OSI Model

OSI Model

                    องค์การ ISO (International Organization for Standard) เป็นผู้กำหนด มาตราฐาน OSI ขึ้นมา OSI เป็นมาตรฐานการสื่อสารคอมพิวเตอร์ซึ่งมีแบบจำลองของการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ไปยังอีกเครื่องหนึ่ง OSI ย่อมาจาก Open System Interconnection สามารถแบ่งได้เป็น 7 ชั้นของระบบการทำงาน เพื่อใช้กำหนดเป็นมาตรฐานให้กับระบบต่างๆ ให้สามารถทำงานและติดต่อถึงกันได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้นเราจะกล่าวถึง ชั้นการทำงานของ ระบบ OSI Model ในแต่ละชั้นการทำงานว่ามีสถานะเป็นอย่างไร ทั้งนี้เพื่อช่วยลดขนาดของปัญหาในการเชื่อมต่อให้เล็กลงด้วย ในบางกรณี ที่มีความเสียหานเกิดขึ้นในระบบ เราก็สามารถที่จะตรวจสอบได้จากชั้นการทำงานของระบบ ในแต่ละชั้นได้อย่างง่ายดาย ระบบ OSImodel นั้นสามารถแยกประเภท ออกมาเป็นดังนี้

1.Physical Layer

2.Data Link Layer

3.Network Layer

4.Transport Layer

5.Session Layer

6.Presentation Layer

7.Application Layer

หน้าที่และความหมายของแต่ละ Layer

1.Physical Layer

             Physical Layer หรือชั้นกายภาพ ในชั้นนี้จะกล่าวถึง อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ เช่น สายเคเบิล Lanสายไฟฟ้า หรือ Connectorต่างๆ ข้อต่อหรือปลั๊กที่ใช้มีมาตรฐานอย่างไร ใช้ไฟกี่โวลต์ มีการชำรุดของอุปกรณ์หรือไม่ เช่นสายขาด ปลั๊กหลุด หรือตัวอุปกรณ์ใช้งานไม่ได้ เป็นต้น โดยในชั้นระบบนี้จะใช้หน่วยของ layerเป็น bits ดังนั้น protocol ในชั้นนี้คือ CAT5, CAT6, RJ-45 cable เป็นต้น ในส่วนของผู้ที่จะสอบCCNA จะมีการเน้นเรื่องของการเลือกสาย Lan หรือสายUTP ต้องเลือกการใช้งานให้ถูกต้อง

ตัวอย่างสาย Serial

ตัวอย่าง สายUTP

การเลือกสาย Lan ต้องเลือกประเภทของสายให้ถูกต้อง

ตัวอย่างสายตรง

ตัวอย่างสายไขว้

หลักเกณฑ์ในการเลือกสาย Lan

1. การเลือกสาย Lan เพื่อให้ง่ายและไม่ให้เลือกสายผิดประเภท ให้ใช้หลักการ ตามนี้

- อุปกรณ์ประเภทเดียวกัน ให้ใช้สายไขว้ ( Crossover ) เช่น PC ต่อสาย Lan กับ PC ,Router ต่อสาย Lan กับ Router จะใช้สายไขว้ เป็นตัน

- อุปกรณ์ต่างประเภทกัน ให้ใช้สายตรง ( Straight ) เช่น PC ต่อกับHub หรือ Switchเป็นต้น

2. ในการเลือกสาย Lan ให้เปรียบRouter เหมือน PC

ตัวอย่างการต่อสายLan ที่ถูกต้อง



2.Data Link Layer

                Data Link Layer หรือเรียกชั้น สื่อกลางของการส่งข้อมูล เพราะจะต้องมีการ ระบุหมายเลข addressของอุปกรณ์ต่างๆ ที่เรียกว่าMAC Address หน่วยของ layer นี้คือ Frame ตัวอย่างของ protocolในชั้นนี้คือ Ethernet , Token Ring , IEEE 802.3/202.2 , Frame Relay, FDDI,HDLC,ATM , MPLS เป็นต้นใน Data Link Layer นี้ จะมีคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องคือคำว่า encapsulation อีกคำนึงที่มีความสำคัญมากสำหรับคนที่จะสอบCCNA

                 โดยทั่วไป encapsulation คือการรวมของสิ่งหนึ่งภายในอีกสิ่ง ดังนั้นสิ่งที่รวมไม่ปรากฎ decapsulationคือขจัดหรือทำให้สิ่งของปรากฎเหมือนก่อนการทำencapsulation ซึ่งแปลแล้วค่อนข้างเข้าใจยาก เอาเป็นว่าencapsulation คือรูปแบบการจัดส่งข้อมูลในรูปแบบ frame แบบต่างๆ

จะแบ่งการพิจารณาออกเป็น 2 ส่วนคือ ในส่วนของ LAN และWAN

                          ในส่วนของ LAN จะเกี่ยวกับอุปกรณ์Switch จะสนใจเกี่ยวกับ เรื่องMac Address Table , การทำVLAN และมีในส่วนของค่า encapsulation เหมือนกัน ดังรูปด้านล่าง เป็นการเชื่อมต่อระหว่าง Switchกับ Switch และมีการแบ่ง VLAN ด้วย Port ที่เชื่อมต่อระหว่าง Switch กับ Switch จะเรียกว่าTrunk port ต้องทำการ config ค่า encapsulation ให้ถูกต้องและตรงกันทั้ง 2 ฝั่ง โดยค่าencapsulation ของ Trunk port ค่า มาตรฐานจะเป็น IEEE 802.1Q ส่วน ISL จะเป็นค่าencapsulation ของ ทาง cisco



                     ในส่วนของWAN ค่า encapsulation จะขึ้นอยู่กับประเภทของMedia ที่เราเช่ากับMedia Providerต่างๆ เช่น ถ้าเราเช่าMedia เป็นวงจรเช่า หรือ Leased line ค่า encapsulation ที่สามารถ set ได้ที่Router Cisco นั้นคือ encapsulation แบบ hdlc ( ค่า encapsulation default ของ Router Cisco) และ encapsulation แบบ ppp ( ค่า encapsulation มาตรฐาน สำหรับ Router ต่างยี่ห้อกัน )

Leased line



               กรณีเช่าMedia เป็น Frame-Relay ค่า encapsulation ที่สามารถ set ได้ที่Router Cisco นั้นคือencapsulation frame-relay ( กรณีที่router ทั้ง 2 ฝั่งเป็น cisco ทั้งคู่) และ ค่า encapsulationframe-relay ietf ( frame-relay แบบ ietf จะเป็นค่า encapsulation มาตรฐาน สำหรับ Routerต่างยี่ห้อกัน )

Frame-Relay





            กรณีเช่าMedia เป็น xDSL ค่า encapsulation หรือWAN Protocol ที่สามารถ set ได้เช่น PPPoE, PPPoE , RFC 1483 Routed เป็นต้น ขึ้นอยู่กับประเภทของ xDSL ที่เราเช่าซื้อ ต้อง Set ค่าencapsulation ให้ตรงกับของ xDSL Provider

xDSL

จะเห็นว่าค่า encapsulation นั้นมีหลายประเภทและอยู่ใน Data Link Layer ทั้งสิ้น

3.Network Layer

            Network Layer ในชั้นนี้จะกล่าวถึง โปรโตคอล ต่างๆ เช่น IP, Novell's IPX , IBM's APPN ,Appletalk เป็นต้น การทำงานในชั้นนี้จะเป็นการเชื่อมต่อและการเลือกเส้นทาง การนำพาข้อมูลระหว่างเครื่องสองเครื่องในเครือข่าย หน่วยของ layer นี้คือ packetสำหรับผู้ที่จะสอบ CCNA จะต้องเข้าใจ เรื่องของ IP Address ทั้ง IPv4 ( IP version 4 )และ IPv6 ( IP version 6) โดยเฉพาะ IPv4 จะต้องคำนวณได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ และยังต้องมีความรู้เกี่ยวกับ Protocol ICMP , ARP อีกด้วย ซี่งจะอธิบายในบทต่อๆไป

4.Transport Layer

                    Transport Layer ในชั้นนี้จะเป็นการแบ่งข้อมูลใน Layer ต่างๆให้พอเหมาะกับการใช้งานเช่นอาจจะแบ่งข้อมูลในส่วนของ Layer บนให้พอเหมาะกับการจัดส่งลงไปใน Layer ล่าง ซึ่งเรียกว่า Segmentationprotocol ในชั้นนี้คือ TCP,UDP,SPXหรือจะเรียกง่ายๆว่า ชั้นแห่งการขนส่ง สำหรับผู้ที่จะสอบCCNA ต้องเข้าใจคุณสมบัติและความแตกต่างระหว่าง TCP (Transmission Control Protocol) และUDP (User DatagramProtocol) เป็นอย่างดี ตามตารางด้านล่าง

TCP จะเป็นการสื่อสารข้อมูลแบบConnection-Oriented คือมีลักษณะเหมือนการส่งข้อมูลเสียงทางโทรศัพท์คือผู้ใช้ต้องสร้าง connection (หมุนโทรศัพท์) แล้วถึงส่งข้อมูล (พูดโทรศัพท์)และเมื่อใช้เสร็จแล้วก็ยกเลิก connection (วางสายโทรศัพท์) การส่งข้อมูลแบบนี้ เปรียบเสมือนส่งของผ่านท่อ คือผู้ส่งส่งของทีละชิ้นไปตามท่อ แล้วผู้รับซึ่งอยู่อีกปลายหนึ่งของท่อก็รับของทีละชิ้นออกจากท่อ ตามลำดับที่ของถูกส่งมา

           TCP ซึ่งเป็นแบบConnection-Oriented นี้ จะต้องเสียเวลาในการเริ่มต้นทำการสื่อสารค่อนข้างนาน การรับส่งข้อมูลจะมีความถูกต้อง และรับรองการได้รับของอีกฝ่ายได้แน่นอน โดยผู้ส่งจะรอรับคำยืนยันว่า "ได้รับแล้ว" ของข้อมูลชุดที่แล้วจากผู้รับเสียก่อน จึงค่อยดำเนินการส่งข้อมูลชุดต่อไป เหมาะกับข้อมูลปริมาณมากๆ และมีความสำคัญ ตัวอย่างการใช้งานที่ใช้TCP เช่น E-mail , World WideWeb และ FTP (File Transfer Protocol) เป็นต้น

           สำหรับแบบUDP จะเป็นการสื่อสารข้อมูลอีกชนิดหนึ่งที่เราเรียกว่าConnectionless แบบนี้มีลักษณะคล้ายการส่งจดหมาย ในระบบไปรษณีย์ กล่าวคือข้อมูลหน่วยย่อย (จดหมายแต่ละฉบับ) มีที่อยู่ปลายทางของผู้รับ และแต่ละหน่วยข้อมูลจะถูกส่งต่อเป็นช่วงๆ (ผ่านที่ทำการไปรษณีย์แต่ละพื้นที่) จนถึงจุดหมาย การส่งข้อมูลลักษณะนี้แต่ละหน่วยข้อมูลอาจมีเส้นทางต่างกันเล็กน้อย และเป็นไปได้ว่าจดหมายที่ส่งทีหลังอาจถึงปลายทางก่อน

           แบบConnectionless นี้ การเริ่มต้นส่งสามารถทำๆได้รวดเร็ว เนื่องจากไม่ต้องเสียเวลา สร้างconnection แต่ก็ไม่สามารถรับรองการได้รับข้อมูลของอีกฝ่าย เหมาะกับการส่งข้อมูลเพียงเล็กน้อย ส่งเพียงครั้งเดียวก็เสร็จสิ้น หรือข้อมูลที่ไม่สำคัญมาก สามารถสูญเสียได้บางส่วน ตัวอย่างงานที่ใช้UDP เช่นสัญญาณ Video , เสียง ซึ่งข้อมูลสามารถหายไปบางส่วนได้

5.Session Layer

              Session Layer ชั้นนี้จะเป็นตัวควบคุมการส่งผ่านข้อมูลการสื่อสาร จากต้นทางไปยังปลายทาง ให้มีความสอดคล้องกัน โดยไม่เกิดผลกระทบต่ออินเตอร์เฟสต่างๆ protocol ในชั้นนี้คือ RPC, SQL,Netbios , Windows socket, NFS เป็นต้น

        สำหรับ Session Layer นี้จะเปรียบเหมือนชั้นแห่งการเข้าถึงApplication ต่างๆยกตัวอย่าง ที่เห็นได้ชัด กรณีเราเข้า Program เกี่ยวกับNetwork ที่เห็นได้ชัดสุด เช่นmsnmessenger ช่วงที่connecting อยู่นั้น จะเป็นช่วงของ session layer จะเป็นชั้นที่บอกว่าจะ เข้าสู่Application ได้หรือไม่

6.Presentation Layer

              Presentation Layer เป็นชั้นที่จะแสดงผลออกมาในรูปของ ภาพต่างๆที่เรามองเห็น เช่น รูปภาพ ที่ปรากฏบนจอคอมพิวเตอร์ และอาจจะรวมไปถึง การส่งผ่านข้อมูลต่างๆในรูปแบบของตัวโปรแกรม ที่มีการเข้ารหัส ว่ามีผลเป็นอย่างไร protocol ที่ใช้งานในชั้นนี้คือ JPEG, ASCII, Binary,EBCDICTIFF, GIF,MPEG, Encription เป็นต้น  

             จาก Session Layer ยกตัวอย่าง msn messenger ช่วงที่connecting ถ้าnetwork ปกติ user และ password ถูกต้อง จะสามารถเข้าสู่msn messenger ได้ จะมีหน้าตาของApplication ขึ้นมา ซึ่งก็คือ file ภาพต่างๆนั่นเอง อาจจะเป็น JPEG , BMP เป็นต้น

7.Application Layer

                Application Layer ในชั้นนี้จะเป็นการแสดงผล จากตัวโปรแกรมต่างๆ ที่มีการส่งผ่านข้อมูล ทางอินเตอร์เน็ท หรือเป็นโปรแกรมที่ใช้ในการโอนถ่ายข้อมูล ระหว่างเคลือข่ายของเรา protocol ที่ใช้งานในชั้นนี้คือ Web Browser ,HTTP ,FTP ,Telnet ,WWW ,SMTP ,SNMP ,NFS , MSN ,Yahoo Messenger , Skye เป็นต้น ซึ่งApplication ต่างๆ ยังต้องอ้างอิง port ที่ใช้งานด้วยว่าเป็นtcp หรือ udp และในปัจจุบันApplication ใหม่จะใช้ทั้ง tcp และ udp ในการส่งข้อมูล ดังนั้นในการทำACL หรือConfig Firewall ควรตรวจสอบให้ครบถ้วน

                เพิ่มเติมคำศัพท์ที่ควรรู้สำหรับผู้ที่จะสอบCCNA เช่น คำว่า Internet จะหมายถึงNetworkLayer คำว่า Process หรือApplication จะหมายถึง 3 Layers บน เป็นต้น

           ซึ่งอาจจะพบคำศัพท์เหล่านี้ในโจทย์ข้อสอบ CCNA และควรจะแม่นยำเรื่อง Protocol ต่างๆ ในแต่ละLayer ด้วย โดยเฉพาะ internet หรือNetwork Layer ตามรูปจะเห็นว่า นอกจาก IP แล้วยังมีICMP ( การ ping และ traceroute ใช้ Protocol ICMP ) และARP ( Protocol ในการแปลง IP เป็นMac address ) อีกด้วย