|
LAN
โปรโตคอล |
www.narinukul.ac.th |
|
โปรโตคอล
(Protocol) คือระเบียบพิธีการในการติดต่อสื่อสาร
เมื่อมาใช้กับเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม
จึงหมายถึงขั้นตอนการติดต่อสื่อสาร
ซึ่งรวมถึง กฎ ระเบียบ
และข้อกำหนดต่าง ๆ
รวมถึงมาตรฐานที่ใช้
เพื่อให้ตัวรับและตัวส่งสามารถดำเนินกิจกรรมทางด้านสื่อสารได้สำเร็จ
แนวคิดด้านสื่อสารข้อมูล
หัวใจในการสื่อสารข้อมูลอยู่ที่ว่าจะทำอย่างไรให้อุปกรณ์สื่อสารต่าง
ๆ สื่อสารกันได้อย่างอัตโนมัติ
โดยเน้นการสื่อสารที่แตกต่างกันทางด้านเครื่องมือ
อุปกรณ์และวิธีการต่าง
ๆ เช่น คอมพิวเตอร์เมนเฟรมยี่ห้อหนึ่ง
ติดต่อผ่านข่ายสื่อสารไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อีกยี่ห้อหนึ่ง
โดยมีผลิตภัณฑ์ที่เชื่อมโยงในระบบสื่อสารที่มาจากหลายบริษัทผู้ผลิต
ด้วยแนวคิดนี้ องค์กรว่าด้วยเครื่องมาตรฐานระหว่างประเทศ
หรือที่รู้จักกันในนาม
ISO
จึงได้วางมาตรฐานโปรโตคอลไว้เป็นระดับ
เพื่อให้การสื่อสารต่าง
ๆ ยึดหลักการนี้และเรียกมาตรฐานโปรโตคอลนี้ว่า
OSI
PROTOCOL โดยวางเป็นระดับ
7 ชั้น
|
การวางมาตรฐานโปรโตคอลต่าง ๆ ของเครือข่าย
LAN จะอยู่ในระดับล่าง
2 ระดับเท่านั้น
โดยเน้นที่รูปร่างลักษณะของอุปกรณ์
รวมถึงรูปแบบสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งรับกันโดยมาตรฐานโปรโตคอล
ส่วนนี้จะกำหนดในระดับ
1 (Physical)
และวิธีการจะทำให้ข้อมูลข่าวสารจากอุปกรณ์หนึ่งส่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่งภายในเครือข่ายเดียวกัน
อยู่ในโปรโตคอลระดับ 2
เรียกว่า "ระดับดาต้าลิงค์ (Data
Link)
การทำงานของระดับโปรโตคอลใน LAN
ระบบ
LAN ที่นิยมและแพร่หลายในปัจจุบัน
ได้แก่ Ethernet, Token Ring และ
FDDI โปรโตคอลที่ใช้ประกอบเป็น
LAN ตามมาตรฐานข้อกำหนด
จึงจัดอยู่ในระดับโปรโตคอลระดับ
1 และ 2 เท่านั้น
อีเทอร์เน็ต
(Ethernet) เป็น LAN ที่มีผู้นิยมใช้กันมาก
อีเทอร์เน็ตมีโปรโตคอลในระดับชั้นฟิสิคัล
(Physical)
ได้หลายรูปแบบ ตามสภาพความเร็วของการรับส่งข้อมูล
รูปแบบสัญญาณและตัวกลางที่ใช้รับส่ง
การกำหนดชื่อของ LAN
แบบนี้ใช้วิธีการกำหนดเป็น
XXBASEY เมื่อ XX คือความเร็ว BASE
คือวิธีการส่งสัญญาณเป็นแบบ
Digital
Baseband ส่วน Y คือตัวกลางที่ใช้ส่งสัญญาณ
เช่น 10BASE2 หมายถึงส่งความเร็ว
10 เมกะบิต แบบ Thin
Ethernet ตัวกลางเป็นสายโคแอกเชียล
10BASE-T หมายถึงส่งความเร็ว
10 เมกะบิต แบบสาย UTP และถ้า
10BASE-FL ก็จะเป็นการใข้สายเส้นใยแก้วนำแสง
สัญญาณทางไฟฟ้าของอีเทอร์เน็ตเป็นแบบดิจิตอล
จึงทำให้มีข้อจำกัดในเรื่องระยะทางที่ใช้ระเบียบข้อกำหนดเหล่านี้จึงอยู่ในกลุ่มโปรโตคอลระดับฟิสิคัล
ส่วนในระดับโปรโตคอลดาต้าลิงค์เป็นวิธีการกำหนดแอดเดรสระหว่างกันในเครือข่าย
ซึ่งแต่ละสถานีจะมีแอดเดรสเป็นตัวเลขขนาด
48 บิต การรับส่งเป็นการสร้างข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตเรียกว่า
"เฟรม"
การส่งข้อมูลมีวิธีการใส่ข้อมูลแอดเดรสต้นทางและปลายทางและส่งกระจายออกไป
ผู้รับจะตรวจสอบแอดเดรสของเฟรมถ้าตรงกับแอดเดรสตนก็จะรับข้อมูลเข้ามา
|
|
FDDI เป็น LAN อีกชนิดหนึ่งที่ใช้เส้นใยแก้วนำแสงเป็นตัวกลางมีความเร็วในการรับส่ง
100 เมกะบิตต่อวินาที
รูปแบบของเครือข่ายเป็นแบบวงแหวน
การรับส่งภายในวงแหวนใช้โปรโตคอลแบบโทเก็นพาสซิ่ง
(Token Passing)
โทเก็นริง (Token Ring) ระบบ LAN ที่ใช้โครงสร้างเชื่อมโยงแบบวงแหวน
แต่ใช้ตัวกลางเป็นสาย
UTP การรับส่งสัญญาณเป็นแบบ
Digital Baseband ความเร็วในการรับส่งมีทั้งแบบ
4 เมกะบิตต่อวินาที และ 16
เมกะบิตต่อวินาที
การกำหนดโปรโตคอลใน FDDI และ Token Ring ในระดับดาต้าลิงค์
ใช้รูปแบบข้อมูลเป็นเฟรม
อุปกรณ์แต่ละตัวมีแอดเดรสประจำ
การรับส่งข้อมูล ส่งต่อตามบำดับตามเส้นทางของสายต่อที่เป็นวงแหวน
ตัวรับจะตรวจสอบแอดเดรส
ซึ่งตัวตรงกับของตนก็จะคัดลอกข้อมูลขึ้นมา
แล้วตอบรับว่าได้รับข้อมูลนั้นแล้ว
จะเห็นได้ชัดว่า
โปรโตคอลของ LAN ใน 2 ระดับล่าง เป็นการสื่อสารกันในกลุ่มของตนเอง
ภายใต้กลุ่ม LAN นั้น ๆ เท่านั้น
เช่น ถ้าเป็น
Ethernet ก็จะสื่อสารกันในอุปกรณ์ที่ต่ออยู่ในกลุ่มนั้นเท่านั้น
เมื่อนำ
LAN ต่างกลุ่มมาต่อเชื่อมรวมกัน
การเชื่อมรวมกันนี้อาจเป็น
LAN ที่ใช้โปรโตคอลเหมือนกัน
หรือต่างกันก็ได้ เช่น
นำ
Ethernet มาเชื่อมต่อกับ Ethernet
หรือ Ethernet กับ Token Ring การเชื่อมต่อระหว่าง
LAN ด้วยกันนี้
จำเป็นต้องมีโปรโตคอล
ช่วยในการติดต่อระหว่างกัน
โปรโตคอลในระดับนี้จึงอยู่ในชั้นระดับสามคือ
โปรโตคอลชั้นเน็ตเวิร์ค
โปรโตคอลชั้นเน็ตเวิร์ค
ในระดับสามนี้ทำหน้าที่เชื่องโยงระหว่างเครือข่ายย่อย
เราอาจเรียกโปรโตคอลนี้ว่า
เราติ้งโปรโตคอล (Routing
Protocol) การกำหนดเส้นทางนี้จะต้องวางมาตรฐานกลางสำหรับการเชื่อมโยงอุปกรณ์
ซึ่งมาจากระดับล่างหลาย
ๆ
มาตรฐาน วิธีการหนึ่งที่นิยมคือ
การกำหนดแอดเดรสของอุปกรณ์ระดับล่างใหม่
และให้แอดเดรสเป็นมาตรฐานกลาง
เช่น
การใช้โปรโตคอลดินเตอร์เน็ต
(IP) ทุกอุปกรณ์มีแอดเดรสของตนเองมีการสร้างรูปแบบฟอร์แมตข้อมูลใหม่ที่เรียกว่า
แพ็กเก็ต (Packet) ดังนั้น โปรโตคอลในระดับนี้จึงรับส่งข้อมูลกันเป็นแพ็กเก็ต
ทุกแพ็กเก็ตมีการกำหนดแอดเดรสต้นทางและปลายทางโดยไม่ต้องคำนึงว่าระดับล่างที่ใช้นั้นคืออะไร
อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับส่ง
และรับรู้โปรโตคอลในระดับเน็ตเวิร์คนี้จะทำหน้าที่เป็นแปลงแพ็กเก็ตให้เข้าสู่เฟรมข้อมูลในระดับสอง
และรับเฟรมข้อมูลระดับสองเปลี่ยนมาเป็นแพ็กเก็ตในระดับสามเช่นกัน
ข้อเด่นในที่นี้ คือ ทำให้สามารถเชื่อม
LAN
ทุกมาตรฐานเข้าด้วยกันได้
ในระดับนี้ยังมีมาตรฐานโปรโตคอลอื่น
ๆ เช่น IPX ของบริษัทแน็ตแวร์ เป็นต้น
ลองนึกเลยต่อไปว่า ขณะที่เราใช้โปรแกรมวินโดว์ส
95 เป็นเครื่องไคลแอนต์ (Client)
ต่อเข้าสู่อินเทอร์เน็ตเชื่อมไปยังเครื่องให้บริการ
(เซิร์ฟเวอร์) เครื่องใดเครื่องหนึ่ง นั่นหมายความว่า
เราเชื่อมกันในระดับ 3
คือใช้ IP โปรโตคอล ทำให้ไม่ต้องคำนึงว่าทางฝ่ายไคลแอนต์หรือเซิร์ฟเวอร์ใช้
LAN แบบใด
เครื่องไคลแอนต์ที่ใช้วินโดว์ส 95 ทำให้สามารถเปิดงานได้หลาย
ๆ วินโดว์สพร้อมกันได้
ดังนั้นในเครื่องหนึ่งมีแอดเดรสในระดับสามตัวเดียว
เชื่อมไปยังเซิร์ฟเวอร์ที่มีแอดเดรสในระดับสามตัวเดียวเช่นกัน
แต่เปิดงานหลายงานได้
ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างโปรโตคอลในระดับสี่
แยกงานต่าง ๆ เหล่านี้ออกจากกันเราเรียกว่า
โปรโตคอลระดับ 4 ว่า "ทรานสปอร์ต"
(Transport)"
ในระดับ
4 ก็มีแอดเดรสแยกอีก แต่คราวนี้เราเรียกว่า
"หมายเลขพอร์ต" ซึ่งจะทำให้ตัวรับและตัวส่ง
ทั้งฝ่ายไคลแอนต์และเซิร์ฟเวอร์ติดต่อแอดเดรสIP
เดียวกัน แต่แยกกันด้วยโปรโตคอลระดับ
4
ในกรณีของอินเทอร์เน็ตจึงมีโปรโตคอล
TCP (Transmission Control Protocol)
เป็นตัวแยกที่ทำให้คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งสามารถติดต่อกับเครื่องอื่นได้หลาย
ๆ งานพร้อมกัน
การแบ่งแยกกลุ่มโปรโตคอลนี้เป็นหนทางอันชาญฉลาดของผู้ออกแบบที่ทำให้ระบบสื่อสารข้อมูลดำเนินไปอย่างมีระบบ
จนสามารถประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขว้าง
|
|
|
|
|
