Network Layer

1. Network Layer

2. Position of network layer

3. Logical Addressing

4. IPv4 Address IPv4 address เป็นที่อยู่ (address)แบบ32-bitซึ่งไม่ซ้ำกันและเป็นสากลจะถูกกำหนดหรือตั้งค่าอยู่ในอุปกรณ์เช่น คอมพิวเตอร์ หรือ เราท์เตอร์ (Router) เพื่อติดต่อกับอินเตอร์เน็ต โดยมีขนาดทั้งหมด 232หรือ 4,294,967,296

5. ตัวอย่าง 1 จงเปลี่ยน IPv4 address เหล่านี้ให้อยู่ในเลขฐานสิบ โดยเราจะใช้วิธีจับกลุ่มบิตต่าง ๆ ทีละ 8 บิต แล้วแปลงให้อยู่ในเลขฐานสิบโดยคั่นด้วยจุด (.)

6. ตัวอย่าง 2 จงเปลี่ยน IPv4 address เหล่านี้ให้อยู่ในรูปของ binary โดยทำการแปลงเลขฐานสิบให้เป็นเลขฐานสอง

7. ตัวอย่าง 3 จงหาความผิดพลาด (Error) ใน IPv4 address เหล่านี้ นั่นคือ a.ต้องไม่มีเลข 0 นำหน้า ตัวเลขใด ๆ (045) b.จำนวนตัวเลขเกิน 32 บิต c.ตัวเลขแต่ละตัวต้องไม่เกิน 255 หรือ 11111111 d.ไม่อนุญาตให้ผสมระหว่าง binary และ เลขฐานสิบ

8. Classful Address Classful address จะแบ่ง address ต่าง ๆ อยู่ใน 5 Class คือ Class A, B, C, D, และ E

9. ตัวอย่าง 4 จงหา class ของ address เหล่านี้ a.00000001 00001011 00001011 11101111 b.11000001 10000011 00011011 11111111 c.14.23.120.8 d.252.5.15.111 คำตอบที่ได้คือ a.บิตแรกเป็น 0 เพราะฉะนั้นเป็น class A b.2 บิตแรกเป็น 1 และบิตที่ 3 เป็น 0 เพราะฉะนั้นเป็น class C c.ไบต์แรกเป็น 14 เพราะฉะนั้นเป็น class A d.ไบต์แรกเป็น 252 เพราะฉะนั้นเป็น class E

10. จำนวนของ block และขนาด ใน Classful IPv4 Address ปัญหาหนึ่งที่เกิดขึ้นกับ Classful address คือ ขนาดของ block จะได้จากการหารโดยจำนวนของ block ใน class ต่าง ๆ ซึ่งเป็นค่าตายตัว ทำให้จำนวน ip ที่อยู่ใน class เหล่านั้น อาจจะไม่ได้ถูกใช้ทั้งหมดตามที่กำหนด

11. Netid and hostid

12. Blocks in class A

13. Blocks in class B

14. Blocks in class C

15. Network address

16. ตัวอย่าง5 address 23.56.7.91, จงหา network address Address นี้เป็น class A เพราะฉะนั้นมีเพียงไบต์แรกเท่านั้นที่เป็น netid เราสามารถหา network address ได้โดยแทนที่ hostid (56.7.91) เป็น 0 ทั้งหมด ดังนั้นเราจะได้ network address คือ 23.0.0.0 ตัวอย่าง 6 address 132.6.17.85, จงหา network address จาก address ที่ได้เป็น class B โดย 2 byte แรกเป็น netid ถ้าแทนที่ hostid (17.85) ด้วย 0 ก็จะได้ network address คือ 132.6.0.0 ตัวอย่าง 7 Network address 17.0.0.0, จงหา class เพราะฉะนั้นเป็น class A เนื่องจาก netid คือ byte แรกเท่านั้น

17. Sample internet

18. การแบ่งเครือข่ายย่อย (Subnetting) • แอดเดรสของเครือข่าย ซึ่งจะต้องใช้สำหรับการหาเส้นทางการส่งข้อมูลของเราเตอร์ เนื่องจากการส่งข้อมูลของเราเตอร์จะให้แอดเดรสของเครือข่ายหลัก ไม่ได้ใช้แอดเดรสของโฮสต์ภายในเครือข่าย • ต้องการแบ่งจากเครือข่ายใหญ่ให้เป็นเครือข่ายย่อย หรือ ซับเน็ต(subnet) เช่น ต้องการที่จะแบ่งเครือข่ายของมหาลัยออกเป็นเครือข่ายย่อยตามคณะต่างๆ

19. 1 network ที่มี 2 ระดับชั้น

20. 1 network ที่มี 3 ระดับชั้น (subnet)

21. การทำ subnet

22. Mask • เป็นตัวเลขขนาด 32 บิต • default mask ใช้สำหรับกำหนด subnet มาตรฐานตาม class ต่าง ๆ • subnet mask ใช้สำหรับกำหนด subnet ที่เรากำหนดขึ้นเอง (Classless)

23. Default masks

24. ตัวอย่าง 8 สมมติ router ที่อยู่ภายนอกองค์กรได้รับ packet ที่มี destination address 190.240.7.91 จงหา network address เพื่อหาเส้นทางของ packet วิธีทำ • router จะมองหา byte แรกเพื่อหา class เพราะฉะนั้นคือ class B • default mask ของ class B คือ 255.255.0.0 ทำการ AND กันระหว่าง address กับ mask จะได้เป็น 190.240.0.0. • router จะเส้นทางจาก routing table เพื่อส่ง packet นี้ไปยังปลายทาง

25. Subnet mask หรือ /19

26. ตัวอย่าง 9 router ภายในองค์กรได้รับ packet ที่มี destination address 190.240.33.91 จงหา subnetwork address เพื่อหาเส้นทางของpacket นั้น วิธีทำ • router จะต้องรู้ mask ก่อนเสมอ โดยเราสมมติว่าเป็น /19 • router หา subnet adddress จาก address ที่มี กับ mask นั่นคือ 190.240.32.0. • router จะเส้นทางจาก routing table เพื่อส่ง packet นี้ไปยังปลายทาง

27. การแบ่งเครือข่ายย่อย ในการแบ่งเครือข่ายที่เราได้รับมา ออกเป็นเครือข่ายย่อย ๆ ตามจำนวนเครื่อง หรือ Host ที่เราต้องการ เราสามารถคำนวณจำนวนเครือข่ายย่อย และ จำนวน Host ในแต่ละเครือข่ายได้ดังนี้ จำนวนเครือข่ายย่อย : 2subnetid – 2 จำนวน Host ในแต่ละเครือข่าย : 2hostid - 2

28. ตัวอย่าง 10 สมมติ วทอ. ได้รับ ip address คือ 202.44.37.0 ต้องการแบ่งเป็นเครือข่ายย่อยให้กับภาคต่าง ๆ เป็นจำนวน 4 subnet จงหา subnet address และ ip address ต่าง ๆ ของ subnet เหล่านั้น วิธีทำ • หา subnet id เพื่อให้ได้จำนวน subnet ที่ต้องการโดย • 2subnetid - 2 > 4 subnet เพราะฉะนั้น subnetid = 3 • หาจำนวน Host ในแต่ละ subnet จาก hostid ที่ได้ • 2hostid - 2 = 25 – 2 = 30 host • จากข้อ 1 และ 2 เราก็จะได้ subnet address จะ ip ทั้งหมดคือ • subnet 202.44.37.32 มี host ip คือ 202.44.37.33 – 202.44.37.62 • subnet 202.44.37.64 มี host ip คือ 202.44.37.65 – 202.44.37.94 • subnet 202.44.37.96 มี host ip คือ 202.44.37.97 – 202.44.37.126 • subnet 202.44.37.128 มี host ip คือ 202.44.37.129 – 202.44.37.158

29. Private IPv4 Address เป็น IP address ส่วนตัว หรือ ไอพีปลอม ที่ถูกใช้ในองค์กรต่าง ๆ ซึ่งสามารถซ้ำกันได้ในแต่ละองค์กร

30. การทำงานของ Network Address Translation (NAT) NAT คือการแปลงจาก Private IP ให้เป็น Global IP เนื่องจากว่าในปัจจุบัน Global IP ที่สามารถใช้งานได้มีจำนวนจำกัด เราจึงจำเป็นจะต้องนำเอา Private IP มาใช้ในองค์กร แต่เมื่อต้องการเชื่อมต่อ Internet จำเป็นต้องเป็น Global IP เท่านั้น

31. การแปลง address ของ NAT ในตัวของ Router จะมีการเก็บ IP ต่าง ๆ ในตาราง Translation เพื่อเก็บว่า Private IP ไหนที่ส่งไปยังปลายทาง IP นั้น เมื่อได้รับข้อมูลกลับเข้ามาก็จะสามารถส่งไปยัง Private IP ได้อย่างถูกต้อง

32. Translation Table ของ NAT ถ้ามี Host ใน Private Network 2 Host มี address 172.18.3.1 และ 172.18.3.2 ต้องการติดต่อกับ HTTP server ที่มี address 25.8.3.2 ในตารางการแปลงแอดเดรสจะต้องเก็บค่าของทั้ง address และหมายเลข port

33. NAT กับ ISP

34. IPv6 Address IPv6 address เป็น address แบบ128-bit โดยจะเขียนอยู่ในรูปแบบของ binary และเลขฐาน 16 โดยมี โคล่อน (:) เป็นตัวคั่น

35. การเขียน IPv6 Address แบบย่อ แบบย่อ แบบย่ออีกที

36. งานในห้องเรียน ครั้งที่ 3 1. จงหาแอดเดรสของ Netidและ Hostidและ Network address และ Classของแอดเดรสต่อไปนี้ 1.1) 92.104.2.8 1.2) 191.104.144.185 1.3) 252.18.156.200 1.4) 202.44.37.13 1.5) 238.10.10.10 2. จงหาแอดเดรสเครือข่ายย่อย (Subnet Address) และ Class ของเครือข่ายต่อไปนี้ 2.1) 12.104.2.8/8 2.2) 126.104.144.185/16 2.3) 128.18.156.200/24 2.4) 202.44.37.13/29 2.5) 222.10.10.10/25 3. สมมติ วทอ. ได้รับ ip address คือ 202.44.36.0 ต้องการแบ่งเป็นเครือข่าย ย่อยให้กับภาควิชาต่าง ๆ เป็นจำนวน 10 เครื่องต่อ 1 ภาควิชา จงหา subnet address และ ip address ต่าง ๆ ของ subnet เหล่านั้น