Hub และ Switch

           Hub นั้นทำงานในระดับ Layer 1 ซึ่งเป็น Layer เกี่ยวข้องกับ เรื่องของการส่งสัญญาณ ออกไปสู่ media หรือ สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสาร รวมไปถึงเรื่องของการเข้ารหัสสัญญาณเพื่อที่จะส่งออกไปเป็นค่าต่าง ๆ  ในทางไฟฟ้า และ เป็น Layer ที่กำหนดถึง การเชื่อมต่อต่าง ๆ  ที่เป็นไปในทาง Physical   
          Hub นั้น จะทำงานในลักษณะของการทวนสัญญาณ หมายถึงว่า จะทำการทำซ้ำสัญญาณนั้นอีกครั้งซึ่งเป็นคนละอย่างกับการขยายสัญญาณ   พอทำแล้วก็จะส่งออกไปยังเครือข่ายที่เชื่อมต่ออยู่โดยจะมีหลักว่า จะส่งออกไปยังทุก ๆ   Port ยกเว้น Port ที่เป็นตัวส่งสัญญาณออกมา และเมื่อปลายทางแต่ละจุดรับข้อมูลไปแล้ว ก็จะต้องพิจารณา ข้อมูลที่ได้มา ว่าข้อมูลนั้นส่งมาถึงตัวเองหรือไม่ ถ้าหากไม่ใช่ข้อมูลที่จะส่งมาถึงตัวเอง ก็จะไม่รับข้อมูลที่ส่งมานั้นการทำงานในระดับนี้ ถ้าดูในส่วนของตัว Hub เองนั้น จะเห็นได้ว่า ตัวของ hub นั้นเวลาส่งข้อมูลออกไป จะไม่มีการพิจารณาข้อมูลอย่างพวก Mac Address ของ Layer 2 หรือ IP Address ซึ่งเป็นของ Layer 3 เลย *** การพิจารณาว่าข้อมูลนั้นเป็นข้อมูลที่ส่งมานั้น จริง ๆ  แล้วส่งมาเครื่องไหน และเป็นข้อมูลที่ต้องการจะส่งไปที่เครื่องไหน ข้อมูลนี้เป็นของเครื่องที่ได้รับข้อมูลนี้หรือไม่ และจะทำอย่างไรต่อไปกับข้อมูลที่ได้รับมานั้น ตรงนี้เป็นเรื่องของผู้รับปลายทางข้อมูลเพิ่มเติม (ของอุปกรณ์ Hub / Repeater)ทฤษฎีและหลักการทำงานของระบบ Ethernet (ความแตกต่างระหว่าง Class I และ Class II Repeater)

           Hub นั้น หมายถึง Repeater Hub/ Switch นั้น จะหมายถึง Switching  Hub ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ต่างกัน


          Switch นั้นทำงานในระดับของ Layer 2 ซึ่งเป็นการทำงานในระดับของ   Data  Link  Layerในกรณีของ Ethernet นั้น ก็จะมีความเกี่ยวพันกับเรื่องของ Frame และพวก MAC , LLC MAC - Media Access Control / LLC - Logical Link Control Switch นั้น เป็นอุปกรณ์ที่มีหลักการในการทำงานในลักษณะเดียวกับ อุปกรณ์จำพวก bridge ซึ่งจะมีหลักการทำงานก็คือจะส่งข้อมูลจาก port อันนึง ไปยังปลายทางที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้นข้อมูลนั้นจะไม่ถูกส่งออกไปยัง Port อื่น ๆ  ยกเว้นมีความจำเป็นในบางกรณี เช่น ข้อมูลที่ส่งกันไม่มีผู้รับที่เชื่อมต่ออยู่ใน Switch ของตัวเอง หรือ ข้อมูลที่ต้องส่งนั้น เป็นข้อมูลที่ต้องส่งออกไปในลักษณะของ Broadcast หรือ Multicast   หลักการในการส่งต่อข้อมูลของ Switch นั้น จะพิจารณาพวก Mac Address เป็นหลักการที่ Port ใด ๆ  จะส่งข้อมูลถึงกันนั้น Switch ก็จะทำการตรวจสอบ Mac Address ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่ และมีการทำ Table เอาไว้เพื่อเก็บข้อมูลเหล่านี้ และเมื่อเวลามีการส่งข้อมูลระหว่างกัน ก็จะเอา Mac Addres ปลายทาง ที่อยู่ในส่วน Header ของ Frame มาเทียบกับตารางที่ตัวเองมีอยู่ ซึ่งถ้าหากว่ามีข้อมูล Mac Address อันนั้นอยู่ในตาราง และได้มีการบันทึกเอาไว้ว่าเป็นของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่กับ Port ไหน Switch ก็จะทำการส่งข้อมูลไปยัง Port นั้นทันทีส่วนเรื่องของ Switch ที่ทำงานในระดับ Layer 3 หรือพวกที่เป็น Multi Layer Switch นั้น

           Hub นั้น หมายถึง Repeater Hub / Switch นั้น จะหมายถึง Switching Hub ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ต่างกัน

          HUB นั้น ทำงานต่างจาก Switch ถึงแม้จะดูว่า สามารถทำการส่งข้อมูลได้เหมือนกันแต่หลักการในการทำงาน และการส่งต่อข้อมูลนั้น ไม่เหมือนกันนะครับ เพราะว่า Hub นั้น เมื่อรับข้อมูลมา ก็จะส่งต่อไปยังทุก ๆ  Port ในตัวของมัน ยกเว้น Port ที่ส่งข้อมูลเข้ามาเท่านั้นและเมื่อข้อมูลไปยังเครื่องต่างๆ เครื่องต่างๆก็จะดูว่า ข้อมูลนั้นใช่ของตัวเองหรือไม่ ถ้าไม่ใช่ ก็จะไม่ทำการพิจารณาข้อมูลเหล่านั้น แต่ถ้าเป็นข้อมูลของเครื่องไหน เครื่องนั้นก็จะรับข้อมูลไปจากการทำงานแบบนี้ จะทำให้เห็นได้ว่า การใช้ Hub นั้น จะทำให้เกิดการคับคั่งของเครือข่าย และ มีความไม่ปลอดภัยสูง เพราะเครื่องในเครื่อข่าย จะสามารถดักจับข้อมูลที่ส่งผ่านกันไปมาได้ Hub นั้น หมายถึง Repeater Hub / Switch นั้น จะหมายถึง Switching Hub ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ต่างกัน


         Layer 2 Switch  หมายถึง switch ทั่ว ๆ  ไปที่มีการทำงานในการ ส่งต่อข้อมูล ใน OSI Model Layer 2หรือในระดับของ Data Link Layer ซึ่งจะมีหลักในการพิจารณ์ในการส่งข้อมูล โดยดูจาก Mac Address เป็นหลัก และส่งข้อมูลออกมาในลักษณะของ Frame ข้อมูลนั้นจะส่งจาก Port นึงไปยังอีก Port ซึ่งจะต่างจาก Hub แต่ก็มีบ้างที่จะทำการส่งข้อมูลโดยกระจายออกไปยังทุก Port การส่งข้อมูลกันเฉพาะจุดนี้ทำให้มีความปลอดภัยในระดับหนึ่ง และลดความคับคั่งของการสื่อสารในเครือข่าย


         Layer 3  Switch ซึ่งจะสามารถทำงานได้ในทั้งระดับของ Layer 2 และ Layer 3 แต่เรื่องของการส่งผ่านข้อมูลภายใน หรือระหว่าง Switch ด้วยกันนั้น ต้องดูว่าเราเจาะจงไปเฉพาะในส่วนการทำงานของ Layer ไหน ซึ่งตรงนี้ก็อยู่ที่ Switch ตัวที่เชื่อมต่ออยู่ และ  Mode ของการทำงานของ switch ที่เราตั้งเอาไว้   ถ้าเป็นการส่งข้อมูลกันในระดับ Layer 2 ก็ยังจะคงพิจารณา Macaddress เหมือนเดิมแต่ถ้าเป็นการติดต่อกันในระดับ layer 3 switch จะพิจารณา ip address เป็นหลักครับ ส่วนเรื่องของข้อมูล ที่ Layer 3 Switch จะส่งต่อออกมานั้น ถ้ามันทำงานในระดับของ Layer 2 ก็จะ ส่งข้อมูลออกมาเป็น Frame แต่ถ้าทำงานในระดับ Layer 3 นั้นจะส่งผ่านข้อมูลเป็นลักษณะของ Packet ข้อมูล และ นอกจากนี้ Layer 3 Switch ยังมีความสามารถด้านการ routing เหมือนกับพวก Router ด้วย (แต่จะต่างกับ Router คือ ไม่กันการส่ง Broad Cast ข้ามเครือข่าย)


         สรุป  Hub ทำงานในระดับของ Layer 1 เพราะจะทำแค่ทวนสัญญาณออกไปยัง  Port  ต่าง ๆ  เท่านั้น      ส่วน Switch ทั่ว ๆ  ไป หรือที่เราเรียกว่า Layer 2 Switch นั้น จะทำงานใน Layer 2 ส่วนพวก      Layer 3 Switch นั้น จะทำงานได้ทั้งในส่วนของ Layer 2 และ Layer 3 ครับ และมีความสามารถในเรื่องของการ Routing ด้วยและส่วนเรื่องของ Collision Domain และ Broadcast Domain นั้น  Switch และ  Bridge นั้น สามารถใช้แบ่ง Collision Domain ได้ แต่ไม่สามารถจะใช้แบ่ง Broadcast Domain ได้ ส่วน Hub ไม่สามารถใช้แบ่งแยกทั้งสองอย่าง

tcp/ip

กล่าวนำ


TCP/IP (Transmitsion Control Protocol/Internet Protocol) เป็นชุดของโปรโตคอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้สามารถใช้สื่อสารจากต้นทางข้ามเครือข่ายไปยังปลายทางได้ และสามารถหาเส้นทางที่จะส่งข้อมูลไปได้เองโดยอัตโนมัติ ถึงแม้ว่าในระหว่างทางอาจจะผ่านเครือข่ายที่มีปัญหา โปรโตคอลก็ยังคงหาเส้นทางอื่นในการส่งผ่านข้อมูลไปให้ถึงปลายทางได้



TCP/IP มีจุดประสงค์ของการสื่อสารตามมาตรฐาน สามประการคือ

1. เพื่อใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างระบบที่มีความแตกต่างกัน

2. ความสามารถในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบเครือข่าย เช่นในกรณีที่ผู้ส่งและผู้รับยังคงมีการติดต่อกันอยู่ แต่โหนดกลางทีใช้เป็นผู้ช่วยรับ-ส่งเกิดเสียหายใช้การไม่ได้ หรือสายสื่อสารบางช่วงถูกตัดขาด กฎการสื่อสารนี้จะต้องสามารถจัดหาทางเลือกอื่นเพื่อทำให้การสื่อสารดำเนินต่อไปได้โดยอัตโนมัติ

3. มีความคล่องตัวต่อการสื่อสารข้อมูลได้หลายชนิดทั้งแบบที่ไม่มีความเร่งด่วน เช่น การจัดส่งแฟ้มข้อมูล และแบบที่ต้องการรับประกันความเร่งด่วนของข้อมูล เช่น การสื่อสารแบบ real-time และทั้งการสื่อสารแบบเสียง (Voice) และข้อมูล (data)

Encapsulation/Demultiplexing

การส่งข้อมูลผ่านในแต่ละเลเยอร์ แต่ละเลเยอร์จะทำการประกอบข้อมูลที่ได้รับมา กับข้อมูลส่วนควบคุมซึ่งถูกนำมาไว้ในส่วนหัวของข้อมูลเรียกว่า Header ภายใน Header จะบรรจุข้อมูลที่สำคัญของโปรโตคอลที่ทำการ Encapsulate เมื่อผู้รับได้รับข้อมูล ก็จะเกิดกระบวนการทำงานย้อนกลับคือ โปรโตคอลเดียวกัน ทางฝั่งผู้รับก็จะได้รับข้อมูลส่วนที่เป็น Header ก่อนและนำไปประมวลและทราบว่าข้อมูลที่ตามมามีลักษณะอย่างไร ซึ่งกระบวนการย้อนกลับนี้เรียกว่า Demultiplexing

ข้อมูลที่ผ่านการ Encapsulate ในแต่ละเลเยอร์มีชื่อเรียกแตกต่างกัน ดังนี้

ข้อมูลที่มาจาก User หรือก็คือข้อมูลที่ User เป็นผู้ป้อนให้กับ Application เรียกว่า User Data
เมื่อแอพพลิเคชั่นได้รับข้อมูลจาก user ก็จะนำมาประกอบกับส่วนหัวของแอพพลิเคชั่น เรียกว่า Application Data และส่งต่อไปยังโปรโตคอล TCP
เมื่อโปรโตคอล TCP ได้รับ Application Data ก็จะนำมารวมกับ Header ของ โปรโตคอล TCP เรียกว่า TCP Segment และส่งต่อไปยังโปรโตคอล IP
เมื่อโปรโตคอล IP ได้รับ TCP Segment ก็จะนำมารวมกับ Header ของ โปรโตคอล IP เรียกว่า IP Datagram และส่งต่อไปยังเลเยอร์ Host-to-Network Layer
ในระดับ Host-to-Network จะนำ IP Datagram มาเพิ่มส่วน Error Correction และ flag เรียกว่า Ethernet Frame ก่อนจะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณไฟฟ้า ส่งผ่านสายสัญญาณที่เชื่อมโยงอยู่ต่อไป