Week7 ethernet
- 1. เครือขายแลนอีเทอรเน็ต2 Wired LANs : Ethernet2
- 2. อีเทอร์เน็ต หรือ IEEE 802.3 — ประวัติโดยย่อ : ผู้พัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายแลน แบบอีเทอร์เน็ต คือ Robert Metcalfe ร่วมมือกับบริษัทซีร็อกซ์ พัฒนาขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1973 โดยมีรูปแบบพื้นฐานโทโพโลยี แบบบัส ซึ่งในช่วงแรก อีเทอร์เน็ตได้ใช้สายใช้สายเคเบิล เส้นเดียว เพื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่อง และมี ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลสูงสูดเพียง 3 Mbps
- 3. อีเทอร์เน็ตทํางานอย่างไร — อีเทอรเน็ตอางอิงถึงเครือขายที่ตั้งอยูบนพื้นฐานของมาตรฐาน IEEE 802.3 = — ขอมูลในเครือขายอีเทอรเน็ตจะถูกแบงออกเปนสวนๆ ที่เรียกวา แพ็กเก็ต= — ภายในแตละแพ็กเก็ตจะบรรจุแมคแอดเดรส เพื่อเปนตัวระบุตำแหนงที่อยูของ โหนดตางๆ บนเครือขาย= — ใชกระบวนการสงขอมูลแบบ CSMA/CD=
- 4. วิธีการควบคุมเพื่อเข้าถึงสื่อกลางในเครือข่าย แบบอีเทอร์เน็ต — มีอยูดวยกัน 2 แบบ คือ CSMA/CD และ Token Passing3 4 4CSMA/CD (Carrier Sense, Multiple Access/Collision Detection) = P P: เปนกลไกจัดการกับสายสงสัญญาณใหวาง โดย ในชวงเวลาหนึ่งๆ จะมี ขอมูลเพียงชุดเดียวเทานั้นที่สามารถสงผานสื่อกลางไปยังปลายทาง จึงตองมี กระบวนการจัดการเพื่อใหโหนดตางๆ บนเครือขายสามารถสงขอมูลได3
- 5. กลไกในการส่งข้อมูลแบบ CSMA/ CD3 — การตรวจฟงสัญญาณ (Carrier Sense) 3 Pเปนกลไกในการตรวจฟงสัญญาณภายในสาย วาสายในขณะนั้นวางหรือถูกใชงานอยู ซึ่ง แตละโหนดบนเครือขายจะตองตรวจฟงสัญญาณบนสื่อกลาง กอนที่จะมีการสงแพ็กเก็ ตออกไป3 — การใชสายสงขอมูลรวมกัน (Multiple Access)= Pเปนกลไกที่อนุญาตใหทุกๆ โหนดบนเครือขายสามารถใชสายสงขอมูลไดทันทีหากสายใน ขณะนั้นวางโดยอีเทอรเน็ตจะไมมีการใหอภิสิทธิ์กับโหนดใดๆ เปนพิเศษ โดยขอมูลที่ชน กันนั้นจะไมสามารถนำมาใชงานไดอีกตอไป ดังนั้นจึงตอมีกระบวนการแกไขดวยการสง ขอมูลรอบใหม3
- 6. กลไกในการส่งข้อมูลแบบ CSMA/ CD — การตรวจสอบการชนกันของกลุมขอมูล (Collision Detection)= เปนกลไกการตรวจสอบการชนกันของกลุมขอมูล ซึ่งหากเกิดการชนกันของกลุมขอมูลขึ้น ภายในสายสง และระบบไดตรวจพบวา ไดเกิดเหตุการณชนกันของกลุมขอมูลขึ้นแลว แตละโหนดก็จะหยุดดำเนินการสงขอมูลทันที และมีการรอชั่วครู เพื่อใหแตละโหนดสุม เวลาใหแตกตางกันในการสงขอมูลรอบใหม เพื่อประกันวาจะไมเกิดการชนกันของกลุม ขอมูลชุดเดิมอีก3 4การชนกันของกลุมขอมูลจะทวีมากขึ้น กรณีที่เครือขายมีขนาดใหญ รวมถึงในหนึ่งชวง เวลาไดมีการสงขอมูลจำนวนมากภายในสายสง เมื่อเครือขายมีขนาดใหญและมีระยะ ทางไกลขึ้น จึงทำใหเกิดคาหนวงเวลามากขึ้นตามไปดวย3
- 7. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และ บรอดแบนด์ — IEEE 802.3 ไดกำหนดมาตรฐานหรือเทคนิคในการสงขอมูลบนสาย ซึ่งปกติสัญญาณ ขอมูลที่สงภายในเครือขายจะมีอยู 2 ประเภทดวยกันคือ การสงขอมูลแบบเบสแบนด และการสงขอมูลแบบบรอดแบนด=
- 8. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และ บรอดแบนด์ — การสงสัญญาณแบบเบสแบนด (Baseband)= 4Base คือ สัญญาณดิจิตอล ซึ่งในที่นี้ก็คือการเขารหัสแมนเซสเตอร ซึ่งเปนการเขารหัส ดวยการใชแรงดันไฟฟา โดยทาง IEEE ไดมีการแบงการสงขอมูลแบบเบสแบนดออกเปน ประเภทตางๆ ตามมาตรฐานดังนี้ คือ 10Base5, 10Base2, 10BaseT, 1Base5 และ 100Base-T โดยตัวเลขขางหนาคืออัตราความเร็วในการสงขอมูล ซึ่งมีหนวยวัดเปนเมกะ บิตตอวินาที และสวนที่กำกับทาย เชน 5, 2, 1 หรือ T นั้นคือความยาวสูงสุดของสาย เคเบิลหรือชนิดของสายเคเบิล 3
- 9. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์และ บรอดแบนด์ — การสงสัญญาณแบบเบสแบนด (Baseband) ตอ= Pการสงสัญญาณแบบเบสแบนดนั้น จะใชชองทางการสื่อสารเพียงชองทางเดียว โดย อุปกรณจะรับสงขอมูลบนสายเคเบิลเสนเดียวกัน ซึ่งจะมีอยู 3 สถานะคือ3 41, 0, Idle3
- 10. การสงสัญญาณแบบบรอดแบนด (Broadband) — การสงสัญญาณแบบบรอดแบนด (Broadband)= PBroad คือ สัญญาณแอนะล็อก ซึ่งในที่นี้การเขารหัส PSK โดยการสงสัญญาณแบบ3 4บอรดแบนดนี้จะเปนการสงขอมูลแบบหลายชองทาง ขอมูลที่สงจะสงในยานความถี่ที่ แตกตางกันบนสายสงเสนเดียว โดยทาง IEEE ไดกำหนดให 10Broad36 เปนการสง สัญญาณแบบบรอดแบนดเพียงชนิดเดียว3
- 11. การเชื่อมต่อเครือข่ายอีเทอร์เน็ต — อีเทอรเน็ตนั้นใชวิธีการสงสัญญาณแบบเบสแบนด ตามมาตรฐาน 802.3 หรืออีเทอรเน็ต จะมีความเร็วในการสงขอมูลที่ 10 Mbps โดยสามารถใชสายเคเบิลหลายชนิดดวยกัน เพื่อการเชื่อมตอ สำหรับรูปแบบการเชื่อมตอเครือขายบนอีเทอรเน็ตแลนมีอยูหลายรูป แบบดวยกัน ไดแก 10Base5, 10Base2, 10Base-T และ 10Baes-F 3
- 12. 10Base53 — รูปแบบการเชื่อมตอเครือขายแบบ 10Base5 จัดเปนตนแบบดั้งเดิมของเครือขายอีเทอร เน็ตในชวงเริ่มตน โดยวิธีการสงขอมูลบนเครือขายจะใชวิธีการเขาถึงแบบ CSMA/CD ที่ ทำงานอยูบนสายโคแอกเชียล RG8 คุณสมบัติของอีเทอรเน็ตแบบ 10Base5 สามารถ สรุปไดดังนี้3 — อัตราความเร็วในการสงขอมูลที่ 10 Mbps3 — ใชสัญญาณสงขอมูลแบบเบสแบนด3 — ระยะทางสูงสุด 500 เมตรตอหนึ่งเซกเมนต3 — ใชสายโคแอกเชียลแบบหนาหรือ RG-8 ซึ่งเปนสายสีเหลือง3 — แตละโหนดจะตองมีระยะหางกัน 2.5 เมตร3
- 13. 10Base23 — มีชื่อเรียกดวยกันหลายชื่อเชน Thin Ethernet, Thinnet, Cheapnet, Cheapernet หรือ Thin Wire Ethernet โดยใชสายเคเบิลแบบบาง คือ RG-58 ซึ่งมีขนาดเสนผานศูนยกลาง ที่เล็กกวา โดยมีขนาดเพียง 0.25 นิ้ว ที่สำคัญ 10Base2 นั้นมีตุนทุนและคาใชจายในการ ติดตั้งที่ถูกกวามากเมื่อเทียบกับ 10Base5 รวมถึงติดตั้งไดงายดวย คุณสมบัติของอีเทอร เน็ตแบบ 10Base2 สามารถสรุปไดดังนี้3 — อัตราความเร็วในการสงขอมูลอยูที่ 10 Mbps3 — ใชสัญญาณสงขอมูลแบบเบสแบนด3 — ระยะทางสูงสุด 185 เมตรตอหนึ่งเซกเมนต3 — ภายในหนึ่งเซกเมนตสามารถเชื่อมตอโหนดไดไมเกิน 30 เครื่อง3 — แตละโหนดระหางกันเทาไหรก็ได แตสายเคเบิลที่เชื่อมตอระหวางโนหดจะตองมีไมนอยกวา ครึ่งเมตร3
- 14. 10Base-T — คำวา 10Base-T บนเครือขายอีเทอรเน็ตในความเปนจริงก็คือ Star Bus Topology ซึ่ง แมโครงสรางทางฟสิคัลที่ดูภายนอกแลวจะเหมือนกับรูปดาว แตการทำงานภายในไมได แตกตางไปจากบัส แตดวยการนำสายสัญญาณมาเชื่อมตอเขากับฮับ จะชวยใหระบบมี ความคงทนขึ้น คุณสมบัติของอีเทอรเน็ตแบบ 10Base-T สรุปไดดังนี้3 — อัตราความเร็วในการสงขอมูลที่ 10 Mbps3 — ใชสัญญาณสงขอมูลแบบเบสแบนด3 — ตองใชฮับเปนศูนยกลางการเชื่อมตอทั้งหมด3 — ใชสาย UTP ชนิด CAT53 — ระยะทางของสายเคเบิลระหวางเซกเมนต กับระยะทางจากฮับไปยังโหนด สามารถเชื่อมโยง ไดไมเกิน 100 เมตร3
- 15. 10Base-F — จะใชสายเคเบิลแบบไฟเบอรออปติกในการสงขอมูลในรูปแบบของแสงแทนกระแสไฟฟา โดยการใชแสงสงขอมูลสงผลดี 3 ประการดวยกันคือ3 1. สัญญาณแสงสามารถเดินทางไดไกลเปนกิโลเมตร3 2. สายไฟเบอรออปติกทนทานตอสัญญาณรบกวนไดเปนอยางดี3 3. มีความปลอดภัยสูง เนื่องจากดักจับสัญญาณไดยาก3 คุณสมบัติของอีเทอรเน็ตแบบ 10Base-F สามารถสรุปไดดังนี้3 — อัตราความเร็วในการสงขอมูลที่ 10 Mbps3 — ใชสัญญาณสงขอมูลแบบเบสแบนด3 — ระหวางโหนดและฮับสามารถเชื่อมโยงบนระยะทางสูงสุด 2 กิโลเมตร3 — โหนดที่เชื่อมตอไมมากเกินกวา 1024 โหนดตอฮับ3
- 16. เครือขายอีเทอรเน็ตในรูปแบบอื่นๆ3 — สวิตซอีเทอรเน็ต = เครือขายอีเทอรเน็ตแบบสวิตซ เปนเครือขายที่มีการแกไขปรับปรุงประสิทธิภาพเครือขาย3 อีเทอรเน็ตในรูปแบบ 10Base-T 3 สวิตซสามารถนำเฟรมขอมูลจากสถานีสงไปยังสถานีปลายทางไดโดยตรง โดยจะไมไปรบกวน3 พอรตอื่นๆ เชนเดียวกับฮับ นั่นหมายความวา สวิตซสามารถรับเฟรมขอมูลจากสถานีอื่นใน3 ชวงเวลาเดียวกันได นอกจากนี้สวิตซยังสามารถวางเสนทางเฟรมขอมูลเพื่อสงไปยังปลายทาง3 ที่ตองการได ซึ่งตามทฤษฎีดังกลาว ก็จะไมเกิดการชนกันของกลุมขอมูลอีกตอไป3
- 17. เครือขายอีเทอรเน็ตในรูปแบบอื่นๆ — สวิตซอีเทอรเน็ต (ต่อ) การที่ไดนำสวิตซมาเชื่อมตอระหวางเครือขายทั้งสอง ทำใหเกิดเปน 2 เซกเมนต ซึ่งอยู3 คนละ Collision Domain หรือที่เรียกวา Multiple Collision Domain ทำใหการจราจร3 ของแตละเซกเมนตไมไดเขาไปยุงเกี่ยวกับเซกเมนตอื่นๆ ซึ่งถือเปนการลดความคับคั่ง3 ของการจราจรบนเครือขายได ในขณะเดียวกันโหนดที่อยูคนละเซกเมนตหากตองการ3 สื่อสารกัน ก็สามารถสื่อสารขามเครือขายไดโดยสวิตซจะเปนตัวกลางในการ3 ดำเนินการ3
- 19. หลักการทำงานของสวิตซที่ใชงานบนเครือขายอีเทอรเน็ต3 — เทคโนโลยีดังกลางประกอบดวยกระบวนการทำงานอยู 5 สวนดวยกันคือ3 41. Learning3 42. Flooding3 43. Filtering3 44. Forwarding3 45. Aging3
- 20. หลักการทำงานของสวิตซที่ใชงานบนเครือขายอีเทอรเน็ต — Learning : ซึ่งในเริ่มตนสวิตซยังไมมีรายละเอียดขอมูลใดๆ ที่บันทึกไวในตาราง ดังนั้น จึงจำเปนตองเรียนรูเพื่อทราบขอมูลของแตละโหนดกอน3
- 24. หลักการทำงานของสวิตซที่ใชงานบนเครือขายอีเทอรเน็ต — Aging : สวิตซไดมีการบันทึกขอมูลโหนดตางๆ ไวในตาราง ซึ่งการบันทึกจำเปนตองใช หนวยความจำ ดังนั้นการใชหนวยความจำที่มีอยูอยางจำกัดใหมีประสิทธิภาพจึงจำเปน ตองมีการกำจัดขอมูลเกาออกไป โดยเมื่อมีการบันทึกขอมูลในตาราง ก็จะมีการประทับ เวลา (Timestamp) ลงไปทุกครั้ง สวนการพิจารณาวาจะนำขอมูลใดออกไป ก็จะมีเวลาที่ ตั้งเอาไว 3
- 25. ฟาสตอีเทอรเน็ต (Fast Ethernet)3 — ฟาสตอีเทอรเน็ตหรืออีเทอรเน็ตความเร็วสูง จัดเปนเวอรชั่นหนึ่งของอีเทอรเน็ตที่มี ความเร็ว 100 Mbps โดยยังคงรูปแบบเฟรมขอมูลเดิม รวมทั้งวิธีเขาถึงสื่อกลางแบบเดิม ฟาสอีเทอรเน็ตจัดอยูในมาตรฐาน IEEE 802.3u โดยเปนอีเทอรเน็ตแลนที่มีความเร็วสูง กวาอีเทอรเน็ตแบบเดิม 10 Mbps ถึง 10 เทา 3
- 26. โทเค็นริง หรือ IEEE802.5 — Token Passing : หลักการทำงานของโทเค็นจะมีการสงวนแบนดวิดธใหกับโหนด หนึ่งโดยเฉพาะ โดยไมอนุญาตใหโหนดอื่นๆ เขาใชงานในชวงเวลานั้นๆ หมายถึง จะมีเพียงโหนดเดียวในชวงเวลาหนึ่งที่มีสิทธิ์ในการสงขอมูล3
- 32. โทเค็นริง หรือ IEEE802.5 — เครือขายโทเค็นริงยังคงใชสายเคเบิลรวมกันในการสงขอมูล ดังนั้นหากวงแหวน เกิดขาดเครือขายก็จะหยุดทำงาน ซึ่งหากตองการหลีกเลี่ยงปญหากรณีดังกลาว ก็ ยังสามารถแกไขไดดวยการใชฮับแบบวงแหวน ซึ่งเปนฮับชนิดพิเศษที่จะซอนการ ทำงานแบบวงแหวนไวภายใน ซึ่งฮับที่นำมาใชกับเครือขายแบบวงแหวนนี้จะเรียก วา MAU (Multistation Access Unit) โดยการเชื่อตอดวยอุปกรณ MAU ก็จะชวย ใหระบบมีความคงทนยิ่งขึ้น3
- 33. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) — เครือขาย FDDI จะมีความคลายคลึงกับเครือขายโทเค็นริง แตจะมีความเร็วสูงกวา โดยมีความเร็วอยูที่ 100 Mbps เชื่อมโยงระยะทางไดไกลกวา 200 กิโลเมตร และ สามารถเชื่อมตอสถานีหรือเวิรกสเตชั่นไดมากถึง 500 สถานี จึงทำใหเครือขาย FDDI มีขนาดกวางใหญมากเมื่อเทียบกับเครือขายโทเค็นริง นอกจากนี้เครือขาย FDDI ยังลดขอเสียของเครือขายโทเค็นริงที่หากสายเคเบิลขาด ดวยการเดินสาย แบบวงแหวนคู โดยมี 2 วงแหวน คือ Primary Ring และ Secondary Ring3
- 34. มาตรฐานเครือขายแลนไรสาย (Wireless LAN Standards)= — มาตรฐาน IEEE 802.11 ถือเปนมาตรฐานของเครือขายไรสายที่กระจายสัญญาณดวย คลื่นวิทยุในการสื่อสารที่หลายยานความถี่ โดยรากฐานของเทคโนโลยี 802.11 จะใช คลื่นวิทยุในการแพรสัญญาณบนยานความถี่ 2.5 GHz ยกเวนเพียงแตมาตรฐาน 802.11a เทานั้นที่ใชยานความถี่ที่ 5 GHz3 — สำหรับ WLAN ตามมาตรฐาน 802.11 ไดขยายออกมาเปนกลุมยอยตามมาตรฐานตางๆ 3 ไดแก 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g และ 802.11n3
- 35. 802.113 — เปนมาตรฐานดั้งเดิมที่ในปจจุบันคอนขางหายากแลว อุปกรณเครือขายไรสายที่ใชงาน บนมาตรฐาน 802.11 นั้นจะมีความเร็วสูงสุดเพียง 2 Mbps และจำกัดระยะทาง ประมาณ 150 ฟุต และใชยานความถี่ที่ 2.4 GHz3
- 36. 802.11b3 — มาตรฐานนี้เปดตัวเพื่อใชงานเมื่อราวป ค.ศ. 1999 โดยจัดเปนมาตรฐานที่ไดรับความ นิยมสูง และยอมรับไปทั่วโลก ดังนั้นจึงมีการใชงานอยางแพรหลาย มาตรฐาน 802.11b ถูกรับรองโดย Wi-fi โดยมีความเร็วในการรับสงขอมูลที่ 11 Mbps ที่ยานความถี่ 3 42.4 GHz ขอดีของมาตรฐานนี้ก็คือ คลื่นความถี่ดังกลาว จะมีอุปกรณหลายชนิดดวยกัน ใชงานอยู และระยะทางในการรับสงขอมูลครอบคลุมคอนขางไกล ทำใหไมสิ้นเปลือง อุปกรณแอกเซสพอยตที่ใชเปนจุดรับสัญญาณ3
- 37. 802.11a3 — เปดตัวเพื่อใชงานเมื่อราวป ค.ศ. 2001 เปนมาตรฐานที่ใชยานความถี่ 5 GHz ขอดีของ มาตรฐานนี้ก็คือ มีความเร็วสูงถึง 54 Mbps สวนขอเสียก็คือปญหาเรื่องขอกฎหมายคลื่น ความถี่สูงในระดับ 5 GHz ซึ่งในบางประเทศอนุญาตใหใชเฉพาะคลื่นความถี่ต่ำเทานั้น เชนในประเทศไทยไมอนุญาตใหนำเขาและนำมาใชงาน เนื่องจากไดมีการจัดสรรคลื่น ความถี่ยานนี้เพื่อใชกับกิจการอื่นมากอนแลว อยางไรก็ตาม เครือขายไรสายตาม มาตรฐาน 802.11a นั้นจะไมสามารถใชงานรวมกันกับเครือขายไรสายตามมาตรฐาน 802.11b และ 802.11g ได 3
- 38. 802.11g3 — เปดตัวเพื่อชานเมื่อราวป ค.ศ. 2003 เปนเทคโนโลยีที่ไดปรับปรุงความเร็วใหมีการสง ขอมูลสูงถึง 54 Mbps และเปนเทคโนโลยีที่สามารถนำมาใชงานรวมกันกับมาตรฐาน 802.11b ได เนื่องจากใชคลื่นความถี่ที่ 2.4 GHz เหมือนกัน ดังนั้นจึงเปนมาตรฐานที่ กำลังเปนที่นิยมใชในปจจุบัน3
- 39. 802.11n3 — สำหรับมาตรฐาน 802.11n นั้นไดพัฒนาความเร็วใหมีความเร็วสูงขึ้นถึง 100 Mbps ถึง แมวามาตรฐานนี้ยังไมเสร็จสมบูรณในเวลานี้ แตการรับสงขอมูลจะอยูในยายความถี่ 5 GHz ดังนั้นจึงมีความเขากันไดกับมาตรฐาน 802.11a3