-IPv4 และ IPV6 แตกต่างกันอย่างไร

IPv4 และ IPV6 แตกต่างกันอย่างไร

   เมื่อเราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานอินเทอร์เน็ต คงจะเคยเห็นตัวเลขแปลกๆ เช่น 127.0.0.1 หรือ 192.168.1.1 หรือจำนวนอื่นๆ ตัวเลขเหล่านี้คืออะไรกัน

            ตัวเลขเหล่านี้คือหมายเลข IP ประจำเครื่อง โดย IP ก็ย่อมาจากคำว่า Internet Protocol หน้าที่ของเจ้าเลขพวกนี้ก็คือ เป็นหลายเลขที่ใช้ในระบบเครือข่าย เป็นหมายเลขประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ของเรา ในกรณีที่เราเชื่อมต่อกับระบบเครือข่าย ยกตัวอย่างง่ายๆ เช่น โทรศัพท์มือถือทุกเครื่องก็จะมีเลขหมายหรือเบอร์โทรศัพท์เพื่อบอกว่าถ้าจะติดต่อเครื่องนี้ให้โทรมาที่เบอร์นี้นะ เช่นเดียวกันคอมพิวเตอร์ก็มีเลขหมายหรือพูดง่ายก็คือชื่อมันนั่นเอง เพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ต่างๆ บนระบบเครือข่ายรู้จักกัน

จากหมายเลข IP ที่ยกตัวอย่างไปด้านบน เราเรียกว่า IPv4  โดยจะเป็นหมายเลขที่มีทั้งหมด 32 บิต (แต่ละช่วงเว้นวรรคด้วย . ) แบ่งเป็นช่วงละ 8 บิต โดยตัวเลข 8 นี้ก็จะมีค่าตั้งแต่ 0 – 255 ดังนั้น IPv4 จึงมีหมายเลขได้ตั่งแต่ 0.0.0.0 ถึง 255.255.255.255 แต่ก็ใช่ว่าทุกตัวจะใช้ได้หมดนะ เพราะจะมีบางหมายเลขที่ถูกเก็บไว้ใช้งานเฉพาะ

IPv4 ทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็น Class ชนิดต่างๆ เพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานที่ต่างกันไป ดังนี้

คลาส A เริ่มตั้งแต่ 1.0.0.1 ถึง 127.255.255.254

คลาส B เริ่มตั้งแต่ 128.0.0.1 ถึง 191.255.255.254

คลาส C เริ่มตั้งแต่ 192.0.1.1 ถึง 223.255.254.254

คลาส D เริ่มตั้งแต่ 224.0.0.0 ถึง 239.255.255.255 ใช้สำหรับงาน multicast

คลาส E เริ่มตั้งแต่ 240.0.0.0 ถึง 255.255.255.254 ถูกสำรองไว้ ยังไม่มีการใช้งาน

สำหรับไอพีในช่วง 127.0.0.0 ถึง 127.255.255.255 ใช้สำหรับการทดสอบระบบ

แต่หมายเลข IP ด้านบนนี้ก็ยังถูกแบ่งออกเป็นอีก 2 ประเภทคือ IP ส่วนตัว (Private IP) และ IP สาธารณะ (Publish IP)โดย IP ส่วนตัวมีไว้สำหรับใช้งานภายในองค์กรเท่านั้น ได้แก่

ไอพีส่วนตัว คลาส A เริ่มตั้งแต่ 10.0.0.0 ถึง 10.255.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.0.0.0 ขึ้นไป

ไอพีส่วนตัว คลาส B เริ่มตั้งแต่ 172.16.0.0 ถึง 172.31.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.240.0.0 ขึ้นไป

ไอพีส่วนตัว คลาส C เริ่มตั้งแต่ 192.168.0.0 ถึง 192.168.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.255.0.0 ขึ้นไป

 

            ไอพีส่วนตัวข้างต้นถูกกำหนดให้ไม่สามารถนำไปใช้งานในเครือข่ายสาธารณะ (Internet) ส่วน IP สาธารณะมีไว้สำหรับให้แต่ละองค์กร หรือแต่ละบุคคลใช้ในการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเข้าหากัน

จากช่วงของ IPv4 ตั้งแต่ 1.1.1.1 ถึง 255.255.255.255 ถ้าคอมพิวเตอร์ 1 เครื่องใช้หนึ่งหมายเลข เช่น เครื่องหนึ่งใช้ 1.1.1.1 เครื่องที่สองใช้ 1.1.1.2 เราก็จะประมาณได้ว่าเราจะมีคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงอยู่ในระบบเครือข่ายได้ทั้งหมดประมาณ 232 เครื่อง ซึ่งเป็นตัวเลขที่เยอะมาก แต่ก็ยังเยอะไม่พอ เพราะว่า IPv4 ที่แจกจ่ายให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วโลกได้กำลังจะหมดลงไปแล้ว

ถ้าเราซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์มาแล้วไม่มี IP ให้เราใช้ล่ะ วิธีการที่นักคอมพิวเตอร์แก้ไขก็คือการกำหนดหมายเลข IP ใหม่ขึ้นมา โดย IP ใหม่นี้ถูกเรียกว่า IPv6 (Internet Protocol version 6) ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลน IP โดย IPv6 นี้ใช้ระบบเลข 128 บิต ดังนั้นจึงมีจำนวน IP ได้มากสุดถึง 2128 หมายเลข เยอะมากที่จะพอให้มนุษย์บนโลกนี้ใช้ได้ไปอีกนานเลยทีเดียว

SUBNET MASK

Subnet mask เป็น Parameter อีกตัวหนึ่งที่ต้องระบุควบคู่กับหมายเลข IP Address หน้าทีของ subnet คือ ตัวที่แบ่ง IP address ที่ได้มาให้เป็นกลุ่มย่อย ช่วยในการแยกแยะว่าส่วนใดภายในหมายเลข IP Address เป็น Network Address และส่วนใดเป็นหมายเลข Host Address ดังนั้น ท่านจะสังเกตได้ว่า เมื่อเราระบุ IP Address ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เราจำเป็นต้องระบุ Subnet mask ลงไปด้วยทุกครั้ง

Default Subnet mask ของแต่ล่ะ Class ดั้งนี้

• Class A จะมี Subnet mask เป็น 255.0.0.0 หรือเลขฐานสองดัง้นี้

11111111.00000000.00000000.00000000

(รวมเลข 1 ให้หมด ก็จะได้เท่ากับ 255)

• Class B จะมี Subnet mask เป็น 255.255.0.0 หรือเลขฐานสองดัง้นี้

11111111.11111111.00000000.00000000

• Class C จะมี Subnet mask เป็น 255.255.255.0 หรือเลขฐานสองดัง้นี้

11111111.11111111.11111111.00000000

"ตำแหน่งของ Bit ไหน ในหมายเลข IP Address ที่ถูกกันไว้ให้เป็น Network Address หรือ Subnet Address จะมีค่าของ Bit ตำแหน่งที่ตรงกันใน Subnet mask เป็น 1 เสมอ"

หลักการพื้นฐานของการทำ Subnet

หลักการทำงานมีอยู่ว่า เราจะต้องยืม bitในตำแหน่งที่แต่เดิมเคยเป็น Host Address มาใช้เป็น Sub-network Address ด้วยการแก้ไขค่า Subnet mask ให้เป็นค่าใหม่ที่เหมาะสม

สูตรการคำนวณ  2 ยกกำลัง n  - 2

การวางแผน คำนวณ Subnet

1. หาจำนวน Segment ทั้งหมดที่ต้องการ Subnet address   จำนวนใน Segment ในที่นี้ นับจำนวน network ที่อยู่ในแต่ล่ะฝั่ง Router หรือของ switch Layer 3 หรือ หากมีการ implement VLAN จะนับจำนวนของ VLANก็ได้

2. จำนวนเครื่อง computer ทั้งหมดในแต่ล่ะ Segment (ในที่นี้เราสมมุติ ว่าจำนวนเครืื่อง มีจำนวนใกล้เคียงกัน)

3. หาจำนวน bit ที่จะต้องยืมมาใช้เป็น Subnet Address โดยพิจารณาจาก ข้อ.1  และ ข้อ.2 โดยอาศัยสูตรง่าย ๆ

ถ้ายืมมาจำนวน x bit แล้ว ถ้านำเอา 2 มายกกำลังด้วย x แล้ว หักลบออกอีก 2 แล้วได้ค่ามากกว่า หรือ เท่ากับจำนวน

Subnet address ที่เราต้องการ

ขั้นต่อมา  ก็ต้องนำ bit ที่เหลือจากการยืมมา เข้าสูตรเดิมคือ  2 ยกกำลัง n -2 = ??

4. นำ subnet mask ที่ได้มาคำนวณร่วมกับหมายเลข Network Address เดิมเพื่อหา Subnet Address ทั้งหมดที่เป็นไปได้ เพื่อที่จะนำไปกำหนดให้กับ Network แต่ล่ะ Segment

5. คำนวณหมายเลข IP Address ที่เป็นไปได้ทั้งหมดในแต่ล่ะ Subnet แล้วนำไป กำหนดให้กับเครื่อง computer เครื่อง server   และแต่ล่ะ interface ของ router จนครบ

 ถ้าสมมุติเราได้ IP ที่มีชุดหมายเลข Network เป็น 20.0.0.0 ซึ่งทางเทคนิคจะเห็นว่าเป็นหมายเลข IP Class A

ที่เป็น Private IP Address สามารถกำหนดให้เครื่อง ได้ตั้งแต่หมายเลข 20.0.0.1 - 20.255.255.254 โดยมีหมายเลข Network เป็น 20.0.0.0 และหมายเลข Broadcast เป็น

20.255.255.255 แล้วถ้าเรานำมาใช้จริงก็จะเห็นว่ามันจะเห็นกันทั้งหมดเพราะว่า มันอยู่ใน network เดียวกัน เพราะฉะนั้นเวลาเราจะทำ subnet เราก็แบ่งไปตามที่เราต้องการเช่น

เราอยากให้ byte ที่ 2 เป็นแผนก byte ที่ 3 เป็นหน่วยในแผนก (อันที่แบ่งผมมั่วๆนะคับ)ประโยชน์ของ subnet ก็คือเผื่อทำให้การบริหารจัดการมีประสิทธิภาพและเพื่อประโยชน์

ในด้านระบบความปลอดภัยของข้อมูล

NAT เป็นการแก้ปัญหาจากการที่อินเตอร์เน็ตมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้ IP ไม่เพียงพอต่อการใช้งาน โดย NAT สามารถแปลง IP หลายๆ ตัวที่ใช้ภายในเครือข่ายให้ติดต่อกับเครือข่ายอื่นโดยใช้ IP เดียวกัน ซึ่งวิธีการทำงานก็คือ

เมื่อมีการเริ่มทำงาน มันจะสร้างตารางไว้เก็บข้อมูล IP address ของเครื่องในเครือข่ายภายในที่ส่ง packet ผ่าน NAT device และจากนั้นมันก็จะสร้างตารางไว้เก็บข้อมูลหมายเลขพอร์ต ที่ถูกใช้ไปโดย outside IP address เมื่อมีการส่ง packet จากเครือข่ายภายในไปยังเครือข่ายภายนอก NAT device จะมีกระบวนการทำงานคือ

1. มันจะบันทึกข้อมูล source IP address และ source port number ไว้ในตารางที่เกี่ยวข้อง

2. มันจะแทนที่ IP ของ packet ด้วย IP ขาออกของ NAT device เอง (ในที่นี้คือ 203.154.207.76)

3. มันจะ assign หมายเลขพอร์ตใหม่ให้กับ packet และบันทึกค่าพอร์ตนี้ไว้ในตาราง และกำหนดค่านี้ลงไปใน source port number ของ packet นั้น

4. จากนั้นจะคำนวณหา IP, TCP checksum อีกครั้งเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง

และเมื่อ NAT device ได้รับ packet ย้อนกลับมาจาก external network มันจะตรวจสอบ destination port number ของ packet นั้นๆ แล้วนำมาเปรียบเทียบกับข้อมูล source port number ในตารางที่บรรจุข้อมูลไว้ ถ้าเจอข้อมูลที่ตรงกันมันก็จะเขียนทับ destination port number, destination IP address ของ pakcet นั้นๆ แล้วจึงส่ง packet นั้นไปยังเครื่องอยู่ภายในเครือข่ายภายในที่เป็นผู้สร้าง packet นี้ขึ้นมาในครั้งแรก

Default gateway

เกตเวย์ (Gateway)

เป็นจุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ gateway และ node ของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node แบบ gateway

ในระบบเครือข่ายของหน่วยธุรกิจ เครื่องแม่ข่ายที่เป็น node แบบ gateway มักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องแม่ข่ายแบบ proxy และเครื่องแม่ข่ายแบบ firewall นอกจากนี้ gateway ยังรวมถึง router และ switch

เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยสามารถเชื่อมต่อ LAN หลายๆ เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างกัน และใช้สื่อส่งข้อมูลต่างชนิดกันได้อย่างไม่มีขีดจำกัด ตัวอย่างเช่น เชื่อมต่อ Ethernet LAN ที่ใช้สายส่งแบบ UTP เข้ากับ Token Ring LAN ได้

 

เกตเวย์เป็นเหมือนนักแปลภาษาที่ทำให้เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างชนิดกันสามารถสื่อสารกันได้ หากโปรโตคอลที่ใช้รับส่งข้อมูลของเครือข่ายทั้งสองไม่เหมือนกันเกตเวย์ ก็จะทำหน้าที่แปลงโปรโตคอลให้ตรงกับปลายทางและเหมาะสมกับอุปกรณ์ของฮาร์ดแวร์ที่แต่ละเครือข่ายใช้งานอยู่นั้นได้ด้วย ดังนั้นอุปกรณ์เกตเวย์จึงมีราคาแพงและขั้นตอนในการติดตั้งจะซับซ้อนที่สุดในบรรดาอุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมด

default gateway คืออะไร

Default Gateway คือ ทางหลักในการสื่อสารกับ PC ที่อยู่ subnet อื่น โดยส่วนใหญ่แล้วจะหมายถึง PC ที่ทำหน้าที่ DHCP Server ( แจก IP ) เมื่อมีข้อมูลที่ต้องส่งออกไป subnet อื่น ข้อมูลก็จะวิ่งผ่าน Default Gateway

อธิบายกันแบบง่ายๆชาวบ้านๆ มันก็คือ IP address ตัวนึงที่ถูกจองไว้สำหรับใช้เป็นช่องทางในการติดต่อสื่อสารกับเครื่องอื่นๆในเครือข่าย  ปกติแล้วในเครือข่ายเดียวกันหรือวงแลนเดียวกันจะต้องมีเลข default gateway เบอร์เดียวกันไม่งั้นจะเชื่อมต่อข้อมูลกันไม่ได้   และแน่นอนว่าเราไม่สามารถเอาเลข IP ของ default gateway มาใช้เป็น IP เครื่องเราได้

ยกตัวอย่าง default gateway ที่เราเห็นๆกันอยู่ก็คือ ip addrress ของ เราเตอร์เชื่อมต่ออินเตอร์เน็ทตามบ้าน

suffix 

suffix (ปัจจัย) คือคำที่เติมท้ายคำอื่น แล้วให้คำนั้นเปลี่ยนชนิดของคำไป (เช่น อาจเปลี่ยนจากคำนามเป็นคำคุณศัพท์ เป็นต้น) แต่ความหมายของคำนั้นยังเหมือนเดิม เช่น employ (ว่าจ้าง) เป็น verb (คำกริยา) หากเราเติม Suffix "-er" เป็นemployer (นายจ้าง ความหมายยังคล้ายของเดิม แต่ขอให้สังเกตว่าจะเปลี่ยนหน้าที่เป็น noun (คำนาม) เพื่อความสะดวกในการจำ เลยได้รวบรวมเป็นกลุ่มๆไว้ดังนี้

disconnected   คือ ตัดการเชื่อมต่อ

Ethernet   คือ   อีเธอร์เน็ต

Specific   คือ   โดยเฉพาะ

Adapter   คือ   อะแดปเตอร์

Comments