 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
|
|
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | |
|
|
| |
|
|
| 17 มกราคม 2551 |
|
|
 |
|
|
|
|
|
| |
|
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
| |
Introduction of IP
Introduction of IP
ไอพีเป็นโปรโตคอลในระดับชั้นเน็ตเวิร์กซึ่งทำหน้าที่กำหนดรูปแบบแอดเดรสประจำเครื่องเพื่อนำส่งข้อมูล นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เลือกเส้นทางส่งข้อมูล และแบ่งข้อมูลให้เหมาะกับฮาร์ดแวร์ระดับเดทาลิงค์ เนื้อหาในบทนี้จะกล่างถึงไอพีตามลำดับซึ่งจะกล่าวตามหัวข้อหลัก ๆ ดังต่อไปนี้
- หลักการทำงานของไอพี
- รูปแบบของเฟรมไอพี
- การแบ่งขนาดข้อมูล (เฟรมเมนต์)
- ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเลือกเส้นทาง
โปรโตคอลไอพี
ไอพีนับเป็นโปรโตคอลสแกนของทีซีพี/ไอพี โปรโตคอลอื่นไม่ว่าจะเป็นทีซีพีหรือยูดีพี ต้องจัดข้อมูลในรูป เดทาแกรม (datagram) ซึ่งประกอบด้วยเฮดเดอร์และข้อมูล หน้าที่หลักของไอพีคือ จัดขนาดของข้อมูลให้พอเหมาะและเลือกเส้นทางที่เหมาะสมเพื่อจัดส่งเดทาแกรม ไอพีมีรูปแบบการจัดส่งเดทาแกรมเป็นแบบ "unreliable" และ "connectionless"
ความหมายของ "unreliable" คือไอพีไม่มีกลไกรับประกันว่าเดทาแกรมที่ส่งจะไปถึงปลายทางได้สำเร็จ ไอพีให้บริการลำเลียงเดทาแกรมอย่างดีที่สุด หากมีความผิดปกติใดเกิดขึ้นระหว่างการนำส่งเดทาแกรม เช่น บัฟเฟอร์ของเราเตอร์ระหว่างทางเต็มจนไม่สามารถรับเดทาแกรมได้ สิ่งที่ไอพีดำเนินการกับเดาทาแกรมคือ ทิ้งเดทาแกรมนั้นไป แล้วรายงานสาเหตุของปัญหากลับไปด้วยโปรโตคอลไอซีเอ็มพี (ICMP)
ความหมายของ "connectionless" คือไอพีไม่สถาปนาการเชื่อมโยงเพื่อกำหนดเส้นทางลำเลียงระหว่างต้นทางและปลายทาง ไอพีไม่เก็บสถานใด ๆ ของเดทาแกรมที่ส่งออกไปเดทาแกรมแต่ละชิ้นจึงเป็นอิสระจากกัน และมีโอกาสไปถึงปลายทางโดยไม่เรียงลำดับ เช่น สถานีต้นทางส่งเดทาแกรม A และ B ตามลำดับ ทั้ง A และ B อาจใช้เส้นทางต่างกันทำให้ B อาจไปถึงปลายทางก่อน A ได้
ผู้อ่านอาจตั้งคำถามว่าปัญหาดังกล่าวจะดำเนินการอย่างไร คำตอบเบื้องต้นในที่นี้คือ ไอพีไม่สนใจต่อปัญหาดังกล่าว แต่จะปล่อยให้เป็นภาระหน้าที่ของโปรโตคอลในระดับชั้นถัดไปซึ่งได้แก่ ทีซีพีเป็นผู้ดำเนินการ ทั้งนี้เพื่อจำกัดหน้าที่ของไอพีเฉพาะการเลือกเส้นทางและเชื่อมโยงกับโปรโตคอลในระดับเดทาลิงค์เท่านั้น
จุดเด่นของโพรโตคอล TCP/IP คือ
1. สามารถนำส่งข้อมูลไปถึงจุดหมายได้แม้เส้นทางบางที่เสียหาย : เป็นจุดประสงค์หลักที่ช่วยให้ทนต่อความล้มเหลว โดยหากระหว่างการสื่อสารข้อมูลและมีเส้นทางใดเสียหายหรือล้มเหลว IP เน็ตเวิร์กจะปรับใช้เส้นทางอื่นที่ทดแทนได้เพื่อนำส่งข้อมูลให้ไปถึงปลายทางอย่างอัตโนมัติ ผู้ส่งและผู้รับข้อมูลไม่จำเป็นต้องรับรู้หรือปรับตัวแต่ประการใด
2. ไม่ขึ้นกับแพลตฟอร์มใด ๆ : ไม่ว่าเครือข่ายนั้นเป็นเครือข่ายท้องถิ่นหรือเครื่อข่ายระหว่างภูมิภาค เป็นไฟล์/พรินต์เซิร์ฟเวอร์หรือไคลเอ็นต์/เซิร์ฟเวอร์ เป็นระบบปฏิบัติการใด เน็ตเวิร์กอินเทอร์เฟซเป็นแบบใดก็ตาม ในมุมมองของโพรโตคอล TCP/IP ก็คือ IP เน็ตเวิร์ก
จุดอ่อนของ IP มี 2 ประเด็นคือ
1. รับส่งโดยไม่มีการรักษาความปลอดภัยเนื้อข้อมูล : การรับส่งข้อมูลด้วย IP แพ็กเก็ตไม่มีทั้งการเข้ารหัสข้อมูลและป้องกันการปลอมแปลงใด ๆ การไม่เข้ารหัสข้อมูลอาจทำให้ผู้ไม่ประสงค์ดีระหว่างเส้นทางที่ IP แพ็กเก็ตผ่านดักลอบดูเนื้อข้อมูลอย่างง่ายดาย แม้ว่าเราอาจสามารถบังคับเส้นทางของ IP แพ็กเก็ตได้ก็ไม่อาจมั่นใจได้ว่าระหว่างทางมีการดักลอบดูหรือไม่
ในเรื่องปัญหาการปลอมแปลงแบ่งออกเป็นสองกรณีคือ การปลอมแปลงหรือดัดแปลงเนื้อข้อมูล และการปลอมแปลงส่วนหัวของ IP แพ็กเก็ต ทั้งสองกรณีให้ผลเหมือนกันคือผู้รับได้ข้อมูลที่ผิดจากความเป็นจริง ทว่าจุดประสงค์ต่างกัน หากเป็นกรณีแรกนั้น ผู้ไม่หวังดีต้องการหลอกหรือกลั่นแกล้งให้ได้ข้อมูลผิด ๆ หากเป็นกรณีหลัง ผู้ไม่หวังดีต้องการแอบอ้างว่าข้อมูลนั้นมากจากแหล่งที่ผู้รับไว้ใจหรือแหล่งอื่นที่กลายเป็เหยื่อของการแอบอ้างโดยไม่รู้ตัว
2. รับส่งโดยไม่คำนึงถึงคุณภาพการให้บริการ : การรับส่งต่อ IP แพ็กเก็ตระหว่างเครือข่ายย่อยไปเป็นทอดนั้นใช้หลักการใครมาก่อนได้ก่อน ฉะนั้นจึงคาดเดาไม่ได้ว่าข้อมูลที่นำส่งไปจะไปถึงปลายทางเมื่อใด แม้ว่า IP เน็ตเวิร์กใช้หลักการเลือกเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดในขณะนั้นก็ตาม หากแต่ความเหมาะสมนั้นผู้ส่งและผู้รับไม่อาจคาดการณ์หรือมีส่วนร่วมตัดสินใจได้เลยว่าจะช้าเร็วหรือมีโอกาสที่ข้อมูลผิดพลาดมากน้อยเพียงไร
เมื่อมีปัญหาย่อมมีทางแก้ไข สำหรับเรื่องการรับส่งโดยไม่มีการรักษาความปลอดภัยเนื้อข้อมูลนั้น องค์กรกลางของอินเทอร์เน็ตได้ออกมาตรฐานที่ช่วยแก้ไขปัญหานี้คือ IPSec โดยมีทั้งการเข้าและถอดรหัสเนื้อข้อมูลในระดับ IP แพ็กเก็ตการตรวจสอบความถูกต้องเนื้อข้อมูลและการพิสูจน์ตนของ IP แพ็กเก็ตเพื่อป้องกันการปลอมแปลง
ส่วนเรื่องการรับส่งโดยไม่คำนึงถึงคุณภาพการให้บริการ ตามจริงแล้วมาตรฐานแต่ต้นของ IP เน็ตเวิร์กมีการจัดลำดับความสำคัญของ IP แพ็กเก็ต โดยเป็นแฟล็ก Type of Service สองกลุ่ม กลุ่มแรกเป็นเลขลำดับความสำคัญยิ่งมีค่ามากยิ่งสำคัญมาก (ใช้แนวคิดไพรออริตี้คิว) กลุ่มที่สองเป็นประเภทของงานที่ใช้ IP แพ็กเก็ตนั้นมีสามประเภทคือ งานที่มีความล่าช้าสูง งานที่ต้องการทรูพุตสูงและงานที่ต้องการความน่าเชื่อถือสูง แต่กลับไม่มีใครใส่ใจแฟล็กลำดับความสำคัญเพื่อพิจารณาส่งต่อ IP แพ็กเก็ต หาทางแก้ไขมีสองแนวทางคือให้เป็นหน้าที่ของระดับดาต้าลิงก์ (ระดับล่างของระดับเน็ตเวิร์ก) หรือส่งเสริมให้การส่งต่อ IP แพ็กเก็ตพิจารณาแฟล็กลำดับความสำคัญดังกล่าว
เหตุที่อินเทอร์เน็ตใช้รูปแบบของโพรโตคอล IP ก็เพราะว่า ณ เวลาที่มีการออกแบบนั้น ระบบเครือข่ายยังมีความเร็วต่ำ และมีสัญญาณรบกวนมาก อีกทั้งการใช้งานในขณะนั้นก็มีเพียงอีเมล์ FTP, Usenet News และการใช้งานออนไลน์แบบเช่น Telnet ซึ่ง ล้วนแล้วแต่อยู่ในรูปแบบของตัวษรเท่านั้น (Text Mode) ดังนั้นเพียงเท่านี้ ก็เพียงพอกับการทำงาน ต่อมาเมื่อินเทอร์เน็ตได้ขยายการเชื่อมโยงออกไปทั่วโลก ข้อจำกัดที่สำคัญที่เกิดขึ้นจากการออกแบบในยุคเริ่มต้น ก็ก่อปัญหาขึ้น
เมื่อมีการออกแบบและสร้างไฮเปอร์เท็กซ์ (HTML) ขึ้น ทำให้มีเครือข่าย //www.ที่มีการประยุกต์รูปภาพ เสียง และวีดีโอ บนเครือข่าย ทำให้การใช้งานบนระบบต้องการความเร็วและแบนด์วิดธ์มีความต้องการเพิ่มสูงขึ้น รวมถึงความต้องการในเรื่องคุณภาพ หรือ Qos (Quality of Service) ซึ่งหากต้องการส่งข้อมูลด้านเสียง หรือ ภาพ สำหรับโทรทัศน์วิทยุ หรือ โทรศัพท์แล้ว ก็ต้องการส่งข้อมูลด้านเสียงหรือภาพ สำหรับโทรทัศน์ วิทยุ หรือโทรศัพท์แล้ว ก็ต้องการคุณภาพ ความคมชัด และชัดเจนในระดับที่ยอมรับได้ ไม่ติดขัด มีการนำเอาเครือข่ายอินเทอร์เน็ตมาประยกตุ์ใช้งานต่าง ๆ อีกมากมาย ตั้งแต่ระบบ Online ระบบ E-Commerce ระบบการศึกษาเช่น Vitual ClassRoom หรืองานสอนทางไกล การทำ Video Conference หรือ การประชุมทางไกล ซึ่งการประยุกต์เหล่านี้ ล้วนต้องการความเร็วในการรองรับ และ Qos ที่สูงมาก ๆ โดยเฉพาะในเรื่องความเร็วที่จะต้องเพิ่มจาก 10 เป็น 100 เป็น 1,000 ระดับกิกะบิต
บริการและการประยุกต์
บริการและโพรโตคอลใสนระดับการใช้งานหรือแอพพลิตเคชันสำหรับ IP เน็ตเวิร์กแบ่งออกเป็น 2ประเภท คือ มุ่งเน้นความถูกต้อง และมุ่งเน้นความทันเวลา บริการและโพรโตคอลที่มุ่งเน้นความถูกต้อง เช่น FTP NFS SMTP TELNET เป็นต้น บริการและโพรโตคอลที่มุ่งเน้นความทันเวลา เช่น VoIP มัลติมีเดียสตรีมมิง เป็นต้น จะเห็นได้ว่าบริการและโพรโตคอลส่วนใหญ่ข้างต้นมุ่งเน้นความถูกต้องในการสื่อสารข้อมูลเป็นหลัก เกิดความล่าช้าขึ้นข้างก็ไม่เป็นไร แต่หากข้อมูลผิดแม้บิตเดียวจะกลายเป็นเรื่องใหญ่ ต้องรับส่งข้อมูลชิ้นนั้นใหม่ทั้งหมด
ส่วนลักษณะการสื่อสารข้อมูลเสียงและภาพเคลื่อนไหวต้องให้ความสำคัญต่อเวลา การบริการและโพรโตคอลจึงเน้นความทันต่อเวลาเป็นหลัก ตัวอย่างเช่น การรับส่งข้อมูลเสียงด้วย VoIP นั้นยอมให้มีความผิดพลาดในข้อมูลที่รับส่งได้ระดับหนึ่ง (ส่งและรับไปทั้งที่ผิด ไม่ต้องส่งใหม่) แต่ต้องมีการกำหนด Qos (Quality of Service) ในเรื่องต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นส่วนของการใช้งานได้ (Availabitity) ที่ทฤษฏีกล่าวไว้ว่าต้องลดเวลาดาวน์ไทม์ต่าง ๆ ให้เป็นศูนย์ แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไม่สามารถปฏิบัตได้ นอกจากนี้ยังต้องควบคุมให้ระยะเวลาในการสื่อสารนั้นน้อยที่สุดและคงที่ มิฉะนั้นเสียงสนทนาอาจเกิดการกระตุก ส่งผลต่อความพึงพอใจในการใช้งานของผู้ใช้
IP ต้องใช้ IP เน็ตเวิร์กจริงหรือไม่
นอกจากแนวความคิดในการนำ IP เน็ตเวิร์กมาผูกติดกับการใช้เป็น VoLP ยังมีแนวความคิดในการนำ IP ไปใช้บนเทคโนโลยีเครือข่ายอื่น ๆ เช่น ทำเป็น VoLP over Frame Relay, IP VPN over Frame Relay, VolP over ATM เป็นต้น ซึ่งเป็นการนำ IP แอดเดรสที่มีอยู่เดิมไปใช้บนเทคโนโลยีเครือข่ายในการส่งข้อมูลที่เป็นทั้งรูปแบบเสียง และข้อมูลบนเน็ตเวิร์กมากกว่าโมเด็มที่มีอยู่ในปัจจุบันมากหลายเท่าตัว
ไม่ว่าเราจะพูดเรื่องเกี่ยวกับเทคโนโลยีใดก็ตาม ไม่ว่าจะเป็น Frame Relay, IP หรือ ATM ก็ใช้เทคโนโลยีในการส่งข้อมูลออกไปเป็นแพ็กเก็ต แตกต่างที่ Frame Relay ส่งข้อมูลแบบ Fast Packet หรือ FastFrame ส่วน ATM จะเป็นแบบ Fast Cell ดังนั้น จึงมีการนำความคผิดนี้ไปผสานกับเทคโนโลยีของ IP ที่มีการส่งข้อมูลเป็นแฟรมหรือแพ็กเก็ตออกไปยังเครือข่าย แนวความคิดนี้จึงทำให้เทคโนโลยีเครือข่าย Frame Relay และ ATM ผสานกับ IP ได้อย่างลงตัว ทำให้การส่งข้อมูลแบบ IP ไปบนเครือข่ายดังกล่าวมีความปลอดภัย น่าเชื่อถือมากขึ้น จึงทำให้การส่งข้อมูลภายในเน็ตเวิร์กรวดเร็วขึ้น
การส่งข้อมูลแพ็กเก็ตจะมีคุณสมบัติที่ดีกว่าการส่งในรูปแบบของเซอร์กิตสวิตซ์ เพราะจะมีเสถียรภาพมากกว่า มีความผิดพลาดในการส่งข้อมูลที่น้อยกว่าเมื่อเกิดความผิดพลาดก็สามารถส่งข้อมูลในช่วงที่มีความผิดพลาดไปใหม่ได้เลย โดยไม่จำเป็นต้องส่งไปใหม่ทั้งหมด ด้วยเหตุนี้จึงทำให้เทคโนโลยี ATM จึงเป็นที่นิยมกัน
อีกทั้งเทคโนโลยีการส่งข้อมูลนั้น บางครั้งอาจจะส่งผลถึงข้อมูลที่มีการส่งอีกด้วย โดยเฉพาะ เสียงที่ถือว่าเป็นข้อมูลที่ค่อนข้างอ่อนไหวต่อการส่งข้อมูลเป็นอย่างมาก เพราะต้องส่งข้อมูลที่เป็นแบบเรียลไทม์ ปัญหาของการส่งข้อมูลด้วยเสียง เป็นปัญหาสำหรับในเครือข่ายแบ็กโบนต่าง ๆ ด้วยเทคโนโลยีการส่งแบบแพ็กเก็ตจึงถูกนำมาแก้ไขปัญหาเหล่านี้
เช่นเดียวกัน IP ก็ได้ถูกพัฒนาไปใช้กับเทคโนโลยี Frame Relay ที่ถือได้ว่าเป็นเทคโนโลยีที่มีความยึดหยุ่นในการใช้งานแบนด์วิดธ์ เพราะฉะนั้นเทคโนโลยี Frame Relay จึงสามารถกำหนดให้ส่งข้อมูลที่มีลักษณะอ่อนไหวอย่างเช่นเสียงให้ส่งในลำดับแรก ๆ ได้
อย่างที่ทราบกันดีว่า จุดอ่อนของ IP จะอยู่ที่ Qos ที่ไม่สามารถควบคุมการส่งข้อมูลไปยังปลายทาง ซึ่งต้องมีการจัดคิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่ง IP ยังไม่สามารถทำได้ดีเท่าที่ควร แต่เมื่อมีการนำ IP ไปใช้ผสานกับเทคโนโลยีเครือข่าย ATM และ Frame Relay ทำให้สามารถกำหนดช่องสื่อสารเฉพาะสำหรับการประยุกต์บางอย่าง และสามารถกำหนดขนาดของแบนด์วิดธ์ให้ใช้งานได้ตามที่ผู้ใช้ต้องการส่งข้อมูล
เครือข่าย IP ตอนนี้อาจจะอยู่ในช่วงที่มีผู้สนใจมากมาย เพราะมีหลายหน่วยงานที่เริ่มประยุกต์เข้ากับงานธุรกิจของตนเอง อาจจะเนื่องจากมีราคาและค่าใช้จ่ายที่ไม่แพงจนเกินไปนัก แต่ถ้างานกลุ่มธุรกิจนั้นต้องการความปลอดภัยต้องการคุณภาพของการใช้งานของสัญญาณ เทคโนโลยีเครือข่ายอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายในรูปแบบ ATM หรือ Frame Relay น่าจะเป็นรูปแบบที่ลงตัวกับคำตอบของคุณที่จะนำไปใช้กับกลุ่มเครือข่ายของธุรกิจของคุณได้ดีมากกว่า
| Create Date : 17 มกราคม 2551 |
| Last Update : 17 มกราคม 2551 17:51:25 น. |
|
0 comments
|
| Counter : 437 Pageviews. |
 |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
ผู้ติดตามบล็อก : 1 คน [
