ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

โปรโตคอล

ความหมายของโปรโตคอล

โปรโตคอล (Protocol) หมายถึง ข้อกำหนดหรือข้อตกลงในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีหลายชนิดคล้ายกับภาษามนุษย์ที่มีทั้ง ภาษาไทย ภาษาอังกฤษ และภาษามือ เป็นต้น โดยมนุษย์จะสื่อสารกันให้เกิดความเข้าใจได้ จะต้องใช้ภาษาเดียวกัน ในกรณีที่คอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง ต้องการสื่อสารกันแต่ใช้คนละภาษา จะต้องมีตัวกลางในการแปลงโปรโตคอล ที่เรียกว่า Gateway ถ้าเทียบกับภาษามนุษย์ก็คือ ล่าม ซึ่งอาจะเป็นเครื่องเซิฟเวอร์สำหรับทำหน้าที่นี้โดยเฉพาะ หรืออาจะเป็นโปรแกรมเมอร์หรือไดร์ฟเวอร์สำหรับติดตั้งเพิ่มเติมในเครื่อง คอมพิวเตอร์

โปรโตคอลของระบบเครือข่ายมีลักษณะคล้ายคลึงกับโปรโตคอลในการสื่อสารของมนุษย์ แต่อาจต่างกันที่ลักษณะในการแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างกัน โดยการสื่อสารบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตต้องมีการนำโปรโตคอลมาใช้ในการควบคุม การส่งข้อมูลด้วย

ตัวอย่างขั้นตอนการทำงาน เช่น เมื่อพิมพ์ที่อยู่ของเว็บไซต์ที่ต้องการ (เช่น www.google.com) ลงในเว็บบราวเซอร์แล้ว คอมพิวเตอร์จะเริ่มส่งข้อความเพื่อร้องขอการเชื่อมต่อ (Connection Request) ไปยัง Web Server และรอการตอบกลับ (Connection Reply) ว่า Server พร้อมให้บริการหรือไม่ จากนั้นคอมพิวเตอร์จะส่งชื่อของเว็บเพจที่ต้องการไปยัง Web Server ด้วยข้อความ “Get Message” และขั้นตอนสุดท้าย Web Server จะส่งเนื้อหากลับมายังเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้

@@@ โปรโตคอลสำหรับระบบเครือข่ายต่อไปนี้มีหน้าที่อะไรบ้าง

โปรโตคอล TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) เป็นระบบโปรโตคอล การสื่อสารพื้นฐานของระบบอินเทอร์เน็ต มันสามารถใช้เป็น โปรโตคอลในการสื่อสารภายใน เครือข่ายส่วนบุคคล เรียกว่า intranet และ extranet เมื่อมีการติดต่อโดยตรงกับ internet เครื่องคอมพิวเตอร์จะได้รับการคัดลอกโปรแกรม TCP/IP เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์อื่น ๆ เพื่อทำให้ส่งข้อความขอรับสารสนเทศ

TCP/IP เป็นโปรแกรม 2 เลเยอร์ TCP (Transmission Control Protocol) เป็นเลเยอร์ที่สูงกว่า ทำหน้าที่จัดการแยกข้อความหรือไฟล์แล้วประกอบให้เหมือนเดิม IP (Internet Protocol) เป็นเลเยอร์ที่ต่ำกว่า ทำหน้าที่จัดการส่วนของที่อยู่ของแต่ละชุดข้อมูล เพื่อทำให้มีปลายทางที่ถูกต้อง เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็น Gateway บนเครือข่ายจะตรวจที่อยู่นี้เพื่อหาจุดหมายในการส่งข้อความ ชุดข้อมูลอาจจะใช้เส้นทางไปยังปลายทางต่างกัน แต่ทั้งหมดจะได้รับการประกอบใหม่ที่ปลายทาง

TCP/IP ใช้ในแบบ client/server ในการสื่อสาร (ระหว่างคอมพิวเตอร์) ซึ่งผู้ใช้คอมพิวเตอร์ (client) เป็นผู้ขอและการบริการได้รับจากคอมพิวเตอร์เครื่องแม่ข่ายในระบบเครือข่าย การสื่อสารของ TCP/IP เป็นแบบจุดต่อจุด (point -to- point) หมายความว่าการสื่อสารแต่ละครั้งเกิดจากจุดหนึ่ง (เครื่อง host เครื่องหนึ่ง) ไปยังจุดอื่นหรือเครื่อง host เครื่องอื่นในเครือข่าย TCP/IP และโปรแกรมประยุกต์ระดับสูงอื่น ที่ใช้ TCP/IP สามารถเรียกว่า "Stateless" เพราะการขอแต่ละ client ได้รับการพิจารณาเป็นการขอใหม่โดยไม่สัมพันธ์กับการขอเดิม (แต่แตกต่างจากการสนทนาทางโทรศัพท์) การที่เป็นพาร์ทของเครือข่ายอิสระแบบ "Stateless" ดังนั้นทุกคนสามารถใช้พาร์ทได้อย่างต่อเนื่อง (หมายเหตุ เลเยอร์ของ TCP จะไม่ "Stateless" ถ้ายังทำการส่งข้อความใดข้อความหนึ่ง จะทำการส่งจนกระทั่งชุดข้อมูลนั้นได้รับครบชุด)

ผู้ใช้อินเตอร์เน็ต จำนวนมากคุ้นเคยกับการประยุกต์เลเยอร์ระดับสูง โดยใช้ TCP/IP เพื่อเข้าสู่ระบบอินเตอร์เน็ท ทั้งนี้รวมถึง World Wide Web's Hypertext Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP) ซึ่งในการเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ในระยะไกล และ Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) Protocol เหล่านี้ จะเป็นชุดเดียวกับ TCP/IP ในลักษณะ "Suite" เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล มักจะเข้าสู่อินเตอร์เน็ต ผ่าน Serial Line Internet Protocol (SLIP) หรือ Point-To-Point Protocol (PPP) โปรโตคอล แบบนี้จะควบคุมชุดข้อมูลของ IP ดังนั้น จึงสามารถใช้ส่งผ่านการติดต่อด้วยสายโทรศัพท์ ผ่านโมเด็ม Protocol ที่สัมพันธ์กับ TCP/IP ได้แก่ User Datagram Protocol (UDP) สำหรับใช้แทน TCP/IP ในกรณีพิเศษ ส่วนโปรโตคอลอื่นที่ใช้โดยเครื่อง host ของเครือข่ายสำหรับการแลกเปลี่ยนสารสนเทศกับ router ได้แก่ Internet Control Message Protocol (ICMP) Interior Gateway Protocol (IGP) Exterior Gateway Protocol (EGP) และ Border Gateway Protocol (BGP)

DHCP

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)

คือ โปรโตคอลที่ใช้ในการกำหนด IP Address อัตโนมัติแก่เครื่องลูกข่ายบนระบบ ที่ติดตั้ง TCP/IP สำหรับ DHCP server มีหน้าที่แจก IP ในเครือข่ายไม่ให้ซ้ำ เป็นการลดความซ้ำซ้อน เมื่อเครื่องลูกเริ่ม boot ก็จะขอ IP address, Subnet mark, หมายเลข DNS และ Default gateway

ขั้นตอนการเชื่อมต่อของเครื่องลูกกับ DHCP server

1. เครื่องลูกค้นหาเครื่อง DHCP server ในเครือข่าย โดยส่ง DHCP discover เพื่อร้องขอ IP address

2. DHCP server จะค้นหา IP ที่ว่างอยู่ในฐานข้อมูล แล้วส่ง DHCP offer กลังไปให้เครื่องลูก

3. เมื่อเครื่องลูกได้รับ IP ก็จะส่งสัญญาณตอบกลับ DHCP Request ให้เครื่องแม่ทราบ

4. DHCP server ส่งสัญญาณ DHCP Ack กลับไปให้เครื่องลูก เพื่อแจ้งว่าเริ่มใช้งานได้

ที่มา : http://sumatty.blogspot.com/2013/02/blog-post.html