OSI คออะไร?

มนคอ .....โปรโตคอล

ทำ�ไม? ก�รทคอมพวเตอรเครองหนงจะสงขอมลไปยงคอมพวเตอรอกเครอง

หนงไดนน จะตองอ�ศยกลไกหล�ยๆอย�งรวมกนทำ�ง�นต�งหน�ทกนและเชอมตอเปนเครอข�ยเข�ดวยกน ปญห�ทเกดขนคอก�รเชอมตอมคว�มแตกต�ง ระหว�งระบบและอปกรณหรอเปนผผลตคนละร�ยกน ซงเปนสงททำ�ใหก�รสร�งเครอข�ยเปนเรองย�กม�ก เนองจ�กข�ดม�ตฐ�นกล�งทจำ�เปนในก�รเชอมตอ

PCUNIX

ไมมม�ตรฐ�น สง A รบ กม�ตรฐ�นเดยวกน สง A รบ A

ทม�ของ OSIจ�กปญห�ดงกล�ว จงไดเกดหนวยง�นกำ�หนดม�ตรฐ�นส�กลขนคอ

International Standards Organization ขนและทำ�ก�รกำ�หนดโครงสร�งทงหมดทจำ�เปนตองใชในก�รสอส�รขอมลและเปนระบบเปด เพอใหผผลตต�งๆส�ม�รถแยกผลตในสวนทตวเองถนด แตส�ม�รถนำ�ไปใชรวมกนได ระบบเครอข�ยคอมพวเตอรสมยใหมจะถกออกแบบใหมโครงสร�งทแนนอน และเพอเปนก�รลดคว�มซบซอน ระบบเครอข�ยสวนม�กจงแยกก�รทำ�ง�นออกเปนชนๆ (layer) โดยกำ�หนดหน�ทในแตละชนไวอย�งชดเจน แบบจำ�ลองสำ�หรบอ�งองแบบ OSI (Open System Interconnection Reference Model) หรอทนยมเรยกกนทวไปว� OSI Reference Model ของ ISO เปนแบบจำ�ลองทถกเสนอและพฒน�โดยองคกร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรย�ยถงโครงสร�งของสถ�ปตยกรรมเครอข�ยในอดมคต ซงระบบเครอข�ยทเปนไปต�มสถ�ปตยกรรมนจะเปนระบบเครอข�ยแบบเปด และอปกรณท�งเครอข�ยจะส�ม�รถตดตอกนไดโดยไมขนกบว�เปนอปกรณของผข�ยร�ยใด

Open System Interconnect OSI

กลมของชน OSIOSI Model ไดแบง ตามลกษณะของออกเปน 2 กลมใหญ ไดแก

1. Application-oriented Layers เปน 4 Layer ดานบนคอ Layer ท 7,6,5,4 ทำาหนาทเชอมตอรบสงขอมลระหวางผใชกบโปรแกรมประยกต เพอใหรบสงขอมลกบฮารดแวรทอยชนลางไดอยางถกตอง ซงจะเกยวของกบซอฟแวรเปนหลก

2. Network-dependent Layers เปน 3 Layers ดานลาง ทำาหนาทเกยวกบการรบสงขอมลผานสายสง และควบคมการรบสงขอมล.ตรวจสอบขอผดพลาด รวมทงเลอกเสนทางทใชในการรบสง ซงจะเกยวของกบฮารดแวรเปนหลก ทำาใหใชผลตภณฑตางบรษทกนไดอยางไมมปญหา

Application LayerFile Transfer, Access and Management

(FTAM): ใหบรการเกยวกบการถายโอนไฟลระหวางคอมพวเตอร และการอาน การเขยน หรอแมกระทงการลบไฟลทอยในอกเครองหนงได

Virtual Terminal Protocol (VTP) : การเขาใชแอพลเคชนทอยอกเครองหนง โดยจำาลองเทอรมนอลของเครองทอยหางไกลใหกบผใช

Message Handling Service (MHS) : การรบสงอเมลล

Directory Service (DS) : การจบคระหวางชอและทอยของคอมพวเตอร

Common Management Information Protocol (CMIP) : ขอมลเกยวกบการจดการเครอขาย

Presentation Layerรบผดชอบเกยวกบรปแบบของขอมลทรบสงผานเครอ

ขาย(Encoding)แปลงขอมลใหอยในรปแบบทเปนมาตรฐาน แปลงกลบ

เปนรปแบบของเครองคอมพวเตอรนนๆทำาใหขอมลทเขารหสเลขทศนยมทตางกนสามารถแลก

เปลยนขอมลกนได

Session Layerควบคมการสอสารผานเครอขายทกำาลงเกดขนระหวาง

สองฝง การสอสารทกำาลงดำาเนนไปในชวงขณะใดขณะหนงจะเรยกวา Session เลเยอรนจะควบคมการสราง Session การแลกเปลยนขอมล และยกเลก Session เมอการสอสารสนสด

กำาหนดรปแบบการสอสาร ทางเดยว(Unidirectional)/สองทาง(Bi-directional)

กำาหนดการไหลของขอมลควบคมจงหวะการรบสงขอมล (Synchronization)

Transport Layerรบผดชอบในการเคลอนยายขอมลระหวาง process

ของผรบและ process ของผสงจดเรยงแพกเกตขอมลโปรโตคอลในเลเยอรนสามารถใหบรการไดหลายๆ

Application ในเวลาเดยวกน โดยการกำาหนดทอยเพอใชตดตอกบแตละ application ทอยอกฝงหนง ทอยในทนจะเรยก Port สวนการเชอมตอเขากบ Port จะเรยกวา Socket

Network Layer รบผดชอบในการกำาหนดเสนทางขอมลระหวางสถานสง

และสถานรบทอยคนละเครอขาย การทำาเชนนไดตองมระบบการจดการทอย (Addressing) ทไมขนอยกบทอยทใชในชนเชอมโยงขอมล การใหบรการในเลเยอรนแบงออกเปน 2 ประเภทคอConnectionless Network Service การสงขอมล

ทไมมการเชอมตอกอนConnection-Oriented Network Service

เปนการใหบรการโดยมการรบรองวาขอมลถงปลายทางแนนอน มการสรางเสนทางเชอมตอระหวางสองสถานกอน และเมอรบสงเสรจกยกเลกเสนทางเชอมตอดงกลาว

Data Link Layerมหนาทรบสงขอมล และมการตรวจสอบความถกตองของ

ขอมลดวย ทางดานสถานสงจะจดสงขอมลใหเปนเฟรม แลในแตละเฟรมจะมขอมลทใชตรวจสอบขอผดพลาดของขอมลของเฟรมนนๆดวย การสงขอมลสำาเรจเหตการณตอไปนตองเกดขนสถานรบเมอรบแลวตรวจสอบขอผดพลาดของขอมล แลว

แจงใหสถานสงทราบสถานสงตองไดรบการตอบรบจากสถานรบวาไดรบเฟรม

ขอมลถกตองแลว

Physical Layerรบผดชอบการสงขอมลทมคาเปนบต โดยไมสนใจความ

หมายของขอมลสนใจเฉพาะการแปลงขอมลใหเปนสญญาณไฟฟาหรอแสง มาตรฐานจะกำาหนดเกยวกบความดนไฟฟา (Voltage)

ทเปนตวนำาสญญาณ ประเภทของสายสญญาณ และความตานทานของสายสญญาณ แมกระทงลกษณะของหวเชอมตอสายสญญาณดวย

OSI เทยบกบ TCP/IP

OSI Encapsulation

TCP/IP

TCP/IP (Transmitsion Control Protocol/Internet Protocol) เปนชดของโปรโตคอลทถกใชในก�รสอส�รผ�นเครอข�ยอนเทอรเนต โดยมวตถประสงคเพอใหส�ม�รถใชสอส�รจ�กตนท�งข�มเครอข�ยไปยงปล�ยท�งได และส�ม�รถห�เสนท�งทจะสงขอมลไปไดเองโดยอตโนมต ถงแมว�ในระหว�งท�งอ�จจะผ�นเครอข�ยทมปญห� โปรโตคอลกยงคงห�เสนท�งอนในก�รสงผ�นขอมลไปใหถงปล�ยท�งได

ชดโปรโตคอลนไดรบก�รพฒน�ม�ตงแตป 1960 ซงถกใชเปนครงแรกในเครอข�ย ARPANET ซงตอม�ไดขย�ยก�รเชอมตอไปทวโลกเปนเครอข�ยอนเตอรเนต ทำ�ให TCP/IP เปนทยอมรบอย�งกว�งขว�งจนถงปจจบน

ARP (Address Resolution Protocol) เปนโพรโตคอลเปนโพรโตคอลชนดหนงทเปนตวกล�งในก�รสอส�รททำ�หน�ทห�แอดเดรสและจบคระหว�งไอพแอดเดรส ทเชอมโยงเครอข�ยของระบบก�รขอหม�ยเลขไอพแอดเดรสม�ใชบรก�รเพอใหส�ม�รถสอส�รกนระหว�งระบบเครอข�ยต�งๆได ส�มรถสงขอมลระหว�งคอมพวเตอรทตดตอกน โดยมฮ�รดแวรสร�งเฟรมขอมลแลวโพรโตคอล ARP จะนำ�ขอมลเหล�นนเข�ทเครอง host ในระบบเครอข�ยตอไป

Point-to-Point Protocol (PPP) เปนโปรโตคอล สำ�หรบก�รสอส�รระหว�งคอมพวเตอร 2 ตว ดวยก�รอนเตอรเฟซแบบอนกรม ต�มปกต คอมพวเตอรสวนบคคลทเชอม ดวยส�ยโทรศพทไปทเครองแมข�ย เชน เครองแมข�ยของผใชบรก�รอนเตอรเนตใหผใชตอเชอมดวย PPP ทำ�ใหเครองแมข�ย ส�ม�รถตอบสนองคำ�ขอผใช สงสงเหล�นไปยงอนเตอรเนต และสงตอก�รตอบสนองอนเตอรเนต กลบไปยงผใช PPP ใช Interner Protocol (IP)

Protocol

TCP/IP Protocol

TCP/IP มจดประสงคของก�รสอส�รต�มม�ตรฐ�น ส�มประก�รคอ1. เพอใชตดตอสอส�รระหว�งระบบทมคว�มแตกต�งกน2. คว�มส�ม�รถในก�รแกไขปญห�ทเกดขนในระบบเครอข�ย เชนในกรณทผ

สงและผรบยงคงมก�รตดตอกนอย แตโหนดกล�งทใชเปนผชวยรบ-สงเกดเสยห�ยใชก�รไมได หรอส�ยสอส�รบ�งชวงถกตดข�ด กฎก�รสอส�รนจะตองส�ม�รถจดห�ท�งเลอกอนเพอทำ�ใหก�รสอส�รดำ�เนนตอไปไดโดยอตโนมต

3. มคว�มคลองตวตอก�รสอส�รขอมลไดหล�ยชนดทงแบบทไมมคว�มเรงดวน เชน ก�รจดสงแฟมขอมล และแบบทตองก�รรบประกนคว�มเรงดวนของขอมล เชน ก�รสอส�รแบบ real-time และทงก�รสอส�รแบบเสยง (Voice) และขอมล (data)

Encapsulation/Demultiplexing

ก�รสงขอมลผ�นในแตละเลเยอร แตละเลเยอรจะทำ�ก�รประกอบขอมลทไดรบม� กบขอมลสวนควบคมซงถกนำ�ม�ไวในสวนหวของขอมลเรยกว� Header ภ�ยใน Header จะบรรจขอมลทสำ�คญของโปรโตคอลททำ�ก�ร Encapsulate เมอผรบไดรบขอมล กจะเกดกระบวนก�รทำ�ง�นยอนกลบคอ โปรโตคอลเดยวกน ท�งฝงผรบกจะไดรบขอมลสวนทเปน Header กอนและนำ�ไปประมวลและทร�บว�ขอมลทต�มม�มลกษณะอย�งไร ซงกระบวนก�รยอนกลบนเรยกว� Demultiplexing

TCP/IP Encapsulation

TCP Protocol• Source Port Number : หม�ยเลขพอรตตนท�งท

สงด�ต�แกรมน

• Destination Port Number : หม�ยเลขพอรตปล�ยท�งทจะเปนผรบด�ต�แกรม

• Sequence Number : ฟลดทระบหม�ยเลขลำ�ดบอ�งองในก�รสอส�รขอมลแตละครง เพอใชในก�รแยกแยะว�เปนขอมลของชดใด และนำ�ม�จดลำ�ดบไดถกตอง

• Acknowledgment Number : ทำ�หน�ทเชนเดยวกบ Sequence Number แตจะใชในก�รตอบรบ

• Header Length : โดยปกตคว�มย�วของเฮดเดอร TCP จะมคว�มย�ว 20 ไบต แตอ�จจะม�กกว�นน ถ�มขอมลในฟลด option แตตองไมเกน 60 ไบต

• Flag : เปนขอมลระดบบตทอยในเฮดเดอร TCP โดยใชเปนตวบอกคณสมบตของแพกเกต TCP ขณะนนๆ และใชเปนตวควบคมจงหวะก�รรบสงขอมลดวย

Flag Type Description

URG ใชบอกคว�มหม�ยว�เปนขอมลดวน และมขอมลพเศษม�ดวย (อยใน Urgent Pointer)

ACK แสดงว�ขอมลในฟลด Acknowledge Number นำ�ม�ใชง�นได

DSH เปนก�รแจงใหผรบขอมลทร�บว�ควรจะสงขอมล Segment นไปยง Application ทกำ�ลงรออยโดยเรว

RST ยกเลกก�รตดตอ (Reset) เนองจ�กในกรณทเกดก�รสบสนขนดวยเหตผลต�งๆ เชนโฮสตมปญห� ใหเรมสอส�รใหม

SYN ใชในก�รเรมตนขอตดตอกบปล�ยท�งFIN ใชสงเพอแจงใหปล�ยท�งทร�บว�ยตก�รตดตอ

Connection Establishmentกอนทจะเรมตนก�รสอส�ร จะตองมก�รสงสญญ�ณเพอ

บอกโฮสตอกฝงหนงใหเตรยมตวตดตอ ซงกระบวนก�รทใชมชอเรยกว� 3-Way Hand Shake มขนตอนคอ

เครองไคลเอนตจะทำ�ก�รสงเซกเมนต โดยเปด SYN Flag ระบหม�ยเลขพอรตทตองก�รตดตอบนเซรฟเวอรและระบหม�ยเลข ลำ�ดบของขอมล (ISN - Initial Sequence Number)

เครองเซรฟเวอรเมอไดรบขอมลเซกเมนตจ�กขอ 1 กจะตอบกลบดวยก�รเพมค� ISN ทไดรบขนอก 1 พรอมทงระบหม�ยเลขลำ�ดบ (ISN) ของตนเอง และเปด SYN กบ ACK Flag

ไคลเอนตเมอไดรบก�รตอบกลบจ�กเซรฟเวอรต�มขอ 2 กจะทำ�ก�รตอบรบกลบไป โดยก�รเพมค� ISN ของเซรฟเวอรขนอก 1 และเปด ACK Flag เมอผ�นก�รสร�ง connection ทง 3 ขนตอนแลว ตอนนทงไคลเอนต และเซรฟเวอรเปรยบเสมอนมก�รเชอมตอถงกนแลว สถ�นะของก�รเชอมตอในขณะนเรยกว� Established

เมอก�รสอส�รของทงสองฝงจบลง และไมตองก�รรบสงขอมลอกตอไป จะตองทำ�ต�มขนตอนก�รยตก�รสอส�รเพอใหก�รสอส�รจบลงอย�งสมบรณ ซงมอย 4 ขนตอนคอ

ไคลเอนตทำ�ก�รสง ISN พรอมกบ FIN ACK Flag ไปยงเซรฟเวอร

เซรฟเวอรทำ�ก�รตอบรบ ISN และบวกค� ISN อก 1 พรอม ACK Flag

เซรฟเวอรทำ�ก�รสง ISN พรอมกบ FIN ACK Flag ไปยงไคลเอนต

ไคลเอนตทำ�ก�รตอบรบ ISN และบวกค� ISN อก 1 พรอม ACK Flag

IP คอ โปรโตคอลในระดบชน เนตเวรค ทำ�หน�ทกำ�หนดหม�ยเลขไอพแอดเดสประจำ�ตวเครองคอมพวเตอรเปนตวบอกให Router ทร�บว�จะสง Packet ไปท�งไหน โปรโตคอล IP เปนลกษณะ Connection less คอไมมกลไกทจะรบประกนว�ขอมลจะสงไปถงปล�ยท�ง

TCP (Transmission Control Protocol) ใช Internet Protocol (IP) เพอสงขอมลในรปแบบของข�วส�ร ระหว�งเครองคอมพวเตอรในอนเตอรเนต ซงเปน โปรโตคอลทอยสงกว� IP เปนโปรโตคอลทมกลไกในก�รรบประกนว�ขอมลจะไมสญห�ย

UDP (User Datagram Protocol) ใช IP ในก�รสงขอมล แตเปนโปรโตคอลทเชอถอไมได เพร�ะถ�ขอมลสญห�ยจะไมมก�รสงใหมมกถกนำ�ม�ใชในด�น Multimedia ภ�พและเสยง แตจะส�ม�รถสงขอมลไดเรวกว� TCP

ICMP (Internet Control Massage Protocol) เปนโปรโตคอลควบคมและร�ยง�นคว�มผดพล�ดระหว�ง host server กบ gateway บนอนเตอรเนต ICMP ใชต�ร�งขอมลของ Internet Protocol แตก�รสร�งขอคว�มทำ�โดยซอฟตแวรของ IP และไมปร�กฏโดยตรงกบผใชโดยตรง

HTTP (Hyper text Transfer Protocol) เปนโปรโตคอลท Browser ใชตดตอกบ Web Server โดยจะดงหน�เพจต�งๆม�แสดงผล ซงเปนโปรโตคอลทวงอยบน TCP หม�ยเลข Port 80

SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) เปนโปรโตคอลสำ�หรบสงอเมลในเครอข�ยอนเทอรเนต SMTP เปนโปรโตคอลแบบขอคว�มทเรยบง�ย ทำ�ง�นอยบนโปรโตคอล TCP พอรต 25 ในก�รสงอเมลไปยงทอยทกำ�หนด จำ�เปนตองใชค� MX (Mail eXchange) ของ DNS

POP3 (Post Office Protocol3)เปนโปรโตคอลทมไวขอรบอเมลจ�กเครองแมข�ย วงอยใน TCP Port 110 โดยจะทำ�ก�รดงอเมลม�เกบไวในเครองลกข�ย เพอเปนก�รประหยดพนทเครองแมข�ย

IMAP (Internet Message Access Protocol)เปนโปรโตคอลทใชในก�รแสดงขอมลอเมลทเครองแมข�ยโดยจะไมดงขอมลม�ไวทเครองลกข�ย

SNMP Simple Network Management Protocol เปนโปรโตคอล มใวเพอจดก�รอปกรณเนตเวรค

IP Class

IP Address นนจะแบงออกเปน 5 classes คอ A, B, C, D และ E แตขณะนใชเพยง 3 classes คอ Class A, Class B และ Class C ซงค� IP Address นนจะแบงออกเปน 2 สวน ดงรปด�นล�ง สวนแรกเปน Network number สวนทสองเปน Host number คอ คอมพวเตอรทอยในเครอข�ยนน

IP Class

IP Address Class A

Class A ใชไบตแรก (8 bit) เปน Network number และใหบตแรก เปน 0 จงม Network number ระหว�ง 0 - 127 (126 เครอข�ย) สวน Host number ใช 3 ไบต (24 บต) จงมคอมพวเตอรในเครอข�ยไดถง 16,777,124 เครอง เหม�ะสำ�หรบเครอข�ยสวนบคคล

ชวงของ IP Address ใน Class A คอ ตงแต 1.0.0.0 - 127.255.255.255

IP Address Class B

Class B ใช 2 ไบตแรก (16 bit) เปน Network number และให 2 บตแรก เปน 10 จงม Network number เท�กบ 2 ยกกำ�ลง (16-2) หรอ 16,382 เครอข�ย สวน Host number ใช 2 ไบต (16 bit) จงมคอมพวเตอรในเครอข�ยไดถง 65,534 เครอง

ชวงของ IP Address ใน Class B คอ ตงแต 128.0.0.0 - 191.255.255.255

IP Address Class C

Class C ใช 3 ไบตแรก (24 bit) เปน Network number และให 3 บตแรก เปน 110 จงม Network number เท�กบ 2 ยกกำ�ลง (24-3) หรอ 2,097,152 เครอข�ย สวน Host number ใช 1 ไบต (8 bit) จงมคอมพวเตอรในเครอข�ยไดถง 254 เครอง

ชวงของ IP Address ใน Class C คอ ตงแต 192.0.0.0 - 223.255.255.255

IP Address Class DClass D จะกำ�หนดให 4 บตแรก เปน 1110 ใชในก�รทำ�

Multicasting ชวงของ IP Address ใน Class D คอ ตงแต 224.0.0.0 - 239.255.255.255

IP Address Class EClass E จะกำ�หนดให 5 บตแรก เปน 11110 โดยสงวนไว

สำ�หรบอน�คต ชวงของ IP Address ใน Class E คอ ตงแต 240.0.0.0 - 247.255.255.255

Private IP Address

Private IP Address คอ IP Address ทกำ�หนดขนสำ�หรบก�รใชง�นสวนตวหรอภ�ยในองคกร โดยส�ม�รถใชง�นไดเลยโดยไมตองทำ�ก�รลงทะเบยน ซงค� Private IP Address นห�กมก�รสงขอมล (Packet) โดยสวนม�กแลว Router จะทำ�ก�ร Drop ทงไปเอง หรอไมกจะทำ�ก�รสงตอไปเรอยๆจนหมดอ�ยไปเอง ค� IP Address ทกำ�หนดใหเปน Private IP Address นนม ดงน

Class A10.0.0.0 - 10.255.255.255

Class B172.16.0.0 - 172.31.255.255

Class C192.168.0.0 - 192.168.255.255

IP Address version 6

IP address เวอรชน 4 (IPV4) ซงใชอยปจจบนนน ท�งทฤษฏส�ม�รถใชไดจำ�นวน 232 เครอง แตจ�กก�รแบงออกเปน Class ยอย และก�รเพมจำ�นวนเครองคอมพวเตอรอย�งม�กม�ย เปนผลให จำ�นวน IP Address จะมไมเพยงพอตอคว�มตองก�รใชง�น โดยท�งแกของปญห�นทำ�ไดโดยก�รเพมจำ�นวนบตขน และเรยกว� IPv6 โดยจะมขน�ด 128 bit

Subnet mask

Subnet mask เปน Parameter อกตวหนงทตองระบควบคกบหม�ยเลข IP Address หน�ทของ subnet คอ ตวทแบง IP address ทไดม�ใหเปนกลมยอย ชวยในก�รแยกแยะว�สวนใดภ�ยในหม�ยเลข IP Address เปน Network Address และสวนใดเปนหม�ยเลข Host Address

1 Class 2^8 = 256 Host 254 เครอง ดงม� 2 เพอเปน Network Number กบ Broadcast Number192.168.0.0 – 192.168.0.255192.168.0.0 Network Number192.168.0.255 Broadcast Number192.168.0.1-192.168.0.254 Use for DeviceSubnet Mask