1 / 65

เครือข่ายแลนอีเทอร์เน็ต ( Wired Lans : ehternet )

เครือข่ายแลนอีเทอร์เน็ต ( Wired Lans : ehternet ). วัตถุประสงค์. 1. อธิบายรายละเอียดในโครงการ IEEE 802 ได้ 2. อธิบายหน้าที่การทำงานของชั้นสื่อสารย่อย MAC และ LLC ได้ 3. บอกหน้าที่ของแต่ละฟิลด์ในเฟรมของ IEEE 802.3 ได้อย่างถูกต้อง

joylyn
Download Presentation

เครือข่ายแลนอีเทอร์เน็ต ( Wired Lans : ehternet )

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. เครือข่ายแลนอีเทอร์เน็ต(Wired Lans : ehternet)

  2. วัตถุประสงค์ 1. อธิบายรายละเอียดในโครงการ IEEE 802 ได้ 2. อธิบายหน้าที่การทำงานของชั้นสื่อสารย่อย MAC และ LLC ได้ 3. บอกหน้าที่ของแต่ละฟิลด์ในเฟรมของ IEEE 802.3 ได้อย่างถูกต้อง 4. สามารถอธิบายวิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลางแบบ CSMA/CD ได้ 5. บอกความแตกต่างระหว่าง MAC Address และ IP Address ได้

  3. ประวัติอีเทอร์เน็ต ในปี ค.ศ. 1973 บ็อบ เม็ทคาลเฟ (Robert Metcalfe) ได้คิดค้นระบบอีเทอร์เน็ตในการรับส่ง ข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์และสามารถส่งข้อมูลไปยังเครื่องพิมพ์ได้ หลังจากนั้น อีเทอร์เน็ต ได้ถูกพัฒนาต่อที่ PARC (Palo Alto Research Center) ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยของบริษัทซีร็อก (Xerox) จากรูปเป็นโครงสร้างของอีเทอร์เน็ตที่เม็ทคาลเฟ ออกแบบไว้ คอมพิวเตอร์จะเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายโดยทรานสซีฟเวอร์ (Transceiver) และแชร์สายสัญญาณสำหรับการส่งข้อมูล

  4. ประวัติอีเทอร์เน็ต เม็ทคาลเฟ (Robert Metcalfe) ได้เขียนอธิบายระบบเครือข่ายที่มีการพัฒนาจากเครือข่าย อโลฮา (Aloha) ซึ่งได้ถูกพัฒนาที่มหาวิทยาลัยฮาวาย ในทศวรรษ 1960 โดยนอร์แมน แอ็บแรมสัน (Norman Abramson) และเพื่อนร่วมงาน โดยได้พัฒนาวิทยุสื่อสารระหว่างเกาะ ต่างๆ ในช่วงแรกอีเทอร์เน็ตเป็นลิขสิทธิ์ของบริษัทซีร็อกซ์บริษัทเดียว ต่อมามาตรฐานอีเทอร์เน็ต ที่ความเร็ว 10 Mbps ได้ประกาศใช้เมื่อปี 1980 โดยความร่วมมือของ 3 บริษัท คือ DEC-Intel- Xerox เรียกสั้นๆ ว่า DIX

  5. ประวัติอีเทอร์เน็ต ในขณะเดียวกัน IEEE ก็ได้พัฒนามาเป็นอีเทอร์เน็ตเช่นกัน คือ มาตรฐาน IEEE 802.3 ซึ่งได้ พัฒนามาจากมาตรฐานอีเทอร์เน็ตของ DIX มาตรฐานของ IEEE ถูกตีพิมพ์ครั้งแรกในปี 1985 และต่อมา ISO ก็ยอมรับมาตรฐาน IEEE 802.3 มาใช้เป็นมาตรฐานอีเทอร์เน็ตนานาชาติ ทำให้ บริษัทใดก็ได้สามารถผลิตอุปกรณ์อีเทอร์เน็ต โดยที่ไม่ต้องเสียค่าลิขสิทธิ์ ทำให้การใช้อีเทอร์เน็ต แพร่ไปทั่วโลกอย่างรวดเร็ว จนกลายมาเป็นเครือข่ายเทคโนโลยีในปัจจุบัน

  6. ประวัติอีเทอร์เน็ต IEEE : Institute of Electrical and Electronic Engineers เป็นสถาบัน วิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ นานาชาติเป็นศูนย์กลางแลกเปลี่ยน ความรู้วิทยาการใหม่ๆ ด้าน อิเล็กทรอนิกส์ หลังจากที่ IEEE ได้ตีพิมพ์มาตรฐาน อีเทอร์เน็ตตั้งแต่ปี 1985 และได้มี การพัฒนามาตรฐานมาเรื่อยๆ ถึง ปัจจุบัน มาตรฐานล่าสุดของอีเทอร์ เน็ตอยู่ที่ 10 Gbpsดังตาราง

  7. โครงการหมายเลข 802 ความสัมพันธ์ระหว่างโครงการหมายเลข 802 ของ IEEE และแบบจำลอง ISO จะพบว่า IEEE ได้มีการแบ่งส่วนชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์ออกเป็น 2 ชั้นสื่อสารย่อยด้วยกัน ซึ่งประกอบด้วย 1. Logical Link Control (LLC) 2. Media Access Control (MAC)

  8. โครงการหมายเลข 802 แบบจำลอง OSI Model ได้มีการแบ่งส่วนชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์ออกเป็น 2 ส่วนด้วยกัน ซึ่ง ประกอบด้วย Media Access Control (MAC) เป็นชั้นสื่อสารย่อยที่ทำงานใกล้ชิดกับชั้นสื่อสารฟิสิคัล ภายในบรรจุด้วยเฮดเดอร์ฟิสิคัลแอด เดรส รหัสการตรวจสอบและการควบคุมข้อมูล MAC ได้มีการกำหนดรูปแบบของข้อมูลที่เรียกว่า เฟรม ซึ่งรูปแบบของเฟรมจะมีความแตกต่างกัน โดยรูปแบบของเฟรมจะประกอบไปด้วยฟิลด์ที่ ใช้สำหรับการตรวจสอบข้อผิดพลาด ตำแหน่งที่อยู่ของคอมพิวเตอร์ และการควบคุมอีกหลายๆ อย่าง ดังนั้น MAC จึงเป็นชั้นสื่อสารที่มีความสำคัญในเครือข่ายท้องถิ่น(LAN)

  9. รูปแบบเฟรม IEEE 802 Logical Link Control (LLC) เป็นชั้นสื่อสารย่อยที่รับผิดชอบงานด้านพื้นฐานเกี่ยวกับลอจิคัลแอดเดรส การควบคุมข้อผิด พลาด รวมถึงเป็นส่วนเชื่อมต่อกับชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์ก Preamble : 56 bits of alternating 1s and 0s. SFD : Start Frame Delimiter, Flag (10101011) 7 Bytes 1 Byte6 Bytes 6 Bytes 2 Bytes 4 Bytes Length or Type Destination Address Source Address Preamble SDF Data and Padding CRC Physical Layer Header รูปแบบเฟรมของ 802.3 MAC

  10. รูปแบบเฟรม IEEE 802 Preamble : 56 bits of alternating 1s and 0s. SFD : Start Frame Delimiter, Flag (10101011) 7 Bytes 1 Byte6 Bytes 6 Bytes 2 Bytes 4 Bytes สำหรับชั้นสื่อสารย่อย MAC จะมีรูปแบบของเฟรมดังรูป • Preambleเป็นฟิลด์แรกของเฟรม ใช้สำหรับเข้าจังหวะระหว่างสถานีส่งกับสถานีรับ โดยจะ • ถูกเพิ่มเข้าไปที่ชั้นสื่อสารฟิสิคัล • Start Frame Delimiter (SDF) มีขนาด 1 ไบต์ (10101011) เป็นแฟล็กที่ใช้บอกจุดเริ่มต้น • ของเฟรมโดยมีการรวมกันให้อยู่ในรูปแบบขนาด 8 ไบต์ วัตถุประสงค์เพื่อให้ฝั่งรับทำการล็อคไว้ • เพื่อเทียบจังหวะสัญญาณนาฬิกาของตนกับฝั่งส่งให้ตรงกัน คือการซิงโครไนซ์นั่นเอง Length or Type Destination Address Source Address Preamble SDF Data and Padding CRC Physical Layer Header

  11. รูปแบบเฟรม IEEE 802 • Destination Address (DA) เป็นฟิลด์ขนาด 6 ไบต์ ที่บรรจุฟิสิคัลแอดเดรสของสถานี • ปลายทาง • Source Address (SA) เป็นฟิลด์ขนาด 6 ไบต์ ที่บรรจุฟิสิคัลแอดเดรสของสถานีต้นทาง • Length or Type ฟิลด์นี้จะนำมาใช้เพื่อกำหนดชนิดฟิลด์หรือความยาวของฟิลด์ แต่เดิม • อีเทอร์เน็ตจะใช้ฟิลด์นี้เพื่อกำหนดชนิดฟิลด์ในการนิยามโปรโตคอลที่อยู่ชั้นเหนือกว่าที่ใช้เฟรม • MAC ในขณะที่มาตรฐาน IEEE จะใช้ฟิลด์นี้ในการกำหนดความยาวของฟิลด์ เพื่อให้ทราบถึง • จำนวนข้อมูลที่บรรจุอยู่ในเฟรม • Data and Padding ฟิลด์นี้จะบรรจุข้อมูลที่ได้รับการเอนแคปซูเลชั่นจากโปรโตคอลชั้นที่ • อยู่เหนือกว่า โดยจะมีขนาดอย่างน้อย 46 ไบต์ และสูงสุด 1500 ไบต์ • CRC (Cyclic Redundancy Check) เป็นฟิลด์ที่นำมาใช้เพื่อการตรวจจับข้อผิดพลาด • ด้วยการใช้รหัส CRC-32 บิต

  12. รูปแบบเฟรม IEEE 802 สำหรับตำแหน่งบิตสูงสุด ในฟิสิคัลแอดเดรสของสถานีปลายทาง หากถูกกำหนดเป็นค่า “0” จะหมายถึงแอดเดรสของสถานีปลายทางแบบปกติทั่วไป (Ordinary Address) แต่หากถูกกำหนดเป็นค่า “1” จะหมายถึงกลุ่มสถานีปลายทางที่อยู่ในกลุ่มเดียวกัน (Group Address) ซึ่งภายในกลุ่มจะได้รับข้อมูลชุดเดียวกันจากผู้ส่ง หรือสถานีต้นทางเพียงสถานีเดียว โดยการส่ง เฟรมไปยังกลุ่มสถานีเหล่านี้จะเรียกว่า “การส่งข้อมูลแบบหลายจุด (Multicast)” ในขณะที่ หากแอดเดรสปลายทางถูกกำหนดเป็นบิต 1 ทั้งหมด บิตดังกล่าวจะถูกสงวนไว้เพื่อ การกระจายข่าว (Broadcast) จะหมายถึงทุกสถานีบนเครือข่ายจะได้รับเฟรมที่ส่งไป และในส่วนของฟิลด์ Length or Type ซึ่งมีขนาด 2 ไบต์ จะใช้กำหนดความยาวของข้อมูลจริงที่ถูกบรรจุในเฟรม และถัดมาก็คือชุดข้อมูล และส่วนสุดท้ายก็คือฟิลด์ CRC ใฃ้ตรวจจับข้อผิดพลาดของข้อมูล

  13. รูปแบบเฟรม IEEE 802 คำศัพท์ที่นำมาใช้เพื่อการส่งข่าวสารบนเครือข่าย ประกอบด้วย ยูนิคาสต์ (Unicast) ส่งข่าวสารไปยังโหนดใดโหนดหนึ่งบนเครือข่ายโดยเฉพาะ มัลติคาสต์ (Multicast) กระจายข่าวสารไปยังโหนดใดโหนดหนึ่งบนเครือข่ายที่เป็นสมาชิกเดียวกัน บรอดคาสต์ (Broadcast) เผยแพร่ข่าวสารไปยังทุกๆ โหนดบนเครือข่าย

  14. รูปแบบเฟรม IEEE 802 ฟิสิคัลแอดเดรสของสถานีปลายทาง (DA) และฟิสิคัลแอดเดรสของสถานีต้นทาง อาจมีขนาด 2 ไบต์หรือ 6 ไบต์ แต่มาตรฐานการส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์ที่ความเร็ว 10 Mbps จะถูกกำหนดไว้ที่ 6 ไบต์ ซึ่งฟิสิคัลแอดเดรสของสถานีต้นและสถานีปลายทาง จะเป็นชุดตัวเลข ที่บรรจุไว้บนการ์ดเครือข่าย ซึ่งเป็นหมายเลขที่ถูกบรรจุมาจากโรงงาน โดยไม่ซ้ำกันเรียกว่า Mac Addressหรือ Physical Address

  15. คำถาม ?? Mac Addressหรือ Physical Address คืออะไร IP Address หรือ Logical Address คืออะไร แล้ว Mac Address กับ IP Address แตกต่างกันอย่างไร ??

  16. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลาง MAC Methods MAC (Medium Access Control) เป็นข้อตกลงที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลผ่านสื่อกลาง ซึ่งทุกโหนดในเครือข่ายจะต้องใช้มาตรฐานเดียวกัน การทำงานจะเกิดอยู่ในส่วนของแผงวงจรเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card : NIC) มีหน้าที่รับเฟรมข้อมูลจาก LLC หรือระดับบนมาเติมเฮดเดอร์เฟรมเข้าไปอีก เพื่อสร้างเฟรม MAC ซึ่งจะทำงานที่สัมพันธ์กับวิธีการควบคุมการใช้สื่อนำสัญญาณของเครือข่าย และ การควบคุมแบบ Carrier Sensing หรือ Token Passingวิธีในการเข้าใช้งานสื่อกลางจะมีอยู่หลายวิธี ซึ่งแต่ละวิธีก็จะมีข้อดีข้อเสียและเหมาะสมกับโทโปโลยีต่างๆ กันไป

  17. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลาง MAC Methods ตามมาตรฐานเครือข่ายแลน ปกติจะใช้สื่อกลางนำสัญญาณเพื่อการรับส่งข้อมูลร่วมกัน ในการเชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ต้องมีวิธีการควบคุมและติดตามเพื่อให้อุปกรณ์ต่างๆ บนเครือข่ายสามารถใช้สื่อกลางเพื่อการรับส่งข้อมูลได้อย่างทั่วถึง วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลางมีอยู่ 2 วิธีด้วยกันคือ CSMA/CDและ Token Passing โดยอีเทอร์เน็ตจะใช้วิธี CSMA/CDในการเข้าถึงสื่อกลางในขณะที่ Token Bus, Token Ring และ FDDI จะใช้วิธี Token Passingในการเข้าถึงสื่อกลาง 1. CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access/Collision Detection) หรือ IEEE 802.3 เครือข่ายอีเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานเครือข่ายแบบบัส ที่ใช้วิธีการส่ง ข้อมูลแบบเบสแบนด์ และด้วยการมีช่องสื่อสารเพียงช่องเดียว แต่อนุญาตให้คอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องบนเครือข่ายใช้สายส่งข้อมูลร่วมกันได้

  18. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลาง MAC Methods เทคนิควิธี CSMA/CD เป็นกลไกจัดการกับสายส่งสัญญาณให้ว่างโดย ในช่วงเวลาหนึ่งๆ จะมีข้อมูลเพียงชุดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งผ่านสื่อกลางไปยังปลายทาง ดังนั้น จึงต้องมีกระบวนการจัดการเพื่อให้โหนดต่างๆ บนเครือข่ายสามารถส่งข้อมูลได้ ประกอบด้วย การตรวจฟังสัญญาณ (Carrier Sense) เป็นกลไกในการตรวจฟังสัญญาณภายในสาย ว่าสายถูกใช้งานหรือว่างอยู่ ซึ่งแต่ละโหนดบนเครือข่ายจะต้องตรวจฟังสัญญาณบนสื่อกลาง ก่อนที่จะมีการส่งแพ็กเก็ตออกไป การใช้สายส่งข้อมูลร่วมกัน (Multiple Access) เป็นกลไกที่อนุญาตให้ทุกๆ โหนดบนเครือข่าย สามารถใช้สายส่งข้อมูลได้ทันทีหากสายว่าง ถือเป็นการช่วงชิงใช้สื่อกลางเพื่อส่งข้อมูล ดังนั้นจึง มีโอกาสเกิดการชนกันของข้อมูลได้เสมอ

  19. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลาง MAC Methods การตรวจสอบการชนกันของกลุ่มข้อมูล (Collision Detection) เป็นกลไกการตรวจสอบการชนกันของกลุ่มข้อมูล หากเกิดการชนกันภายในสายส่งแต่ละโหนดจะหยุดดำเนินการส่งข้อมูลทันที และมีการรอชั่วครู่ เพื่อให้แต่ละโหนดสุ่มเวลาให้แตกต่างกัน ในการส่งข้อมูลรอบใหม่เพื่อประกันว่า จะไม่เกิดการชนกันของกลุ่มข้อมูลชุดเดิมอีก

  20. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลาง MAC Methods CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access/Collision Detection)

  21. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลางแบบ Token Passing 2. Token Passing หรือ IEEE 802.5เป็นเครือข่ายที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานของโทโพโลยีแบบบัสแต่การทำงานภายในจะเป็นแบบวงแหวนถูกพัฒนาจากบริษัท IBM

  22. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลางแบบ Token Passing Token Passing เป็นวิธีที่ใช้แก้ไขปัญหาเกี่ยวกับการจราจรบนเครือข่าย และจัดการการส่งข้อมูลแบบ Real Time ซึ่งหลักการของ token จะมีการจองแบนด์วิดธ์ให้กับโหนดใดโหนดหนึ่งโดยเฉพาะ และไม่อนุญาตให้โหนดอื่นๆ เข้าใช้งานในช่วงเวลาขณะนั้น - กรณีที่ต้องการส่งข้อมูล ภายในเครือข่ายจะตรวจสอบว่า token สถานะว่างอยู่หรือไม่ หากว่างอยู่ก็จะทำการใส่ข้อมูลพร้อมระบุปลายทางเข้าไปใน token นั้น และปล่อยให้ token วิ่งวนต่อไปในเครือข่าย วิธีในการเข้าใช้สื่อชนิดนี้จะพบในโครงสร้างแบบบัส (Token Bus) แบบวงแหวน (Token Ring) และโครงสร้างเครือข่ายแบบ FDDI

  23. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) 3. FDDI (Fiber Distributed-Data Interface) เป็นเครือข่ายแบบส่งผ่านโทเคน ( Token Passing ) และมีแบนวิธที่ 100 Mbps โดยใช้สายใยแก้วนำแสงต่อสถานีเป็นวงแหวน สองวงส่วนใหญ่จะใช้ FDDI เป็นแบ็คโบนของเครือข่ายเนื่องจากแบนด์วิธที่สูงและสามารถ เชื่อมต่อสถานีได้ไกลกว่าสายทองแดง      Station A Primary Ring Secondary Ring Station C Station B

  24. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) FDDI (Fiber Distributed-Data Interface) จะใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อสถานีเป็นวงแหวนสองวง โดยทิศทางการไหลของข้อมูลในวง แหวนทั้งสองวงจะตรงกันข้ามกัน - วงแหวนวงหนึ่ง (PrimaryRing) จะทำหน้าที่เป็นเส้นทางหลักในการรับส่งข้อมูล - วงที่สอง (SecondaryRing) จะเป็นเส้นทางสำรอง การที่ออกแบบ FDDI ให้มีแบบนี้ก็เพื่อเพิ่มความเชื่อถือได้และความแข็งแรงให้กับเครือข่าย FDDI พัฒนาโดย ANSI ( American National Standard Institute ) เมื่อตอนประมาณกลาง ทศวรรษ 1980 ในช่วงนั้นเวิร์คสเตชันแบบไคลเอนท์เชิร์ฟเวอร์เริ่มใช้แบนด์วิธเครือข่ายมากขึ้น ดังนั้นจึงมีความต้องการใช้สายสัญญาณประเภทใหม่เพื่อรองรับอัตราข้อมูลได้มากกว่า ใน ขณะเดียวกันแอพพลิเคชั่นบางตัวต้องการความเชื่อถือได้ในเครือข่าย และยังมีความต้องการการ ให้ความสำคัญกับเชิร์ฟเวอร์ที่สำคัญจุดประสงค์ของการพัฒนา FDDI เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ นั้นเอง เมื่อ ANSI พัฒนา FDDI เสร็จได้เสนอมาตรฐานนี้แก่ ISO เพื่อทำให้เป็นมาตรฐาน นานาชาติต่อไป

  25. วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลาง MAC Methods เครือข่ายอีเทอร์เน็ตทำให้สิ้นเปลืองแบนด์วิดธ์เป็นจำนวนมากกับการชนของกลุ่มข้อมูล ถึงแม้ว่าจะเพิ่มความเร็วให้สูงขึ้น ทำให้ดูเหมือนว่ามีการชนกันของกลุ่มข้อมูลลดน้อยลง แต่ในความเป็นจริง การชนกันของข้อมูลเป็นเรื่องปกติของการทำงานบนเครือข่ายที่ใช้กลไกการส่งข้อมูลแบบ CSMA/CD ซึ่งไม่รับประกันการส่งข้อมูล ในขณะที่กลไกการส่งข้อมูลแบบ Token Passingบนเครือข่ายโทเค็นริงนั้น สามารถกำหนดทางเลือกด้วยการกำหนดสิทธิ์ในการครอบครองสัญญาณโทเค็นเพื่อส่งข้อมูลได้ ซึ่งจะทำให้ทุกโหนดบนเครือข่ายมีสิทธิ์เท่าเทียมกันในการส่งข้อมูลและจะไม่มีการชนกันของกลุ่มข้อมูลภายในเครือข่าย

  26. การ์ดเครือข่ายและแมคแอดเดรสการ์ดเครือข่ายและแมคแอดเดรส การ์ดเครือข่ายจะมีหมายเลขแมคแอดเดรสที่ใช้อ้างอิงตำแหน่งที่อยู่เพื่อรับส่งข้อมูลบนเครือข่าย โดยชุดหมายเลขแมคแอดเดรสนี้จะถูกบรรจุไว้ในหน่วยความจำรอมบนการ์ดเครือข่าย ที่ถูกบรรจุพร้อมเสร็จจากโรงงาน เมื่อเริ่มต้นทำงานชุดหมายเลขแมคแอดเดรสนี้จะถูกคัดลอกไว้ในหน่วยความจำหลัก (RAM) เพื่อนำไปใช้อ้างอิงต่อไป

  27. การ์ดเครือข่ายและแมคแอดเดรสการ์ดเครือข่ายและแมคแอดเดรส โรงงานผู้ผลิตได้มีการบรรจุชุดหมายเลขที่ประกอบด้วยเลขฐานสองขนาด 48 บิต ที่เรียกว่า MAC Address มาให้พร้อม ซึ่งชุดหมายเลขดังกล่าวจะถูกบรรจุไว้บนรอมของการ์ดเครือข่ายทุกชิ้น และเลขจะไม่มีทางซ้ำกัน และด้วยขนาดของชุดตัวเลขแมคแอดเดรสมีขนาดถึง 48 บิตทำให้เครือข่ายอีเทอร์เน็ตสามารถมีมากกว่า 281 ล้านล้านเครื่อง การจะนำค่าแมคแอดเดรสมานำเสนอในรูปแบบของเลขฐานสองคงไม่เหมาะสม เพราะจะทำให้การอ้างอิงชุดตัวเลขได้ยาก จึงมักนำเสนอให้อยู่ในรูปแบบของเลขฐานสิบหก และจำนวนบิตที่มีมากถึง 48 บิต สามารถเขียนให้อยู่ในรูปแบบของเลขฐานสิบหก ดังตัวอย่างเช่น 00 E0 98 01 09 0E - Mac Address เป็นหมายเลขประจำตัวบนการ์ดเครือขาย (Physical Address) - IP Address เป็นหมายเลขประจำตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ (Logical Address) ที่ใช้สำหรับการสื่อสารบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดย Mac Address จะทำงานอยู่บนชั้น สื่อสารดาต้าลิงก์ ในขณะที่ IP Address ทำงานอยู่บนชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์กบนแบบจำลอง OSI

  28. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์ การส่งสัญญาณแบบเบสแบนด์ (Baseband) ทาง IEEE ได้มีการแบ่งการส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์ออกเป็นประเภทต่างๆ ตามมาตรฐาน คือ 10Base5, 10Base2, 10Base-T เป็นต้น โดยตัวเลขข้างหน้าคืออัตราความเร็วในการส่งข้อมูล ซึ่งมีหน่วยวัดเป็นเมกะบิตต่อวินาที (Mbps) และส่วนที่กำกับท้าย เช่น 5,2,1 หรือ T คือความยาวสูงสุดของสายเคเบิลหรือชนิดของสายเคเบิล การส่งข้อมูลในระบบเบสแบนด์นั้น จะมีช่องทางสื่อสารเพียงช่องทางเดียว ดังนั้นจึงต้องมีเทคนิคในการจัดการข้อมูล เพื่อป้องกันการชนกันของข้อมูล ซึ่งเทคนิคที่นิยมใช้กันคือเทคนิค CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection )

  29. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์ การส่งสัญญาณแบบเบสแบนด์ (Baseband) จะเป็นการสื่อสารข้อมูลที่สายสัญญาณหรือตัวกลางในการส่งผ่านสัญญาณสามารถส่งได้เพียงหนึ่งสัญญาณในเวลาขณะใดขณะหนึ่งเท่านั้น นั่นคือ อุปกรณ์ที่ใช้งานสายสัญญาณในขณะนั้นจะครอบครองช่องสัญญาณทั้งหมดโดยอุปกรณ์อื่นจะไม่สามารถร่วมใช้งานได้เลย ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือ ระบบโทรศัพท์ ซึ่งการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ส่วนมากจะเป็นการสื่อสารแบบ Basebandรวมทั้งการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์อื่นๆ เช่น การสื่อสารผ่าน modems เป็นต้น

  30. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์ การส่งสัญญาณแบบบรอดแบนด์ (Broadband) จะตรงข้ามกับ Baseband นั่นคือ เป็นการสื่อสารข้อมูลที่ตัวกลางในการส่งผ่านสัญญาณสามารถมีหลายช่องสัญญาณได้พร้อม ๆ กันโดยใช้วิธีแบ่งช่องความถี่ออกจากกัน ทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถสื่อสารกันโดยใช้ช่องความถี่ของตนเองผ่านตัวกลางเดียว ตัวอย่างเช่น ระบบเครือข่าย Cable TV ซึ่งสามารถส่งสัญญาณมาพร้อมกันหลายๆ ช่องบนสายสื่อสารเส้นเดียว และผู้รับก็สามารถเลือกช่องความถี่ที่ต้องการชมได้ เป็นต้น

  31. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และบรอดแบนด์ สรุป Basebandเป็นสัญญาณดิจิตอล ที่เข้ารหัสแมสเชสเตอร์ (Manchester encoding) การส่ง สัญญาณของเบสแบนด์จะใช้ตัวเส้นเดียวเป็นช่องทางการสื่อสาร จึงจำเป็นต้องมีวิธีที่ใช้จัดการ กับช่องทางการสื่อสาร Broadbandเป็นสัญญาณอนาลอก ซึ่งเข้ารหัส PSK (Phase-Shift Keying) เป็นส่งสัญญาณ หลายช่องทาง ข้อมูลที่ส่งจะส่งในช่วงความถี่ที่แตกต่างกันบนสายเส้นเดียวกัน

  32. การเชื่อมต่อเครือข่ายอีเทอร์เน็ตการเชื่อมต่อเครือข่ายอีเทอร์เน็ต

  33. การเชื่อมต่อเครือข่ายอีเทอร์เน็ตการเชื่อมต่อเครือข่ายอีเทอร์เน็ต

  34. สรุป โครงการ IEEE 802 มีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดหน้าที่และรายละเอียดของชั้นสื่อสารฟิสิคัล ดาต้าลิงก์ และมีส่วนขยายเพิ่มเติมภายในชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์ ที่นำมาใช้งานเพื่อการเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นเป็นหลัก ชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์ ได้มีการแบ่งชั้นสื่อสารย่อยอีก 2 ชั้นด้วยกัน ประกอบด้วย 1. Logical Link Control (LLC) 2. Media Access Control (MAC) ยูนิคาสต์ คือการส่งข่าวสารไปยังโหนดโดโหนดหนึ่งบนเครือข่ายโดยเฉพาะ มัลติคาสต์ คือ การกระจายข่าวสารไปยังกลุ่มโหนดบนเครือข่ายที่เป็นสมาชิกเดียวกัน บรอดคาสต์ คือ การเผยแพร่ข่าวสารไปยังทุกๆ โหนดบนเครือข่าย วิธีควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลางแบบ CSMA/CD จะใช้กลไกในการตรวจฟังสัญญาณ หากสัญญาณในสาย ส่งว่าง ก็สามารถที่จะส่งข้อมูลได้

  35. สรุป กลไกของ CSMA/CD หากโหนดใดๆ ก็ตาม เมื่อฟังสัญญาณภายในสายส่งแล้วว่าง ก็มีสิทธิ์ในการส่ง ข้อมูลได้ ดังนั้นจึงมีโอกาสที่ทำให้เกิดการชนกันของกลุ่มข้อมูลได้เสมอ กล่าวคือ แต่ละโหนดที่ต้องการส่ง ข้อมูลจะต้องช่วงชิงเพื่อควบคุมสื่อกลางนั่นเอง ตามกลไกของ CSMA/CD นั้น หากเกิดการชนกันของกลุ่มข้อมูล ข้อมูลที่ชนกันจะไม่สามารถนำไปใช้ งานได้อีก ดังนั้นจึงต้องมีการส่งข้อมูลรอบใหม่ โดยโหนดที่ส่งข้อมูลชนกันนั้น จะสุ่มเวลารอบใหม่เพื่อการส่ง ข้อมูลครั้งใหม่ การ์ดเครือข่าย เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เกิดการเชื่อมโยงโหนดต่างๆ ภายในเครือข่าย และเป็นส่วนสำคัญ ในการสร้างเฟรมข้อมูลเพื่อรับส่งกันภายในเครือข่าย ภายในการ์ดเครือข่ายจะมีการบรรจุที่อยู่เอาไว้ ที่ เรียกว่า “MAC Address” ซึ่งมีขนาด 48 บิต โดยหมายเลขดังกล่าวจะถูกบรรจุมาจากโรงงานและไม่รซ้ำกัน MAC Addressเป็นหมายเลขประจำตัวบนการ์ดเครือข่ายทำหน้าที่ทำงานอยู่ในชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์ ในขณะที่ IP Address เป็นหมายเลขประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำงานอยู่ในชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์กบน OSI Model

  36. เครือข่ายแลนไร้สาย(wireless Lans)

  37. วัตถุประสงค์ 1. เข้าใจรายละเอียดพื้นฐานของเครือข่ายไร้สาย 2. อธิบายวิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายแลนไร้สายได้อย่างถูกต้อง 3. บอกวิธีการจัดการความปลอดภัยบนเครือข่ายแลนไร้สายได้อย่างถูกต้อง 4. บอกวัตถุประสงค์ของ Wi-Fi ที่มีต่อผลิตภัณฑ์เครือข่ายแลนไร้สายได้ 5. อธิบายมาตรฐานเครือข่ายแลนไร้สาย 802.11a, 802.11b, 802.11g และ 802.11n ได้อย่าง ถูกต้อง 6. สามารถนำความรู้ไปประยุกต์เพื่อการออกแบบเครือข่ายไร้สายได้

  38. พื้นฐานเครือข่ายไร้สาย IEEE ได้นิยามข้อกำหนดเพื่อนำมาใช้กับเครือข่ายแลนไร้สาย (Wireless LAN : WLAN) ซึ่งมาตรฐานดังกล่าวเรียกว่า IEEE 802.11 ซึ่งครอบคลุมชั้นสื่อสารฟิสิคัลและดาต้าลิงค์ บนแบบจำลอง OSI โดยเครือข่ายแลนไร้สายจัดเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความสนใจอย่างมากใน ขณะนี้ เนื่องจากสามารถสื่อสารโดยไม่ต้องใช้สายเคเบิลเพื่อการเชื่อมต่อ โดยข้อเด่นของเครือข่ายไร้สาย คือ การสร้างทางเลือกที่สะดวกในการเชื่อมต่อเครือข่ายของผู้ใช้ โดยไม่ต้องใช้สาย และไม่จำเป็นต้องจำกัดพื้นที่อยู่บนโต๊ะทำงานเท่านั้น สามารถนำไปใช้งาน ตามบริเวณต่างๆ ที่อยู่ภายในขอบเขตของคลื่น

  39. อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ของเครือข่ายไร้สาย ฮาร์ดแวร์ของเครือข่ายไร้สาย เช่น การ์ดเครือข่ายไร้สายมีหน้าที่ในการส่งเฟรมข้อมูลผ่าน สื่อกลางเครือข่ายไร้สายแตกต่างกับเครือข่ายแลนแบบมีสายตรงที่เครือข่ายแลน แบบมีสายจะใช้สายเคเบิลเป็นสื่อกลางการส่งสัญญาณไฟฟ้าหรือแสง ส่วนเครือข่ายไร้สายจะ ใช้คลื่นวิทยุเป็นสื่อกลางในการส่งผ่านข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์เดสก์ทอปทั่วไป สามารถ เชื่อมต่อกับเครือข่ายไร้สายได้ด้วยการ์ดเครือข่ายไร้สาย ซึ่งใช้เสียบเข้ากับสล็อตบนเมนบอร์ด ภายในเคสคอมพิวเตอร์ หรือ การ์ดที่อยู่ในรูปแบบของ USB NIC ที่สามารถเสียบเข้ากับพอร์ต USB ได้ทันทีส่วนโน๊ตบุครุ่นใหม่ในปัจจุบัน จะมีการ์ดเครือข่ายไร้สายมาให้เรียบร้อยแล้ว

  40. อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ของเครือข่ายไร้สาย นอกจากการ์ดเครือข่ายไร้สายแล้วยังมีอุปกรณ์แอกเซสพอยด์ (Access Point : AP) ซึ่งเป็น อุปกรณ์ที่นำมาใช้เป็นจุดรับส่งสัญญาณ

  41. ซอฟต์แวร์เครือข่ายไร้สาย การ์ดเครือข่ายไร้สายจำเป็นต้องใช้งานร่วมกันกับซอฟต์แวร์เพื่อให้สามารถปฏิบัติงานได้ โดยจะมีซอฟต์แวร์สำคัญๆ อยู่ 2 ชนิดด้วยกันคือ ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการ และไดรเวอร์ของ อุปกรณ์ ปัจจุบันการติดตั้งไดรเวอร์ให้กับอุปกรณ์ทั่วไป ไม่ใช่เป็นสิ่งยาก แต่อย่างใด เนื่องจากอุปกรณ์ส่วนใหญ่สนับสนุนการทำงานแบบ Plug and Play

  42. การเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สาย การเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายสามารถเชื่อมต่อได้ 2 วิธี คือ 1. Ad-Hoc Mode เป็นการเชื่อมต่อแบบ Peer-to-Peer โดยที่แต่ละโหนดบนเครือข่ายจะ เชื่อมต่อกันโดยตรง ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบพื้นฐานประหยัดโดยมีเพียงการ์ดเครือข่ายไร้สาย และคอมพิวเตอร์เพียง 2 เครื่อง ก็สามารถ เชื่อมต่อเข้าด้วยกันได้ การเชื่อมต่อด้วยวิธีนี้ เหมาะกับเครือข่ายขนาดเล็ก หรือมีโหนดการเชื่อมต่อไม่มาก (ไม่ควรเกิน 10 เครื่อง) โดยมีจุดประสงค์เพื่อแชร์ทรัพยากรร่วมกันเป็นหลัก และไม่มุ่งเน้นด้าน ระบบความปลอดภัยมากนัก การสร้างการเชื่อมต่อแบบ Ad Hoc windows XP การสร้างการเชื่อมต่อแบบ Ad Hoc windows 7 อ้างอิง : http://www.cs.washington.edu/research/edtech/presenter/doc/adhoc.html http://www.amno.moph.go.th/technology/Lesson-20/le20-05.html

  43. การเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สาย 2. Infrastructure Mode การเชื่อมต่อด้วยวิธีนี้ นอกจากต้องมีการ์ดเครือข่ายไร้สาย แล้ว ยังจำเป็นต้องมีอุปกรณ์แอกเซสพอยด์เป็นจุดรับส่งสัญญาณ ซึ่งบนเครือข่าย สามารถมีแอกเซสพอยด์มากกว่า 1 เครื่องที่ติดตั้งไว้ตามจุดต่างๆ รวมถึงยังสามารถเชื่อมต่อ แอกเซสพอยด์เข้ากับเครือข่ายแบบมีสายเพื่อใช้งานร่วมกันได้วิธีการเชื่อมต่อแบบ Infrastructure เหมาะกับองค์กรที่ต้องการติดตั้งเครือข่ายไร้สาย เพื่อนำไปใช้งานร่วมกับพีซี จำนวนมาก หรือต้องการควบคุมระบบเครือข่ายได้จากศูนย์กลางผ่านเครือข่ายไร้สาย รวมถึงมี ระบบการจัดการความปลอดภัยที่ดีพอ

  44. ระบบความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สาย ปัญหาใหญ่ของเครือข่ายไร้สาย คือ เรื่องระบบความปลอดภัยเนื่องจากสัญญาณไร้สาย แพร่ไปตามอากาศ ทำให้การตรวจจับว่ามีใครเข้าใช้งานนั้นเป็นไปได้ยากอีกทั้งสัญญาณ ข้อมูลที่ส่งไปยังถูกดักจับสัญญาณได้ง่าย ซึ่งถือเป็นช่องโหว่ที่เปิดโอกาสให้ผู้ไม่หวังดีเข้ามา แฮกระบบได้ แนวทางในการจัดการกับระบบความปลอดภัย ประกอบด้วย 1. ชื่อเครือข่าย (Service Set Identification : SSID) จะมีขนาด 32 บิต ที่จะถูกนำไป บรรจุในเฮดเดอร์ของแต่ละแพ็กเก็ตที่ถูกโพรเซสโดยแอกเซสพอยด์ เครื่องลูกข่ายที่ต้องการ เชื่อมต่อจะต้องกำหนดชื่อ SSID ให้ตรงกันจึงสามารถเข้าถึง เครือข่ายไร้สายได้ ปกติชื่อเครือข่าย จะถูกกำหนดเป็นค่า default ที่ติดตั้งมาจากโรงงาน ดังนั้น เพื่อไม่ให้ผู้อื่นคาดเดาได้ง่าย จึง ควรเปลี่ยนชื่อใหม่ และควรเปลี่ยนชื่อล็อกอินและรหัสผ่านใหม่ทั้งหมด

  45. ระบบความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สาย 2. การกลั่นกรองหมายเลขแมคแอดเดรส (MAC Address Filtering) อุปกรณ์ แอกเซสพอยด์ส่วนใหญ่จะมีฟังก์ชันนี้ เพื่อทำการจำกัดบุคคลที่เข้าถึงเครือข่าย โดยหมายเลข แมคแอดเดรสที่บันทึกเข้าไป คือ แอดเดรสที่ได้รับอนุญาตให้เข้าถึงเครือข่ายได้การใช้หมายเลข แมคแอดเดรสในการกลั่นกรองนั้น เป็นงานค่อนข้างเสียเวลาและหากเครื่องคอมพิวเตอร์มีการ เปลี่ยนการ์ดเครือข่าย จำเป็นต้องทำการบันทึกเข้าไปใหม่ รวมถึงหากมีการรีเซตอุปกรณ์แอก เซสพอยด์ จะทำให้ข้อมูลทั้งหมดที่บันทึกไว้ ถูกลบทิ้งไปทั้งหมด วิธีการนี้สามารถเพิ่มระดับ ความปลอดภัยให้กับเครือข่าย แต่ก็ยังถือว่าเป็นความปลอดภัยระดับต่ำ เนื่องจากแฮกเกอร์ยัง สามารถลักลอบเพื่อค้นหาแมคแอดเดรสที่ได้รับสิทธิในการเข้าถึง และปลอมตัวเข้ามายัง เครือข่ายได้ ดังรูป

  46. ระบบความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สาย การกลั่นกรองหมายเลขแมคแอดเดรส

  47. ระบบความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สาย 3. การเข้ารหัสลับ (Encryption) หรือการเข้ารหัสแพ็กเก็ตข้อมูล โดยฝั่งส่งจะนำแพ็กเก็ต ข้อมูลมาผ่านการเข้ารหัสด้วยคีย์ก่อนที่จะส่งผ่านไปยังเครือข่ายไร้สาย ฝั่งรับก็จะมีคีย์ที่ใช้ ถอดรหัสลับ เพื่อที่จะได้นำแพ็กเก็ตข้อมูลไปใช้งานต่อไป การเข้ารหัสลับถือเป็นวิธีที่มีความ ปลอดภัยสูง เนื่องจากหากแฮกเกอร์ไม่สามารถหาคีย์ที่ใช้เข้ารหัส ก็จะทำให้ไม่สามารถนำข้อมูล ไปใช้ได้ การเข้ารหัสลับมี 2 วิธี คือ 1. Wired Equivalent Privacy (WEP) 2. Wi-Fi Protected Access (WPA)

  48. ระบบความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สาย 1. Wired Equivalent Privacy (WEP) มาตรฐานการเข้ารหัสลับตามวิธี WEP จะใช้อัลกอริทึมในการเข้ารหัสลับขนาด 64,128 บิต และปัจจุบันเพิ่มเป็น 256 บิต การเข้ารหัส วิธีนี้ถูกนำมาใช้งานบนอุปกรณ์มาตรฐาน IEEE 802.11 ในยุคแรกๆ แต่วิธีของ WEP ไม่สามารถ เข้ารหัสให้กับแพ็กเก็ตข้อมูลได้อย่างสมบูรณ์ เนื่องจาก WEP นั้นทำงานอยู่บน 2 ชั้นสื่อสาร (ฟิสิคัลและดาต้าลิงค์) บนแบบจำลอง OSI รวมถึงเป็นวิธีการเข้ารหัสแบบสเตติก (Static Encryption) และใช้คีย์รหัสลับในการเข้ารหัสและถอดรหัสอันเดียวกัน ดังนั้นหากกุญแจที่ นำมาใช้เป็นคีย์รหัสลับถูกเปิดเผยให้กับผู้ไม่หวังดี จะทำให้สามารถถอดรหัสข้อความไปใช้งาน ได้ทันที

  49. ระบบความปลอดภัยบนเครือข่ายไร้สาย 2. Wi-Fi Protected Access (WPA) เนื่องจากการเข้ารหัสด้วยวิธี WEP นั้นยังมีช่องโหว่ และไม่ปลอดภัย จึงได้มีการพัฒนาวิธีการเข้ารหัสแบบ WPA ขึ้นมาและได้รับการยอมรับและ นำมาเป็นมาตรฐานของ IEEE การเข้ารหัสลับตามวิธี WPA จะเป็นวิธีแบบไดนามิก (Dynamic Encryption) ซึ่งกุญแจหรือคีย์รหัสลับจะออกให้ต่อคนและต่อเซสชั่น (per-user and per- session) ทำให้ถอดรหัสได้ยากขึ้น

  50. ความเร็วของเครือข่ายไร้สาย ความเร็วบนเครือข่ายไร้สาย ขึ้นอยู่กับปัจจัยบางประการที่เกี่ยวข้องกับมาตรฐานเครือข่าย ที่นำมาใช้งานบนเครือข่ายไร้สาย เช่น มาตรฐาน 802.11b จะมีความเร็วที่ 11 Mbps ส่วนมาตรฐาน 802.11g จะมีความเร็วที่ 54 Mbps นอกจากนี้ปัจจัยด้านระยะทางก็ส่งผลต่อ ความเร็ว หากระยะทางของโหนดที่ต่อกับอุปกรณ์แอกเซสพอยด์อยู่ห่างเกินรัศมีของสัญญาณ ดังนั้นบริเวณนอกรัศมีอาจทำการติดต่อสื่อสารได้ แต่ความเร็วจะลดลงอาจเหลือเพียง 1 Mbps เท่านั้น หรือหากขอบเขตไกลออกไป ก็อาจติดต่อไม่ได้เลยปัจจัยสุดท้ายคือ การแทรกแซงของ สัญญาณรบกวน เช่น บริเวณใกล้เคียงเสารับส่งวิทยุ ทำให้มีคลื่นวิทยุแทรกเข้ามาหรือใกล้กับ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานในบ้าน เช่น เครื่องปรับอากาศ เครื่องทำความเย็น

More Related