แบบจำลองโอเอสไอ OSI

แบบจำลองโอเอสไอ OSI(Open Systems Interconnection)

ในปี พ.ศ. 2512 องค์กร ISO (International Organization for Standardization) ได้เห็นถึงปัญหาการเข้ากันไม่ได้ของระบบคอมพิวเตอร์จากบริษัทผู้ผลิตต่างๆ ทำให้ไม่สะดวกต่อผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ จึงได้ร่างกรอบมาตรฐานของการใช้งานคอมพิวเตอร์ให้เป็นระบบเปิด เพื่อให้ระบบคอมพิวเตอร์จากบริษัทต่างๆ สามารถใช้งานร่วมกันได้ โดยกำหนดมาตรฐานกลางในการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขึ้น เรียกว่า มาตรฐานการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ในระบบเปิด (Open Systems Interconnection; OSI) หรือเรียกว่าแบบจำลองโอเอสไอ ซึ่งช่วยส่งเสริมและอำนวยความสะดวกให้เกิดการพัฒนาให้บริการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระหว่างประเทศ และทำให้ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์สะดวกมากขึ้นในการเลือกใช้งานระบบต่างๆ แบบจำลองโอเอสไอแบ่งกลุ่มการทำงานตามหน้าที่ในแต่ละระดับออกเป็น 7 ระดับชั้น

1. ชั้นประยุกต์ (Application)             เป็นชั้นบนสุดของแบบจำลองโอเอสไอ ช่วยอำนวยความสะดวกให้ผู้ใช้ในการติดต่อกับระบบเครือข่าย ประกอบด้วยโพรโตคอลหลายตัว เช่น เทลเน็ต(Telnet) ที่ใช้ติดต่อกับเครื่องเซิฟเวอร์ เอฟทีพี(FTP) ใช้ถ่ายโอนแฟ้มข้อมูล เอชทีทีพี(HTTP) ใช้นำเสนอข้อมูลแบบไฮเปอร์เท็กซ์บนอินเตอร์เน็ต เอสเอ็มทีพี(SMTP) ใช้ส่งจดหมายอิเล็กทรอนิกส์

2. ชั้นนำเสนอ (Presentation)                 ทำหน้าที่จัดรูปแบบของข้อมูลที่แตกต่างกันให้เหมาะสมที่หน่วยรับและส่งสามารถเข้าใจกันได้ และยังบีบอัดข้อมูลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่ง การเข้ารหัสข้อมูลเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในการส่ง

3. ชั้นพิจารณา (Session)                 ทำหน้าที่จัดการการเชื่อมต่อ คือสร้างการเชื่อมต่อ จัดการการเชื่อมต่อ ตัดการเชื่อมต่อ จัดการข้อมูลให้ส่งตรงกับโปรแกรมประยุกต์ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลที่รับส่งถูกต้องและครบถ้วน ถึงแม้จะเปิดใช้งานโปรแกรมหลายโปรแกรม

4. ชั้นเคลื่อนย้าย (Transport)                 เป็นชั้นที่อยู่ตรงกลาง ระหว่าง 3 ชั้นล่าง และ 3 ชั้นบน  ทำหน้าที่รับข้อมูลมาจากชั้นพิจารณา แล้วแบ่งข้อมูลออกมาเป็นหน่วยเล็กๆ เรียกว่าแพ็กเกจแล้วส่งต่อให้ชั้นเครือข่าย นอกจากนี้ยังทำการตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาด จัดลำดับ วิธีอ้างอิงตำแหน่งผู้รับปลายทาง วิธีรวมข้อมูล ความเร็วในการรับส่งข้อมูล โพรโตคอลที่ใช้มากที่สุดในชั้นนี้คือ โพรโตคอลทีซีพี(Transmission Contrrol Protocol; TCP)   5. ชั้นเครือข่าย (Network)             ทำหน้าที่เลือกเส้นทางของข้อมูลจากต้นทางไปปลายทาง ควบคุมความคับคั่งของข้อมูล ในเส้นทางของเครือข่าย โดยแยกแยะเครื่องปลายทางจากหมายเลขประจำเครื่อง โพรโตคอลที่ใช้ในชั้นนี้คือ ไอพี(Internet Protocol) และไอซีเอ็มพี(Internet Control Message Protocol; ICMP) อุปกรณ์เชื่อมต่อในชั้นนี้ได้แก่ เร้าเตอร์ และเกตเวย์

6. ชั้นเชื่อมโยงข่อมูล (Data link)                 ทำหน้าที่รวบรวมข้อมูลกลุ่มข้อมูลเข้าด้วยกันเป็นชุด เฟรม(frame) กำหนดเลขลำดับเฟรมข้อมูล กำหนดจุดเริ่มต้นจุดสิ้นสุดของลำดับข้อมูลที่ต้องการส่ง ควบคุมเวลาและอัตราการไหลของข้อมูล ดูและข้อผิดพลาดของการส่งข้อมูล หากเกิดการสูญหายข้อมูลไม่ไปถึงจุดหมายตามเวลา ก็จะให้ส่งข้อมูลไปใหม่ อุปกรณ์ในชั้นนี้คือ บริดจ์

7. ชั้นกายภาพ (Physical)                 ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานทางกายภาพของอุปกรณ์และระบบเชื่อมต่อ ทำให้การติดต่อสื่อสารระหว่างกันสามารถสื่อความหมายได้ถูกต้อง เช่น การกำหนดคุณลักษณะทางกายภาพ ใช้สายสัญญาณแบบไหน ความเร็วเท่าใด

อินเตอร์เน็ต Internet

อินเตอร์เน็ต Internet

ความเป็นมาของเครือข่ายอินเตอร์เน็ต                ช่วง พ.ศ. 2503-2513 กระทรวงกลาโหมและ มหาวิทยาลัยชั้นนำในสหรัฐได้ร่วมกันวิจัยโครงการเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ชื่อว่า ARPANET(Advance Research Project Agency Network) เพื่อใช้ในสงครามเย็นกับรัสเซีย โดยใช้การติดต่อสื่อสารระหว่างฐานทัพต่างด้วยคอมพิวเตอร์เป็นหลัก โดยออกเครือข่ายเป็นแบบใยแมงมุมคือมีเส้นทางการสื่อสารได้หลายเส้นทาง หากจุดหนึ่งถูกทำลาย ก็สามารถหาเส้นทางอื่นติดต่อสื่อสารทดแทนได้                ใน พ.ศ.2526 ได้มีการแยกเครือข่าย ARPANET ออกเป็นสองเครือข่ายคือ ARPANET เดิม และ MILNET เพื่อใช้ทางการทหาร แต่ MILNET ก็ถูกยกเลิกในเวลาต่อมา ส่วนARPANET ได้ถูกพัฒนาโดย มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐ ให้เป็นเครือข่ายความเร็วสูงระหว่างภูมิภาค(high speed cross-country network backbone) ที่เรียกว่า NSFnet                ช่วง พ.ศ.2523-2533 รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้หยุดสนับสนุน NSFnet และให้มหาวิทยาลัยและภาคเอกชนดำเนินการต่อ ก็ได้เกิดเครือข่ายความเร็วสูงเชื่อมต่ออีกมากมาย เรียกว่า อินเตอร์เน็ต(Internet) ซึ่งมีอัตราการเติบโตขึ้นเป็นอัตราทวีคูณ จนถึงปัจจุบันมีผู้เข้าไปใช้บริการอินเตอร์เน็ตมากกว่า 120 ล้านคน

ความเป็นมาของการใช้อินเตอร์เน็ตในประเทศไทย                การใช้งานอินเตอร์เน็ตครั้งแรกในประเทศไทยเกิดขึ้นใน พ.ศ. 2530 มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตหาดใหญ่ และสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย(Asian of Technology) ได้ทำการส่งอีเมลผ่านโมเด็มความเร็ว 2,400 บิตต่อวินาที กับมหาวิทยาลัยเมลเบิร์น ประเทศออสเตรเลีย ต่อมาปี พ.ศ. 2535 จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้จัดตั้งระบบเครือข่าย “จุฬาเน็ต” เชื่อมต่อกับเครือข่ายยูยูเน็ต ของบริษัทยูยูเน็ตเทคโนโลยี ที่รัฐเวอร์จิเนีย สหรัฐอเมริกามีความเร็วในการรับสงข้อมูล 9,600 บิตต่อวินาที ด้วยสายแบบลีสต์ไลน์ และศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิคและเทคโนโลยีแห่งชาติ หรือเนคเทค(National Electronic and Computer Tecnology Center; NECTEC) ได้จัดตั้งเครือข่าย “ไทยสาร” (Thai Social/Scientific Academic and Research Network; THAISARN) ซึ่งเกิดจากการเชื่อมต่อเครือข่ายของเนคเทคเข้ากับเครือข่ายของมหาวิทยาลัย 5 แห่งคือ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ และสถาบันเทคโนโลยีแห่งเอเชีย และเพื่อให้อินเตอร์เน็ตแพร่หลายจึงเชื่อมเครือข่ายเข้าเครือข่ายระดับโรงเรียน กลายเป็น SchoolNet ทุกวันนี้ หลังจากนั้นเครือข่ายไทยสารได้ขยายการเชื่อมต่อกัยสถาบันและหน่วยงานภาครัฐเพิ่มขึ้น และปรับปรุงความเร็วในการรับส่งข้อมูลให้สูงถึง 64 กิโลบิตต่อวินาที ในหลายเส้นทาง และเช่าวงจรต่างประเทศเชื่อมต่อกับญี่ปุ่น มีความเร็วสูงถึง 2 ล้านบิตต่อวินาที ปัจจุบันมีการใช้งานอินเตอร์เน็ตเชิงพาณิชย์มากขึ้น การสื่อสารแห่งประเทศไทยจึงจัดตั้งเป็นบริษัท กสท.โทรคมนาคม จำกัด(มหาชน) เป็นผู้ดูแลเครือข่ายอินเตอร์เน็ตในประเทศไทย และเชื่อมต่อกับต่างประเทศด้วยความเร็วสูง และเปิดให้มีบริษัทให้บริการเชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ต เรียกบริษัทเหล่านี้ว่า ผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ตไอเอสพี(Internet Service Provider; ISP) โดยบริษัทเหล่านี้จะเช่าวงจรสื่อสารความเร็วสูงต่อกับต่างประเทศ ผู้ที่ต้องการใช้บริการอินเตอร์เน็ตสามารสมัครเป็นสมาชิกก็สามารถเชื่อมต่ออินเตอร์เน็ตได้ทันที

ลักษณะการทำงานของอินเตอร์เน็ต                อินเตอร์เน็ตเกิดจากการนำเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องมาต่อเข้าด้วยกันเพื่อแชร์การใช้อุปกรณ์ และข้อมูล ร่วมกัน เพื่อติดต่อสื่อสารกัน จากเครือข่าย LAN(Local Area Network; LAN) เล็กๆ ในสำนักงาน หลายๆ เครือข่ายเชื่อมโยงเป็นเครือข่าย WAN(Wide Area Network;WAN) กระจายไปจากระดับจังหวัด ระดับประเทศ และระหว่างประเทศ ผ่านการเชื่อมต่อหลากหลายแบบ เช่นสายระบบโทรศัพท์ การเช่าสายพิเศษ(Leased line) การเชื่อมผ่านระบบไมโครเวฟ การเชื่อมต่อผ่านสาย ISDN หรือ ผ่านดาวเทียม โดยเชื่อมผ่านอุปกรณ์เกตเวย์ (Gateway) หรือประตูเชื่อมต่อ ทำให้ระบบอินเตอร์เน็ตสามารถขยายตัวได้ไม่มีที่สิ้นสุด โดยมีมาตรฐานการเชื่อมต่อเดียวกันเรียกว่าโพรโทคอล(Protocol) ทำให้ระบบคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างสามารถเชื่อมต่อกันได้อย่างไม่มีปัญหา ลักษณะการเชื่อมต่อของอินเตอร์เน็ตเป็นแบบใยแมงมุม การเชื่อมต่อถึงกันทำได้หลากหลายเส้นทางไม่ตายตัว ระบบอินเตอร์เน็ตทำงานแบบไคลเอ็นต์เซอร์ฟเวอร์ โดยผู้ใช้เป็นไคลเอ็นต์ที่ขอใช้บริการต่างๆ เช่นฐานข้อมูล ข่าวสาร การติดต่อสื่อสาร จากเครื่องแม่ข่ายหรือเซอร์ฟเวอร์

การเชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ต                1. การเชื่อมต่อโดยตรง โดยเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์เข้ากับอินเตอร์เน็ตผ่านช่องทางการสื่อสาร เช่น สายเช่า ไมโครเวฟ ไอเอสดีเอ็น ซึ่งจะเชื่อมต่อกับอินเตอร์เน็ตตลอดเวลา 24 ชั่วโมง ผ่านผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ตหรือไอเอสพี ซึ่งจะเช่าวงจรที่ต่อผ่านการสื่อสารแห่งประเทศไทยเพื่อเป็นเกตเวย์ไปยังประเทศต่างๆ                2. การเชื่อมต่อผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ โดยใช้การหมุนโทรศัพท์ผ่านโมเด็มเข้าสู่เครือข่าย โดยใช้สายโทรศัพท์เป็นสื่อสัญญาณ ผู้ใช้จะต้องสมัครเป็นสมาชิกของไอเอสพี เพื่อที่จะได้รหัสประจำตัว(user ID) และรหัสผ่าน (password) เพื่อเข้าสู่ระบบอินเตอร์เน็ต ความเร็วในการเชื่อมต่อผ่านการหมุนโทรศัพท์จะช้ากว่าการต่อโดยตรง มีความเร็วตั้งแต่ 9,600 บิตต่อวินาที ถึง 56 กิโลบิตต่อวินาที ค่าใช้จ่ายจะคิดตามเวลาที่เชื่อมต่อ

รูปจาก http://school.obec.go.th

โครงสร้างของเครือข่ายอินเตอร์เน็ตของประเทศไทย                โครงสร้างของเครือข่ายอินเตอร์เน็ตของประเทศไทยเป็นของการสื่อสารแห่งประเทศไทยเป็นผู้วางระบบสายข้อมูลหลักหรือแบคโบน(Backbone) การสื่อสารแห่งประเทศไทย หรือ บริษัท กสท.โทรคมนาคม จำกัด (มหาชน) เป็นผู้จัดตั้งศูนย์แลกเปลี่ยนข้อมูลอินเตอร์เน็ต(Thailand Internet Exchange Service; THIX) เป็นศูนย์กลางการติดต่อสื่อสารระหว่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ต่างๆ ทั้งในและนอกประเทศ ประกอบด้วย 2 บริการคือ                1. ศูนย์แลกเปลี่ยนข้อมูลอินเตอร์เน็ตระหว่างประเทศ(International Internet Gateway; IIG) ทำหน้าที่ให้บริการกับไอเอสพีสามารถติดต่อรับส่งข้อมูลเข้าออกระหว่างเครือข่ายอินเตอร์เน็ตในประเทศไทยกับต่างประเทศ ด้วยวงจรเคเบิ้ลใต้น้ำไปยังประเทศสหรัฐอเมริกา ประเทศย่านเอเซียแปซิฟิก และวงจรตรงดาวเทียม                2. ศูนย์แลกเปลี่ยนข้อมูลอินเตอร์เน็ตในประเทศ(National Internet Exchange; NIX) ทำหน้าที่เชื่อมโยงเครือข่ายของผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ตเข้าด้วยกันด้วยวงจรภายในประเทศ ทำให้การติดต่อ สื่อสารข้อมูลกันภายในประเทศได้โดยไม่จำเป็นต้องต่อออกไปยังเครือข่ายอินเตอร์เน็ตนอกประเทศ NIX ได้เปิดให้บริการ 2 ที่ คือ ที่ตึก กสท.โทรคมนาคม กรุงเทพฯ และ ศูนย์โทรคมนาคม จ.นนทบุรี

อินฟาเรด(Infrared IR)

อินฟาเรด

ลำแสงอินฟาเรดหรือ รังสีใต้แสงสีแดงหรือรังสีความร้อนมีลักษณะเป็นคลื่นวิทยุความถี่สูงที่มีความยาวคลื่นต่ำกว่าความยาวคลื่นแสงสีแดงทำให้สายตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็น มีการเดินทางของแสงเป็นแนวตรง ระดับสายตา ไม่สามารถทะลุผ่านวัตถุ ได้ถูกนำมาใช้ในการสื่อสารนานแล้วหลายทศวรรษ

ลักษณะของอินฟาเรด คลื่นสัญญาณอินฟาเรด(Infrared IR) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความถี่ระหว่าง 300 GHz ถึง 400 THz(TeraHertz) มีความยาวคลื่นตั้งแต่ 1 มิลลิเมตร ถึง 770 นาโนเมตรเป็นความถี่ใต้แสงสีแดงที่ตามนุษย์ไม่สามารถมองเห็น เนื่องจากเป็นคลื่นสั้นจึงส่งสัญญาณได้เป็นแนวตรงระยะทางไม่มาก 30 ถึง 80 ฟุต ไม่สามารถเดินทางทะลุวัตถุได้

พอร์ตสำหรับการเชื่อมต่ออินฟาเรดจะเรียกว่า พอร์ตอินฟาเรด ดาต้าแอสโซซิเอชั่น หรือไออาร์ดีเอ (Infrared Data Association IrDA) ตัวอย่างการใช้งานได้แก่ คีย์บอร์ดแบบไร้สายติดต่อกับคอมพิวเตอร์โดยมีระยะทางการติดต่อได้ไม่เกิน 8 เมตร อัตราการส่งข้อมูล 75 กิโลบิตต่อวินาที(Kbps)

ตัวอย่างของการใช้อุปกรณ์อินฟาเรด

ข้อดีของการใช้งานคลื่นอินฟาเรด สามารถใช้กับอุปกรณไร้สายระยะใกล้ๆได้ อุปกรณ์มีขนาดเล็ก ใช้พลังงานน้อย ราคาถูก เชื่อมต่ออุปกรณ์ได้ง่าย สัญญาณมีความปลอดภัยสูงไม่ต้องขออนุญาตการใช้งานคลื่น ไม่มีสัญญาณแทรก

ข้อเสียของการใช้งานคลื่นอินฟาเรด

ใช้ในระยะทางไกลๆ ไม่ได้ ใช้ภายนอกอาคารที่มีแสงแดดไม่ได้ เนื่องจากแสงแดดเป็นคลื่นอินฟาเรดเหมือนกันทำให้รบกวนกัน ถ้ามีการบังทางเดินของแสงจะทำให้สัญญาณขาดหาย