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
12 กันยายน, 2552
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
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
- 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 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 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
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.
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
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
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)
