แบบจำลองโอเอสไอ (Open Systems Interconnection model : OSI model) (ISO/IEC
7498-1) เป็นรูปแบบความคิดที่พรรณนาถึงคุณสมบัติพิเศษและมาตรฐานการทำงานภายในของระบบการสื่อสารโดยแบ่งเป็นชั้นนามธรรม
และโพรโทคอลของระบบคอมพิวเตอร์
พัฒนาขึ้นโดยองค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน (ISO)
แบบจำลองนี้จะทำการจับกลุ่มรูปแบบฟังก์ชันการสื่อสารที่คล้ายกันให้อยู่ในชั้นใดชั้นหนึ่งในเจ็ดชั้นตรรกะ
ชั้นใดๆจะให้บริการชั้นที่อยู่บนและตัวเองได้รับบริการจากชั้นที่อยู่ด้านล่าง
ตัวอย่างเช่นชั้นที่ให้การสื่อสารที่ error-free ในเครือข่ายจะจัดหาเส้นทางที่จำเป็นสำหรับแอพพลิเคชันชั้นบน
ในขณะที่มันเรียกชั้นต่ำลงไปให้ส่งและรับแพ็คเก็ตเพื่อสร้างเนื้อหาของเส้นทางนั้น
งานสองอย่างในเวลาเดียวกันที่ชั้นหนึ่งๆจะถูกเชื่อมต่อในแนวนอนบนชั้นนั้นๆ
ตามรูปผู้ส่งข้อมูลจะดำเนินงานเริ่มจากชั้นที่ 7 จนถึงชั้นที่
1 ส่งออกไปข้างนอกผ่านตัวกลางไปที่ผู้รับ
ผู้รับก็จะดำเนินการจากชั้นที่ 1 ขึ้นไปจนถึงชั้นที่ 7
เพื่อให้ได้ข้อมูลอันนั้น
แหล่งที่มา : https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjJE1j4Z0ljaWBw1eSQSaKobot4yn2duaK_-1gxhDDlZiOShvZ3gaoi0sOgpxt2PFUD_ZjfpVej2kh3WAiJNACzFc-oxp5Wjrx1jmGuF8sNCAuY3tzFszsREEWLsXTQDFkwUCvrjJsJ6lE/s1600/OSI_model_LAN.jpg
OSI
Model ใช้อ้างอิงการสื่อสาร (Reference Model) แบ่งออกเป็นชั้น (Layer) โดยมีตั้งแต่ชั้นที่ 1
ถึงสวรรค์ชั้น 7 (Layer 1 – 7) โดย Layer
1 จะอยู่ด้านล่างสุด และเรียงขึ้นไปจนถึง Layer 7 แต่ละ Layer ก็มีชื่อเรียกตามรูปแบบการสื่อสารและการทำงานของมันในแต่ละชั้นนั่นเอง
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/osi1.png
บน
OSI Model ก็จะแบ่งเป็น
2 กลุ่มใหญ่ คือ
·
ตั้งแต่
Layer 1 – 4 เรียกว่า
Lower Layer
·
ตั้งแต่
Layer 5 – 7 เรียกว่า
Upper Layer
แหล่งที่มา
:
http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/%E0%B8%A3%E0%B8%B9%E0%B8%9B%E0%B8%A0%E0%B8%B2%E0%B8%9E-16.jpg
Layer 1 (Physical
Layer)
เป็นชั้นล่างสุดจะมีการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่าง
คอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบ เช่น
·
สายที่ใช้รับส่งข้อมูลจะเป็นแบบไหน
·
ข้อต่อที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร
·
ความเร็วในการรับส่งข้อมูลเท่าใด
·
สัญญาณที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีรูปร่างอย่างไร
·
ใช้แรงดันไฟฟ้าเท่าไหร่
ข้อมูลใน Layer ที่ 1 นี้จะมองเห็นเป็นการรับส่งข้อมูลทีละบิตเรียงต่อกันไป
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/physical-layer-1.jpg
จากรูปแสดงถึงการส่งข้อมูลบน Physical
layer ครับ แสดงให้เห็นว่า ข้อมูลจะมาเป็นอย่างไรก็ตาม
ก็จะถูกแปลงเป็นสัญญาณเพื่อส่งไปยังปลายทาง
แล้วฝั่งปลายทางก็จะนำสัญญาณที่รับมาแปลงกลับเป็นข้อมูลเพื่อส่งให้เครื่อง Client
ต่อไป
เพราะ ฉะนั้น อุปกรณ์ต่างๆที่มีความสามารถในการนำพาสัญญาณไป
ก็พวก Card LAN (NIC) , สาย UTP
, สาย Fiber หรือพวก เต้าเสียบ หัวต่อต่างๆ RJ45
, RJ11 , RS323 ก็จัดอยู่ใน Physical Layer
Layer 2 (Data-Link Layer)
เป็นชั้นที่ทำหน้ากำหนดรูปแบบของการส่งข้อมูลข้าม
Physical Network โดยใช้ Physical
Address อ้างอิงที่อยู่ต้นทางและปลายทาง ซึ่งก็คือ MAC
Address นั่นเอง รวมถึงทำการตรวจสอบและจัดการกับ error ในการรับส่งข้อมูล ข้อมูลที่ถูกส่งบน Layer 2 เราจะเรียกว่า
Frame ซึ่งบน Layer 2 ก็จะแบ่งเป็น LAN และ WAN
ปัจจุบัน บน Layer 2 LAN เรานิยมใช้เทคโนโลยีแบบ Ethernet มากที่สุด ส่วน WAN
ก็จะมีหลายแบบแตกต่างกันไป เช่น Lease Line (HDLC , PPP) ,
MPLS , 3G และอื่นๆ
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/Ether-Frame.jpg
สำหรับ LAN ยังมีการแบ่งย่อยออกเป็น 2 sub layers คือ
Logical Link Control (LLC)
IEEE 802.2 ซึ่งจะให้บริการกับ Layer ด้านบนในการเข้าใช้สัญญาณใน
การรับ-ส่งข้อมูล ตามมาตรฐาน IEEE802 แล้ว
จะอนุญาตให้สถาปัตยกรรมของ LAN ที่ต่างกันสามารถทำงานร่วมกันได้
หมายความว่า Layer ด้านบนไม่จำเป็นต้องทราบว่า Physical
Layer ใช้สายสัญญาณประเภทใดในการรับ-ส่งข้อมูล เพราะ LLC จะรับผิดชอบในการปรับ Frame ข้อมูลให้สามารถส่งไปได้ในสายสัญญาณประเภทนั้นได้
และไม่จำเป็นต้องสนใจว่าข้อมูลจะส่งผ่านเครือข่ายแบบไหน เช่น Ethernet ,
Token Ring และไม่จำเป็นต้องรู้ว่าการส่งผ่านข้อมูลใน Physical
Layer จะใช้การรับส่งข้อมูล แบบใด LLC จะเป็นผู้จัดการเรื่องเหล่านี้ได้ทั้งหมด
Media Access Control (MAC)
IEEE 802.3 ใช้ควบคุมการติดต่อสื่อสารกับ Layer 1 และรับผิดชอบในการรับ-ส่งข้อมูลให้สำเร็จและถูกต้อง
โดยมีการระบุ MAC Address ของอุปกรณ์เครือข่าย ซึ่งใช้อ้างอิงในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง
เช่น
จาก
ต้นทางส่งมาจาก MAC Address หมายเลข AAAA:AAAA:AAAA
ส่งไปหาปลายทางหมายเลข BBBB:BBBB:BBBB เมื่อปลายทางได้รับข้อมูลก็จะรู้ว่าใครส่งมา
เพื่อจะได้ตอบกลับไปถูกต้อง นั่นเอง
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer2.jpg
บน Ethernet (IEEE802.3) เมื่อมันมีหน้าที่ในการรับผิดชอบการรับ-ส่งข้อมูลให้สำเร็จและถูกต้อง
มันจึงมีการตรวจสอบข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูลด้วย ที่เราเรียกว่า Frame
Check Sequence (FCS) และยังตรวจสอบกับ Physical ด้วยว่าช่องสัญญาณพร้อมสำหรับส่งข้อมูลไหม ถ้าว่างก็ส่งได้
ถ้าไม่ว่างก็ต้องรอ กลไกนี่เรารู้จักกันในชื่อ CSMA/CD
CSMA/CD มันก็คือกลไกการตรวจสอบการชนกันของข้อมูล บน Ethernet ถ้าเกิดมีการชนกันเกิดขึ้น มันก็จะส่งสัญญาณ (jam signal) ออกไปเพื่อให้ทุกคนหยุดส่งข้อมูล แล้วสุ่มรอเวลา (back off) เพื่อส่งใหม่อีกครั้ง
Layer 3 (Network Layer)
ทำหน้าที่ส่งข้อมูลข้ามเครือข่าย หรือ ข้าม network โดยส่งข้อมูลผ่าน Internet
Protocol (IP) โดยมีการสร้างที่อยู่ขึ้นมา (Logical Address)
เพื่อใช้อ้างอิงเวลาส่งข้อมูล เราเรียกว่า IP address ข้อมูลที่ถูกส่งมาจากต้นทาง เพื่อไปยังปลายทาง
ที่ไม่ได้อยู่บนเครือข่ายเดียวกัน จำเป็นจะต้องพึ่งพาอุปกรณ์ที่ทำงานบน Layer
3 นั่นก็คือ Router หรือ Switch Layer
3 โดยใช้ Routing Protocol (OSPF , EIGRP) เพื่อหาเส้นทางและส่งข้อมูลนั้น
(IP) ข้ามเครือข่ายไป
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer3-1.jpg
โดยการทำงานของ Internet Protocol (IP) เป็นการทำงานแบบ Connection-less หมายความว่า IP ไม่มีการตรวจสอบข้อมูลว่าส่งไปถึงปลายทางไหม แต่มันจะพยายามส่งข้อมูลออกไปด้วยความพยายามที่ดีที่สุด (Best-Effort) เพราะฉะนั้น ข้อมูลที่ส่งออกไปแล้วไม่ถึงปลายทาง ต้นทางก็จะไม่รู้เลย ถ้าส่งไปแล้วข้อมูลไม่ถึงปลายทาง ฝั่งต้นทางจะต้องทำการส่งไปใหม่ บน Layer 3 จึงมี Protocol อีกตัวหนึ่งเพื่อใช้ตรวจสอบว่าปลายทางยังมีชีวิตอยู่ไหม ก่อนที่จะส่งข้อมูล นั่นคือ ICMP ครับ แต่ผู้ใช้งานจะต้องเป็นคนเรียกใช้ protocol
Layer 4 (Transport Layer)
ทำหน้าที่เชื่อมต่อกับ
Upper Layer ในการใช้งาน network
services ต่างๆ หรือ Application ต่าง
จากต้นทางไปยังปลายทาง (end-to-end connection) ในแต่ละ services
ได้ โดยใช้ port number ในการส่งข้อมูลของ Layer
4 จะใช้งานผ่าน protocol 2 ตัว คือ TCP
และ UDP
แหล่งที่มา : http://netpr แหล่งที่มา : ime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer4-1.jpg
เมื่อข้อมูลถูกส่งมาใช้งานผ่าน
services Telnet ไปยังปลายทางถูกส่งลงมาที่
Layer 4 ก็จะทำการแยกว่า telnet คือ port
number 23 เป็น port number ที่ใช้ติดต่อไปหาปลายทาง
แล้วฝั่งต้นทางก็จะ random port number ขึ้นมา เพื่อให้ปลายทางสามารถตอบกลับมาได้เช่นเดียวกัน
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer4-2.jpg
Transmission
Control Protocol (TCP) มีคุณลักษณะที่สำคัญ ดังนี้
·
จัดแบ่งข้อมูลจากระดับ
Application ให้มีขนาดพอเหมาะที่จะส่งไปบนเครือข่าย
(Segment)
·
มีการสร้าง Connection กันก่อนที่จะมีการรับส่งข้อมูลกัน (Connection-oriented)
·
มีการใช้ Sequence Number เพื่อจัดลำดับการส่งข้อมูล
·
มีการตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งไปถึงปลายทางหรือไม่
(Recovery)
บน TCP ก่อนจะส่งข้อมูลนั้นจะต้องทำการตรวจสอบก่อนว่า
ปลายทางสามารถติดต่อได้ โดยจะทำการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างผู้ส่งและผู้รับก่อน
โดยใช้กลไก Three-Way Handshake เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลที่ส่งจะสามารถส่งถึงผู้รับแน่นอน
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer4-3.jpg
นอกจาก Three-Way
Handshake แล้ว TCP ยังมีกลไก Flow
Control เพื่อควบคุมการส่งข้อมูลเมื่อเกิดปัญหาบนเครือข่ายระหว่างที่ส่งข้อมูลอยู่
หรือ กลไก Error Recovery ในกรณีที่มีข้อมูลบางส่วนหายไปขณะส่ง
ก็ให้ทำการส่งมาใหม่ (Retransmission) แต่ผมขอพูดเรื่องกลไกต่างๆไว้เพียงเบื้องต้นละกันนะครับ
นอก
จากนั้นยังสามารถทำการจัดสรรหรือแบ่งส่วนของข้อมูลออกเป็นส่วนๆ (Segmentation) ก่อนที่จะส่งลงไปที่ Layer
3 อีกด้วย และข้อมูลที่ถูกแบ่งออก ก็จะใส่ลำดับหมายเลขเข้าไป (Sequence
number) เพื่อให้ปลายทางนำข้อมูลไปประกอบกันได้อย่างถูกต้อง
User Datagram Protocol (UDP) มีคุณลักษณะที่สำคัญ
ดังนี้
·
ไม่มีการสร้าง
Connection กันก่อนที่จะมีการรับส่งข้อมูลกัน
(Connectionless)
·
ส่งข้อมูลด้วยความพยายามที่ดีที่สุด
(Best-Effort)
·
ไม่มีการตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งไปถึงปลายทางหรือไม่ (No Recovery)
บน UDP จะตรงข้ามกับ TCP เลยครับ
เพราะ ไม่มีการสร้างการเชื่อมต่อกันก่อน หมายความว่าถ้า services ใดๆ ใช้งานผ่าน UDP ก็จะถูกส่งออกไปทันทีด้วยความพยายามที่ดีที่สุด
(ฺBest-Effort) และไม่มีการส่งใหม่เมื่อข้อมูลสูญหาย (No
Recovery) หรือส่งไม่ถึงปลายทางอีกด้วย
ข้อดีของมันก็คือ มีความรวดเร็วในการส่งข้อมูล เพราะฉะนั้น services ที่ใช้งานผ่าน UDP ก็มีมากมาย เช่น TFTP , DHCP , VoIP และอื่นๆ เป็นต้น
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer4-4.jpg
Layer 5 (Session Layer)
ทำหน้าที่ควบคุมการเชื่อมต่อ session เพื่อติดต่อจากต้นทาง กับ ปลายทาง
แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/wp-content/uploads/2015/06/layer5-1.jpg
เมื่อฝั่งต้นทางต้องการติดต่อไปยังปลายทางด้วย port 80 (เปิด Internet Explorer) ฝั่งต้นทางก็จะทำการติดต่อไปยังปลายทาง โดยการสร้าง session ขึ้นมา เป็น session ที่ 1 ส่งผ่าน
Layer 4 โดย random port ต้นทางขึ้นมาเป็น
1025 ส่งไปหาปลายทางด้วย port 80
ระหว่าง ที่ session ที่ 1 ใช้งานอยู่ เราติดต่อไปยังปลายทางอีกครั้งด้วย
port 80 (เปิด Google Chrome) ฝั่งต้นทางก็จะทำการสร้าง
session ที่ 2 ขึ้นมา ส่งผ่าน Layer
4 โดย random port ต้นทางขึ้นมาเป็น 1026
ส่งไปหาปลายทางด้วย port 80
แล้วแต่ละ session ฝั่งปลายทาง ก็จะตอบกลับมาด้วย port ที่ฝั่งต้นทางส่งมา
ทำให้สามารถแยก session ออกได้ เมื่อเราส่งข้อมูลบนเครือข่าย
Layer 6 (Presentation Layer)
หน้าที่หลักคือการแปลงรหัสข้อมูลที่ส่งระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์
2 เครื่องให้เป็นอักขระแบบเดียวกัน
เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้รหัส ASCII (American Standard Code for
Information Interchange) แต่ในบางกรณีเครื่องที่ใช้รหัส ASCII
อาจจะต้องสื่อสารกับเครื่องเมนเฟรมของ IBM ที่ใช้รหัส
EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code) ดังนั้น
Presentation Layer จะทำหน้าที่แปลงรหัสเหล่านี้ให้เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจได้ตรงกัน
นอกจากนี้ยังสามารถทำการลดขนาดของข้อมูล (data compression) เพื่อเป็นการประหยัดเวลาในการรับส่ง
และสามารถเข้ารหัสเพื่อเป็นการป้องกันการโจรกรรมข้อมูลได้อีกด้วย
แหล่งที่มา : http://image.slidesharecdn.com/ch03-2dc-17586/95/layer-examples-in-data-communication-cd4-7-728.jpg?cb=1179662869
Layer 7 (Application Layer)
ทำหน้าที่ติดต่อระหว่างผู้ใช้
(user) กับ application การทำงานของเลเยอร์นี้จะเกี่ยวข้องกับโปรโตคอลต่างๆ มากมาย ซึ่งจะมีการใช้งานที่เฉพาะตัวแตกต่างกันออกไป
มีบริการทางด้านโปรแกรมประยุกต์ต่างๆ ได้แก่ email, file transfer, remote
job entry, directory services นอกจากนี้ยังมีการจัดเตรียมฟังก์ชั่นในการเข้าถึงไฟล์และเครื่องพิมพ์
ซึ่งเป็นการแบ่งปันการใช้ทรัพยากรบนระบบเครือข่าย
แหล่งที่มา : http://image.slidesharecdn.com/ch03-2dc-17586/95/layer-examples-in-data-communication-cd4-8-728.jpg?cb=1179662869
แหล่งที่มาของข้อมูล
:
netprime. 2559. มาทำความรู้จักกับ OSI MODEL 7 LAYERS กันดีกว่า.
(ออนไลน์). แหล่งที่มา : http://netprime-system.com/osi-model-7-layers/. 22 ตุลาคม 2559
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น