วันจันทร์ที่ 2 กันยายน พ.ศ. 2556

บทที่ 4 OSI โมเดล




4.1 ทำความรู้จัก OSI Model

OSI 7-Layer Reference Model (OSI Model) โดยโครงสร้างการสื่อสารข้อมูลที่กำหนดขึ้นมีคุณสมบัติดังนี้ คือ ในแต่ละชั้นของแบบการสื่อสารข้อมูลเราจะเรียกว่า Layer หรือ "ชั้น" ของแบบการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วยชั้นย่อยๆ 7 ชั้น ในแต่ละชั้นหรือแต่ละ Layer จะเสมือนเชื่อมต่อเพื่อส่งข้อมูลอยู่กับชั้นเดียวกันในคอมพิวเตอร์อีกด้าน หนึ่ง แต่ในการเชื่อมกันจริงๆ นั้นจะเป็นเพียงการเชื่อมในระดับ Layer1 ซึ่งเป็นชั้นล่างสุดเท่านั้น ที่มีการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองโดยที่ Layer อื่นๆ ไม่ได้เชื่อมต่อกันจริงๆ เพียงแต่ทำงานเสมือนกับว่ามีการติดต่อรับส่งข้อมูลกับชั้นเดียวกันของ คอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่ง

รูปที่ 4.1 ลำดับชั้นใน OSI โมเดล

4.2 ลำดับชั้นฟิสิคอล (Physical Layer)

Physical Layer เกี่ยวข้องกับการสื่อสาร (Transmission) ทำหน้าที่ จัดการเชื่อมต่อ และ การส่งสัญญาณทางไฟฟ้า จากผู้ส่ง ไปยังผู้รับ โดยผ่านสื่อกลาง เช่น สายทองแดง คลื่นวิทยุ สายคู่ตีเกลียว และใยแก้วนำแสงเป็นต้น โดยสัญญาณที่ผ่านอาจเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณคลื่นวิทยุ หรือสัญญาณแสง   ซึ่งในชั้นนี้จะสนใจ พิจารณาการส่งข้อมูลเป็น Bit 0 และ 1 จากต้นทาง ไปให้ถึงปลายทาง   โวลต์ที่จะใช้แทน Bit 0 และความยาวของแต่ละบิต (microsecond) โดยสร้างสภาวะให้ทราบได้ว่า สภาวะที่กำหนดขึ้น คือจุดเริ่มต้น ของการส่งผ่านข้อมูล หรือสิ้นสุด การส่งผ่านข้อมูล และต้องมีการกำหนดมาตรฐานขึ้นมาว่าปลั้กที่ใช้เสียบ เพื่อเชื่อมโยงเน็ตเวิร์ค จะต้องมีกี่ขา ในบางกรณีที่ต้องการ ส่งผ่านข้อมูล ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น จะรวมหลายช่องทางการสื่อสาร เข้าด้วยกัน ซึ่งกรณีนี้ ระดับการเชื่อมโยงทางกายภาพ จะมองช่องทางหลายๆ ช่องทาง ที่รวมเข้าด้วยกัน เหมือนช่องทางเดียว ซึ่ง Protocol ในระดับสูงขึ้นไป จะช่วยทำหน้าที่นี้ ดังนั้น การออกแบบ จึงต้องพิจารณาครอบคลุม ไปถึงกลไกทางด้านกำลังไฟฟ้า และส่วนที่ต่อเชื่อมกัน เป็นเน็ตเวิร์คย่อยด้วย


4.3 ลำดับชั้นดาต้าลิงค์ (Data link layer)

ดาต้าลิงค์เลเยอร์ ทำหน้าที่ควบคุมสายข้อมูล ระหว่างระบบ กับปลายทางอีกด้านหนึ่ง โดยการรวมตัวอักขระเข้าด้วยกัน เป็นข่าวสาร แล้วตรวจสอบ ก่อนที่จะส่งลงไปในสายสัญญาณดาต้าลิงก์เลเยอร์ทำหน้าที่ คล้ายผู้ควบคุม การจัดเรียงและสับเปลี่ยนตู้รถไฟของขบวนรถไฟ ก่อนจะออกจากสถานี และที่สถานีปลายทางจะทำหน้าที่แจ้งว่าข้อมูลมาถึงอย่างปลอดภัยหรือไม่ ถ้าข้อมูลเสียหาย จะแจ้งขอให้สถานีต้นทาง ส่งข่าวสารมาใหม่



4.4 ลำดับชั้นเน็ตเวิร์ก (Physical layer)

สำหรับลำดับชั้นเน็ตเวิร์กหรือชั้นเครือข่ายนี้จะรับผิดชอบเกี่ยวกับการส่งแพ็กเก็ตจากต้นทางไปยังปลายทางทางผ่านเครือข่ายหลาย ๆ เครือขายด้วยกัน ความแตกต่างระหว่างลำดับชั้นดาต้าลิงก์และเน็ตเวิร์กก็คือ หน่วยข้อมูลบนลำดับชั้นเน็ตเวิร์กนี้จะถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ที่เรียกว่า “ แพ็กเก็ต โดยแต่ละแพ็กเก็ตนี้จะถูกส่งไปยังปลายทางซึ่งอาจมีเครือข่ายย่อยต่าง ๆที่มีลิงก์มากมาย และเครือข่ายต่างชนิดกัน ในขณะที่ลำดับชั้นดาต้าลิงก์นั้นจะส่งไปยังโหนดปลายทางที่อยู่บนลิงก์เดียว กันเท่านั้น ดังนั้น ถ้าเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันนั้นมีการเชื่อมต่อกันบนลิงก์เดียวกันก็จะใช้งานเพียงลำดับชันดาต้าลิงก์เท่านั้น แต่อย่างไรก็ตาม หากเครือข่ายได้มีการเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายอื่น ๆ ก็จำเป็นต้องใช้บริการจากลำดับชั้นเน็ตเวิร์กเพื่อจัดการส่งแพ็กเก็ตไปยัง ปลายทางในลักษณะ Source - to- destination


4.5 ลำดับชั้นทรานสปอร์ต

     สาระสำคัญของระดับชั้นทรานสปอร์ตคือการควบคุมการส่งข้อมูลของผู้ใช้ต้นทางหรือกระบวนการประมวลผล ของโฮสต์ต้นทาง ระดับชั้นทรานสปอร์ตมีการทำงานคล้ายกับบริษัท Shipping ซึ่งจะคอยดูแลการขนส่งสินค้า จากต้นทางไปยังปลายทางได้ถูกต้องครบถ้วนตามเวลาที่กำหนดแต่จะไม่ได้เป็นผู้ที่ทำการขนส่งสินค้าเอง หน้าที่การขนส่งสินค้าเป็นหน้าที่ของบริษัทขนส่งนอกจากนี้ในระดับชั้นทรานสปอร์ตยังมีหน้าที่ดูแล ความ สามารถ ในการส่งข้อมูลของผู้ใช้ในกรณีที่ชนิดรูปแบบและเทคโนโลยีของการส่งข้อมูลของเครือข่าย สื่อสารเปลี่ยนไปก็เป็นหน้าที่ของระดับชั้นทรานสปอร์ตในการกันผู้ใช้จากการเปลี่ยนแปลงไปนั้นทำให้ผู้ใช้สามารถส่งข้อมูลได้ดังเดิมในOSIถือได้ว่าตั้งแต่ระดับชั้นทรานสปอร์ตลงมานั้นเป็นระดับชั้นต่ำ (LowerLayer)ทำหน้าที่หลักในการสื่อสารส่งข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทางให้ได้อย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพส่วนตั้งแต่ระดับชั้นเซสชันระดับชั้นพรีเซนเตชันและระดับชั้นแอปพลิเคชันถูกจัดว่าเป็นระดับชั้นที่สูง (upper layer) ซึ่งทำหน้าที่ให้บริการความสะดวกสบายต่าง ๆ แก่ผู้ใช้ หรือแก่ โปรแกรมประยุกต์โดยผู้ใช้แต่ละราย 

4.6 ลำดับชั้นเซสชัน

     มีหน้าที่ให้บริการแก่ผู้ใช้ในการสร้างเซสชัน(session)ของการติดต่อระหว่างเครื่องและยกเลิกเซสชัน ของการติดต่อสื่อสาร ตัวอย่างของการสร้างเซสชันของการติดต่อ เช่น การสร้าง เซสชันเพื่อใช้ในการ Log in ของเครื่อง Client เข้าสู่เครื่อง Server หรือในการโอนย้ายไฟล์ข้อมูลระหว่างเครื่องเมือมีการสร้างเซสชัน ของการติดต่อแล้วระดับชั้นเซสชันจะใช้บริการของระดับชั้นทรานสปอร์ตในการติดต่อส่งข้อมูลจากต้นทาง ถึงปลายทาง และเมื่อเลิกเซสชันของการติดต่อแล้ว การติดต่อส่งข้อมูลในระดับชั้นทรานสปอร์ต ก็จะถูกยกเลิกไปด้วย ดังแสดงในรูป ( ก )แต่ในบางกรณี เช่น การจองตั๋วรถไฟ เมื่อมีการจองตั๋ว แต่ละครั้งจะมีการสร้างเซสชันของการติดต่อระหว่าง Clientที่สถานีย่อยกับ Server ของสำนักงาน ใหญ่เมื่อ จองตั๋วเสร็จแล้วเซสชัน จะถูกยกเลิกไปแต่ก็ไม่มีความจำเป็น ต้องยกเลิกการติดต่อในระดับชั้นทรานสปอร์ตเพราะแน่นอนว่าจะมีการติดต่อมาเพื่อใช้ Serverที่สำนักงาน

4.7 ลำดับชั้นพรีเซนเตชัน

      ระดับชั้นพีเซนเตชันทำหน้าที่เกี่ยวกับการคงไว้ซึ่งความหมายของข้อมูลที่ส่งเมื่อผู้ส่งได้ส่งข้อมูล ที่มีความหมายอย่างไร ผู้รับต้องได้รับข้อมูลซึ่งมีความหมายอย่างเดียวกันนั้น ทั้งนี้เนื่อง จากคอมพิวเตอร์ต่างชนิดกันจะมีรูปแบบของการแทนค่าข้อมูลภายในเครื่องแตกต่างกัน เช่น เครื่องเมนเฟรมของไอบีเอ็มจะใช้รหัส EBCDIC แทนค่าตัวอักษร ในขณะที่คอมพิวเตอร์อื่นๆ ใช้ รหัสแอสกี นอกจากนั้นไมโครคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้ 2's complement สำหรับนับจำนวน ตัวเลข (integer) 16 บิต แต่เครื่อง CDC Cybers ใช้จำนวนบิต 60บิต 1's complement สำหรับจำนวนตัวเลข จึงเป็นหน้าที่ของระดับชั้นพรีเซนเตชันในการแปลงข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมในการส่ง ข้อมูล นอกจากนั้นระดับชั้นพรีเซนเตชันยังทำหน้าที่อื่นๆ อีกเช่น 
- ทำหน้าที่ในการอัดข้อมูล (data compression) ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการส่ง ข้อมูลลงไปได้มาก 
- ป้องกันข้อมูลไม่ให้ถูกอ่านหรือแก้ไขโดยบุคคลที่ไม่ได้รับอนุญาต 
- ตรวจพิสูจน์ว่าผู้ที่ส่งข้อมูลนั้นเป็นผู้ส่งจริงหรือไม่ ซึ่งใช้หลักการของการเข้ารหัสลับข้อมูล (encryption) 


4.8 ลำดับชั้นแอปพลิเคชั่น

     หน้าที่สำคัญของระดับชั้นนี้คือการให้บริการโปรแกรมประยุกติต่างๆที่ใช้ในระบบ เครือข่าย เช่น การส่งแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างนอกจากนี้ระดับชั้นแอปพลิเคชันยังมีหน้าที่ จัดการโปรแกรมประยุกต์ที่ทำงานบนโฮสต์ให้สามารถทำงานได้กับเทอร์มินัลชนิดต่าง ๆ ได้ เนื่องจากปกติแล้วเทอร์มินัลแต่ละชนิดจะมีการใช้ตัวอักษรในการควบคุมหน้าจอ (control characters
) แตกต่างกันออกไป

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น