มาตรฐานการสื่อสารบนเครือข่าย

คำศัท์สำคัญมาตรฐานการสื่อสารบนเครือข่าย

OSI (Open Systems Interconnect) Model

             เป็นการกำหนดชุดของคุณลักษณะเฉพาะที่ใช้อธิบายโครงสร้างของระบบเครือข่าย โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อให้ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ใดๆ ใช้เป็นโครงสร้างอ้างอิงในการสร้างอุปกรณ์ให้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างดีบนระบบเครือข่าย โดยมีการจัดแบ่งเลเยอร์ของ OSI ออกเป็น 7 เลเยอร์ แต่ละเลเยอร์จะมีการโต้ตอบหรือรับส่งข้อมูลกับเลเยอร์ที่อยู่ข้างเคียงเท่านั้น โดยเลเยอร์ที่อยู่ชั้นล่างจะกำหนดลักษณะของอินเตอร์เฟซ เพื่อให้บริการกับเลเยอร์ที่อยู่เหนือขึ้นไปตามลำดับขั้น เริ่มตั้งแต่ส่วนล่างสุดซึ่งเป็นการจัดการลักษณะทางกายภาพของฮาร์ดแวร์และการส่งกระแสของข้อมูลในระดับบิต ไปสิ้นสุดที่แอพพลิเคชั่นเลเยอร์ในส่วนบนสุด

เลเยอร์1: Physical Layer กำหนดคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกายภาพสำหรับอุปกรณ์โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันจะ กำหนดความสัมพันธ์ระหว่างอุปกรณ์และสื่อการส่งผ่านเช่นทองแดงหรือสายเค เบิ้ลออฟติคัลซึ่งรวมถึงรูปแบบของพิน, แรงดัน, รายละเอียดเคเบิ้ล, ฮับ, ทวน, อะแดปเตอร์ และอื่น ๆ เป็นต้น

เลเยอร์ 2: Data Link Layerเลเยอร์นี้มีจุดประสงค์หลักคือพยายามควบคุมการส่งข้อมูลให้เสมือนกับว่าไม่มีความผิดพลาดเกิดขึ้น เพื่อให้เลเยอร์สูงขึ้นไปสามารถนำข้อมูลไปใช้ได้อย่างถูกต้อง วิธีการคือฝ่ายผู้ส่งจะทำการแตกข้อมูลออกเป็นเฟรมข้อมูล (data-frame) โดยจะต้องมีการกำหนดขอบเขตของเฟรม (frame boundary) โดยการเติมบิทเข้าไปยังจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเฟรม จากนั้นทำการส่งเฟรมข้อมูลออกไปทีละชุดและรอรับการตอบรับ (acknowledge frame) จากผู้รับ ถ้าหากมีการสูญหายของเฟรมข้อมูล ซึ่งอาจเนื่องมาจากสัญญาณรบกวนจากภายนอกหรือข้อผิดพลาดอื่นๆ ในกรณีนี้ฝ่ายผู้ส่งจะต้องส่งเฟรมข้อมูลเดิมออกมาใหม่

เลเยอร์ 3: Network Layerเป็นเลเยอร์ที่ทำหน้าที่หลักเกี่ยวข้องกับการหาเส้นทาง (routing) ในการส่งแพคเก็ตจากต้นทางไปยังปลายทาง ซึ่งจะมีการสลับช่องทางในการส่งข้อมูลหรือที่เรียกว่า แพ็กเกตสวิตชิ่ง (packet switching) มีการสร้างวงจรเสมือน (virtual circuit) ซึ่งคล้ายกับว่ามีเส้นทางเชื่อมโยงกันระหว่างคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องให้ติดต่อสื่อสารถึงกันได้โดยตรง การกำหนดเส้นทางการส่งข้อมูลนั้น คอมพิวเตอร์ฝ่ายผู้ส่งอาจทำหน้าที่พิจารณาหาเส้นทางที่เหมาะสมในการส่งข้อมูล ตั้งแต่ต้น หรืออาจใช้วิธีแบบไดนามิกส์ (dynamic) คือแต่ละแพคเก็ตสามารถเปลี่ยนแปลงเส้นทางได้ตลอดเวลา นอกจากนี้เครื่องคอมพิวเตอร์ฝ่ายผู้ส่งยังมีหน้าที่ในการจัดการเรื่องที่อยู่ของเครือข่ายปลายทางโดยจะมีการแปลงที่อยู่แบบตรรกะ (logical address) ให้เป็นที่อยู่แบบกายภาพ (physical address) ซึ่งถูกกำหนดโดยการ์ดเชื่อมต่อระบบเครือข่าย

เลเยอร์ 4: Transport Layer ทำหน้าที่เสมือนบริษัทขนส่งที่รับผิดชอบการจัดส่งข้อมูลโดยปราศจากความผิดพลาด ซึ่งมีหน้าที่หลักคือ การตรวจสอบและแก้ไขความผิดพลาดที่เกิดขึ้นในข้อมูล คอยแยกแยะและจัดระเบียบของแพ็กเก็ต ข้อมูลให้จัดเรียงลำดับอย่างถูกต้อง และมีขนาดที่เหมาะสม นอกจากนี้ยังทำการผนวกข้อมูลทั้งหลายให้อยู่ในรูปของ วงจรเดียวหรือเรียกว่าการมัลติเพล็กซ์ (multiplex) และมีกลไกสำหรับควบคุมการไหลของข้อมูลให้มีความสม่ำเสมอ

เลเยอร์ 5: Session Layer จากเลเยอร์ที่ผ่านมาจะเห็นว่าการทำงานต่างๆ จะเกี่ยวพันอยู่เฉพาะกับบิตและข้อมูลเท่านั้น โดยไม่ได้สนใจเกี่ยวกับสถานะภาพการใช้งานจริงของผู้ใช้แต่อย่างใด ซึ่งหน้าที่ดังกล่าวนี้จะเกิดขึ้นที่ Session Layer ในเลเยอร์นี้จะมีการให้บริการสำหรับการใช้งานเครื่องที่อยู่ห่างไกลออกไป (remote login) การถ่ายโอนไฟล์ระหว่างเครื่อง โดยจะมีการจัดตั้งการสื่อสารระหว่าง 2 ฝ่าย เรียกว่า Application Entities หรือ AE ซึ่งเทียบได้กับบุคคล 2 คนที่ต้องการสนทนากันทางโทรศัพท์ โดย Session Layer จะมีหน้าที่จัดการให้การสนทนาเป็นไปอย่างราบรื่น โดยการเฝ้า ตรวจสอบการไหลของข้อมูลอย่างเป็นจังหวะ ดูแลเรื่องความปลอดภัยเช่น ตรวจสอบอายุการใช้งานของรหัสผ่าน จำกัดช่วงระเวลาในการติดต่อ ควบคุมการถ่ายเทข้อมูลรวมถึงการกู้ข้อมูลที่เสียหายอันเกิดมาจากเครือข่ายทำงานผิดปกติ นอกจากนี้ยังสามารถตรวจดูการใช้งานของระบบและจัดทำบัญชีรายงานช่วงเวลาการใช้งานของผู้ใช้ได้

เลเยอร์ 6: Presentation Layer หน้าที่หลักคือการแปลงรหัสข้อมูลที่ส่งระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องให้เป็นอักขระแบบเดียวกัน เครื่องคอมพิเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้รหัส ASCII (American Standard Code for Information Interchange) แต่ในบางกรณีเครื่องที่ใช้รหัส ASCII อาจจะต้องสื่อสารกับเครื่องเมนเฟรมของ IBM ที่ใช้รหัส EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) ดังนั้น Presentation Layer จะทำหน้าที่แปลงรหัสเหล่านี้ให้เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจได้ตรงกัน นอกจากนี้ยังสามารถทำการลดขนาดของข้อมูล (data compression) เพื่อเป็นการประหยัดเวลาในการรับส่ง และสามารถเข้ารหัสเพื่อเป็นการป้องกันการโจรกรรมข้อมูลได้อีกด้วย

เลเยอร์ 7: Application Layer เป็นเลเยอร์บนสุดที่ทำงานไกล้ชิดกับผู้ใช้ การทำงานของเลเยอร์นี้จะเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลต่างๆ มากมาย ซึ่งจะมีการใช้งานที่เฉพาะตัวแตกต่างกันออกไป มีบริการทางด้านโปรแกรมประยุกต์ต่างๆ ได้แก่ email, file transfer, remote job entry, directory services นอกจากนี้ยังมีการจัดเตรียมฟังก์ชั่นในการเข้าถึงไฟล์และเครื่องพิมพ์ ซึ่งเป็นการแบ่งปันการใช้ทรัพยากรบนระบบเครื่อข่าย

IEEE

                                

           IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) เป็นองค์กร สากลที่สร้างและพัฒนามาตรฐานด้านอุตสาหกรรมที่เกี่ยวเนื่องกับการศึกษาทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ รวมไปถึงการสื่อสารและวิทยาการคอมพิวเตอร์มีการประกาศมาตรฐานต่างๆ ไว้มากกว่า 900 มาตรฐาน
มาตรฐานที่เราพบได้บ่อยๆ คือ มาตรฐาน IEEE 802.3 ซึ่งใช้กำหนดมาตรฐานของรูปแบบเครือข่ายใน Ethernet LAN โดยมีการปรับปรุงและพัฒนามาอย่างต่อเรื่อง เริ่มต้นตั้งแต่ปี 1983 ที่ทาง IEEE ได้ออกมาตรฐาน IEEE 802.3 ขึ้นมาสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 10BASEs ความเร็วในการรับส่งข้อมูล 10 Mbps และใช้สายโคแอคเชียล (Coaxial) แบบหนาในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครือข่าย
นอกจากนั้นปัจจุบันเทคโนโลยี Ethernet ยังมีการพัฒนาไปถึงระดับ 10 Gbps Ethernet หรือความเร็ว 10 เท่าของ Gigabit Ethernet โดยใช้ชื่อมาตรฐานว่า IEEE 802.3ae ใช้สายไฟเบอร์ในการเชื่อมต่อ

เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ Ethernet LAN เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ได้รับความนิยม เนื่องจากการติดตั้งที่ง่ายและค่าใช้จ่ายไม่สูงมากนัก และอุปกรณ์ที่ใช้ในการติดตั้งเครือข่ายก็หาได้ง่าย แบ่งออกได้เป็นมาตรฐานใหญ่ๆ คือ Fast Ethernet LAN และ Gigabit Ethernet LAN

          - มาตรฐาน Fast Ethernet: ความเร็วในการรับ/ส่งข้อมูลที่ 10-100 Mbps เหมาะสาหรับการติดตั้งเครือข่ายคอมพิวเตอร์ภายในบ้าน หรือสานักงานขนาดเล็กและขนาดกลาง

          - มาตรฐาน Gigabit Ethernet: เนื่องจากระบบเครือข่าย Ethernet แบบเก่า ไม่เพียงพอต่อความต้องการของผู้ใช้งานในปัจจุบัน จึงมีการพัฒนาความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลให้สูงขึ้นไปอีก ความเร็วในการรับ/ส่งข้อมูลที่ 1000 Mbps จะเป็นการเชื่อมต่อในลักษณะโทโปโลยี แบบดาว (Star) และแบบวงแหวน (Ring)

2. เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ Wireless LAN เครือข่ายไร้สายเป็นที่นิยมมากขึ้นในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ เช่น สายสัญญาณ หรือการ์ดเครือข่ายที่ใช้อยู่บนเครือข่าย Ethernet LAN ลงได้