Is the Internet broken?

Is the Internet broken? [Internet จะถึงคราวล่มสลายแล้วหรือ?]

- ในปี 1994 ได้มีการจัดประชุมเกี่ยวกับ Internet ที่โรงแรม Atlanta ผู้เข้าร่วมแต่ล่ะคนดูเหมือนจะคลั่งพอสมควรเกี่ยวกับเครือข่ายแบบใหม่นี้มาก และ นั่นทำให้เกิดการเสนอความคิดคัดค้านนักพูดคนหนึ่งที่คาดการณ์ว่า web จะกลายเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของตลาดว่า “มันจะไม่เกิดขึ้น,เราจะส่งขยะทางอิเล็คโทรนิคไปให้จนกว่าพวกเค้าจะยอมรับถ้าพวกเค้าพยายาม เราจะไม่ให้ Internet ถูกนำไปใช้ในการค้า”

- คนเหล่านี้สนใจเพียงแต่การปกป้อง Internet ในการเอาไปใช้ในการค้าขายและการตลาด โดยไม่ได้พูดถึงด้านความปลอดภัย ปัจจุบันมันแสดงให้เห็นถึงการใช้ Internet เป็นเครื่องมือในการติดต่อและค้าขาย

- การโจมตีทาง Cyber บนระบบเครือข่ายของรัฐบาลสหรัฐได้มีการรายงานว่าเพิ่มขึ้นถึง 40% ในปี 2008 จากข้อมูลของ U.S. Computer Emergency Readiness Team มากกว่า 100 ล้านบัญชีของบัตรเครดิตในระบบการชำระของ Heartland ที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์เหล่านี้เมื่อปีที่แล้ว ในเดือนพฤศจิกายน เพนตากอนได้รับความลำบากจากการโจมตีทาง Cyber ที่อยู่ในรูปแบบของ Global virus [ไวรัส] or worm [หนอน] ที่แพร่กระจายอย่างรวดเร็วผ่านทางเครือข่ายทางทหาร และนั่นทำให้หน่วยงานต่างๆห้ามใช้ external storage devices อื่นๆและนี่เป็นเพียงตัวอย่างของความปลอดภัยบน Internetจากบริษัท Iceberg ที่เคยทำเกี่ยวกับ Network ในการใช้การ phishing[การหลอกลวง] และ other Internet scams [กลอุบาย] ตัวอย่างเช่น Conficker worm ที่คอมพิวเตอร์มากกว่า 12 ล้านเครื่องติดเมื่อปีที่แล้ว

- ผู้จัดการทางด้าน IT ทุกแห่งได้มีการเพิ่มระดับของการป้องกันเครือข่ายของพวกเค้าและต้องอัพเกรดการประเมินของพวกเค้าใหม่สำหรับภัยคุกคามแบบใหม่ๆ แล้วนี่เป็นสิ่งดีแน่หรือ? Internet นั้นแย่เกินจะซ่อมหรือ? มันจะมีทางที่ดีกว่าสำหรับบริษัททางด้านความปลอดภัยของเครือข่ายหรือไม่?

- ได้มีความเขื่อที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในหมู่วิศวกร และ ผู้เชี่ยวชาญทางด้านความปลอดภัยว่า ความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวของ Internet ยากที่จะเข้าใจมากขึ้น และวิธีในการแก้ไขปัญหานี้คือ เริ่มต้นระบบใหม่อีกครั้ง

- ทางเลือกที่เป็นที่ถกเถียงในตอนนี้คือ Gated community คือ Internet ที่ให้ผู้ใช้มีความอิสระและผู้ใช้สามารถใช้นามแฝงได้อย่างปลอดภัย อย่างไรก็ตามมันไม่สามารถทำให้ Internet เป็นระเบียบเรียบร้อยเท่าที่เตยพบใน Altanta เมื่อปี 1994 ที่ผู้คนต่างมองว่า การควบคุมเป็นการต่อต้าน Internet จากสิ่งที่มันควรจะเป็น

- ได้มีคำพูดจากผู้เชี่ยวชาญทางด้านความปลอดภัยของ Purdue University ที่ว่า “ด้วยความเคารพ ดูเหมือนเราจะคิดผิดมากกว่า 20 ปีที่แล้ว เพราะว่าเงินทั้งหมดได้ถูกพัฒนาเพื่อแก้ปัญหาปัจจุบันมากกว่าการลงทุนในการแก้โครงสร้างของ Internet”

- ได้มีการคิดค้นเครือข่ายแบบใหม่ขึ้นมาโดยนักวิทยาศาสตร์ในมหาลัย Stanford เพื่อใช้แทน Internet ในปัจจุบัน โดยเครือข่ายแบบใหม่นี้จะมีเครื่องมือในการสร้างความปลอดภัยเฉพาะของแต่ละเครือข่ายขึ้นมาใช้งานเอง และได้มี 8 campus networks ที่สนใจจะใช้ Internet แบบใหม่นี้เมื่อจบฤดูร้อน

- ไม่ทุกคนที่คิดว่า Internet แบบใหม่นั้นสำคัญ ผู้ค้าขายทั่วไปได้พูดว่า “ผมไม่คิดว่า Internet ปัจจุบันต้องถูกทำลายทั้งหมดแต่การสร้าง gated local networks ได้พร้อมสำหรับพวกเราแล้ว” David Perry, global director of education at Trend Micro ได้พูดว่า “ยิ่งอายุของ Internet เพิ่มขึ้นความไม่ปลอดภัยจะมากขึ้นตามอย่างผิดปกติ นั่นจะทำให้เรายิ่งเพิ่มความปลอดภัยลงไปใน Internet มันเป็นไปไม่ได้ที่จะทำลาย Internet ทิ้งและสร้างระบบใหม่ขึ้นมา”

- Susan Wei, marketing executive at American Portwell Technology ได้เห็นด้วยและพูดว่า “มันไม่มีทางเป็นไปได้ คนทั่วไปกังวลในเรื่องความเป็นส่วนตัว อย่างไรก็ตาม อย่างน้อยความเป็นส่วนตัวก็ได้รับการรับรองจาก military-strength ที่ซึ่งไม่มีหลักประกัน”

- States Mark Parker, senior product manager at Marshal8e6 ได้พูดว่า “มีผู้ใช้หลายคนที่ต้องการใช้นามแฝง การเพิ่มการติดตามว่าพวกเค้าทำอะไรจะโดนการต่อต้านจากผู้ใช้เกือบทั้งหมด”

- Parker adds. ได้พูดว่า “การเปลี่ยนแปลงอะไรก็ตามบน Internet จะทำให้ Hacker ทั้งหลายพยายามเจาะข้ามระบบความปลอดภัยที่มีอยู่ และบริษัทจะต้องการอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยที่สามารถรักษาเครือข่ายและความเป็นส่วนตัวของผู้ใช้ได้”

- Stephen Pao, vice president of product management for Barracuda Networks ได้พูดว่า “ทิศทางของ Internet จะเป็นไปในทางการวิวัฒนาการมากกว่าการเปลี่ยนแปลง ผู้ใช้จำนวนมากเลิกที่จะใข้ e-mail และหันไปใช้จำพวก Social Network [MSN] และ IM มากกว่าเพราะว่าคนที่จะติดต่อกับพวกเค้าได้นั้นจะเป็นคนที่ผู้ใช้ยืนยันว่าให้ติดต่อได้”

- Billy Austin, chief security officer at Saint Corp. ได้พูดว่า “Internet จะไม่มีวันตาย ตอนนี้เราอยู่ในยุคที่จะไปใช้ IPv6 แต่ IPv6 จะปลอดภัยจริงหรือ? คำตอบคือ ไม่ เพราะอาชญากรรมเป็นของคู่กันกับการทำธุรกิจ อันที่จริง ปัจจุบันเราก็มี Trojan และไวรัสต่างงๆที่พร้อมจะย้ายไปทำงานบน IPv6 แล้วและ Hacker ก็พร้อมสำหรับ IPv6 ด้วยเช่นกัน”

- Don Leatham, senior director, solutions and strategy, at Lumension ได้เสนอวิธีแก้ปัญหาที่แตกต่างไว้ว่า “ให้มีการใช้กฎหมายภาษีมาใช้กับ Internet ซึ่งทำให้ต้องมีการยืนยันตัวและเสียภาษีเมื่อจะเล่น แนวคิดนี้จะทำได้ก็ต้อง Internet ฟรีให้หมด ปัญญาใหญ่ของแบบนี่คือ ตัวอย่างนี่จะใช้ได้กับอาณาเขตขนาดไหน VPN คือบริการที่มีความปลอดภัยสูงสำหรับข้อมูลและตัวของผู้ใช้ โดยVPN จะใช้กันแบบส่วนตัว, ยากที่จะทำให้ VPN ใช้ได้กันทั่วไป”

- Trend Micro's Perry expects that enterprises พูดว่า “เราเจอ threats ใหม่ๆมากกว่า 130000 ตัวต่อวัน การป้องกันที่ดีที่สุดคือ การเฝ้าระวังและคอยอัพเดตอยู่เสมอ การซ่อม Internet ไม่สามารถปกป้องพวกเราจาก Treats ทั้งหมดในอนาคตได้”

- Lumension's Leatham พูดว่า “ไม่มีการรักษาความปลอดภัยไหนที่สมบูรณ์แบบ บริษัทที่ต้องการความปลอดภัยในระดับสูงควรจะทำระบบรักษาความปลอดภัยขึ้นมาเอง”

Data Com คาบสิบเอ็ด

Datacom คาบที่ 11 เรียนเรื่อง
- Stream Control Transmission Protocol [SCTP] คือ Protocol ที่รวมข้อดีระหว่าง TCP กับ UDP เข้าไว้ด้วยกัน โดย SCTP ยังสนับสนุนการทำงานแบบ Multiple Streams และ Multiple IP Address อีกด้วย
Network Layer
Network Layer connection and Connection-less service แบ่งออกเป็น
1>Datagram network คือ เทคนิคที่ Internet ใช้ เป็น Network-Layer connectionless service
Datagram Network จะมีการทำงาน คือ
1>ไม่ต้องมีการติดตั้งการเชื่อมต่อ
2>เราท์เตอร์จะไม่มีสถานะ End-to-end
3>Packet จะส่งโดยใช้เป้าหมายเป็นที่อยู่ในการส่งข้อมูล โดยเวลาส่งจะใช้เส้นทางในการส่งข้อมูลที่ไม่เหมือนเดิม
2>Virtual Circuits [VC] network เป็น Network-Layer connection service โดยมีการทำงาน คือ เวลารับและส่งข้อมูลจะส่งในทางเดิมเสมอ, จุดเชื่อมต่อสามารถแบ่งปันกันได้ และจะหาทางที่ถูกต้องในการส่งข้อมูล
โดย VC จะมีการทำงาน คือ
1>หาทางจากต้นตอจนถึงจุดหมาย
2>ตัวเลข VC โดย 1 ตัวเลขสำหรับลิ้งค์ 1 แห่ง
3>การเรียงใน Forwarding tables ใน routers ระหว่างทาง
Forwarding table คือ ตารางที่ใช้เอาไว้เป็นแผนที่ในการส่งข้อมูล
Virtual circuits: signaling protocols
- ใช้ในการติดตั้ง, ซ่อมบำรุง และ ทำลาย VC
- ใช้ใน ATM, Frame-relay, x.25
- ไม่มีการใช้ใน Internet ปัจจุบันแล้ว
มีการทำงานคล้ายคลึงกับ Transport-Layer แต่ Network Layer เป็นการทำงานแบบส่งจากเครื่องสู่เครื่อง, ไม่มีทางเลือกของเครือข่ายมากนัก และ มีการปฎิบัติงานใน Core
Function ของ Network Layer
- Addressing ใช้เพราะ Network ไม่ต้องมีการติดตั้งการเชื่อมต่อ โดยอุปกรณ์แต่ละอันบนเส้นทางระหว่างผู้รับและผู้ส่งจะต้องมีที่อยู่เสมอ และ Address จะมีบริษัทที่คอยควบคุมอยู่ด้วย กระบวนการเปลี่ยน address จากแบบหนึ่งไปเป็นอีกแบบหนึ่งเรียกว่า address resolution
- Routing ใช้เพื่อหาเส้นทางที่ดีที่สุดจากผู้รับถึงผู้ส่ง
Network Layer: Logical addressing
การกำหนด Address
1>Application Layer address [URL]
- ใช้สำหรับ Server เท่านั้น
- ถูกกำหนดโดย Network Manager และ ต้องถูกวางอยู่ในไฟล์ที่ปรับแต่งแล้ว
- บาง Server จะมี Application Layer Address หลายที่อยู่
2>Network Layer Address [IP Address]
- ถูกกำหนดโดย Network Manager หรือ โดยโปรแกรม DHCP เป็นต้น และต้องถูกวางอยู่ในไฟล์ที่ปรับแต่งแล้ว
- ทุกเครือข่ายบน Internet จะถูกกำหนดค่าให้อยู่ในขอบเขตที่ไม่เกินค่า IP Address ทีใช้ได้
3>Data Link Layer Address [MAC Address]
- คือ Address ของ PC ที่ถูกกำหนดมาจากโรงงานที่ผลิต
- IEEE จะเป็นตัวควบคุม MAC Address
Internet Addresses
- ถูกควบคุมโดย ICANN
Internet จะแบ่ง IP Packet ออกเป็น 2 แบบได้แก่
1>IPv4 Addresses
- คือ IP Addresses ที่ใช้ 4 byte [32 bit] ในการเก็บ Address
- ใช้ตัวเลขฐาน 10 ในการนำเสนอ อย่างเช่น 192.169.0.0 เป็นต้น
2>IPv6 Addresses
- คือ IP Addresses ที่ใช้ 16 byte [128 bit] ในการเก็บ Address
IP Address จะมีการแบ่ง Class โดยแบ่งดังนี้
Class A จะดูจากตัวเลขหน้าสุด โดยมี IP ตั้งแต่ 0-127 ตัวอย่างเช่น 120.5.41.3 เป็นต้น
Class B จะดูจากตัวเลขหน้าสุด โดยมี IP ตั้งแต่ 128-191 ตัวอย่างเช่น 142.6.13.7 เป็นต้น
Class C จะดูจากตัวเลขหน้าสุด โดยมี IP ตั้งแต่ 192-223 ตัวอย่างเช่น 221.0.1.8 เป็นต้น
IP Address ถูกออกแบบมาให้เป็นระบบที่มี 2 Levels of hierarchy คือหมายถึง บริษัทหนึ่งมี IP หนึ่งเป็น IP หลักเหมือน 192.230.35.0 แล้วก็จะมี IP รองอย่างเช่น 192.230.35.5 เป็นลิ้งค์ของแผนกอื่นๆในบริษัทนั้น
- Netid คือ IP ที่ได้ถูกกำหนดไว้ตายตัว
- Hostid คือ IP ที่ลิ้งไปยัง Server ต่างๆ ใน Netid

Data Com คาบสิบ

Datacom คาบที่ 10 เรียนเรื่อง
Network and Transport Layers
- Transport Layer มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากเครื่องสู่เครื่อง โดยใช้ TCP Protocol และส่งข้อมูลโดยการ Segmentation [การหั่นข้อมูลเป็นชิ้นเล็กๆเท่าๆกัน] และเอาไปประกอบใหม่ที่ปลายทาง และยังมีหน้าที่ในการติอต่อกับ Application Layer อีกด้วย
Internet ใช้ Protocol 2 แบบได้แก่
1>TCP คือ Protocol ที่ใช้ใน Internet โดยมี Function 3 อย่าง คือ
1.1>Congestion control คือ การควบคุมความเร็วโดยความเร็วในการส่งจะลดลงเมื่อมีการส่งข้อมูลอย่างหนาแน่นในเครือข่าย
1.2>Flow control คือ การควบคุมลำดับในการส่งข้อมูลว่าข้อมูลไหนส่งก่อน ข้อมูลไหนส่งทีหลัง
1.3>Connection Setup คือ การติดตั้งการเชื่อมต่อ
Application ที่ใช้ TCP ได้แก่ HTTP (Web), FTP (File transfer), Telnet (remote login), SMTP (e-mail)
2>UDP คือ Protocol ที่ใช้ใน Internet แต่ไม่มี Function ต่างๆของ TCP
Application ที่ใช้ UDP ได้แก่ Steaming Media, Teleconferencing, DNS, Internet telephony
- Network Layer มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากโปรแกรมสู่โปรแกรม โดยใช้ IP Protocol
การลิ้งค์กับ Application Layer
- TCP จะลิ้งค์กับ Application Layer Protocol ในเวลาเดียวกัน ซึ่งจะเกิดปัญหาคือ จะรู้ได้ไงว่าเราจะต้องส่งข้อมูลไปยังโปรแกรมไหนบน Application Layer ซึ่งเราสามารถแก้ปัญหาได้โดยการใช้ Port Number
- Port Number บน Server จะมี Port ที่ตายตัวสำหรับแต่ล่ะ Application แต่ Port Number บนเครื่อง Client จะไม่มี Port Number ที่ตายตัว มันจะเลือก Port Number ที่ว่างอยู่มาใช้งาน
การควบคุมการเชื่อมต่อของ TCP
TCP จะมี 3 ขั้นตอนในการเชื่อมต่อ ได้แก่
1>เครื่อง Client จะส่ง TCP SYN segment ไปยัง Server
2>Server รับ SYN และจะส่ง SYNACK segment กลับไป
3>เครื่อง Client รับ SYNACK และจะส่ง ACK segment กลับไปพร้อมกับข้อมูล
ขั้นตอนในการตัดการเชื่อมต่อ มีขั้นตอนดังต่อไปนี้
1>เครื่อง Client ส่ง FIN Control segment ไปยัง Server
2>Server รับค่า FIN มาและจะส่ง ACK และ FIN กลับไปพร้อมกับตัดการเชื่อมต่อ
3>เครื่อง Client รับค่า FIN และส่ง ACK กลับไป
4>Server รับค่า ACK และตัดการเชื่อมต่อ
- Fast retransmit คือเทคนิคที่ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลได้โดยไม่ต้องรอ Time out ก่อน
- Quality of Service [QoS] คือ การรับรองว่าข้อมูลจะไปส่งถึงผู้รับแน่นอน, ข้อมูลมีความถูกต้อง และ มีการบอกระยะเวลาในการส่ง
- Protocol ที่สนับสนุนการทำงานของ QoS ได้แก่ Asynchronous Transfer Mode [ATM] and TCP/IP protocol suite
- Socket programming คือ ประตูที่อยู่ระหว่าง Application process และ End-end-transport protocol [UCP or TCP]
Server จะมี Socket อยู่ 2 แบบคือ
1>Welcome socket ใช้สำหรับเชื่อมต่อกับเครื่อง Client
2>another socket ใช้ในการส่งและรับข้อมูล
Middleware คือเทคนิคในการซ่อน Socket programming ให้ดูไม่ออกว่ามีการใช้อยู่หรือเปล่า

Data Com คาบเก้า

Datacom คาบที่ 9 เรียนเรื่อง
- High-Level Data Link Control [HDLC] คือ มาตรฐานที่ถูกพัฒนาโดย ISO มีการทำงานคล้าย SDLC ยกเว้น มีที่อยู่และ Control field ยาวกว่า, มี Window size ที่ใหญ่กว่าและอื่นๆอีกมากมาย และเป็นพื้นฐานสำหรับ Data Link Layer Protocol อื่นๆ
- Normal Response Mode [NRM] สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทได้แก่
1>Point-to-point [จุดต่อจุด] คือ การส่งข้อมูลที่เครื่อง Secondary จะส่งไปยังเครื่อง Primary ได้ก็ต่อเมื่อเครื่อง Primary ร้องขอเท่านั้น
2>Multipoint [หลายจุด] คือ มีการทำงานคล้าย Point-to-point แต่ Secondary จะมีหลายเครื่อง
- Asynchronous Balance Mode ไม่มีเครื่อง Primary และเครื่องSecondary และสนับสนุนการทำงานแบบจุดต่อจุดเท่านั้น
- HDLC frame สามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภทได้แก่
1>Information Frame [I-Frame] คือ Frame ที่ผู้ส่งใช้ส่งข้อมูล สามารถดูว่าเป็น I-Frame ได้โดยการดู Bit ทางซ้ายสุดใน Control ว่าเป็น 0 หรือไม่
2>Supervisory Frame [S-Frame] คือ Frame ที่ไม่มีข้อมูลบรรจุไว้ใช้สำหรับการร้องขอข้อมูลจากเครื่องอื่นๆ สามารถดูว่าเป็น S-Frame ได้โดยการดู 2 Bit ทางซ้ายสุดใน Control ว่าเป็น 1 กับ 0 หรือไม่
3>Unnumbered Frame [U-Frame] คือ Frame ที่ใช้สำหรับ Establish และ Terminate การเชื่อมต่อ สามารถดูว่าเป็น S-Frame ได้โดยการดู 2 Bit ทางซ้ายสุดของ Control ว่าเป็น 1 กับ 1 หรือไม่
- Ethernet [IEEE 802.3] คือ Byte-count data link layer protocol ใช้ Contention based media access control ในการควบคุม, ไม่มีปัญหาในการใช้งานที่เห็นได้อย่างชัดเจนและ สามารถใช้การตรวจจับข้อผิดพลาดได้หลายรูปแบบ Ethernet มีการใช้อย่างกว้างขวางใน LAN protocol
- Point-to-point [PPP] คือ Byte-oriented protocol ที่ถูกพัฒนาในยุค 90 ใช้มากในการเชื่อมต่อ PC ที่บ้านกับ ISP ที่ให้บริการ โดย PPP frame format จะใช้เพียง U-Frame และมี Address เป็น 11111111 เสมอเพราะเป็นการต่อแบบจุดต่อจุด PPP จะมีการใช้ Protocol ดังต่อไปนี้
1>LCP Packet คือ Protocol ตัวแรกที่ PPP ใช้สำหรับ Establish และ Terminate การเชื่อมต่อ
2>PAP Packet คือ Protocol ที่เอาไว้สำหรับการ Authenticate user [ยืนยันผู้ใช้] แต่มีปัญหาใหญ่คือ รหัสที่ผู้ใช้ใส่ไปนั้นจะถูกส่งผ่านเครือข่าย ทำให้อาจจะมีคนดักจับรหัสนี้ได้ทำให้ต้องมีการพัฒนา Protocol ขึ้นมาใหม่เรียกว่า CHAP โดยมีหลักการทำงานคือ ISP จะส่งตัวเลขมาให้ผู้ใช้เอามาคำนวณกับรหัสที่ตัวเองมีแล้วส่งสิ่งที่คำนวณได้กลับไปเพื่อให้ ISP เอาสิ่งที่ได้ไปคำนวณหารหัสเพื่อยืนยันว่าใช่ผู้ใช้จริงหรือไม่
3>IPCP คือ Protocol ที่เอาไว้สร้างการเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อใน Network Layer
4>IP คือ Protocol ที่เอาไว้ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลภายใน Network Layer
Transmission Efficiency [ประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูล] จะขึ้นอยู่กับ
1>เป้าหมายของเครือข่ายนั้น
2>สิ่งที่เกิดผลกระทบกับเครือข่าย อย่างเช่น คุณสมบัติของสายนำสัญญาณ, ความเร็วของอุปกรณ์, เทคนิคการควบคุมข้อผิดพลาดและ Protocol ที่ใช้
Transmission Efficiency สามารถคำนวณได้จาก
Total number of info bits to be transmitted/Total number of bits transmitted
ตัวอย่างการคำนวณ
1>Async Transmission:
7-bit ASCII (info bits), 1 parity bit, 1 stop bit, 1 start bit
Transmission Efficiency = 7/10 = 70%
2>SDLC Transmission:
Assume 100 info characters (800 bits), 2 flags (16 bits), Address (8 bits), Control (8 bits), and CRC (32 bits)
Transmission Efficiency = 800/864 = 92.6
ยิ่งมีความยาวของข้อความมากยิ่งมีประสิทธิภาพในการส่งมากแต่ยิ่งมีความยาวมากข้อผิดพลาดก็มากตามเช่นกัน ดังนั้น ความยาวของข้อความที่เราจะใช้ได้มากที่สุดคือ 1500 ถ้ามากกว่านี้ข้อผิดพลาดจะมากจนเกินไป

Data Com คาบแปด

Datacom คาบที่ 8 เรียนเรื่อง
Data Link Control คือ การควบคุมการรับส่งของข้อมูล
Automatic Repeat Request [ARQ] คือ กระบวนการที่ผู้รับจะเรียกข้อมูลซ้ำอีกครั้งถ้ายังไม่ได้รับข้อมูล โดยแบ่งเป็น 2 แบบได้แก่
1>Stop and Wait ARQ [A half duplex technique] คือ เทคนิคที่ผู้ส่งจะส่ง Frame ไป และผู้รับจะส่ง Acknowledge [ACK] กลับมาเพื่อยืนยันว่าได้รับข้อมูลแล้ว ถึงจะส่งข้อมูลใหม่ต่อได้ เทคนิคนี้สามารถให้ทั้งผู้ส่งและผู้รับสามารถส่งและยืนยันข้อมูลได้ด้วยซึ่งจะเรียกว่า Piggybacking
2>Continuous ARQ [A full duplex technique] คือเทคนิคที่ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลต่อกันไปเรื่อยๆ โดยที่ไม่ต้องรอให้ผู้รับยืนยันว่าได้รับข้อมูล โดยเทคนิคนี้จะแบ่งออกเป็น
2.1>Go-Back-N ARQ คือ เทคนิคที่ผู้ส่งจะมีขอบเขตในการส่งที่ไม่ต้องรอการยืนยันการผู้รับเรียกว่า Window size เมื่อมีการส่งการยืนยันกลับมาแล้ว Window size ก็จะเลื่อนต่อไปทำให้สามารถส่งข้อมูลถัดไปได้ และ Window size ของผู้ส่งจะต้องน้อยกว่า 2m ส่วน Window size ของผู้รับจะเป็น 1 เสมอ
2.2>Selective-Repeat ARQ คือ มีการทำงานคล้าย Go-Back-N ARQ แต่ต่างกันที่ Window size ของผู้รับมีมากกว่า 1 และ Window size ของผู้รับและผู้ส่งจะมีได้มากที่สุดแค่ 2m/2
Data Link Protocols แบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้แก่
1>Asynchronous Transmission คือ การส่งข้อมูลทีล่ะข้อมูลโดยมี Start Bit และ Stop Bit เป็นตัวกั้นระหว่างข้อมูลที่ส่งไป
2>Synchronous Transmission คือ การส่งข้อมูลทีจะการรวมข้อมูลที่จะส่งไปเป็น Frame หรือ Packet ก่อนแล้วค่อยส่งไป โดยมีข้อมูลของที่อยู่ที่จะส่งไปด้วย และมี Series of synchronization [SYN]character ส่งไปด้วยเพื่อจะให้ผู้รับรู้ว่าข้อมูลที่ส่งมาคืออะไร โดย Synchronous transmission protocols สามารถแบ่งออกเป็น
1>Bit-oriented protocols: SDLC, HDLC คือ การส่งที่ไม่มีตัวอักษรพิเศษ
2>Byte-count protocols: Ethernet คือ การส่งที่ไม่มีตัวอักษรพิเศษ แต่มี Special field ที่เอาไว้เก็บข้อมูลและมันจะมีการนับเมื่อการส่งเสร็จสมบูรณ์
3>Byte-oriented protocol: PPP คือ การส่งแบบจุดต่อจุด ที่มีตัวอักษรพิเศษมากกว่า 1 ตัวและมี Code พิเศษที่ทำให้ Code อื่นไม่ทำงาน
- Synchronous Data Link Control [SDLC] คือ Bit-oriented protocols ที่ถูกพัฒนาโดย IBM โดยใช้ Controlled media access protocol ในการควบคุมข้อผิดพลาดและควบคุมการเดินทางของข้อมูล และมี Flag เป็นจุดเริ่มและจุดจบของข้อมูล ปัญหาที่เห็นได้ชัดของ SDLC คือ บางครั้งข้อมูลที่ส่งไปเหมือนกับ Flag ทำให้ผู้รับไม่รู้ว่าอันไหนคือจุดเริ่มหรือจุดจบ เราจะแก้ปัญหาได้โดยการใช้เทคนิค Bit stuffing คือการเพิ่ม 0 เข้าไปข้างหลังเมื่อพบข้อมูลที่เป็นตัวเลข 1 ติดกัน 5 ตัวเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิด Flag ซ้ำโดยผู้รับจะเอา 0 ออกหลังข้อมูลที่เป็นตัวเลข 1 ติดกัน 5 ตัวเสมอ เทคนิคจะทำให้ข้อผิดพลาดน้อยลงแต่ทำให้การส่งมีความซับซ้อนมากขึ้น

Data Com คาบเจ็ด

Datacom คาบที่ 7 เรียนเรื่อง
Data Link Layer มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจาก node หนึ่งไปยังอีก node หนึ่ง และ ควบคุมเส้นทางการเดินทางของข้อมูล
Function หลักของ Data Link protocol ได้แก่
- Media Access Control [MAC] คือ การควบคุมคอมพิวเตอร์ว่าจะส่งอะไรและส่งเมื่อไหร่
- Controlled Access คือ การควบคุมการเข้าถึงของข้อมูลว่าใครจะเข้าถึงก่อนใครจะเข้าถึงทีหลัง
- Polling คือ กระบวนการในการส่งข้อมูลไปยังผู้รับเมื่อผู้รับต้องการหรืออนุญาตเท่านั้น
- Roll Call Polling คือ กระบวนการในการยืนยันอีกครั้งว่าผู้รับยังต้องการข้อมูลอีกหรือไม่
- Hub polling คือ การใช้ Token ในการส่งข้อมูล
- Contention มีหลักการทำงานคือ ถ้าเรามีคอมพิวเตอร์หลายตัวและแต่ละตัวอยู่ไกลกันมากจนเวลาส่งข้อมูลจะไม่รู้ว่าเครื่องไหนส่งอยู่บ้าง ซึ่งจะมีโอกาสที่เครื่องแต่ละเครื่องจะส่งพร้อมกันจนทำให้เกิดปัญหาขึ้น และเราสามารถแก้ปัญหาได้โดยการสุ่มตัวเลขขึ้นมาให้กับแต่ล่ะเครื่องและเครื่องไหนได้ค่าที่มากที่สุดเครื่องนั้นจะได้ส่งก่อน ระบบนี้ใช้ใน LAN
Error Detection and Correction
Error Control คือ การควบคุมข้อผิดพลาดซึ่งอาจเกิดได้จาก
1>Network errors เช่น Corrupted (ข้อมูลเปลี่ยน), Lost data (ข้อมูลเสีย)
2>Human errors เช่น การพิมพ์ผิด, การส่งข้อมูลผิด เป็นต้น
ประเภทของข้อผิดพลาด
1>Single-Bit Error ข้อผิดพลาดที่เกิดเพียง 1 bit
2>Burst Error ข้อผิดพลาดที่เกิดมากกว่า 1 bits
Function หลักของ Error control ได้แก่
1>Preventing errors [การหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด]
2>Detecting errors [การตรวจจับข้อผิดพลาด]
3>Correcting errors [การรวบรวมข้อผิดพลาด]
ในที่นี้เราจะพูดถึงการตรวจจับข้อผิดพลาดและการรวบรวมข้อผิดพลาด
เทคนิดในการตรวจจับข้อผิดพลาดมีดังนี้
1>Parity Checking คือ เทคนิคที่จะเพิ่ม 0 เข้าไปต่อท้ายเมื่อจำนวนของ 1ใน Bit ของข้อมูลเป็นเลขคี่และจะเพิ่ม 1 เมื่อจำนวนของ 1 เป็นเลขคู่
2>Longitudinal Redundancy Checking [LRC] คือการเพิ่ม Block Check Character [BBC] เข้าไปใน Bits
ตัวอย่างการคำนวณ
Send the message “DATA” using ODD parity and LRC
Letter ASCII Parity Bit
D 1 0 0 0 1 0 0 1
A 1 0 0 0 0 0 1 1
T 1 0 1 0 1 0 0 0
A 1 0 0 0 0 0 1 1
BCC 1 1 0 1 1 1 1 1<-This bit calculate from Parity Bit
3> Polynomial Checking คือ การเพิ่มตัวเลข 1 ตัวหรือมากกว่าเข้าไปต่อท้ายข้อความโดยแบ่งออกเป็น
3.1>Checksum คือการ Check จากผลรวมของตัวเลข
ตัวอย่างการคำนวณ
Suppose the following block of 16 bits is to be sent using a checksum of 8 bits 10101001 ,00111001
1 0 1 0 1 0 0 1
0 0 1 1 1 0 0 1
Sum 1 1 1 0 0 0 1 0
Check sum 0 0 0 1 1 1 0 1
Pattern ที่ส่งไป คือ 10101001 00111001 11100001
3.2>Cyclic Redundancy Check (CRC)
การหา CRC นั้นจะหาได้จากกการนำข้อมูลไปหารด้วย Divisor ก็จะได้ CRC
ตัวอย่างการคำนวณ
You want to send data 100100 and Divisor is 1101 then you will get CRC 001 by let data plus extra zero divided by Divisor.
โดย Divisor จะมีข้อมูลที่มากกว่า CRC อยู่ 1 ตัว
Polynomial form คือ การนำเสนอ binary code ในรูปแบบของ xn
ตัวอย่างการคำนวณ
Data 1000011 can represent in Polynomial form like x6+x+1
Error Correction คือ การเก็บข้อผิดพลาดเมื่อตรวจพบ โดยที่เทคนิคในการเก็บมีดังต่อไปนี้
1>Retransmission คือ การส่งข้อมูลซ้ำเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้น แต่แบบนี้จะไม่ใช้ในระบบดาวเทียม ซึ่งเทคนิคนี้จะถูกเรียกว่า Automatic Repeat Request [ARQ]
2>Forward Error Correction [FEC] คือเทคนิคที่อุปกรณ์ของผู้รับสามารถรวบรวมข้อมูลที่รับเข้ามาได้ด้วยตัวเองโดยไม่ต้องมีการส่งข้อมูลซ้ำ
Hamming code คือการเพิ่ม bit เข้าไปใน Data เพื่อที่จะคำนวณว่า Data ที่ส่งมามี Error เกิดขึ้นหรือไม่ ทำได้โดย
Step1> หา Bit ที่ซ้ำ โดยหาจาก 2r≥m+r+1 ตัวเลขที่ r ดูแลอยู่จะมาจาก bit ทางขวาสุด
Step2>กำหนด Bit สำหรับ r โดย r จะถูกใส่เข้าไปใน bit โดยการคำนวณจาก r1=20=1, r2=21=2, r3=22=4 …
Redundancy ต้องการ 1 เป็นจำนวนคู่ และ Receiver จะให้ r1 = bit ตัวที่ 1, r2 = bit ตัวที่ 2, r3 = bit ตัวที่ 4, r4 = bit ตัวที่ 8
โดยถ้าเลขของ 1 ของ bit ที่ r ดูแลอยู่เป็นเลขคู่ทุกตัวจะคำนวณออกมาได้ 0000 หมายความว่าไม่มี error เกิดขึ้น

Data Com คาบหก

Datacom คาบที่ 6 เรียนเรื่อง
Asymmetric Digital Subscriber Line [ADSL]
คือ เทคโนโลยีที่ออกแบบมาสำหรับ user ที่ใช้ตามบ้านเท่านั้นไม่เหมาะสำหรับธุรกิจ สายโทรศัพท์ปัจจุบันสามารถมี Bandwidth ได้ถึง 1.1 MHz โดยโทรศัพท์ใช้ 3 kHz. ส่วน ADSL ใช้ที่เหลือ.
ADSL คือ เทคโนโลยีที่อัตราการรับส่งข้อมูลขึ้นอยู่กับสายที่ใช้ ในสายโทรศัพท์ Channel 0 - 4 ใช้สำหรับเสียง Channel 26 - 108 ใช้สำหรับ Upstream Channel 138 – 1104 ใช้สำหรับ Downstream ถ้าเราจะใช้ ADSL พร้อมกับโทรศัพท์ เราจะต้องใช้ Splitter ในการแบ่งสัญญาณ
Multiplexing แบ่งออกเป็น 3 ประเภทได้แก่
1>Frequency-division multiplexing คือการรวมสัญญาณที่จะส่งเป็นอันเดียวก่อนแล้วค่อยส่งไป การส่งแบบนี้จะต้องมี Guard Band เอาไว้สำหรับป้องกันการรบกวนระหว่าง 2 Channel โดย Guard Band จะใช้ 10 kHz ต่อช่อง
2>Wavelength-division multiplexing คือ การรวมความยาวคลื่นที่จะส่งเป็นอันเดียวก่อนแล้วค่อยส่งไป
3>Time-division multiplexing คือ การส่งข้อมูลที่แต่ล่ะเครื่องจะมี slot ในการส่งเป็นของตัวเอง ถึงแม้ slot จะว่างแต่ถ้าไม่ใช่ slot ของตัวเองก็จะส่งไม่ได้ และ Bandwidth ของ Medium จะเท่ากับ Bandwidth ของเครื่องทั้งหมดรวมกัน
- Statistical time-division multiplexing [STDM] คือการส่งที่ slot จะแชกันซึ่งหมายความว่าเครื่องอื่นสามารถส่งข้อมูลในช่องที่ว่างได้แม้จะไม่ใช่ช่องของตัวเองก็ตาม และ ไม่จำเป็นต้องมี Bandwidth ของ Medium เท่ากับ Bandwidth ของทุกเครื่องรวมกันและการใช้ STDM นั้นจะต้องกำหนดเป้าหมายที่จะส่งและจะมี Delay เมื่อ Slot ไม่ว่าง เพราะต้องรอให้ Slot ว่างก่อนถึงจะส่งได้
- Inverse Multiplexing (IMUX) คือเทคนิคในการรวม Low Bandwidth เป็น High Bandwidth
Switching คือ การหาเส้นทางในการส่งข้อมูลไปสู่เป้าหมาย
- Circuit switching มีการทำงานเหมือนโทรศัพท์ คือ ต้องมีการเชื่อมต่อกันระหว่างผู้รับและผู้ส่งก่อนจึงจะส่งข้อมูลได้ ซึ่งพอเชื่อมต่อกันแล้วคนอื่นจะมาใช้ลิ้งค์นี้ไม่ได้ ลิ้งสามารถแชร์กันได้แต่ Channel ในลิ้งไม่สามรถแชร์กันได้
- Packet switching คือ เทคโนโลยีที่ Internet ใช้ โดยที่ถ้าสายไม่ว่างก็ต้องรอจนกว่าจะสายจะว่างถึงส่งได้ และ Channel แชร์กัน

Data Com คาบห้า

Datacom คาบที่ 5 เรียนเรื่อง
The Shannon capacity มันบอกเราให้รู้ถึงค่าสูงสุด ส่วน The Nyquist formula บอกเราให้รู้ว่า เราต้องการ LV ของสัญญาณเท่าไหร่
Digital Transmission of Digital data คือ การส่งสัญญาณเป็น Digital [เป็น Binary code] โดยต้องมีมาตรฐานในการส่งเพื่อที่เวลาส่ง ผู้รับและผู้ส่งจะเข้าใจในสิ่งเดียวกัน สัญญาณ Digital ที่ดีต้องมีการจำแนกว่าสัญญาณแบบไหนเป็น 0 สัญญาณแบบไหนเป็น 1
Digital Transmission of Analog Data คือการส่งสัญญาณ Analog ผ่านเครือข่าย Digital โดยที่ข้อมูล Analog ต้องถูกแปลงเป็น Digital ก่อนถึงส่งได้โดยใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า Codec ในการแปลง
PCM Encoder คือการแปลงสัญญาณโดยจะประกอบไปด้วย
1>Sampling คือ การเลือกบางข้อมูลของ Analog มาบันทึกเป็น Digital โดยที่ Sampling Rate จะต้องมีค่าอย่างน้อยเป็น 2 เท่าของค่าความถี่สูงสุด
ตัวอย่างการคำนวณ
What sampling rate is needed for a signal with a bandwidth of 10,000 Hz (1000 to 11000 Hz)?
Answer Sampling rate 2*(11000) = 22000 samples/s
2>Quantized คือ การคำนวณหาค่าของ bit ที่เราจะต้องใช้
เราสามารถลด Errors ของ quantized ได้โดยการเพิ่ม LV ของ Amplitude กับ Sample ความถี่มากขึ้น
3>Encoding คือ การแปลงค่าเป็น Binary Code
ADPCM [Adaptive Differential Pulse Code Modulation] คือ การบันทึกค่าความแตกต่างระหว่าง Samples และสามารถใช้ Sampling rate ที่ต่ำได้ๆ เทคโนโลยีนี้ใช้ในการพูดคุยทาง Internet ผ่าน Modem
Transmission modes [โหมดการส่งข้อมูล] แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
1>Parallel Mode [โหมดการส่งแบบขนาน] ใช้สายนำสัญญาณหลายเส้นในการเชื่อมต่อ และสามารถส่งได้มากกว่า 1 bit ในเวลาเดียวกัน แต่มีราคาแพง
2>Serial Mode [โหมดการส่งแบบเป็นลำดับ] ใช้สายเส้นเดียวในการเชื่อมต่อ ทำงานช้ากว่าแบบ Parallel Mode และสามารถส่งได้ทีล่ะ bit แต่มีราคาถูก
ประเภทของ Serial Transmission
1>Asynchronous เวลาส่งจะมี bit ปิดหัวปิดท้ายข้อมูล และมีช่องว่างระหว่าง bit
2>Synchronous เวลาส่งจะไม่มี bit ปิดหัวปิดท้ายข้อมูล และไม่มีช่องว่างระหว่าง bit
3>Isochronous คือ การส่งที่มีการการันตีอัตราการรับส่งข้อมูล
Digital-to analog conversion แบ่งออกเป็น
1>Amplitude shift keying (ASK)
2>Frequency shift keying (FSK)
3>Phase shift keying (PSK)
4>Quadrature amplitude modulation (QAM)
Bit rate คือ จำนวนของ bits ใน 1 วินาที
Baud rate คือ จำนวนของส่วนประกอบของสัญญาณต่อ 1 วินาที
ในการส่งแบบ Analog ของข้อมูล Digital Baud rate จะมีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับค่าของ Bit rate
ตัวอย่างการคำนวณ
An analog signal carries 4 bits in each signal unit. If 1000 signal units are sent per second, find the baud rate and the bit rate
Answer Baud rate = 1000 bauds per second (baud/s)
Bit rate = 1000*4 = 4000 bps
Bit rate = N*Baud rate โดยที่ N หาได้จาก
N = Log2L โดยที่ L คือ จำนวน LV ของ Amplitude
1>Amplitude shift keying (ASK)
ตัวอย่างการคำนวณ
Find the minimum bandwidth for an ASK signal transmitting at 2000 bps. The transmission mode is half-duplex
Answer In ASK the baud rate and Bit rate are the same then the minimum Bandwidth is 2000 Hz. If it’s a full duplex, answer will be 2000 for each direction.
2>Frequency shift keying (FSK)
ตัวอย่างการคำนวณ
Find the minimum bandwidth for an FSK signals transmitting at 2000 bps. Transmission is in half-duplex mode, and the carriers are separated by 3000 Hz.
Answer For FSK
BW [Bandwidth] = Baud rate + fc1 – fc0 [Different of 2 carriers]
BW = Baud rate + fc1 – fc0 = 2000 + 3000 = 5000 Hz
3>Phase shift keying (PSK)
ตัวอย่างการคำนวณ
Given a Bandwidth of 5000 Hz for an 8-PSK signal, what are the baud rate and bit rate?
Answer For PSK the baud rate is the same as the band width, which means the baud rate is 5000. But in 8-PSK the Bit rate is 3 times the Baud rate, so the Bit rate is 15000 bps.
4>Quadrature amplitude modulation (QAM)
QAM เป็นการรวมระหว่าง ASK และ PSK
ตัวอย่างการคำนวณ
Compute the Bit rate for a 1000-Baud 16-QAM signal.
Answer A 16-QAM signal has 4 bits per signal unit since Log216 = 4
Thus,
(1000)(4) = 4000 bps
ISP connects to telephone network in digital.

Data Com คาบสี่

Datacom คาบที่ 4 เรียนเรื่อง
สัญญาณ Analog นำเสนอได้ดีในรูปแบบบของ Frequency Domain
Sine wave คือ รูปร่างปกติของความถี่
- Sine wave ที่มีความถี่เดียว ไม่ค่อยใช้ใน Data Communication มากนัก เราจะใช้ Sine wave ที่มีหลายความถี่มากกว่า
- Composite signal คือ Sine wave ที่มีความถี่หลายค่า
- Bandwidth ของ Composite signal = ค่าความถี่สูงสุด – ค่าความถี่ต่ำสุด
Exponential Function ที่มีฐาน a สามารถเขียนได้ดังนี้ y = ax
Logarithmic Function คือ inverse ของ Exponential Function ตัวอย่างเช่น y = ax จะกลายเป็น x = logay
Log2L = จำนวนของ Bit ที่สามารถส่งได้ใน 1 Period โดยที่ L คือจำนวน Level ของสัญญาณ
สัญญาณ Digital ประกอบไปด้วยสัญญาณ Analog ที่มี Bandwidth ไม่จำกัด การส่งสัญญาณ Digital ผ่าน Baseband สามารถรักษารูปร่างของสัญญาณ Digital ได้ถ้าเรามี Low-pass channel ที่มี Bandwidth ที่ไม่จำกัดหรือมี Bandwidth ที่ใหญ่มากๆ
- Band pass สามารถเริ่มการส่งข้อมูลที่ตรงก็ได้
- Low-pass สามารถเริ่มการส่งข้อมูลได้ที่ 0 เท่านั้น
ถ้าเราจะต้องการจะส่งสัญญาณ Digital ผ่าน Band pass เราต้องแปลงเป็นสัญญาณ Analog ซ่ะก่อนแต่เราสามารถส่งสัญญาณ Digital ผ่าน Low-pass ได้โดยที่ไม่ต้องแปลงสัญญาณ
Bandwidth ของ Analog มีหน่วยเป็น Hertz ส่วน Bandwidth ของ Digital มีหน่วยเป็น bits per second
Signal Bandwidth = ความถี่สูงสุด – ความถี่ต่ำสุดMedium Bandwidth = ความถี่สูงสุด – ความถี่ต่ำสุด
ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลจะขึ้นอยู่กับ
1>Bandwidth ที่มี
2>LV ของสัญญาณที่ใข้
3>คุณภาพของช่องสัญญาณ (LV ของสัญญาณรบกวน)
Noiseless Channel: Nyquist Bit Rate [ช่องสัญญาณที่ไม่มีสัญญาณรบกวน] สามารถคำนวณหา Bit Rate ได้จาก
Bit rate = 2*Bandwidth*Log2L โดยที่ L คือจำนวน Level ของสัญญาณ
ตัวอย่างการคำนวณ
Consider a noiseless channel with a bandwidth of 3000 Hz transmitting a signal with two signal levels. The maximum bit rate can be calculate as
Answer Bit rate = 2*3000*Log22 = 6000 bps
การเพิ่ม LV ของสัญญาณจะเป็นการลดความน่าเชื่อถือของระบบ
Noisy Channel: Shannon Capacity [ช่องสัญญาณที่มีสัญญาณรบกวน] สามารถคำนวณหา Capacity ได้จาก
Capacity = Bandwidth*Log2 (1+SNR) โดยที่ SNR คือ
SNR = ความแรงของสัญญาณ/ความแรงของสัญญาณรบกวน
ตัวอย่างการคำนวณ
Consider an extremely noisy channel in which the value of the signal-to-noise ratio is almost zero. In other word, the noise is so strong that the signal is faint. For this channel the capacity C is calculated as
Answer C = Blog2 (1+SNR) = Blog2 (1+0) = Blog21 = B*0 = 0

Data Com คาบสาม

Datacom คาบที่ 3 เรียนเรื่อง
Physical Layer ประกอบไปด้วย
- Bit คือ ตัวกลางที่ใช้เก็บข้อมูลที่ส่งผ่านระหว่างผู้รับกับผู้ส่ง
- Physical link คือ ตัวเชื่อมที่อยู่ระหว่างตัวกลางกับผู้รับและผู้ส่ง
Physical Media แบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้แก่
- Guided Media คือ สัญญาณที่ส่งผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ตัวอย่างเช่น Copper, Fiber, Coax
- Unguided Media คือ สัญญาณที่ส่งอย่างอิสระ เช่น สัญญาณวิทยุ เป็นต้น
Physical Media แบบที่เป็น Guided Media นิยมส่งผ่านตัวกลางเหล่านี้ ได้แก่
1>Twisted Pair (TP) คือ สายนำสัญญาณที่ทำจากทองแดง 2 เส้นที่หุ้มด้วยฉนวนโดยพันกันเป็นเกลียวเพื่อลดสัญญาณรบกวน ซึ่งมีอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลตั้งแต่ 10 Mbps [สายโทรศัพท์], 100 Mbps จนถึง 1 Gbps และสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทอีกได้แก่
- UTP คือ สายสัญญาณที่ไม่มีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวน
- STP คือ สายสัญญาณที่มีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวน
2>Coaxial Cable คือ สายนำสัญญาณที่มีแกนกลางทำจากทองแดง 2 เส้นเป็นตัวนำสัญญาณโดยแบ่งออกเป็น
- Baseband คือ การส่งสัญญาณที่มีเพียงช่องสัญญาณเดียวใน Cable ใช้ในสมัยก่อน
- Broadband คือ การส่งสัญญาณที่มีหลายช่องสัญญาณใน Cable ใช้ในปัจจุบัน
โดยทั้ง Twisted Pair และ Coaxial Cable ต่างใช้ Electrical Signal (สัญญาณไฟฟ้า) เป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณ
3>Fiber Optic Cable คือ สายนำสัญญาณใยแก้วที่ใช้แสงเป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณ มีการรับส่งข้อมูลตั้งแต่ 10 Gps ขึ้นไป และไม่มีสัญญาณรบกวน มีราคาสูงมากกว่า Twisted Pair และ Coaxial Cable
Physical Media แบบที่เป็น Unguided Media ได้แก่ สัญญาณวิทยุ โดยจะแบ่งออกเป็น
- Terrestrial Microwave (สัญญาณไมโครเวฟ) เป็นสัญญาณที่เวลาส่งระหว่างผู้รับกับผู้ส่งต้องไม่มีอะไรมาบังสัญญาณ ถ้ามีก็จะส่งไม่ได้ โดยสามารถเพิ่มความเร็วได้ถึง 45 Mbps/Channel
- LANS ตัวอย่างเช่น Wi-Fi เป็นต้น Wi-Fi เป็นสัญญาณที่ส่งกันในระยะทางใกล้ๆ โดยมีความเร็วตั้งแต่ 2 Mbps, 11 Mbps, 54 Mbps จนถึง 74 Mbps (อันนี้อยู่ในขั้นทดลอง) และสามารถถูกรบกวนได้โดยสภาพแวดล้อม
- Wide-area ตัวอย่างเช่น ระบบ 3G บนมือถือเป็นต้นซึ่งมีอัตราการรับส่งอยู่ที่ 100 kbps
- Satellite (สัญญาณดาวเทียม) คือ ระบบที่มีการส่งสัญญาณเหมือนสัญญาณไมโครเวฟ โดยสามารถเพิ่มความเร็วได้ถึง 45 Mbps/Channel หรือ แบ่งเป็น ช่องเล็กๆหลายๆช่องก็ได้ มี Delay อยู่ที่ 270 msec เท่านั้น และมีระบบ Geosynchronous orbit หรือก็คือ ระบบที่รับรองว่า ดาวเทียมจะชี้มาที่จุดนี้ตลอดเวลานั้นเอง
เลขฐานต่างๆ
ฐาน 2 คือเลขที่มีแค่ 0 กับ 1 เท่านั้น
ฐาน 8 คือเลขที่มีตั้งแต่ 0 ถึง 7
ฐาน 10 คือเลขที่มีเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9
ฐาน 16 คือเลขที่มีเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9 และแทนเลข 11 ด้วย A, 12 ด้วย B, 13 ด้วย C, 14 ด้วย D และ 15 ด้วย F
การแปลงเลขฐานต่างๆ
- การแปลงจากฐาน 10 ไปฐาน 2 ทำได้โดยเอาเลขฐาน 10 ไปหาร 2 ถ้าไม่เหลือเศษ ให้เขียนเลข 0 ถ้าเหลือเศษให้เขียนเลข 1 แล้วหารต่อโดยลบ 1 จากเลขก่อนหน้านี้ และทำจนกว่าจะเหลือ 0 แล้วเขียนตัวเลขจากหลังไปหน้า ตัวอย่างเช่น
50 > 25 > 12 > 6 > 3 > 1
0 1 0 0 1 1 ซึ่งจะได้ Binary code = 110010
และทำกลับโดยการเทียบตำแหน่งเช่น 110010 จะได้ 25+24+0+0+21+0 = 32+16+0+0+2+0 = 50
- การแปลงจากฐาน 2 ไปยังฐาน 16 ทำโดยการจัดตำแหน่งเลขทีล่ะ 4 ชุดแล้วนำไปเทียบกับตารางเลขฐาน 16 และถ้าเลขไม่พอให้เติม 0 ข้างหน้า ตัวอย่างเช่น 001110010 --> 0000 1110 0010 --> 0E2
- การแปลงจากฐาน 10 ไปยังฐาน 16 ทำโดยการเปรียบเทียบกับในตาราง ตัวอย่างเช่น x24C[x=Hexadecimal] จะได้ 0010 0100 1100
- การแปลงจากฐาน 2 ไปยังฐาน 8 ทำโดยการจัดตำแหน่งเลขทีล่ะ 3 ชุดแล้วนำไปเทียบกับตารางเลขฐาน 8 และถ้าเลขไม่พอให้เติม 0 ข้างหน้าเช่นกัน ตัวอย่างเช่น 1100010 --> 001 100 010 --> 142
- การแปลงจากฐาน 8 ไปยังฐาน 2 ทำโดยการเปรียบเทียบกับในตาราง ตัวอย่างเช่น 248[8=Octal] จะได้ 010 100
ข้อมูลและสัญญาณ
ข้อมูลสามารถเป็นได้ทั้ง Analog และ Digital
- ข้อมูล Analog คือ ข้อมูลบนเส้นที่ต่อเนื่องโดยเวลาใช้จะใช้ค่าทั้งเส้นในการเก็บข้อมูล
- ข้อมูล Digital คือ ข้อมูลบนเส้นที่ไม่ต่อเนื่องโดยเวลาใช้จะใช้แค่ค่าจุดใดจุดหนึ่งในการเก็บข้อมูลเท่านั้น
ข้อมูลจะส่งได้นั้นต้องมีการแปลงไปเป็นสัญญาณไฟฟ้าเสียก่อน ถ้าไม่แปลงข้อมูลก็ไม่สามารถส่งได้
สัญญาณสามารถเป็นไปได้ทั้ง Analog และ Digital
- สัญญาณ Analog สามารถมีจำนวนของตัวแปรได้ไม่จำกัดในขอบเขตที่กำหนด
- สัญญาณ Digital สามารถมีจำนวนของตัวแปรอย่างจำกัดเท่านั้น
Data Analog และ Data Digital สามารถส่งผ่านได้ทั้งทาง Analog Signal และ Digital Signal
ใน Data Communication ส่วนมากพวกเราจะใช้ Periodic analog signals ในการส่งสัญญาณ ส่วน Aperiodic digital signal เราจะไม่ค่อยใช้
Periodic analog signals คือ สัญญาณที่มี Amplitude (ความดังของเสียง), Period (เวลาของ 1 wave ใน 1 s มีหน่วยเป็น second), Frequency (ความถี่มีหน่วยเป็น Hz) คงที่ โดยคำนวณได้จาก f = 1/T และ T = 1/f
ตัวอย่างการคำนวณ
1>Express a period of 100 ms in microsecond
Answer = 100 ms = 100x10-3 s= 100x10-3x106 µs = 102x10-3x106 µs = 105 µs
2>The period of a signal is 100 ms .What is its frequency in kilohertz?
Answer = 100 ms = 100x10-3s = 10-1s
f = 1/T = 1/10-1 Hz = 10 Hz = 10x10-3 kHz = 10-2 kHz
ความถี่คืออัตราการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับเวลา การเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นหมายถึง ความถี่สูง ถ้าเปลี่ยนแปลงในระยะยาว หมายถึง ความถี่ต่ำ ถ้าสัญญาณไม่มีการเปลี่ยนแปลง หมายถึง ความถี่มีค่าเป็น 0 ถ้าสัญญาณเปลี่ยนอย่างฉับพลัน หมายถึง ความถี่มีไม่จำกัด

Data Com คาบสอง

Data Com คาบ 2 เรียนเรื่อง
Protocol คือ กฎที่ทำให้ผู้รับเข้าใจข้อมูลที่ผู้ส่งส่งไป Protocol จะประกอบไปด้วย 3 องค์ประกอบ ได้แก่
- Syntax คือ โครงสร้างของข้อมูลที่ส่งไป
- Semantics คือ ความหมายของข้อมูลแต่ล่ะ bits ว่ามันหมายถึงอะไร
- Timing คือ การที่จะโชว์ว่าการส่งข้อมูลจะถึงผู้รับเวลาไหน และ มีความเร็วในการส่งเท่าไหร่

Standards คือ มาตรฐานที่ทำให้ Hardware และ Software ที่ต่างยี่ห้อ ต่างรุ่นกัน สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งจะช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีการแข่งขันที่สูงขึ้น แต่มีราคาจำหน่ายลดลง
ชนิดของมาตรฐานแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
- Formal Standards คือ มาตรฐานที่กำหนดโดยโรงงานหรือรัฐบาล เช่น Main board ในปัจจุบันต้องมี USB เป็นต้น
- De-facto Standards คือ มาตรฐานที่มาจากบริษัท เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนมากจะลง Window เป็นต้น

ตัวอย่างมาตรฐานต่างๆ
- ISO [International Organization for Standardization] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับการเชื่อมต่อรับส่งข้อมูลต่าง ซึ่งองกรค์นี้เป็นองกรค์ที่พัฒนา OSI อีกด้วย
- ITU-T [International Telecommunications Union Telecom Group] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับ Modem เช่น Modem Series V เป็นต้น
- ANSI [American National Standards Institute] คือ องกรค์ที่ให้มาตรฐานแก่สิ่งต่างๆ
- IEEE [Institute of Electrical and Electronic Engineers] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับ LANS, Wireless
-IETF [Internet Engineering Task Force] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับ Internet

Layered Tasks คือ ชั้นการทำงานซึ่งแบ่งออกเป็น 2 แบบได้แก่
-Single layer implementation คือ การทำงานแบบชั้นเดียวที่รวมทุกอย่างไว้ในชั้นเดียว มีข้อดี คือ ทำงานเร็ว แต่มีข้อเสีย คือ มีความซับซ้อนของระบบมาก, เครื่องที่เชื่อมต่อกันต้องเป็นแบบเดียวกันและเวลาเสียจะต้องซ่อมทั้ง Layer
- Multi layer implementation คือ การทำงานแบบหลายชั้น ทำงานจากการสั่งจากชั้นบนลงสู่ชั้นล่าง มีข้อดีคือ เวลาเสียสามารถแยกซ่อม Layer ที่เสียได้และ เครื่องที่เชื่อมต่อกันสามารถเป็นเครื่องที่แตกต่างกันได้ มีข้อเสียคือ ทำงานช้า

OSI คือการเชื่อมต่อรูปแบบหนึ่ง แบ่งการทำงานออกเป็น 7 ชั้นได้แก่
1>Physical Layer ชั้นนี้คือชั้นล่างสุดมีหน้าที่กำหนดหน้าตาของข้อมูลและส่งข้อมูลเท่านั้น โดยที่ไม่สนใจว่าข้อมูลนั้นจะถูกหรือผิด การส่งนี่รวมถึงการส่งจาก Com to Router หรือ Router to Router ด้วย
2>Data Link Layer คือ ชั้นถัดจาก Physical Layer มีหน้าที่ตรวจสอบ Frames ของข้อมูลว่าถูกหรือผิดและมีหน้าที่ส่งข้อมูลจาก Computer ไปยัง Router หรือ Router ไปยัง Router เท่านั้น ไม่ใช่การส่งจากเครื่องต้นทางไปยังเครื่องปลายทาง
3>Network Layer คือ ชั้นถัดจาก Data Link Layer มีหน้าที่รวมข้อมูลที่จะส่งเป็น Packets เดียวกันโดยพูดถึงการส่งจาก เครื่องต้นทาง ไปยังเครื่องปลายทางเท่านั้น
4>Transport Layer คือ ชั้นถัดจาก Network Layer มีหน้าที่จัดการว่าข้อมูลไหนจะส่งไปให้โปรแกรมไหน
5>Session Layer คือ ชั้นถัดจาก Transport Layer มีหน้าที่กำหนดจุดเริ่มและจุดสิ้นสุดของข้อมูล [ความยาวของข้อมูล] และกำหนดจุด Check Point ของการส่งข้อมูล
6>Presentation Layer คือ ชั้นถัดจาก Session Layer มีหน้าที่ แปลงโค้ด, บีบอัดข้อมูลและเข้ารหัส
7>Application Layer ชั้นนี้ คือ ชั้นบนสุดมีหน้าที่ จัดการนำเสนอข้อมูลต่างๆที่ User ต้องการ แต่ไม่ใช่ GUI

TCP/IP Protocol Suite คือการเชื่อมต่ออีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งมีการรวม Application Layer, Presentation Layer และ Session Layer เป็นชั้นเดียวกันโดยเรียกรวมกันว่า Application Layer

Addressing คือที่อยู่ของ Layer ต่าง โดยแต่ล่ะ Layer จะมีที่อยู่แตกต่างกัน
TCP/IP จะแบ่ง Address ออกเป็น 4 Address ได้แก่
1>Specific Address คือ Address ของ Application Layer ตัวอย่างเช่น Address ของ Server เป็นต้น
2>Port Address คือ Address ของ Transport Layer ซึ่งจะหมายถึง Address ของ Program นั่นเอง โดยจะนำเสนอเป็นตัวเลขเช่น 80, 753 เป็นต้น
3>Logical Address คือ Address ของ Network Layer ซึ่งก็คือ IP Address นั่นเอง โดยจะนำเสนอเป็นตัวเลข อย่างเช่น 192.168.0.1 เป็นต้น4>Physical Address คือ Address ของชั้นที่ Data Link Layer และ Physical Layer มารวมกัน ซึ่งจะหมายถึง Address ของ LAN Card นั่นเอง หรือเรียกอีกอย่างว่า Mac Address ก็ได้ ตัวอย่างเลข Mac Address ได้แก่ 07:01:02:01:2C:4B ซึ่งตัวเลขนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้

Data com คาบแรก

วันนี้ผมจะมาพูดถึงเนื้อหาที่เรียนในวิชา Data Com คาบแรกว่ามีอะไรบ้าง
วิชานี้จะเรียนเกี่ยวกับ 3 หัวข้อใหญ่ ได้แก่
1>Fundamental concepts of networking
2>Technologies in use today
3>Management of networking technologies
Datacom Basic แบ่งออกเป็น
- Telecommunications คือ การส่งข้อมูลทางด้าน เสียง, วีดีโอ, ข้อมูลต่างๆ ในระยะทางไกลๆ
- Data Communications คือ การส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปสู่คอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งในระยะทางใกล้ๆ แล้วการส่งข้อมูลทั้ง 2 อย่างก็มารวมกันเป็น Broadband Communications ในปัจจุบันซึ่งก็คือ ADSL นั่นเอง
ประเภทของ Network จะแบ่งออกตามขนาด ได้แก่
- Local Area Networks (LANs) คือ Network ที่แชร์ข้อมูลกันในห้องหรือตึก
- Backbone Networks คือ Network ที่เชื่อม LANs หนึ่ง กับ LANs อื่นๆเข้าด้วยกัน มีระยะทางการเชื่อมต่อมากกว่า LANs แต่ไม่เกิน 1 kms.
- Metropolitan Area Networks คือ Network ขนาดใหญ่ที่เชื่อม Network ต่างๆภายในเมืองๆหนึ่ง
- Wide Area Networks คือ Network ขนาดใหญ่ที่เชื่อม Network ของเมืองต่างๆเข้าด้วยกันหรือที่เรียกกันว่า Internet นั่นเอง
ส่วนประกอบต่างๆของ LANs จะประกอบไปด้วย
- Server ซึ่งแบ่งออกเป็น File Server, Web Server, Print Server
- Hub ใช้เป็นตัวกระจายสัญญาณระหว่าง Server กับ Client Computer
- Router ใช้เป็นตัวกลางเชื่อมระหว่าง LANs กับ Internet
- Circuits คือสายที่ใช้เป็นตัวเชื่อมระหว่าง Server, Hub, Client Computer
ส่วนประกอบทั้ง 5 ของ Data Communication จะประกอบไปด้วย
Sender, Protocol, Message, Medium, Receiver
โดยที่การทำงานคือ Sender ส่ง Message ผ่าน Medium ไปสู่ Receiver โดยที่ Protocol ทำหน้าที่สร้างกฎที่ทำให้ผู้รับกับผู้ส่งเข้าใจตรงกัน
Data flow แบ่งออกเป็น 3 ประเภทได้แก่
1>Simplex คือ การส่งข้อมูลจากผู้ส่งทางเดียวโดยที่ผู้รับไม่มีการส่งสัญญาณกลับ เช่น TV
2>Half duplex คือ การส่งข้อมูลที่ผู้ส่งและผู้รับสามารถส่งข้อมูลไป-กลับได้ แต่ส่งได้ทีล่ะคนเท่านั้น ไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ เช่น wacky talky
3>Full duplex คือ การส่งข้อมูลที่ผู้ส่งและผู้รับสามารถส่งข้อมูลไป-กลับได้ และสามารถส่งพร้อมกันได้ เช่น โทรศัพท์
การเลือกใช้การส่งข้อมูลในแต่ล่ะแบบนั้น จะพิจารณาจากความต้องการว่า ต้องการส่งข้อมูลแบบไหนแล้วก็ความจุที่ใช้ส่งข้อมูลนั้น ต้องการเท่าไหร่
ประเภทของการเชื่อมต่อต่างๆ แบ่งเป็น 2 ประเภทได้แก่
1>Point-to-point คือ การเชื่อมต่อผ่าน Link โดยที่ใช้เพียง Link เดียว ระหว่าง สถานีหนึ่งไปอีกสถานีหนึ่ง
2>Multipoint คือ การเชื่อมต่อผ่าน Link โดยที่ใช้เพียง Link เดียว แต่เชื่อมต่อมากกว่า 1 สถานี
Topology แบ่งออกเป็น
1>A fully connected mesh topology คือการเชื่อมต่อ station ทุก station เข้าด้วยกัน โดยที่ถ้า สถานีไหนล่ม สถานีอื่นๆก็ยังเชื่อมต่อและใช้การได้อยู่ การเชื่อมต่อนี้ใช้ใน Wan หรือ Man
2>A star topology คือ การเชื่อมต่อสถานีต่างๆเข้าด้วยกันผ่านทาง Hub
3>A bus topology คือ การส่งข้อมูลจากสถานีต้นทางไปยังสถานีปลายทางโดยมีหลักการทำงานดังนี้ สถานีต้นทางจะเช็คดูว่ามีคนใช้ cable อยู่ไหมถ้าไม่มีก็จะส่งข้อมูลออกมาโดยผ่านเข้าไปยังทุกสถานีที่มันผ่าน แต่สถานีเหล่านั้นจะไม่เก็บข้อมูลไว้ เพราะมันไม่ใช่สถานีปลายทาง จะมีเพียงสถานีปลายทางเท่านั้นที่เก็บข้อมูล การส่งข้อมูลอันนี้จะสามารถส่งข้อมูลได้เพียงครั้งล่ะ 1 ข้อมูลเท่านั้นไม่สามารถส่งข้อมูลพร้อมกันหลายๆข้อมูลในเวลาเดียวกันได้
4>A ring topology คือ การส่งข้อมูลที่มีการทำงานคล้ายกับ Bus แต่แตกต่างกันที่ว่า ring จะมี ข้อมูลพิเศษที่เรียกว่า token ซึ่งจะวิ่งไปตาม cable ถ้าสถานีไหนต้องการจะส่งข้อมูลก็ต้องรับ token ที่ว่างเข้าไปก่อน แล้วค่อยส่งข้อมูลพร้อมกับ token ไปยังสถานีปลายทาง พอ token ที่มีข้อมูลไปถึงสถานีปลายทาง สถานีปลายทางจะส่งข้อมูลไปกับ token ว่าได้รับข้อมูลแล้ว ไปยังสถานีต้นทาง พอ token ส่งข้อมูลไปถึงสถานีต้นทางแล้ว สถานีอื่นๆถึงจะส่งข้อมูลได้
5>A hybrid topology คือการส่งข้อมูลที่ผสมการส่งข้อมูลแบบ star และ bus เข้าด้วยกัน
WAN มี 2 แบบ ได้แก่
1>Switch WAN
2>Point-to-point WAN
Internet แบ่งเป็นประเภทต่างๆได้ ดังต่อไปนี้
1>Point-to-point access ซึ่งแบ่งออกเป็น 56kbs ซึ่งไม่สามารถใช้โทรศัพท์ไปพร้อมกันได้และ ADSL ที่สามารถใช้โทรศัพท์ไปพร้อมกันได้
2>Cable modem เป็นการเชื่อมต่อผ่านทาง Cable ซึ่งมีอัตราการรับ-ส่งข้อมูลมากกว่า ADSL
ข้อแตกต่างระว่าง Intranet และ Extranet คือ
- Intranet คือ Private LANs ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ Internet โดยที่ไม่มีใครสามารถเชื่อมต่อผ่านทาง Internet เข้ามาใช้ได้
- Extranet คือ Private LANs ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ Internet โดยที่บุคคลภายนอกที่ได้รับอนุญาตสามารถเชื่อมต่อผ่านทาง Internet เข้ามาใช้ได้
ขอบคุณทุกท่านที่แวะเข้ามาอ่านครับ ^^"