บทที่ 2 แบบจำลองเครือข่าย

 

แบบจำลอง OSI สำหรับเครือข่าย

                กระบวนการ สื่อสารข้อมูลบนเครือข่ายจำเป็นต้องมีมาตรฐานในการสื่อสาร ซึ่งมาตรฐานดังกล่าวจะครอบคลุมเรื่องการรับส่งข้อมูล การเข้ารหัส การตรวจจับข้อมูลผิดพลาด ดังนั้นหน่วยงานกำหนดมาตรฐาน หรือที่เรียกสั้นๆว่า ISO ซึ่งเป็นหน่วยงานหนึ่งที่มีบทบามสำคัญต่อการกำหนดมาตรฐานสากล โดย ISO ได้มีการกำหนดระบบเปิดที่เรียกว่าแบบจำลง OSI (Open Systems Interconnection) เพื่อใช้สำหรับเป็นแบบจำลองเพื่อการอ้างอิงบนเครือข่ายตามมาตรฐานสากล

                จุดประสงค์ของแบบจำลอง OSI ก็ เพื่ออนุญาตให้ระบบที่มีความแตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้ ซึ่งเป็นที่เข้าใจกันว่าพีซีคอมพิวเตอร์กับเมนเฟรมคอมพิวเตอร์นั้นใช้ สถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน โดยต่างก็ใช้ระบบปฏิบัติการและโปรแกรมประยุกต์ที่แตกต่างกัน ทำให้ทั้งสองระบบไม่สามารถสื่อสารกันได้ เนื่องจากเป็นคนละระบบหรือมีแพลตฟอร์ม (Platform) ที่แตกต่างกัน แต่อย่างไรก็ตา นั่นไม่ใช้ปัญหาด้านการสื่อสารข้อมูลที่จะทำให้คอมพิวเตอร์ต่างระบบจขะไม่ สามารถสื่อสารกันได้ กล่าวคือแบบจำลอง OSI นี้เจะอนุญาตให้ระบบคอมพิวเตอร์ที่มีความแตกต่างกันในสถาปัตยกรรรมสมารถสื่อสารร่วมกันได้โดยปราศจากข้อจำกัดใดๆ และที่สำคัญ แบบจำลอง OSI จัด เป็นแบบจำลองที่ออกแบบมาเพื่อสร้างความเข้าใจในสถาปัตยกรรมเครือข่ายลำมา ประยุกต์ใช้ในระบบการสื่อสารระดับสากลภายใต้มาตรฐานเดียวกันทั่วโลก

             แบบจำลอง OSI ประกอบไปด้วยชั้นสื่อสาร 7 ชั้นด้วยกัน

        1.ชั้นสื่อสารทางกายภาพ (Physical Layer) จะ มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะทางกายภาพด้านการสื่อสารระหว่งอุปกรณ์ ด้วยการกำหนดวิธีควบลคุมการรับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในระดับ บิต จะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าเท่าใด ใช้สายเคเบิลชนิดใดในการรับส่งสัญญาณ การส่งข้อมูลเป็ฯแบบทิศทางเดียวหรือสองทิศทาง จะต้องเริ่มต้นติดต่อหรือสิ้นสุดการติดต่ออย่างไร รวมถึงลักษณะการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายในเครือข่ายเป็นต้น

       2. ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล (Data Link Layer) เป็น ชั้นสิ่สารที่รวบรวมข้อมูลจากชั้นสื่อสารทางกายภาพ ด้วยการกำหนดรูปแบบของข้อมูลที่ส่งผ่านยภายในเครือข่ายให้อยู่ในรูปแบบของ เฟรม (Frame) ทั้งนี้ จะรวมถึงวิธีหรือกลไกในการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลด้วย กล่าวคือ การส่งข้อมูลในเครือข่าย ข้อมูลที่ถูกส่งไปมีโอกาสที่จะสูญหายหรือมีความเสียหายบางส่วนได้ ดังนั้นชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูลนี้จะดำเนินการตรวจสอบความผิดปกติเหล่า นี้ได้ โดยหากพบความผิดปกติขึ้น ก็จะแจ้งข้อมูลกลับไปยังผู้ส่งให้รับทราบเพื่อส่งข้อมูลชุดเดิมซ้ำกลับมา ใหม่ แต่อย่างไรก็ตาม การส่งข้อมูลซ้ำกลับมาใหม่ในบางครั้งอาจทำให้เกิดข้อมูลชุดเดียวกันซ้ำกัน ถึง 2 เฟรมก็ได้ เนื่องจากชุดข้อมูลที่ส่งไปครั้งแรกความจริงแล้วอาจไม่ได้สูญหายไปไหน แต่อาจเกิดปัญหาระหว่างการเดินทางส่งผลให้ต้องใช้เวลาเดินทางไปยังจุดหมาย ปลายทางมากกว่าปกติทั่วไป ดังนั้นกรณีที่ค้นพบข้อมูลชุดเดียวกันซ้ำถึง 2 เฟรม ก็จะต้องมีกลบไกในการกำจัดเฟรมข้อมูลซ้ำซ้อนเหล่านี้ออก

       3.ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย (Network Layer) จะทำหน้าที่จัดการกับรูปแบบข้อมูลที่เรียกว่า แพ็กเก็ต (Packet) ที่ จัดส่งไปยังจุดหมายปลายทางที่ประกอบไปด้วยเครือข่ายย่อยต่างๆจำนวนมากมาย โดยมีวัตถุประสงค์คือ จะต้องมีการวางเส้นทางเดินของข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทางอย่างไร เพื่อให้โหนดที่ทำหน้าส่งข้อมูล สมารถส่งข้อมูลไปยังโหนดปลายทางได้ในที่สุด

      4.ชั้นสื่อสารเพื่อนำส่งข้อมูล (Trasport Layer) เป็น ชั้นสื่อสารที่ทำหน้าที่ตรวจสอบข้อมูลทั้งหมดที่มีการรับส่งกันระหว่างโหนด ต้นทางจนกระทั่งถึงโหนดปลายทาง ด้วยการรับประกันว่าข้อมูลจะถูกส่งไปถึงมือผู้รับอย่างแน่นอน และอาจจำเป็นต้องมีการส่งข้อมูลใหม่ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดขึ้น

      5.ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร (Session Layer) ชั้น สื่อสารนี้จะดูแลและจัดการการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ปลายทาง โดยเริ่มตั้งแต่การสร้างคอนเน็กชั่นเพื่อการติดต่อสื่อสารไปจนกระทั่งยุติ การสารสื่อด้วยการยกเลิกคอนเน็กชั่นระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมโยงระหว่างกัน อย่างไรก็ตาม หสกการสื่อสารในชั้นนี้เกิดความล้มเหลวขึ้นมา ย่อมทำให้ข้อมูลเสียหาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเริ่มต้นการทำงานรอบใหม่บนหน้าต่างสื่อสารนั้น ตัวอย่างเช่น มีการเปิดหน้าต่างสื่อสารเพื่อการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างต้นทางไปยังปลายทาง หากเกิดการส่งข้อมูลล้มเหลวไปกลางคัน ก็อาจจำเป็นต้องยกเลิกหน้าต่างสื่อสารนั้น และเปิดหน้าต่างสื่อสารใหม่เพื่อดำเนิการถ่ายโอนข้อมูลกันรอบใหม่ เป็นต้น

      6.ชั้นสื่อสารนำเสนอข้อมูล (Presentatiion Layer) จะ ดำเนินการแปลงรูปแบบข้อมูลที่ได้รับมาจากชั้นสื่อสาการประยุกต์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับรหัสแทนข้อมูลที่อาจมาจากระบบคอมพิวเตอร์ที่มีแพลตฟอร์ม ที่แตกต่างกัน เช่น เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ใช้รหัสแทนข้อมูลแบบ EBCDIC ในขณะที่เครื่องพีซีคอมพิวเตอร์ใช้รหัสแทนข้อมูลแบบ ASCII ดังนั้น ชั้นสื่อสารนี้จะดำเนินการจัดการเพื่อให้ทั้งสองฝั่งสามารถเข้าใจความหมาย และรับทราบข้อมูลที่ตรงกัน ถึงแม้คอมพิวเตอร์ที่สื่อสารกันจะใช้รหัสแทนข้อมูลที่แตกต่างกันก็ตาม

      7.ชั้นสื่อสารการประยุกต์ (Application Layer) เป็น ชั้นสื่อสารที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของโปรแกรมประยุกต์ต่างๆที่ใช้สำหรับ การติดต่อสื่อสาร ผู้ใขช้งานสามารถใช้โปรแกรมประยบุกต์ต่างๆเพื่อเข้าถึงเครือข่าย โดยจะมีอินเตอร์เฟซเพื่อให้การโต้ตอบกันระหว่างผู้ใช้งานกับคอมพิวเตอร์ที่ สื่อสารกันจะใช้รหัสแทนข้อมูลที่แตกต่างกันก็ตาม