.            ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร (Session Layer) ควบคุมหน้าต่างสื่อสารเป็นตัวกำหนดวิธีการควบคุมการเชื่อมต่อระหว่างผู้รับข้อมูลและผู้ส่งข้อมูล หน้าที่สำคัญอย่างหนึ่ง คือ บริหารการแลกเปลี่ยนข่าวสาร และหน้าที่อีกประการคือ แก้ปัญหาความล้มเหลวในการส่งข้อมูลขนาดใหญ่มากระหว่างโหนดต่าง ๆ 6.            ชั้นสื่อสารนำเสนอข้อมูล (Presentation Layer) ทำงานในระดับชั้นควบคุมต้น ๆ จะทำให้มีความสนใจในประสิทธิภาพของการรับ – ส่งข้อมูล 7.            ชั้นสื่อสารประยุกต์ (Application Layer) ในปัจจุบันมีจอภาพเทอร์มินัล อยู่หลายร้อยชนิดทั่วโลก แต่ส่วนใหญ่จะไม่สามารถใช้ทดแทนหรือใช้งานร่วมกันได้ การติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่คนละระบบเครือข่ายย่อยจึงไม่อาจสื่อสารกันได้โดยสมบูรณ์ โพรโตคอลในการสื่อสารข้อมูล โพรโตคอล คือ ข้อตกลงหรือข้อปฏิบัติในการสื่อสารรับ – ส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่าย 8.            โพรโตคอลบสแต็ก เป็นชุดของโพรโตคอลในการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย โดยเป็นการแบ่งแยกการทำงานให้ชัดเจนตามขั้นตอนที่กำหนด 9.            โพรโตคอลไอพีเอ็ก/เอสพีเอ็ก เป็นการรวมสองโพรโตคอลเข้าด้วยกันโดยให้เป็นโพรโตคอล ตัวหลักในการติดต่อสื่อสารในเครือข่ายที่ใช้ระบบปฏิบัติการเครือข่าย IPX เป็นโพรโตคอลที่เกิดจากการพัฒนาของบริษัทซีร็อกซ์ ใช้ในการรับส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ที่อยู่เครือข่ายต่างกัน เมื่อโพรโตคอล ส่งข้อมูลจะไม่มีการตรวจสอบความผิดพลาดในการส่งข้อมูล SPX เป็นโพรโตคอลที่ขยายความสามารถขิงโพรโตคอล IPX เมื่อโพรโตคอล SPX ส่งข้อมูลมันจะเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สองเครือข่ายและคอยตรวจสอบการส่งข้อมูล 10.    โพรโตคอลเน็ตบีอียูไอ เป็นโพรโตคอลขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากตัวมันไม่ต้องการหน่วยความจำและพลังในการประมวลผลในการทำงานมาก 11.    โพรโตคอลทีซีพี/ไอพี เป็นโพรโตคอลที่นิยมใช้ในการติดต่อสื่อสารระหว่างเครือข่ายและเป็นโพรโตคอลหลักของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ต้นแบบของโพรโตคอล TCP/IP ถูกพัฒนาขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1970 เพื่อใช้ในกิจการทางทหารของสหรัฐอเมริกา ทิศทางของการสื่อสารข้อมูล 12.    แบบทิศทางเดียว 13.    แบบกึ่งสองทิศทาง 14.    แบบสองทิศทาง การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 15.    เครือข่ายแบบดาว เป็นการเชื่อมต่อแบบฮับ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าเป็นระบบเครือข่ายในลักษณะอาศัยหลักการที่ว่า ในเครือข่ายหนึ่ง ๆ จะต้องมีศูนย์กลางของการทำการ ข้อดี 1.            มีความเป็นระเบียบ 2.            มีความเป็นอิสระ 3.            ง่ายต่อการควบคุมและตรวจสอบระบบ ข้อเสีย 1.            ใช้สายเคเบิลมาก 2.            ขยายระบบได้ยาก 3.            ระบบต้องขึ้นอยู่กับศูนย์กลางเพียงแห่งเดียว 16.    เครือข่ายแบบวงแหวน เป็นการได้รับออกแบบโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อหลีกเลี่ยงการมีศูนย์กลางของระบบเครือข่าย ข้อดี 1.            ใช้สายเคเบิลน้อย 2.            ขยายระบบได้ง่าย ข้อเสีย 1.            สถานีงานแต่ละสถานีงานไม่เป็นอิสระจากกัน 2.            การควบคุมและตรวจสอบความผิดพลาดทำได้ยาก 3.            การจัดโครงสร้างของระบบใหม่ทำได้ยาก 17.    เครือข่ายแบบบัส มีลักษณะพื้นฐานของการเชื่อมโยงสายเคเบิลแบบเดียวกับเครือข่ายแบบวงแหวน เพื่อตัดปัญหาในการที่จะต้องเดินสายเคเบิลแบบเดียวกับเครือข่ายแบบวงแหวน จึงได้ออกแบบระบบการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบใหม่เป็นลักษณะแบบสายโซ่ ข้อดี 1.            ใช้สายเคเบิลน้อย 2.            เพิ่มหรือลดจำนวนสถานีงานได้ง่าย ข้อเสีย 1.            ควบคุมและตรวจสอบความผิดพลาดได้ยาก 2.            เกิดความเสียหายทั้งระบบได้ง่าย การเชื่อมต่อสายสื่อสาร 1.            การเชื่อมต่อสายสื่อสารแบบจุดต่อจุด 2.            การเชื่อมต่อสายสื่อสารแบบหลายจุด Router บริดจ์ (Bridge) รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย การสื่อสารข้อมูล