2.โพรโตคอล
- 1. หน่ว ยที่ 2 โปรโตคอล (Protocol)
โปรโตคอล
คือมาตรฐาน หรือข้อตกลงเกี่ยวกับการสื่อสารข้อมูลในระบบ
เครือข่าย ซึงครอบคลุมถึงวิธีการและรูปแบบการส่งข้อมูล
่
จังหวะเวลาการส่งข้อมูล ลำาดับการรับส่งข้อมูล และวิธีจัดการ
ป้องกันความผิดพลาดต่าง ๆ โปรโตคอลเปรียบเสมือนภาษาที่
ใช้ในการสื่อสารในระบบเครือข่าย ดังนั้นถ้าใช้โปรโตคอลที่
ต่างกันก็จะคุยกันไม่รู้เรื่อง องค์ประกอบของโปรโคคอลประกอบ
ด้วย 3 ส่วนหลักคือ
o Syntax หมายถึงรูปแบบ(Format) หรือ
โครงสร้าง(Structure) ของข้อมูล เช่น กำาหนด ว่าใน 8
บิตแรกจะหมายถึงแอดเดรส(address) ของผู้ส่ง อีก 8
บิตถัดมาหมายถึง แอดเดรสของผู้รับ ส่วนที่เหลือจึงจะเป็น
ข้อมูลจริงๆ ถ้าไม่มีการกำาหนด syntax แล้ว แอนติตี้จะไม่
สามารถทราบได้เลยว่าบิตแต่ละบิตที่ได้รับมานั้นคืออะไร
o Semantics หมายถึง ความหมายของข้อมูลที่ได้รับมา
เช่น เมื่อได้รับข้อมูลแล้ว เอนติตี้ รู้syntax แล้ว แต่จะยัง
ไม่รู้ว่าบิตแต่ละบิตนั้นทำาอะไรได้บ้าง ดังนั้นจึงต้องมาทำา
การ แปลความหมายของบิตเหล่านั้นเสียก่อน เช่น เมื่อ
ทราบแอดเดรสของผู้รับแล้ว เอนติตี้ จะสามารถทำาการหา
เส้นทาง
o Timing เป็นข้อกำาหนดของเวลาในการรับส่งข้อมูล
เนื่องจากเอนติตี้แต่ละตัวนั้นมา ความเร็วในการรับส่งที่ไม่
เท่ากัน เช่น ตัวหนึ่งมีความเร็วของการส่ง 100 Mbps แต่
อีก ตัวมีความเร็วในการรับแค่1 Mbps ถ้าไม่มี
โพรโตคอลแล้วข้อมูลโดยส่วนใหญ่จะหายไป เนื่องจาก
เอนติตี้ที่ทำางานช้ากว่าจะไม่สามารถรับข้อมูลได้ทัน
โพรโทคอลเป็นองค์ประกอบที่สำาคัญของการสื่อสารข้อมูล ดัง
นั้นจึงจำาเป็นต้องมีมาตรฐาน (Standard) เพื่อให้เกิดความเป็น
- 2. สากล และเนื่องจากมีการใช้อุปกรณ์มากมายหลากหลายชนิด
สำาหรับการสื่อสารข้อมูลในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อีกทั้ง
ยังมีผู้ผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวกระจายอยู่ ทั่วโลก ดังนั้นจึงต้องมี
การกำาหนดมาตรฐานเอาไว้ เพื่อให้อุปกรณ์ทุกชิ้นสามารถทำา
งานร่วมกันได้
ตัวอย่างของมาตรฐานการสื่อสามารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ที่
กำาหนดโดย International Organization for
Standardization (ISO) มีดังนี้
การสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยฝ่ายผู้ส่งและ
ผู้รับ และจะเริ่มด้วยฝ่ายผู้ส่ง ต้องการส่งข้อมูลโดยผ่านชั้น
มาตรฐาน 7 ชั้น เรียงลำาดับดังนี้
1.ชันกายภาพ(physical layer)ทำาหน้าที่แปลงข้อมูลในรูป
้
ของสัญญาณ ดิจิทัลให้ผ่านตัวกลางแต่ละชนิดได้
2.ชันเชื่อมโยงข้อมูล(data link layer)ทำาหน้าที่เสมือนเป็น
้
ผู้บริการส่ง ข้อมูล คือ ส่งข้อมูลผ่านทางสายส่งโดยมี
กระบวนการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลอันเนื่อง
มาจาก สัญญาณรบกวนที่เกิดในสายส่ง รวมทั้งมีการ
แก้ไขความผิดพลาดดังกล่าวด้วย เป็นชั้นที่ควบคุมความ
ถูกต้องระหว่างการส่งข้อมูลระหว่างจุด(node) 2 จุดที่อยู่
ติดกันในเครือข่าย
3.ชันเครือข่าย(network layer)ทำาหน้าที่ควบคุมการส่ง
้
ผ่านข้อมูล ระหว่างต้นางและปลายทางโดยผ่านจุดต่างๆ
บนเครือข่ายให้เป็นไปตามเส้นทางที่กำาหนด รวบรวมและ
แยกแยะข้อมูลเพื่อหาเส้นทางในการส่งข้อมูลที่เหมาะสม
4.ชันขนส่ง(transport layer)เป็นชั้นของการตรวจสอบ
้
และควบคุมการส่ง ข้อมูลระหว่างเครื่องต้นทางและเครื่อง
ปลายทางให้ถูกต้อง
5.ชันส่วนงาน(session layer)ทำาหน้าที่สร้างการติดต่อ
้
ระหว่างเครื่องต้น ทางและปลายทาง ตลอดจนดูแลการส่ง
ข้อมูลระหว่างเครื่องทั้งสองให้ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ
โดย กำาหนดขอบเขตการรับ-ส่ง คือกำาหนดจุดผู้รับและผู้
- 3. ส่งโดยจะเพิ่มเติมรูปแบบการรับ-ส่ง ข้อมูลว่าเป็นแบบ
ข้อมูลชุดเดียว หรือหลายชุดพร้อมๆ กัน เช่น
โมดูล(module) ของการนําเสนอผ่านเว็บ
6.ชันการนําเสนอข้อมูล(presentation layer)จะแปลง
้
ข้อมูลที่ส่งมาให้ อยู่ในรูปแบบที่โปรแกรมของเครื่องผู้รับ
เข้าใจ รวมทั้งการจัดรูปแบบและนําเสนอข้อมูลโดยกําหน
ดรูปแบบ ภาษา ชนิด และวิธีการเข้าถึงข้อมูลของเครื่องผู้
ส่งให้เครื่องผู้รับเข้าใจ เช่น การนําเสนอผ่านเว็บ การ
เข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล
7.ชันการประยุกต์(application layer)เป็นส่วนติดต่อ
้
ระหว่างโปรแกรม ประยุกต์ของเครือข่ายผู้ใช้ โดย
คอมพิวเตอร์จะแปลงข้อมูลที่ได้รับเข้าสู่ระบบ เช่น การ
เข้าใช้งานระบบ คอมพิวเตอร์ที่อยู่ในเครือข่าย การถ่าย
โอนข้อมูลและไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส
สําหรับโพรโทคอลการสื่อสารข้อมูลในปัจจุบันมีอยู่มากมาย
แต่ในที่นี้เราจะมาทําความรู้จัก กับโพรโทคอลที่มีการใช้งาน
อย่างกว้างขวางคือ TCP/IP, FTP, HTTP และ HTTPs
•
โพรโตคอล TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol)
นี้ ได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ปี1960 ซึงถูกใช้เป็นครั้งแรก
่
ในเครือข่าย ARPANET ซึงต่อมาได้ขยายการ เชือมต่อ
่
่
ไปทั่วโลกเป็นเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ทําให้TCP/IP เป็นที่
ยอมรับอย่างกว้างขวางจนถึง ปัจจุบันเป็นชุดของ
โพรโตคอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่าย
อินเทอร์เน็ต โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อให้สามารถใช้สื่อสาร
จากต้นทางข้ามเครือข่ายไปยังปลายทางได้ และสามารถ
หาเส้นทางที่จะส่ง ข้อมูลไปได้เองโดยอัตโนมัติ ถึงแม้ว่า
ในระหว่างทางอาจจะผ่านเครือข่ายที่มีปัญหา โพรโตคอล
ก็ยังคง หาเส้นทางอื่นในการส่งผ่านข้อมูลไปให้ถึงปลาย
ทางได้โดยมีจดประสงค์ของการสื่อสารตามมาตรฐาน สาม
ุ
ประการคือ
- 4. เพื่อใช้ตดต่อสื่อสารระหว่างระบบที่มีความแตกต่าง
ิ
กัน
• ความสามารถในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบ
เครือข่าย เช่นในกรณีที่ผู้ ส่งและผู้รับยังคงมีการ
ติดต่อกันอยู่ แต่โหนดกลางทีใช้เป็นผู้ช่วยรับ-ส่งเกิด
เสียหายใช้การไม่ได้ หรือสายสื่อสารบางช่วงถูก
ตัดขาด กฎการสื่อสารนี้ จะต้องสามารถจัดหาทาง
เลือกอื่นเพื่อทําให้การสื่อสารดําเนินต่อไปได้โดย
อัตโนมัต
• มีความคล่องตัวต่อการสื่อสารข้อมูลได้หลายชนิดทั้ง
แบบที่ไม่มีความเร่งด่วน เช่น การจัดส่งแฟ้มข้อมูล
และแบบที่ต้องการรับประกันความเร่งด่วนของ ข้อมูล
เช่น การสื่อสารแบบ real-time และทั้งการสื่อสาร
แบบเสียง (Voice) และข้อมูล(data)
การส่งข้อมูลโดยใช้โพรโตคอล TCP/IP จะเป็นการส่ง
ข้อมูลผ่านในแต่ละเลเยอร์ โดยแต่ละเล เยอร์จะทําการ
ประกอบข้อมูลที่ได้รับมา กับข้อมูลส่วนควบคุมซึ่งถูกนํา
มาไว้ในส่วนหัวของข้อมูล เรียกว่า Header
ภายใน Header จะบรรจุข้อมูลที่สําคัญของโพรโตคอลที่
ทําการ Encapsulate เมื่อผู้รับได้รับข้อมูล ก็จะเกิดกระ
บวนการทํางานย้อนกลับคือ โพรโตคอลเดียวกัน ทางฝั่ง
ผู้รับก็จะ ได้รับข้อมูลส่วนที่เป็น Header ก่อนและนําไป
ประมวลและทราบว่าข้อมูลที่ตามมามีลักษณะอย่างไร ซึง
่
กระบวนการย้อนกลับนี้เรียกว่า Demultiplexing
•
สําหรับการ Encapsulation/Demultiplexing ของ
โพรโตคอล TCP/IP จะมีขั้นตอนการ ทํางานอยู่4 ขั้น
ตอนดังนี้
1.
ชั้น โฮสต์-เครือ ข่า ย(Host-to-network)
- 5. 2.
3.
โพรโตคอลสําหรับการควบคุมการสื่อสารในชั้นนี้เป็น
สิ่งที่ไม่มีการกําหนดรายละเอียดอย่างเป็นทางการ
หน้าที่หลักคือการรับข้อมูลจากชั้น สื่อสาร IP มาแล้ว
ส่งไปยังโหนดที่ระบุไว้ในเส้นทางเดินข้อมูลทางด้าน
ผู้รับก็จะทํางานในทาง กลับกันคือรับข้อมูลจากสาย
สื่อสารแล้วนําส่งให้กับโปรแกรมในชั้นสื่อสาร
ชั้น สื่อ สารอิน เตอร์เ น็ต (The Internet Layer)
ใช้ประเภทของระบบการสื่อสารที่เรียกว่าระบบเครือ
ข่ายแบบสลับช่องสื่อสารระดับแพ็กเก็ต(packetswitching network) ซึงเป็น การติดต่อแบบไม่ต่อ
่
เนื่อง(Connectionless) หลักการทํางานคือการ
ปล่อยให้ข้อมูลขนาด เล็กที่เรียกว่า แพ็ก
เก็ต(Packet) สามารถไหลจากโหนดผู้ส่งไปตาม
โหนดต่างๆ ในระบบ จนถึงจุดหมายปลายทางได้โดย
อิสระหากว่ามีการส่งแพ็กเก็ตออกมาเป็นชุดโดยมีจุด
หมาย ปลายทางเดียวกันในระหว่างการเดินทางใน
เครือข่ายแพ็กเก็ตแต่ละตัวในชุดนี้ก็จะเป็นอิสระ แก่
กันและกัน ดังนั้นแพ็กเก็ตที่ส่งไปถึงปลายทางอาจจะ
ไม่เป็นไปตามลําดับก็ได้
ชั้น สื่อ สารนํา ส่ง ข้อ มูล (Transport Layer)
แบ่งเป็นโพรโตคอล 2 ชนิดตามลักษณะ ลักษณะ
แรกเรียกว่า Transmission Control Protocol
(TCP) เป็นแบบที่มีการกําหนดช่วงการ สื่อสารตลอด
ระยะเวลาการสื่อสาร(connection-oriented) ซึง
่
จะยอมให้มีการส่งข้อมูล เป็นแบบ Byte stream ที่
ไว้ใจได้โดยไม่มข้อผิดพลาด ข้อมูลที่มีปริมาณมาก
ี
จะถูกแบ่ง ออกเป็นส่วนเล็กๆเรียกว่า message ซึง
่
จะถูกส่งไปยังผู้รับผ่านทางชั้นสื่อสารของ
อินเทอร์เน็ตทางฝ่ายผู้รับจะนํา message มาเรียง
ต่อกันตามลําดับเป็นข้อมูลตัวเดิม TCP ยังมีความ
สามารถในการควบคุมการไหลของข้อมูลเพื่อป้องกัน
ไม่ให้ผู้ส่งส่งข้อมูลเร็วเกินกว่า ที่ผู้รับจะทํางานได้ทัน
- 6. •
อีกด้วยโพรโตคอลการนําส่งข้อมูลแบบที่สองเรียก
ว่า UDP (User Datagram Protocol) เป็นการ
ติดต่อแบบไม่ต่อเนื่อง(connectionless) มีการ
ตรวจสอบ ความถูกต้องของข้อมูลแต่จะไม่มีการแจ้ง
กลับไปยังผู้ส่งจึงถือได้ว่าไม่มีการตรวจสอบความ ถูก
ต้องของข้อมูล อย่างไรก็ตามวิธีการนี้มีข้อดีในด้าน
ความรวดเร็วในการส่งข้อมูลจึงนิยมใช้ ในระบบผู้ให้
และผู้ใช้บริการ(client/server system) ซึงมีการ
่
สื่อสารแบบถาม/ตอบ (request/reply) นอกจาก
นั้นยังใช้ในการส่งข้อมูลประเภทภาพเคลื่อนไหวหรือ
การส่งเสียง (voice) ทางอินเทอร์เน็ต
4. ชั้น สื่อ สารการประยุก ต์ (Application Layer)
มีโพรโตคอลสําหรับสร้างจอเทอร์มินัลเสมือนเรียก
ว่า TELNET โพรโตคอลสําหรับการจัดการแฟ้ม
ข้อมูล เรียกว่า FTP และโพรโตคอล สําหรับให้
บริการจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ เรียกว่า SMTP โดย
โพรโตคอลสําหรับสร้างจอ เทอร์มินัลเสมือนช่วยให้
ผู้ใช้สามารถติดต่อกับเครื่องโฮสต์ที่อยู่ไกลออกไป
โดยผ่าน อินเทอร์เน็ตและสามารถทํางานได้เสมือน
กับว่ากําลังนั่งทํางานอยู่ที่เครื่องโฮสต์นั้น โพรโตคอล
สําหรับการจัดการแฟ้มข้อมูลช่วยในการคัดลอกแฟ้ม
ข้อมูลมาจากเครื่องอื่นที่อยู่ ในระบบเครือข่ายหรือส่ง
สําเนาแฟ้มข้อมูลไปยังเครื่องใดๆก็ได้โพรโตคอล
สําหรับให้บริการ จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ช่วยในการ
จัดส่งข้อความไปยังผู้ใช้ในระบบหรือรับข้อความที่มี
ผู้ส่ง เข้ามา
โพรโตคอล FTP (File Transfer Protocal)
การถ่ายโอนไฟล์ หรือเรียกได้อีกอย่างว่า การ คัดลอก
แฟ้มข้อมูลบนเครือข่าย คือ การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลจาก
เครื่องคอมพิวเตอร์ระบบหนึ่งมายัง อีกระบบหนึ่งผ่านเครือ
ข่าย ซึงทําได้หลายรูปแบบ เช่น การโอนจากแม่ข่าย
่
มายังเครื่องพีซี หรือ เครื่องพีซีไปแม่ข่ายหรือระหว่างแม่
- 7. ข่ายด้วยกันเอง การถ่ายโอนแฟ้มข้อมูลหรือการโอนย้าย
แฟ้มข้อมูลอาศัยโปรแกรมหนึ่งที่มีการใช้งานกันมาก และ
มีบริการอยู่ในโฮสต์แทบทุกเครื่อง คือ โปรแกรม FTP
จากรูปแสดงถึงองค์ประกอบและกลไกการทํางานของ
โปรโตคอล FTP จะเริ่มจากผู้ใช้ (USER) เรียกใช้
โปรแกรมผ่าน User Interface และ เมื่อเป็น
โปรแกรม FTP พร้อมใช้งานแล้วถ้ามี การใช้คําสั่งต่างๆ
ของ FTP จะเป็นหน้าที่ของ PI (Protocol Interpreter
module) ทําหน้าที่แปล คําสั่งและทํางานตามคําสั่ง ใน
กรณีที่มีการส่งรับข้อมูลก็จะเป็นหน้าที่ของ DT (Data
Transfer module) ซึ่งโมดูล PI และ DT นี้จะอยู่ทั้งด้าน
ของไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์
•
โพรโตคอล HTTP(Hyper Text Transport
Protocol)
คือโพรโทคอลในระดับชั้นโปรแกรมประยุกต์เพื่อการแจก
จ่ายและการทํางานร่วมกันกับสารสนเทศของสื่อผสมใช้
สําหรับการรับทรัพยากรที่ เชื่อมโยงกับภายนอก ซึงนําไป
่
สู่ การจัดตั้งเวิลด์ไวด์เว็บ
HTTP เป็นมาตรฐานในการร้องขอและการ ตอบรับ
ระหว่างเครื่องลูกข่ายกับเครื่องแม่ข่าย ซึ่ง เครื่องลูกข่าย
คือผู้ใช้ปลายทาง(end-user) และ เครื่องแม่ข่ายคือ
เว็บไซต์ เครื่องลูกข่ายจะสร้างการ ร้องขอเอชทีทีพีผ่าน
ทางเว็บเบราว์เซอร์ เว็บครอว์ เลอร์ หรือเครื่องมืออื่น
•
โพรโตคอล HTTPs(Hypertext Transfer
Protocol Security )
คือ ระบบความปลอดภัยของ HTTP protocol สําหรับ
การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่อง server และ client
ที่คิดค้นขึ้นโดยบริษัท Netscape เมื่อปลายปี ค.ศ.
1994 โดยมีจุดประสงค์เพื่อรักษาความลับของข้อมูล
