มาตรฐานการสื่อสารข้อมูล
การกำหนดมาตรฐานของการสื่อสารข้อมูลนั้น นับว่ามีความจำเป็นอย่างมากสำหรับระบบเครือข่ายที่มี องค์ประกอบของอุปกรณ์ต่างๆ หลากหลายผู้ผลิต ซึ่งอุปกรณ์ทั้งหมดเหล่านั้นจะต้องทำงานเข้ากันได้อย่างราบรื่น การกำหนดมาตรฐานต่างๆ นั้นจะเริ่มตั้งแต่โครงสร้างพื้นฐานของฮาร์ดแวร์ระบบเครือข่าย ได้แก่ ระบบสายเคเบิล อุปกรณ์ในการส่งสัญญาณข้อมูล ตลอดจนถึง เครื่องเซิร์ฟเวอร์ และซอฟต์แวร์ในการสื่อสารบนระบบเครือข่าย เพื่อเป็นการรับประกันว่าส่วนประกอบต่างๆ จะสามารถทำงานร่วมกันได้ ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ระบบเครือข่าย จะต้องทำตามคำแนะนำตามมาตรฐานการออกแบบและสร้างผลิตภัณฑ์ ซึ่งกำหนดขึ้นโดย องค์กรมาตรฐานสากล (International Organization for Standardization - ISO) โดยมาตรฐานที่กำหนดขึ้นและได้ประกาศใช้ตั้งแต่ปี คศ.1984 เรียกว่า Open Systems Interconnection Reference Model เรียกสั้นๆ ว่า OSI Reference Model หรือ ISO/OSI Model
แบบจำลอง OSI
OSI Reference Model เป็นการกำหนดชุดของคุณลักษณะเฉพาะที่ใช้อธิบายโครงสร้างของระบบเครือข่าย โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อให้ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ใดๆ ใช้เป็นโครงสร้างอ้างอิงในการสร้างอุปกรณ์ให้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างดีบนระบบเครือข่าย โดยมีการจัดแบ่งเลเยอร์ของ OSI ออกเป็น 7 เลเยอร์ แต่ละเลเยอร์จะมีการโต้ตอบหรือรับส่งข้อมูลกับเลเยอร์ที่อยู่ข้างเคียงเท่านั้น โดยเลเยอร์ที่อยู่ชั้นล่างจะกำหนดลักษณะของอินเตอร์เฟซ เพื่อให้บริการกับเลเยอร์ที่อยู่เหนือขึ้นไปตามลำดับขั้น เริ่มตั้งแต่ส่วนล่างสุดซึ่งเป็นการจัดการลักษณะทางกายภาพของฮาร์ดแวร์และการส่งกระแสของข้อมูลในระดับบิต ไปสิ้นสุดที่แอพพลิเคชั่นเลเยอร์ในส่วนบนสุด
หลักการทำงานของเลเยอร์
1. แต่ละเลเยอร์จะมีการกำหนดการทำงานอย่างละเอียดโดยมีการทำงานเป็นอิสระไม่ขึ้นต่อกัน
2. ฟังก์ชันภายในเลเยอร์จะพยายามมุ่งไปสู่ข้อกำหนดมาตรฐาน (standard protocol)
3. ขอบเขตของเลเยอร์จะถูกเลือกและจำกัดให้มีปริมาณการเชื่อมต่อระหว่างเลเยอร์ให้น้อยที่สุด
4. จำนวนของเลเยอร์ต้องมากพอที่จะแยกฟังก์ชั่นที่จำเป็นและแตกต่างกันไม่ให้อยู่ในเลเยอร์เดียวกัน
การทำงานของ OSI Reference Modelการที่แพ็กเก็ตข้อมูลเดินทางจากเครื่องคอมพิวเตอร์ A ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ B นั้น มีกระบวนการทำงานดังนี้
จากแผนผัง คอมพิวเตอร์ A และคอมพิวเตอร์ B มีโครงสร้างเป็น OSI ซึ่งมี 7 เลเยอร์ เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์ A พร้อมที่จะส่งสัญญาณข้อมูลไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ B นั้น แต่ละเลเยอร์ในเครื่องคอมพิวเตอร์ A จะเสมือนกับว่ามีการสื่อสารกับเลเยอร์ในระดับเดียวกันบนเครื่องคอมพิวเตอร์ B ถึงแม้ว่าจะไม่มีการสื่อสารระหว่าง เลเยอร์เหล่านี้เกิดขึ้นจริง แต่เลเยอร์ในระดับต่างๆ บนเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งคู่นั้นจะทำตามกฎเกณฑ์หรือโปรโตคอล (protocol) อย่างเดียวกัน เพื่อให้มั่นใจได้ว่าแต่ละเลเยอร์บนเครื่องคอมพิวเตอร์ฝ่ายผู้รับจะได้รับแพ็กเก็ตข้อมูล แบบเดียวกันกับแพ็กเก็ตข้อมูลที่รวบรวม โดยแต่ละเลเยอร์บนเครื่องคอมพิวเตอร์ฝ่ายผู้ส่ง โดยแพ็กเก็ตข้อมูลจะเริ่มที่ระดับสูงสุดคือ Application Layer บนเครื่องคอมพิวเตอร์ A และเคลื่อนลงมาทีละระดับชั้นจนมาถึงชั้นล่างสุดคือ Physical Layer การที่แพ็กเก็ตเคลื่อนผ่านจากระดับหนึ่งไปยังระดับถัดไปนั้น จะมีการกำหนดที่อยู่ การจัดรูปแบบของข้อมูลและอื่นๆ ซึ่งแต่ละเลเยอร์จะเป็นตัวจัดการและมีกระบวนการของตนเอง เมื่อแพ็กเก็ตเคลื่อนตัวลงมาถึง Physical Layer ก็จะถูกแปลงให้เป็นกระแสข้อมูลแบบอนุกรมและส่งผ่านสื่อกลางคือสายสัญญาณ ซึ่งเป็นเลเยอร์เดียวที่เครื่องคอมพิวเตอร์ A สือสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์ B และเมื่อสัญญาณข้อมูลมาถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ B กระบวนการก็จะเริ่มทำในทางตรงข้าม คือจะทำการแยกแพ็กเก็ตออกผ่าน OSI ทั้ง 7 เลเยอร์ ส่งย้อนกลับขึ้นไปยัง Application Layer ของเครื่องคอมพิวเตอร์ B เมื่อแพ็กเก็ตเดินทางผ่านเลเยอร์ระดับต่างๆ แต่ละเลเยอร์จะแยก ข้อมูลข่าวสารตามกำหนดที่อยู่ และการจัดรูปแบบของแพ็กเก็ต จนเมื่อมาถึงเลเยอร์ระดับสูงสุดคือ Application Layer ก็จะเหลือเฉพาะข้อมูลที่เหมือนกับบน Application Layer ของเครื่องคอมพิวเตอร์ A
เลเยอร์ 1 : Physical Layer
เป็นเลเยอร์ชั้นล่างสุด และเป็นชั้นเดียวที่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างคอมพิวเตอร์สองระบบที่ทำ การรับส่งข้อมูล ใน Layer ที่ 1 นี้จะมีการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่าง คอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบ เช่น สายที่ใช้รับส่งข้อมูลจะเป็นแบบไหน ข้อต่อที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร ความเร็วในการรับส่งข้อมูลเท่าใด สัญญาณที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีรูปร่างอย่างไร ข้อมูลใน Layer ที่ 1 นี้จะมองเห็นเป็นการรับส่งข้อมูลทีละบิตเรียงต่อกันไป
เลเยอร์ 2: Data Link Layer
เลเยอร์นี้มีจุดประสงค์หลักคือพยายามควบคุมการส่งข้อมูลให้เสมือนกับว่าไม่มีความผิดพลาดเกิดขึ้น เพื่อให้เลเยอร์สูงขึ้นไปสามารถนำข้อมูลไปใช้ได้อย่างถูกต้อง วิธีการคือฝ่ายผู้ส่งจะทำการแตกข้อมูลออกเป็นเฟรมข้อมูล (data-frame) โดยจะต้องมีการกำหนดขอบเขตของเฟรม (frame boundary) โดยการเติมบิทเข้าไปยังจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเฟรม จากนั้นทำการส่งเฟรมข้อมูลออกไปทีละชุดและรอรับการตอบรับ (acknowledge frame) จากผู้รับ ถ้าหากมีการสูญหายของเฟรมข้อมูล ซึ่งอาจเนื่องมาจากสัญญาณรบกวนจากภายนอกหรือข้อผิดพลาดอื่นๆ ในกรณีนี้ฝ่ายผู้ส่งจะต้องส่งเฟรมข้อมูลเดิมออกมาใหม่
เลเยอร์ 3: Network Layer
เป็นเลเยอร์ที่ทำหน้าที่หลักเกี่ยวข้องกับการหาเส้นทาง (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
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
แบบจำลอง TCP/IP
TCP/IP Model มีแนวคิดพื้นฐานแตกต่างจาก OSI Model คือไม่ได้มีพื้นฐานของการสื่อสารแบบการสนทนา TCP/IP Model เป็นภาพแสดงถึงโลกของระบบเครื่อข่ายสากล (Internetworking) ที่ทำการเคลื่อนย้ายและกำหนดเส้นทางให้กับข้อมูลระหว่างเครือข่ายและระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างทั้ง 2 โมเดล จะพบว่ามีบางเลเยอร์ที่มีการกำหนดคุณสมบัติที่เทียบได้ไกล้เคียงกัน แต่บางเลเยอร์ก็ไม่สามารถเทียบหาความสัมพันธ์กันได้เลย
เลเยอร์ต่างๆ ใน TCP/IP และ ISO/OSI Model
Network Access Layer (Link and Physical)
ประกอบด้วยโปรโตคอลที่ใช้ในการจัดส่งเฟรมข้อมูล โดยจะพิจารณาว่าจะมีการส่งเฟรมข้อมูลไปบนระบบเครือข่ายทางกายภาพอย่างไร ซึ่งจะใช้การกำหนดที่อยู่อย่างถาวรให้กับการ์ดเชื่อมต่อระบบเครือข่าย
Internetwork Layer
เลเยอร์นี้จะไม่สามารถเทียบได้กับ OSI Model เนื่องจากเป็นส่วนที่ประกอบด้วยโปรโตคอลที่ทำหน้าที่กำหนดเส้นทางให้กับข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ เป็นกระบวนการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลผ่านสื่อกลางของระบบเครือข่าย โดยแพ็กเก็ตข้อมูลจะถูกเรียกเป็น Datagram ซึ่งหมายถึงเป็นแพ็กเก็ตข้อมูลที่มีข่าวสารในส่วนหัว (Header) และส่วนท้าย (Trailer) ประกอบอยู่ด้วย และยังรวมถึงการใช้เราเตอร์และเกตเวย์ในการส่ง Datagram ไปมาระหว่างโหนดต่างๆ ด้วย
Transport layer
จะทำหน้าที่เช่นเดียวกับใน OSI Reference Model คือมีหน้าที่สร้างความน่าเชื่อถือในการจัดส่ง Datagram และช่วยในการสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยจัดตั้งการเชื่อมต่อหรือสร้างวงจรเสมื่อน (Virtual Circuit) ซึ่งจะคล้ายกับการสนทนาใน OSI Model โดยเริ่มด้วยคำสังในการเปิด และสิ้นสุดด้วยคำสังปิด สำหรับในโลกของ TCP/IP นั้น แพ็กเก็ตข้อมูลจะถูกกำหนดเส้นทางการส่งจากแหล่งกำเนิดไปยังปลายทางผ่านเส้นทางที่ดีที่สุดในขณะนั้น ซึ่งการแลกเปลี่ยนข้อมูลลักษณะนี้เรียกว่า Connectionless
Application Layer
เลเยอร์นี้สามารถเทียบได้กับ Application Layer และ Presentation Layer ใน OSI Model โดยจะบรรจุโปรโตคอลหลายแบบที่ทำให้แอบพลิเคชั่นสามารถเข้าถึงระบบเครือข่ายและบริการบนระบบเครือข่ายได้
องค์กรที่มีบทบาทต่อการกำหนดมาตรฐาน
เนื่องจากหน่วยงานที่มีหน้าที่กำหนดมาตรฐาน มีบทบาทสำคัญสำหรับการพัฒนาการทางด้านเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และระบบเครือข่าย เราจึงพบชื่อย่อของหน่วยงานต่างๆ ที่ทำหน้าที่กำหนดมาตรฐานในเอกสารหรือ บทความทางเทคนิคบ่อยๆ ในส่วนต่อไปนี้ จะอธิบายเกี่ยวกับองค์กรกำหนดมาตรฐาน ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับระบบ เครือข่ายและเครือข่ายอินเตอร์เน็ต
ANSI
ANSI (American National Standards Institute) เป็นองค์กรอาสาสมัครที่ไม่มีผลกำไรจากการ ดำเนินงาน ประกอบด้วยกลุ่มนักธุรกิจและกลุ่มอุตสาหกรรมในประเทศสหรัฐอเมริกา ก่อตั้งในปี ค.ศ. 1918 มี สำนักงานใหญ่อยู่ที่นิวยอร์ค ANSI ทำหน้าที่พัฒนามาตรฐานต่างๆ ของอเมริการให้เหมาะสมจากนั้นจะรับรองขึ้นไปเป็นมาตรฐานสากล ANSI ยังเป็นตัวแทนของอเมริกาในองค์กรมาตรฐานสากล ISO (International Organization for Standardization) และ IEC (International Electrotechnical Commission) ANSI เป็นที่รู้จักในการเสนอภาษาการเขียนโปรแกรม ได้แก่ ANSI C และยังกำหนดมาตรฐานเทคโนโลยีระบบเครือข่ายอีกหลายแบบ เช่นระบบเครือข่ายความเร็วสูงที่ใช้เคเบิลใยแก้วนำแสง SONET เป็นต้น
IEEE
IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) เป็นสมาคมผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค ก่อตั้งเมื่อปี ค.ศ. 1884 ตั้งอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกา มีสมาชิกจากประเทศต่างๆ ทั่วโลกประมาณ 150 ประเทศ IEEE มุ่งสนใจทางด้านไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรม และวิทยาการคอมพิวเตอร์ มีชื่อเสียงอย่างมากในการกำหนด คุณลักษณะเฉพาะต่างๆ ของระบบเครือข่าย เกณฑ์การจัดตั้งเครือข่ายต่างๆ ถูกกำหนดเป็นกลุ่มย่อยของคุณลักษณะเฉพาะมาตรฐาน 802 ตัวอย่างที่รู้จักกันดีได้แก่ IEEE802.3 ซึ่งกำหนดคุณลักษณะเฉพาะของระบบเครือข่าย Ethernet IEEE802.4 กำหนดคุณลักษณะเฉพาะของระบบเครือข่ายแบบ Token-Bus และ IEEE802.5 ซึ่งกำหนดคุณลักษณะเฉพาะของระบบเครือข่ายแบบ Token-Ring เป็นต้น
ISO
ISO (International Standard Organization หรือInternational Organization for Standardization) เป็นองค์กรที่รวบรวมองค์กรมาตรฐานจากประเทศต่างๆ 130 ประเทศ ISO เป็นภาษากรีกหมายถึงความเท่าเทียมกัน หรือความเป็นมาตรฐาน (Standardization) ISO ไม่ใช่องค์กรของรัฐ มีจุดมุ่งหมายในการส่งเสริมให้มีมาตรฐานสากล ซึ่งไม่เพียงแต่ในเรื่องที่เกี่ยวกับเทคโนโลยีและการสื่อสาร แต่ยังรวมไปถึงการค้า การพาณิชย์ และผลิตภัณฑ์อื่นๆ สำหรับในส่วนของระบบเครือข่ายนั้น ISO เป็นผู้กำหนดมาตรฐานโครงสร้าง 7 เลเยอร์ของ ISO/OSI Reference Model นั่นเอง
IETF
IEFT (Internet Engineering Task Force) เป็นกลุ่มผู้ให้ความสนใจเรื่องระบบเครือข่ายและการเติบโตของเครือข่ายอินเตอร์เน็ต การเป็นสมาชิกของ IETF นั้นเปิดกว้าง โดยองค์กรนี้มีการแบ่งคณะทำงานออกเป็นหลายกลุ่ม ซึ่งแต่ละกลุ่มมุ่งสนใจเฉพาะในเรื่อง ต่างๆ กัน เช่น การกำหนดเส้นทางการส่งข้อมูล ระบบรักษาความปลอดภัย และระบบการออกอากาศข้อมูล (Broadcasting) เป็นต้น นอกจากนี้ IETF ยังเป็นองค์กรที่พัฒนาและจัดทำ คุณสมบัติเฉพาะที่เรียกว่า RFC (Requests for Comment) สำหรับมาตรฐานของ TCP/IP ที่ใช้บนระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ตอีกด้วย
EIA
EIA (Electronics Industries Association) เป็นองค์กรกำหนดมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ด้านฮาร์ดแวร์ อุปกรณ์ทางด้านโทรคมนาคม และการสื่อสารของเครื่องคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่นคุณลักษณะในการเชื่อมต่อผ่าน RS-232 เป็นต้น
W3C
W3C (World Wide Web Consortium) ก่อตั้งในปี ค.ศ.1994 โดยมีเครือข่ายหลักอยู่ในประเทศสหรัฐอเมริกา ยุโรป และญี่ปุ่น โดยมีภารกิจหลักในการส่งเสริมและพัฒนามาตรฐานของเว็บ ข้อเสนอที่ได้รับการพิจารณาและรับรองโดย W3C จะเป็นมาตรฐานในการออกแบบการแสดงผลเว็บเพจ เช่น Cascading, XML, HTML เป็นต้น
IEEE คืออะไร
IEEE คือ สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์นานาชาติ ชื่อเต็มคือ Institute of Electrical and Electronic Engineers ก่อตั้งขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1963 ในประเทศสหรัฐอเมริกา โดยการรวมตัวของวิศวกรไฟฟ้าและวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งดำเนินกิจกรรมร่วมกันวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีด้านโทรคมนาคม ระบบไฟฟ้ากำลัง และระบบแสง
สถาบัน IEEE เป็นสถาบันที่กำกับ ดูแลมาตรฐานวิจัยและพัฒนาความรู้และงานวิจัยใหม่ๆตลอดจนเผยแพร่ความรู้ โดยเน้นด้านไฟฟ้ากำลัง คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคม ระบบอิเล็กทรอนิกส์ระบบวัดคุม โดยนักวิจัยเหล่านี้มีอยู่ทั่วโลก และจะแบ่งกลุ่มศึกษาตามความเชี่ยวชาญของแต่ละบุคคล กลุ่มหมายเลขIEEE ที่ได้รับการยอมรับจากองค์กรควบคุมมาตรฐาน
มาตรฐาน IEEE แบ่งออกได้ดังนี้ IEEE 802.1 การบริหารจัดการระบบเครือข่าย
IEEE 802.2 ถูกออกแบบใน LLC ไม่ต้องการให้เครื่องรู้จักกับ MAC sub layer กับ physical layer
IEEE 802.3 สำหรับเป็น โปรโตคอลมาตรฐานเครือข่าย Ethernet ที่มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูล10Mbps
IEEE 802.4 มาตรฐาน IEEE 802.4 เป็นมาตรฐานกำหนดโปรโตคอลสำหรับเลเยอร์ชั้น MAC
IEEE 802.5 เครือข่ายที่ใช้โทโปโลยีแบบ Ring
IEEE 802.6 กำหนดมาตรฐานของ MAN ซึ่งข้อมูลในระบบเครือข่ายถูกออกแบบมาให้ใช้งานในระดับ เขต และเมือง
IEEE 802.7 ใช้ให้คำปรึกษากับกลุ่มเทคโนโลยีการส่งสัญญาณแบบ Broadband
IEEE 802.8 ใช้ให้คำปรึกษากับกลุ่มเทคโนโลยีเคเบิลใยแก้วนำแสง
IEEE 802.9 ใช้กำหนดการรวมเสียงและข้อมูลบนระบบเครือข่ายรองรับ
IEEE 802.10 ใช้กำหนดความปลอดภัยบนระบบเครือข่าย
IEEE 802.11 ใช้กำหนดมาตรฐานเทคโนโลยีสำหรับ WLAN
IEEE802.12 ใช้กำหนดลำดับความสำคัญของความต้องการเข้าไปใช้งานระบบเครือข่าย
IEEE 802.14 ใช้กำหนดมาตรฐานของสาย Modem
IEEE 802.15 ใช้กำหนดพื้นที่ของเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล
IEEE 802.16 ใช้กำหนดมาตรฐานของ Broadband แบบไร้สาย หรือ WiMAX
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineer) ซึ่งเป็นองค์กรที่กำหนดมาตรฐานอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ได้กำหนดมาตรฐานเครือข่ายไร้สาย โดยใช้การกำหนดตัวเลข 802.11แล้วตามด้วยตัวอักษร เช่น 802.11b, 802.11a, 802.11g และ 802.11n
IEEE 802.11 คือมาตรฐานการทำงานของระบบเครือข่ายไร้สายกำหนดขึ้นโดย Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) เป็นมาตรฐานกลาง ที่ได้นำมาปฏิบัติใช้ในมาตรฐานของการรับ – ส่งข้อมูล โดยอาศัยคลื่นความถี่ ตัวอย่างของการใช้งาน เช่น Wireless Lanหรือ Wi-Fi เพื่อที่จะทำการเชื่อมโยงอุปกรณ์เครือข่ายไร้สายเข้าด้วยกันบนระบบ
ในทางปกติแล้ว การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายไร้สาย จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สองชิ้น นั่นคือ แอคเซสพอยต์ คือ ตัวกลางที่ช่วยในการติดต่อระหว่าง ตัวรับ-ส่งสัญญาญไวเลส ของผู้ใช้ กับ สายนำสัญญาณที่จากทองแดงที่ได้รับการเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายแล้ว เช่น สายแลน ตัวรับ-ส่งสัญญาณไวเลส ทำหน้าที่รับ-ส่ง สัญญาณ ระหว่างตัวรับส่งแต่ละตัวด้วยกัน หลังจากที่เทคโนโลยีเครือข่ายไร้สายนี้ได้เกิดขึ้น ก็ได้เกิดมาตรฐานตามมาอีกมายมาย โดยที่การจะเลือกซื้อหรือเลือกใช้อุปกรณ์เครือข่ายไร้สายเหล่านั้น เราจำเป็นจะต้องคำนึงถึงเทคโนโลยีที่ใช้ในผลิตภัณฑ์นั้นๆ รวมถึงความเข้ากันได้ของเทคโนโลยีที่ต่างๆ ด้วย
IEEE 802.11a
เป็นมาตรฐานที่ได้รับการตีพิมพ์และเผยแพร่เมื่อปี พ.ศ. 2542 โดยใช้เทคโนโลยี OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) เพื่อพัฒนาให้ผลิตภัณฑ์ไร้สายมีความสามารถในการ รับส่งข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูงสุด 54 เมกะบิตต่อวินาที โดยใช้คลื่นวิทยุย่านความถี่ 5 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นย่านความถี่ที่ไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้งานโดย ทั่วไปในประเทศไทย เนื่องจากสงวนไว้สำหรับกิจการทางด้านดาวเทียม
ข้อเสียของ IEEE 802.11a
ข้อเสียของผลิตภัณฑ์มาตรฐาน IEEE 802.11a ก็คือ การที่มาตรฐานนี้ ใช้การเชื่อมต่อที่ความถี่สูงๆ ทำให้มาตรฐานนี้ มีระยะการรับส่งที่ค่อนข้างใกล้ คือ ประมาณ 35 เมตร ในโครงสร้างปิด(เช่น ในตึก ในอาคาร) และ 120 เมตรในที่โล่ง เนื่องด้วยอุปกรณ์ไร้สายที่รองรับเทคโนโลยี IEEE 802.11a มีรัศมีการใช้งานในระยะสั้นและมีราคาแพง ดังนั้นผลิตภัณฑ์ไร้สายมาตรฐาน IEEE 802.11a จึงได้รับความนิยมน้อยและยังไม่สามารถเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่รองรับมาตรฐาน IEEE 802.11b และ IEEE 802.11g อีกด้วย
IEEE 802.11b
เป็นมาตรฐานที่ถูกตีพิมพ์และเผยแพร่ออกมาพร้อมกับมาตรฐาน IEEE 802.11a เมื่อปี พ.ศ.2542 มาตรฐาน IEEE 802.11b ได้รับความนิยมในการใช้งานอย่างแพร่หลายมาก ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า CCK (Complimentary Code Keying) ร่วมกับเทคโนโลยี DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) เพื่อให้สามารถรับส่งข้อมูลได้ด้วยอัตราความเร็วสูงสุดที่ 11 เมกะบิตต่อวินาทีโดยใช้คลื่นสัญญาณวิทยุย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นย่านความถี่ที่อนุญาตให้ใช้งานในแบบสาธารณะ ทางด้านวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และการแพทย์ โดยผลิตภัณฑ์ที่ใช้ความถี่ย่านนี้มีหลายชนิด
ข้อดีของ IEEE 802.11b
ข้อดีของมาตรฐาน IEEE 802.11b ก็คือ การใช้คลื่นความถี่ที่ต่ำกว่าอุปกรณ์ที่รองรับมาตรฐาน IEEE 802.11a ทำให้อุปกรณ์ที่ใช้มาตรฐานนี้จะมีความสามารถในการส่งคลื่นสัญญาณไปได้ไกลกว่าคือประมาณ 38 เมตรในโครงสร้างปิดและ 140 เมตรในที่โล่งแจ้ง รวมถึง สัญญาณสามารถทะลุทะลวงโครงสร้างตึกได้มากกว่าอุปกรณ์ที่รองรับกับมาตรฐาน IEEE 802.11a ด้วยผลิตภัณฑ์มาตรฐาน IEEE 802.11b เป็นที่รู้จักในเครื่องหมายการค้า Wi-Fi
IEEE 802.11e
เป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งาน แอพพลิเคชันทางด้านมัลติมีเดียอย่าง VoIP (Voice over IP) เพื่อควบคุมและรับประกันคุณภาพของการ ใช้งานตามหลักการ QoS (Quality of Service) โดยการปรับปรุง MAC Layer ให้มีคุณสมบัติในการรับรองการใช้งานให้มีประสิทธิภาพ
IEEE 802.11f
มาตรฐานนี้เป็นที่รู้จักกันในนาม IAPP (Inter Access Point Protocol) ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับจัดการกับผู้ใช้งานที่เคลื่อนที่ข้ามเขต การให้บริการของ Access Point ตัวหนึ่งไปยัง Access Point อีกตัวหนึ่งเพื่อให้บริการในแบบ โรมมิงสัญญาณระหว่างกัน
IEEE 802.11g
มาตรฐาน IEEE 802.11g เป็นมาตรฐานที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาทดแทนผลิตภัณฑ์ที่รองรับมาตรฐาน IEEE 802.11b โดยยังคงใช้คลื่นความถี่ 2.4 GHz แต่มีความเร็วในการรับ - ส่งข้อมูลเพิ่มขึ้นอยู่ที่ระดับ 54 Mbps หรือเท่ากับมาตรฐาน 802.11a โดยใช้เทคโนโลยี OFDM บนคลื่นวิทยุและมีรัศมีการทำงานที่มากกว่า IEEE 802.11a พร้อมความสามารถในการใช้งานร่วมกันกับมาตรฐาน IEEE 802.11b ได้ (Backward-Compatible) เพียงแต่ว่าความถี่ 2.4 GHz ยังคงเป็นคลื่นความถี่สาธารณะอยู่เหมือนเดิม ดังนั้นจึงยังมีปัญหาเรื่องของสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ที่ใช้คลื่นความถี่เดียวกันอยู่ดี
IEEE 802.11h
มาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายที่ใช้งานย่านความถี่ 5 กิกะเฮิรตซ์ให้ทำงานถูกต้องตามข้อกำหนดการใช้ความถี่ของประเทศ ในทวีปยุโรป
IEEE 802.11i
เป็นมาตรฐานในด้านการรักษาความปลอดภัย ของผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สาย โดยการปรับปรุงMAC Layer เนื่องจากระบบเครือข่ายไร้สายมีช่องโหว่มากมายในการใช้งาน โดยเฉพาะฟังก์ชันการเข้ารหัสแบบ WEP 64/128-bit ซึ่ง ใช้คีย์ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง ซึ่งไม่เพียงพอสำหรับสภาพการใช้งานที่ต้องการ ความมั่นใจในการรักษาความปลอดภัยของการสื่อสารระดับสูง มาตรฐาน IEEE 802.11i จึงกำหนดเทคนิคการเข้ารหัสที่ใช้คีย์ชั่วคราวด้วย WPA, WPA2 และการเข้ารหัสในแบบAES (Advanced Encryption Standard) ซึ่งมีความน่าเชื่อถือสูง
IEEE 802.11k
เป็น มาตรฐานที่ใช้จัดการการทำงานของระบบ เครือข่ายไร้สาย ทั้งจัดการการใช้งานคลื่นวิทยุให้มีประสิทธิภาพ มีฟังก์ชันการเลือกช่องสัญญาณ การโรมมิงและการควบคุมกำลังส่ง นอกจากนั้นก็ยังมีการร้องขอและปรับแต่งค่าให้เหมาะสมกับการทำงาน การหารัศมีการใช้งานสำหรับเครื่องไคลเอนต์ที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ระบบ จัดการสามารถทำงานจากศูนย์กลางได้
IEEE 802.1x
เป็นมาตรฐานที่ใช้งานกับระบบรักษาความปลอดภัย ซึ่งก่อนเข้าใช้งานระบบเครือข่ายไร้สายจะต้องตรวจสอบสิทธิ์ในการใช้งานก่อน โดย IEEE 802.1x จะใช้โพรโตคอลอย่าง LEAP, PEAP,
EAP-TLS, EAP-FAST ซึ่งรองรับการตรวจสอบผ่านเซิร์ฟเวอร์ เช่น RADIUS, Kerberos เป็นต้น
IEEE 802.11N
มาตรฐาน IEEE 802.11N (มาตรฐานล่าสุด) เป็นมาตรฐานของผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายที่คาดหมายกันว่า จะเข้ามาแทนที่มาตรฐาน IEEE 802.11a, IEEE 802.11b และ IEEE 802.11g ซึ่ง
มาตรฐาน 802.11N
โดยจะมีความเร็วอยู่ที่ 300 Mbps หรือเร็วกว่าแลนแบบมีสายที่มาตรฐาน 100 BASE-TXนอกจากนี้ยังมีระยะพื้นที่ให้บริการกว้างขึ้น โดยเทคโนโลยีที่ 802.11N นำมาใช้ก็คือเทคโนโลยี
MIMO ซึ่งเป็นการรับส่งข้อมูลจากเสาสัญญาณหลายๆ ต้น พร้อมๆ กัน ทำให้ได้ความเร็วสูงมากขึ้นและยังใช้คลื่นความถี่แบบ Dual Band คือ ทำงานบนย่านความถี่ทั้ง 2.4 GHz และ 5 GHz
ตัวอย่าง Router ที่ได้รับมาตรฐาน IEEE
ตารางเทียบค่าความถี่ Router ที่ได้รับมาตรฐาน IEEE 
โปรโตคอล ( Protocol )
โปรโตคอล ( Protocol ) หมายถึง ข้อกำหนดหรือข้อตกลงในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ซึ่งมีอยู่ด้วยกันมากมายหลายชนิด แต่ละชนิดก็มีข้อดี ข้อเสีย และใช้ในโอกาสหรือสถานการณ์แตกต่างกันไป คล้ายๆ กับภาษามนุษย์ที่มีทั้งภาษาไทย จีน ฝรั่ง หรือภาษาใบ้ ภาษามือ หรือจะใช้วิธียักคิ้วหลิ่วตาเพื่อส่งสัญญาณก็จัดเป็นภาษาได้เหมือนกัน ซึ่งจะสื่อสารกันรู้เรื่องได้จะต้องใช้ภาษาเดียวกัน ในบางกรณีถ้าคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องสื่อสารกันคนละภาษากันและต้องการนำมาเชื่อมต่อกัน จะต้องมีตัวกลางในการแปลงโปรโตคอลกลับไปกลับมาซึ่งนิยมเรียกว่า Gateway ถ้าเทียบกับภาษามนุษย์ก็คือ ล่าม ซึ่งมีอยู่ทั้งที่เป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์แยกต่างหากสำหรับทำหน้าที่นี้โดยเฉพาะ หรือาจะเป็นโปรแกรมหรือไดร์ฟเวอร์ที่สามารถติดตั้งในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น ๆ ได้เลย
การที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งได้นั้น จะต้องอาศัยกลไกหลายๆ อย่างร่วมกันทำงานต่างหน้าที่กัน และเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายเข้าด้วยกัน ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ การเชื่อมต่อมีความแตกต่างระหว่างระบบและอุปกรณ์หรือเป็นผู้ผลิตคนละรายกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้การสร้างเครือข่ายเป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากขาดมาตรฐานกลางที่จำเป็นในการเชื่อมต่อ
จึงได้เกิดหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสากลขึ้นคือ International Standards Organization และทำการกำหนดโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ในการสื่อสารข้อมูลและเป็นระบบเปิด เพื่อให้ผู้ผลิตต่างๆ สามารถแยกผลิตในส่วนที่ตัวเองถนัด แต่สามารถนำไปใช้ร่วมกันได้ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างทีแน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้นๆ (layer) โดยกำหนดหน้าที่ในแต่ละชั้นไว้อย่างชัดเจน แบบจำลองสำหรับอ้างอิงแบบ OSI (Open System Interconnection Reference Model) หรือที่นิยมเรียกกันทั่วไปว่า OSI Reference Model ของ ISO เป็นแบบจำลองที่ถูกเสนอและพัฒนาโดยองค์กร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรยายถึงโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายในอุดมคติ ซึ่งระบบเครือข่ายที่เป็นไปตามสถาปัตยกรรมนี้จะเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิด และอุปกรณ์ทางเครือข่ายจะสามารถติดต่อกันได้โดยไม่ขึ้นกับว่าเป็นอุปกรณ์ของผู้ขายรายใด
ความสําคัญของโปรโตคอล
ในการติดต่อสื่อสารข้อมูลผ่านทางเครือข่ายนั้น จําเป็นต้องมีโปรโตคอลที่เป็นข้อกําหนดตกลงในการสื่อสารขึ้น เพื่อช่วยให้ระบบสองระบบที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันอย่างเข้าใจได้โปรโตคอลเป็นข้อที่กําหนดเกี่ยวกับการสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ ทั้งวิธีการส่งและรับข้อมูล วิธีการตรวจสอบข้อผิดพลาดของการส่งและรับข้อมูล การแสดงผลข้อมูลเมื่อส่งและรับกันระหว่างเครื่องสองเครื่องดังนั้นจะเห็นได้ว่าโปรโตคอลมีความสําคัญมากในการสื่อสารบนเครือข่ายหากไม่มีโปรโตคอลแล้ว การสื่อสารบนเครือข่ายจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้ในปัจจุบันการทํางานของเครือข่ายใช้มาตรฐานโปรโตคอลต่างๆร่วมกันทํางานมากมายนอกจากโปรโตคอลระดับประยุกต์แล้ว การดําเนินการภายในเครือข่ายยังมีโปรโตคอลย่อยที่ช่วยทําให้การทํางานของเครือข่ายมีประสิทธิภาพขึ้น โดยที่ผู้ใช้ไม่สามารถสังเกตเห็นได้โดยตรงอีกมาก
การทำงานของโปรโตคอล
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ทํางานร่วมกันเป็นจํานวนมาก ผลิตภัณฑ์เหล่านั้นมีหลายมาตรฐานหลายยี่ห้อแต่ก็สามารถทํางานร่วมกันได้อย่างดีการที่เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทํางานร่วมกันอย่างเป็นระบบ เพราะมีการใช้โปรโตคอลมาตรฐานที่มีข้อกําหนดให้ทํางานร่วมกันได้ผู้ใช้อินเตอร์เน็ตที่ทําหน้าที่เป็นผู้ใช้บริการหรือเป็นไคลแอนต์ (Client) สามารถเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ของท่านไปยังเครื่องให้บริการหรือเซิร์ฟเวอร์ (Server) บนเครือข่าย การทํางานของพีซีที่เชื่อมต่อร่วมกับเซิร์ฟเวอร์ก็จําเป็นต่องใช้โปรโตคอลเพื่อประยุกต์ใช้งานรับส่งข้อมูล ซึ่งโปรโตคอลที่ใช้ในการสื่อสารนี้ก็มีมากมายหลายประเภทด้วยกัน
NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)
โปรโตคอล NetBEUI หรือ NetBIOS Enhanced User Interface นั้น เป็นโปรโตคอลที่ไม่มี ส่วนในการระบุเส้นทางส่งผ่านข้อมูล (Non-routable Protocol) โดยจะใช้วิธีการ Broadcast ข้อมูลออกไปในเครือข่าย และหากใครเป็นผู้รับที่ถูกต้องก็จะนำข้อมูลที่ได้รับไปประมวลผล ข้อจำกัดของโปรโตคอลประเภทนี้ก็คือไม่สามารถทำการ Broadcast ข้อมูลข้ามไปยัง Physical Segment อื่นๆที่ไม่ใช่ Segment เดียวกันได้ เป็นการแบ่งส่วนของเครือข่ายออกจากกันทางกายภาพ หากต้องการเชื่อมต่อเครือข่ายถึงกันจะต้องใช้อุปกรณ์อย่างเช่น Router มาทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างเครือข่าย
เนื่องมาจากอุปกรณ์บางอย่างเช่น Router ไม่สามารถจะ Broadcast ข้อมูลต่อไปยังเครือข่ายอื่นๆได้ เพราะถ้าหากยอมให้ทำเช่นนั้นได้ จะทำให้การสื่อสารระหว่างเครือข่ายคับคั่งไปด้วยข้อมูลที่เกิดจากการ Broadcast จนเครือข่ายต่างๆไม่สามารถที่จะสื่อสารกันต่อไปได้ โปรโตคอล NetBEUI จึงเหมาะที่จะใช้งานบนเครือข่ายขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ไม่เกิน 50 เครื่องเท่านั้น NetBEUI เป็นหนึ่งในสองทางเลือกสำหรับผู้ใช้งาน NetBIOS ( Network Basic Input Output System ) ซึ่งสามารถทำงานได้ทั้งบนโปรโตคอล TCP/IP และ NetBEUI
IPX/SPX (Inter-network Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange)
ถูกพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Novell ซึ่งทำการพัฒนามาจากตัวโปรโตคอล XNS ของบริษัท Xerox Corporation ซึ่งโครงสร้างเมื่อทำการเปรียบเทียบกับ OSI Model ดังรูป
ตัวโปรโตคอล IPX/SPXแบ่งออกเป็น 2 โปรโตคอลหลักคือ Internetwork Packet Exchange (IPX) และ Sequenced Packet Exchange (SPX) โดยโปรโตคอล IPX ทำหน้าที่ในระดับ network layer ตามาตรฐาน OSI Model มีกลไกการส่งผ่านข้อมูลแบบ connectionless,unrerelibleหมายความว่า เมื่อมีการส่งข้อมูล โดยไม่ต้องทำการสถาปนาการเชื่อมต่อกันระหว่าง host กับเครื่องที่ติดต่อกันอย่างถาวร ( host , เครื่องเซิร์ฟเวอร์ที่ให้บริการใดๆในเครือข่าย ) และไม่ต้องการรอสัญญานยืนยันการรับข้อมูลจากปลายทาง โดยตัวโปรโตคอลจะพยายามส่งข้อมูลนั้นไปยังปลายทางให้ดีที่สุด สำหรับโปรโตคอล SPX ทำหน้าที่ในระดับ transport layer ตามมาตรฐาน OSI Model โดยส่งผ่านข้อมูลตรงข้ามกับโปรโตคอล IPXคือ ต้องมีการทำการสถาปนาการเชื่อมโยงกันก่อนและมีการส่งผ่านข้อมูลที่เชื่อถือได้ ด้วยการตรวจสอบสัญญาณยืนยันการรับส่งข้อมูลจากปลายทาง
TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
เป็นโปรโตคอลมาตรฐานที่ใช้กันอยู่ในระบบปฏิบัติการแบบยูนิกซ์ เพื่อเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์หลายชนิดที่อยู่ห่างไกลกัน ต่อมาได้พัฒนาเป็นเครือข่ายอินเตอร์เน็ต โปรโตคอลนี้เหมาะสำหรับเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทั้งใกล้และไกลเข้าด้วยกัน และมีมาตรฐานรองรับทำให้ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สามารถสร้างอุปกรณ์และโปรแกรมที่จะรองรับการทำงานของโปรโตคอลนี้ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลกันได้ไม่ว่าจะเป็นเครื่องขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่ หรือจะใช้ระบบปฏิบัติการอะไรก็ตาม TCP/IP เป็นชุดโปรโตคอลที่ประกอบด้วยโปรโตคอลต่างๆ หลายโปรโตคอล แต่ละโปรโตคอลมีคุณลักษณะและมีความสามารถในการทำงานแตกต่างกัน ในที่นี้จะได้กล่าวถึงรายละเอียดและคุณสมบัติของโปรโตคอลที่สำคัญบางโปรโตคอลเท่านั้น คือ
1.FTP (File Transfer Protocol) ใช้ในการรับ-ส่ง แฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องลูกข่ายและเครื่องเซิร์ฟเวอร์ โดยที่เครื่องเซิร์ฟเวอร์จะต้องมีโปรแกรมให้บริการ FTP (FTP Server) ติดตั้งและทำงานอยู่ เพื่อให้เครื่องลูกข่ายที่รันโปรแกรม FTP Client สามารถเข้ามาขอใช้บริการได้ นอกจากรับส่งแฟ้มข้อมูลแล้ว FTP ยังมีคำสั่งที่ใช้ในการแสดงชื่อแฟ้มข้อมูลบนเครื่องเซิร์ฟเวอร์ เปลี่ยนชื่อแฟ้มหรือลบแฟ้มข้อมูล
2.TELNET เป็นบริการที่ให้เครื่องลูกข่ายสามารถเข้าไปใช้เครื่องเซิร์ฟเวอร์ โดยการจำลองตัวเองให้ทำงานเป็นเทอร์มินัล ผู้ใช้งานจะต้องใส่รหัสผู้ใช้และรหัสผ่านเพื่อแจ้งการเข้าใช้เครื่อง เมื่อเข้าไปได้แล้วการทำงานต่างๆจะเหมือนกับการเข้าไปทำงานที่หน้าจอของเครื่องเซิร์ฟเวอร์
3.SMTP เป็นการให้บริการเพื่อรับส่งจดหมายอิเลคทรอนิคส์ (E-Mail) โดยที่ SMTP จะมีตู้ไปรษณีย์เพื่อทำหน้าที่รับจดหมายจากผู้อื่นที่ต้องการส่งให้ และเก็บจดหมายของผู้ใช้ที่ต้องการส่งไปยังผู้ใช้อื่น เมื่อถึงกำหนดเวลาที่ตั้งไว้โปรแกรมจะทำการส่งจดหมายออกและรับจดหมายเข้ามา ผู้ใช้ก็สามารถจะเปิดอ่านได้เมื่อต้องการ ส่วนการรับส่งจดหมายระหว่างเครื่องลูกข่ายกับ SMTP Server ในลักษณะที่เป็น Client/Server จะใช้โปรโตคอลที่ชื่อว่า POP3 (Post Office Protocol)
4.HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) ใช้ในการติดต่อรับส่งข้อมูลชนิดไฮเปอร์เท็กซ์ (Hypertext) ระหว่างเครื่องลูกข่ายกับ WWW Server (World Wide Web) โดยที่เอกสารนี้จะอยู่ในรูปแบบที่เขียนในภาษา HTML (Hyper Text Markup Language) เอกสารแต่ละชิ้นจะสามารถเชื่อมโยงไปยังเอกสารชิ้นอื่นได้ ซึ่งเอกสารที่ถูกเชื่อมโยงนี้อาจจะอยู่บนเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกันหรือต่างเครื่องกันก็ได้
5.DNS (Domain Name System) ในการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบที่ใช้โปรโตคอล TCP/IP นั้นเครื่องเซิร์ฟเวอร์และเครื่องลูกข่ายทุกตัวจะต้องมีหมายเลขที่ใช้ในการระบุตัวเองคล้ายกับชื่อ-นามสกุลของคนเรา หมายเลขที่กล่าวมานี้เรียกว่า IP Address โดยเขียนในลักษณะนี้ 203.154.126.134 การจดจำ IP Address เป็นสิ่งที่ทำได้ยากกว่าการจำชื่อของเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้นจึงเกิดการสร้างเซิร์ฟเวอร์ที่จะให้บริการการสอบถามชื่อเครื่องและ IP Address ในเครือข่ายอินเตอร์เน็ตขึ้นมา ซึ่งเรียกว่า Domain Name Services ในการใช้งานนั้นผู้ใช้เพียงแต่ระบุ IP Address ของเครื่องที่ให้บริการนี้แล้วเมื่อต้องการจะติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดในเครือข่ายอินเตอร์เน็ต DNS จะช่วยค้นหา IP Address ของเครื่องที่ต้องการให้เพื่อให้โปรแกรมสามารถใช้ IP Address ที่ได้ในการติดต่อ
IP Address
ย่อมาจากคำเต็มว่า Internet Protocal Address คือ หมายเลขประจำเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในระบบเครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลแบบ TCP/IP ถ้าเปรียบเทียบก็คือบ้านเลขที่ของเรานั่นเอง ในระบบเครือข่าย จำเป็นจะต้องมีหมายเลข IP กำหนดไว้ให้กับคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการ IP ทั้งนี้เวลามีการโอนย้ายข้อมูล หรือสั่งงานใดๆ จะสามารถทราบตำแหน่งของเครื่องที่เราต้องการส่งข้อมูลไป จะได้ไม่ผิดพลาดเวลาส่งข้อมูล ซึ่งประกอบด้วยตัวเลข 4 ชุด มีเครื่องหมายจุดขั้นระหว่างชุด เช่น 192.168.100.1 หรือ 172.16.10.1 เป็นต้น โดยหมายเลข IP Address ของเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีค่าไม่ซ้ำกัน สิ่งตัวเลข 4 ชุดนี้บอก คือ Network ID กับ Host ID ซึ่งจะบอกให้รู้ว่า เครื่อง Computer ของเราอยู่ใน Network ไหน และเป็นเครื่องไหนใน network นั้น เราจะรู้ได้อย่างไรว่า Network ID และ Host ID มีค่าเท่าไหร่ ก็ขึ้นอยู่กับว่า IP Address นั้น อยู่ใน class อะไร
ประเภทของไอพีแอดเดรส
ประเภทของไอพีแอดเดรส สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1) ไอพีแอดเดรสส่วนตัว ( Private IP) ไอพีแอดเดรสนี้ จะถูกนำมาใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในหน่วยงาน องค์กร ภายในที่อยู่อาศัย เพื่อใช้ในการเข้าใช้งานอินเตอร์เน็ตและการติดต่อสื่อสารอื่นๆ ไอพีแอดเดรสส่วนตัว (Private IP) ข้างต้นถูกกำหนดให้ไม่สามารถนำไปใช้งานในเครือข่ายสาธารณะ (Internet) ในกรณีที่ต้องการให้ไอพีแอดเดรสนี้สามารถออกไปใช้งานอินเตอร์เน็ตได้จะต้องมีการทำ NAT (Network Address Translation) ก่อนนะครับ
2) ไอพีแอดเดรสสาธารณะ (Public IP) เป็นหมายเลขไอพีแอดเดรส ที่ผู้ให้บริการหรือ ISP จะเป็นผู้จัดสรรให้ เพื่อให้เครือข่ายของหน่วยงาน องค์กร และอินเตอร์เน็ตในบ้านสามารถติดต่อสื่อสารกับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์อื่นๆ ที่อยู่บนอินเตอร์เน็ตได้ ไอพีแอดเดรส ที่ใช้ได้ตั้งแต่ 1.1.1.1 ถึง 255.255.255.255 (ผู้ขอใช้บริการจะต้องเสียค่าใช้จ่าย)
คลาสของไอพีแอดเดรส
1) คลาส A (Class A) เริ่มตั้งแต่ ไอพีแอดเดรส 10.0.0.0 ถึง 10.255.255.255 และ Subnet ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.0.0.0 เป็นต้นไป เหมาะสำหรับองค์กรขนาดใหญ่ มีผู้ใช้งานจำนวนมาก สามารถกำหนดเลข ip address ได้ถึง 16 ล้านหมายเลข
2) คลาส B (Class B) เริ่มตั้งแต่ ไอพีแอดเดรส 172.16.0.0 ถึง 172.31.255.255 และ Subnet ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.240.0.0 เป็นต้นไป เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลาง กำหนดเลขสำหรับผู้ใช้งานประมาณ 65,000 หมายเลข
3) คลาส C (Class C) เริ่มตั้งแต่ ไอพีแอดเดรส 192.168.0.0 ถึง 192.168.255.255 และ Subnet ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.255.0.0 เป็นต้นไป เหมาะสำหรับเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในเครื่องข่ายได้จำนวนหมายเลข 254 หมายเลข
4) คลาส D (Class D) เป็นหมายเลขไอพีแอดเดรสที่สงวนไว้สำหรับ การส่งข้อมูลแบบ Multicast ตั้งแต่ไอพี แอดเดรส 224.0.0.0 ถึง 239255.255.255 ซึ่งจะไม่มีการแจกจ่ายให้ใช้งานทั่วไป
5) คลาส E (Class E) เป็นการสำรองหมายเลข ไอพีแอดเดรส ช่วง 240.0.0.0-255.255.255.255 สำหรับการทดสอบและพัฒนา (สำหรับอนาคต)
การทำงานของไอพีแอดเดรสเบื้องต้น
ip address ทำงานบน OSI Model ใน layer 3 หรือ network layer การทำงานของ ไอพีแอดเดรส นั้น เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์ ไอพีแอดเดรส: 192.168.1.1 (เครื่องต้นทาง) ต้องการสื่อสารหรือติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ไอพีแอดเดรส: 192.168.1.2 (เครื่องปลายทางโดยเริ่มจากเครื่องคอมพิวเตอร์ต้นทางส่งข้อมูลไปหาเครื่องปลายนั้นจะมีข้อมูลของเครื่องต้นทางที่ต้องการติดต่อกับเครื่องปลายทาง เช่น Source Ethernet , Source Mac address , Source IP และ Source Protocol หรือข้อมูลเครื่องต้นทาง ไปยังเครื่องปลายทาง เมื่อเครื่องปลายทางได้รับข้อมูลแล้วเครื่องปลายทางก็จะส่งข้อมูลตอบกลับไปยังเครื่องต้นทางโดยมีข้อมูล Destination Ethernet, Destination Macaddress, Destination IP และ Destination Protocol หรือข้อมูลจากต้นทางที่ได้รับแล้ว เพื่อบอกให้เครื่องต้นทางได้รับทราบ
ip address มีความสำคัญเป็นอย่างมากที่ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เครือข่าย อุปกรณ์รักษาความปลอดภัยเครือข่าย หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ต้องการเชื่อมต่อในระบบเครือข่าย สามารถติดต่อสื่อสาร ระบุตัวตน การมีอยู่ของเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์
Domain Name System (DNS)
เราทราบแล้วว่าการติดต่อสื่อสารกันทางอินเตอร์เน็ตซึ่งใช้โพรโตคอล TCP/IP คุยกันโดยจะต้องมีหมายเลข IP ในการอ้างอิงเสมอ แต่หมายเลข IP นี้จัดแบ่งเป็นส่วน ๆ แล้วยังมีอุปสรรคในการจดจำ ถ้าเครื่องที่อยู่ในเครือข่ายมีจำนวนมากขึ้น การจดจำหมายเลข IP ก็จะเป็นเรื่องยากและอาจสับสนเข้าใจผิดได้ แนวทางในการแก้ปัญหาคือ การตั้งชื่อหรือตัวอักษรขึ้นมาแทน หมายเลข IP คือจากหมายเลข 203.154.220.7 มาเป็น wap.chandra.ac.th เป็นต้น เพราะผู้ใช้สามารถจดจำชื่อ ได้แม่นยำกว่า นอกจากนี้ในกรณีที่เกิดเครื่องเสียหรือทำการเปลี่ยนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการ จากเครื่องหมายเลข IP 203.154.220.7 เป็น 203.154.220.254 ผู้ดูแลระบบจะจัดการแก้ไขข้อมูลในเครื่องใหม่ที่มีชื่อแทนที่เครื่องเดิมได้ทันโดยไม่ต้องโยกย้าย ฮาร์ดแวร์ใด ๆ ส่วนในมุมมองของผู้ใช้ก็ไม่ต้องแก้ไขอะไรทั้งสิ้น ยังคงความสามารถในการใช้งานดังเดิม
bullet สำหรับเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ได้มีการพัฒนากลไก การแทนที่ชื่อเครื่องคอมพิวเตอร์แทนที่ให้บริการกับเลขหมาย IP หรือ Name-to-IP Address ขึ้นมาใช้งานและเรียกกลไกนี้ว่า Domain Name System (DNS) โดยมีการเก็บฐานข้อมูลชื่อและหมายเลข IP เป็นลำดับชั้น (hierarchical structure) อยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่พิเศษ ที่เรียกว่า Domain Name Server หรือ Name Server โครงสร้างฐานข้อมูล Domain Name นี้ ในระดับบนสุดจะมีความหมายบอกถึงประเภทขององค์กร หรือชื่อประเทศที่เครือข่ายนั้นตั้งอยู่
ตัวอย่าง
