เครือข่ายคอมพิวเตอร์ บทที่ 3
- 1. บทที่ 3 TCP/IP และอินทอร์Ȩต
- 2. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internetworking Protocol) คือชุดโพรโทคอล (Protocol Suite) ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อใช้สาหรับแลกเปลี่ยนข้อมูล ลนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต การทางาน TCP/IP จะแบ่งหน้าที่ความรับผิดชอบออกเป็ นชั้น ซ้อนกันที่เรียกว่า โพรโทคอลสแต็ก (Protocol Stack) อย่างไรก็ตาม ถึงแม้โพรโทคอล TCP/IP จะถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานบนเครือข่ายระยะไกลเป็ นสาคัญ แต่ TCP/IP ก็ยัง สามารถใช้งานได้ดีบนเครือข่ายท้องถิ่น ด้วยการเชื่อมโยงเครือข่ายท้องถิ่นให้สามารถ สื่อสารกันได้ผ่านโพรโทคอล TCP/IP นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมโยงเครือข่ายท้องถิ่น ซึ่งเป็ นเครือข่ายภายในให้สามารถติดต่อกับเครือข่ายภายนอกอย่างเครือข่าย อินเทอร์เน็ตได้ และด้วยสาเหตุนี้เอง โพรโทคอล TCP/IP จึงเป็ นโพรโทคอลที่ได้รับ ความนิยมในปัจจุบันเป็ นอย่างสูง อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 TCP/IP คือ
- 3. TCP/IP กับแนวคิดเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้พัฒนามาร่วมกัน โดย ก่อนที่จะกล่าวถึงรายละเอียดของโพรโทคอล TCP/IPเทคโนโลยีเครือข่ายของแต่ละ องค์กร จะได้รับการออกแบบอยู่บนพื้นฐานของความเหมาะสม งบประมาณ และ ประเภทของงาน โดยหลายองค์กรในปัจจุบันได้มีการเชื่อมเครือข่ายหลายชนิดเข้า ด้วยกัน ตัวอย่างเช่น เทคโนโลยีเครือข่ายแลนจัดเป็ นแนวทางที่ดีที่สุด สาหรับการ เชื่อมโยงเครือข่ายขนาดเล็กเพื่อใช้งานภายในสานักงาน นอกจากนี้เครือข่ายแลน หลาย ๆ เครือข่าย ยังสามารถเชื่อมโยงเข้ากับเครือข่ายแวนรวมถึงเครือข่าย อินเทอร์เน็ต อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 TCP/IP คือ
- 4. เครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็ นเครือข่ายที่ประกอบด้วยเครือข่ายหลายพัน เครือข่ายที่เชื่อมโยงถึงกันทั่วโลก ที่มีทั้งเครือข่ายของหน่วยงานรัฐ องค์กรเอกชน ความสาคัญของเครือข่ายอินเทอร์เน็ตก็คือ เป็ นเครือข่ายสาธารณะที่ผู้คนทั่วไป สามารถเชื่อมต่อเพื่อเข้าไปใช้บริการได้ อย่างไรก็ตาม หากเครือข่ายแลนหรือเครือข่าย แวนที่ต้องการเชื่อมโยงเครือข่ายส่วนตัวของตนเข้าสู่เครือข่ายอินเทอร์เน็ต ก็สมควรนา อุปกรณ์ด้านเทคโนโลยีความปลอดภัยมาใช้งานร่วมด้วย อย่างเช่น ไฟร์วอลล์ (Firewall) เพื่อป้ องกันบุคคลภายนอกบุกรุกหรือเจาะระบบเข้ามายังเครือข่ายภายใน องค์กร อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 TCP/IP คือ
- 5. อินเทอร์เน็ตเกิดขึ้นจากโครงการเครือข่ายอาร์พาเน็ต (Advanced Research Project Agency Network : ARPANET) ภายใต้กระทรวงกลาโหมของประเทศ สหรัฐอเมริกา โดยอาร์พาเน็ตเป็ นเครือข่ายในรูปแบบแพ็กเก็ตสวิตชิ่งที่มีคอมพิวเตอร์ ลิงก์เชื่อมโยงถึงกันแบบจุดต่อจุดบนสายสื่อสารความเร็วสูง สาหรับอาร์พาเน็ตเป็ น เครือข่ายที่ใช้เป็ นตัวแทนด้านความมั่นคงในการปกป้ องประเทศ ซึ่งมีวัตถุประสงค์ ดังนี้คือ เพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ที่วิจัยด้านเทคโนโลยีที่อยู่ตามพื้นที่ต่าง ๆ ห่างไกลกัน สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ในโครงการวิจัยทางการทหาร เครือข่ายจะยังคงสามารถสื่อสารใช้งานได้ ถึงแม้ว่าจะถูกโจมตีหรือถูก ทาลายด้ายอาวุธนิวเคลียร์ก็ตาม อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 ประวัติโดยย่อของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (Brief History of Internet)
- 6. ความจริงแล้วอาร์พาเน็ตก็คือ เครือข่ายระดับประเทศหรือเครือข่ายแวน ที่มีการทดลองใช้งานเมื่อปี พ.ศ. 2512 โดยประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ที่เป็ นศูนย์กลาง อยู่ 4 เครื่องด้วยกัน แต่ละเครื่องได้จัดอยู่ตามมหาวิทยาลัยต่าง ๆ โดยคอมพิวเตอร์ ศูนย์กลางทั้ง 4 ทาหน้าที่เป็ นโฮสต์ ส่วนคอมพิวเตอร์ลูกข่ายต่าง ๆ ที่เชื่อมโยงเข้ากับ เครือข่ายจะสามารถเข้าถึงเครือข่าย เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้บนสายสื่อสาร ความเร็วสูง (Leased Line) จึงทาให้นักวิจัยในโครงการสามารถใช้ประโยชน์จาก เครือข่ายนี้ ในการติดต่อสื่อสารด้วยจดหมายอิเล็กทรอนิกส์และการแลกเปลี่ยนข้อมูล หรือสารสนเทศของงานวิจัยระหว่างกันได้ หลังจากนั้นเป็ นต้นมา หน่วยงานต่าง ๆ ได้เล็งเห็นประโยชน์จาก เครือข่ายดังกล่าว โดยเฉพาะนักวิจัยจานวนมากได้มีการพัฒนาเครือข่ายเพื่อใช้งานใน หน่วยงานของตน จนกระทั่งมีการเชื่อมโยงเครือข่ายด้วย โพรโทคอลTCP/IP เป็ นครั้ง แรก และต่อมาก็ได้มีการเปลี่ยนจากเครือข่ายเฉพาะกลุ่มมาเป็ นเครือข่ายแบบ สาธารณะ ที่ประชาชนทั่วไปสามารถใช้งานได้ที่เรียกว่า “เครือข่ายอินเทอร์เน็ต” อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 ประวัติโดยย่อของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (Brief History of Internet)
- 7. ปัจจุบันอินเทอร์เน็ตได้กลายเป็ นเครื่องมือสื่อสารยุคใหม่ที่มีขอบเขต ครอบคลุมทั่วทุกมุมโลก โดยอินเทอร์เน็ตในประเทศไทยได้ริเริ่มใช้งานเมื่อราวปี พ.ศ. 2530 และใช้งานได้อย่างสมบูรณ์ด้วยการเชื่อมต่อระหว่างสถาบันอุดมศึกษาใน ประเทศไทยกับสหรัฐอเมริกาเมื่อปี พ.ศ. 2535 และหลังจากนั้นเป็ นต้นมา เครือข่าย อินเทอร์เน็ตก็ได้ขยายการใช้งานในวงกว้างมากขึ้น โดยได้ขยายการใช้งานมายัง ประชาชนทั่วไป ซึ่งมิได้จากัดเฉพาะงานด้ายวิชาการอีกต่อไป จนทาให้เกิดบริษัท บริการอินเทอร์เน็ต (Internet Service Provider : ISP) ก่อตั้งขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง เช่น บริษัททรูอินเทอร์เน็ต บริษัท 3BB เป็ นต้น โดย ISP จะเป็ นบริษัทที่ทาหน้าที่เชื่อมต่อ เครือขายหรือคอมพิวเตอร์ของเรา ให้สามารถเชื่อมโยงกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้ อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 ประวัติโดยย่อของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (Brief History of Internet)
- 8. ชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์กจะมีภาระหน้าที่ในการส่งมอบข้อมูลในลักษณะ Host-to-Host และยังสามารถกาหนดหรือวางเส้นทางแพ็กเก็ตข้อมูลส่งผ่านไปยัง อุปกรณ์เร้าเตอร์หรือสวิตช์ อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 ชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์ก (Network Layer) โพรโทคอล IP (Internetwork Protocol) IP เป็ นกลไกการส่งข้อมูลที่ใช้โพรโทคอล TCP/IP ในลักษณะคอน เน็กชั่นเลสที่ไม่รับประกันการส่งข้อมูลว่าจะถึงจุดหมายปลายทางหรือไม่ การปราศจาก กลไกดังกล่าว จึงทาให้การทางานของโพรโทคอล IP ไม่มีความซับซ้อน ทั้งนี้หากค้นพบ ปัญหาจากข้อมูลที่ส่ง โพรโทคอล IP จะกาจัดข้อมูลชุดนั้นไปอย่างเงียบ ๆ ในขณะที่ ข้อมูลที่สามารถผ่านไปได้ ก็จะปล่อยให้ชั้นสื่อสารที่อยู่เหนือกว่าทาหน้าที่ตรวจสอบ ความถูกต้องของข้อมูลต่อไป โดย IP จะมีหน้าที่เพียงนาส่งข้อมูลไปยังปลายทางด้วย หมายเลขไอพี
- 9. TCP/IP จะกาหนดที่อยู่ด้วยไอพีแอดเดรส โดยไอพีแอดเดรสคือชุดตัว เลขฐานสองขนาด 32 บิต (IPv4) ที่ใช้กาหนดที่อยู่ของโฮสต์ ซึ่งมีความสาคัญต่อ กลไกในการสื่อสารจากโฮสต์หนึ่งไปยังอีกโฮสต์หนึ่งในระบบสื่อสาร แนวคิดการ ออกแบบไอพีแอดเดรสนั้น แต่ละ 32 บิตของไอพีแอดเดรสจะถูกแบ่งออกเป็ น 2 ส่วน ด้วยกัน คือ NetID และ HostID ทั้งสองส่วนนี้ได้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้สาหรับการหา เส้นทาง ซึ่งแอดเดรสในส่วนของ NetID จะชี้ระบุเครือข่าย (Physical Network) ที่ คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อ ในขณะที่ HostID จะชี้ระบุตาแหน่งของอุปกรณ์ เช่น คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 การกาหนดตาแหน่งที่อยู่ใน IPv4 (IPv4 Addressing)
- 10. ไอพีแอดเดรสขนาด 32 บิต จะเป็ นไปตามข้อกาหนดของ IPv4 จานวนบิตดังกล่าวสามารถแทนเลขหมายหรือแอดเดรสของอุปกรณ์ได้ประมาณ 4 พันล้านเครื่อง หรือเท่ากับ 232(4,294,967,296) แต่มิได้นามาใช้งานได้ทั้งหมด เนื่องจากมีการสงวนบางส่วนไว้เพื่อใช้งานเฉพาะอย่าง และด้วยขนาด 32 บิตของไอพี แอดเดรสนี้เอง จึงทาให้การอ้างอิงชุดเลขหมายดังกล่าวยากต่อการจดจา โดยเฉพาะ การแทนเครื่องหมายใช้งานในรูปแบบเลขฐานสอง ดังนั้นเพื่อจัดการไอพีแอดเดรสให้ ง่ายต่อการอ่านและจดจายิ่งขึ้น จึงมีการแทนเครื่องหมายในรูปแบบของเลขฐานสิบ และใช้จุดทศนิยมเป็ นตัวคั่นระหว่างออคเทต อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 การแทนค่าไอพีแอดเดรสแบบเลขฐานสองและฐานสิบ
- 11. แนวคิดในการจัดสรรไอพีแอดเดรสแบบใช้คลาสนั้นจะเรียกว่า Classful Addressing ซึ่งได้มีการแบ่งคลาสออกเป็ น 5 ชนิดด้วยกัน แต่ละคลาสได้ออกแบบมา เพื่อรองรับความต้องการที่แตกต่างกันตามแต่ละองค์กร คลาส A และ คลาส B ถูก นามาใช้งานจนเต็มหมดแล้ว ดังนั้นปัจจุบันจึงเหลือแต่คลาส C ที่ยังมีการใช้งานอยู่ ในขณะที่คลาส D ถูกสงวนไว้สาหรับเป็ นมัลติคาสต์แอดเดรส และคลาส E ถูกสงวนไว้ ใช้งานในอนาคต และต่อไปนี้จะอธิบายรายละเอียดของไอพีแอดเดรสแต่ละคลาส รวมถึงการแสดงขั้นตอนคานวณหาแหล่งที่มาของช่วงแอดเดรสแต่ละคลาสว่าได้มา อย่างไร การจัดสรรไอพีแอดเดรสแบบใช้คลาส (Classful Addressing) อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45
- 12. ด้วยอัตราการใช้อินเทอร์เน็ตที่นับวันจะเติบโตขึ้นทุกวัน จานวน แอดเดรสที่ใช้งานอยู่คือแอดเดรสขนาด 32 บิต หรือ IPv4 นั้นก็เริ่มขาดแคลน จึง ส่งผลต่อการรองรับการใช้งานอินเทอร์เน็ตในอนาคตที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงมี การพัฒนา IPv6 ขึ้นมา ซึ่งปัจจุบันถือว่าเป็ นมาตรฐานแล้ว อีกทั้งซอฟต์แวร์บางตัวและ อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บางอุปกรณ์ก็พร้อมสนับสนุน IPv6 แล้วเช่นกัน ต้องเป็ นที่เข้าใจว่า IPv4 ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน มีการใช้งานอย่าง แพร่หลายทั่วโลก ไม่ว่าจะเป็ นสถาบันการศึกษา องค์กรภาครัฐและเอกชนทั่วไป ดังนั้น การทดแทนระบบจาก IPv4 มาเป็ น IPv6 คงเป็ นเรื่องที่ไม่ง่าย และแนวทางที่ดีที่สุด สาหรับการเปลี่ยนจาก IPv4 เป็ น IPv6 ก็คือการเปลี่ยนแปลงแบบค่อยเป็ นค่อยไป อ้างอิง http://www.skcc.ac.th/elearning/network/?p=45 ไอพีเวอร์ชั่น 6 (IPv6)