คำถามท้ายบทที่ 4
1. มีโพรโทคอลอะไรบ้าง และแต่ละโพรโทคอลมีหน้าที่ทำอะไร
โพรโทคอลคือกฎระเบียบที่ถูกกำหนดขึ้นมาเพื่อใช้อธิบายวิธีการใช้อุปกรณ์ติดต่อซึ่งกัน และกัน เครื่องเมนเฟรมมีโพรโทคอลใช้งานเป็นของตนเองซึ่งแตกต่างจากโพรโทคอลที่ใช้กับเครื่องพีซี และ โพรโทคอลสำหรับเครื่องแต่ละชนิดก็มีการใช้งานอยู่หลายแบบ
โพรโทคอลทำหน้าที่กำหนดวิธีการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์คู่หนึ่ง ซึ่งมีรายละเอียดมากมาย สามารถแบ่งออกได้เป็นสามกลุ่มคือ
1. รูปแบบการสื่อสาร (Syntax) อธิบายโครงสร้างของข้อมูลที่จะแลกเปลี่ยนระหว่างกัน เช่น การกำหนดตำแหน่งและขนาดของข้อมูลแต่ละประเภท รวมทั้งชนิดของรหัสแทนข้อมูลที่ใช้
2. ความหมายที่ใช้ (Semantics) การกำหนดชนิดคำสั่ง และความหมายของคำสั่งนั้น ๆ เพื่อใช้สำหรับการควบคุมการทำงานและการตรวจสอบแก้ไขข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการสื่อสาร
3. ระยะเวลา (Timing) อธิบายวิธีการควบคุมการส่งและรับข้อมูลในรูปแบบของระยะเวลาที่ใช้ เช่น กำหนดให้ส่งข้อมูลหนึ่งบิตในเวลา 1 ไมโครวินาที นอกจากนี้ยังทำการปรับความเร็วในการทำงานของอุปกรณ์ให้เท่ากัน และกำหนดลำดับขั้นตอนในการนำส่งข้อมูล
ประเภทของโพรโทคอล
เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารแต่ละชนิดจะใช้โพรโทคอลต่างชนิดกัน เช่น เครื่องเมนเฟรมก็จะมีโพรโทคอลของตนเอง ซึ่งจะไม่เหมือนกับโพรโทคอลที่ใช้งานในเครื่องพีซีในทำนองเดียวกัน ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณก็ใช้โพรโทคอลที่แตกต่างไปจากโพรโทคอลที่ใช้ในระบบเครือข่ายวงกว้าง แม้ว่าจะมีการกำหนดมาตรฐานต่าง ๆ ออกมามากมายเพื่อทำให้โพรโทคอลสำหรับเครื่องชนิดเดียวกันหรือระบบเครือข่ายแบบเดียวกันสามารถทำงานร่วมกันได้ แต่ก็ไม่มีวิธีการหรือ สูตรสำเร็จที่ใช้ในการแยกประเภทของโพรโทคอลโดยตรง เช่น โพรโทคอลสำหรับเครื่องเมนเฟรมและโพรโทคอลบนอินเทอร์เน็ตสำหรับระบบเครือข่ายวงกว้าง โพรโทคอลเครื่องพีซีสำหรับระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ โพรโทคอลสำหรับระบบเครือข่ายไร้สาย และโพรโทคอลสำหรับเครื่องพีซีตระกูลแอปเปิล (Apple Macintosh) โพรโทคอลทั้งหมดในกลุ่มนี้จะอยู่ในประเภทโพรโทคอลชั้น เชื่อมต่อข้อมูล เนื่องจากมีการกำหนดรายละเอียดการทำงานในระดับชั้นเชื่อมต่อข้อมูลตามมาตรฐานรูปแบบโอเอสไอ
1. โพรโทคอลสำหรับระบบเครือข่ายวงกว้าง
ระบบเครือข่ายเริ่มต้นขึ้นมาจากการสร้างระบบเครือข่ายวงกว้างที่เชื่อมต่อกับเครื่อง เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน โพรโทคอลต่าง ๆ ถูกนำมาใช้งานและรวมกันเป็นโพรโทคอลที่ใช้อยู่ในระบบอินเทอร์เน็ต การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์มักไม่ได้เกิดขึ้นโดยตรงแต่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูลปริมาณมาก ๆ เป็นระยะทางไกล ข้อกำหนดของโพรโทคอลจึงต้องจัดการเกี่ยวกับปัญหาต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างการนำส่งข้อมูล
1.1 โพรโทคอลบนเครื่องเมนเฟรม
โพรโทคอลที่มีใช้งานบนเครื่องเมนเฟรมได้รับการพัฒนาขึ้นมาโดยกลุ่มบริษัทที่ทำธุรกิจการสื่อสารข้อมูลเป็นส่วนใหญ่และมักจะขยายขอบเขตการใช้งาน สำหรับระบบ เครือข่ายวงกว้างด้วยตัวระบบเครือข่ายวงกว้างนั้นถูกนำไปใช้ในกิจการทางทหารตั้งแต่ ค.ศ. 1950 และนำมาใช้งานทางพลเรือนต่อมาโพรโทคอลสำหรับเครื่องเมนเฟรม ได้แก่ โพรโทคอลจัดการระดับ ตัวอักษร โพรโทคอลจัดการแบบนับจำนวนไบต์ และโพรโทคอลจัดการระดับบิต นอกจากนี้ยังมี โพรโทคอล H.323 สำหรับการประชุมอิเล็กทรอนิกส์ทางไกล และโพรโทคอล X.25 สำหรับการใช้ในการสื่อสารระหว่างประเทศ
1.2 โพรโทคอลสำหรับระบบอินเทอร์เน็ต
โพรโทคอลที่ใช้สำหรับระบบอินเทอร์เน็ตเป็นการกำหนดวิธีการติดต่อ สื่อสารระหว่างอุปกรณ์ ซึ่งอาจจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารใด ๆ ผ่านระบบเครือข่ายโพรโทคอลนี้จึงมีหน้าที่ในการกำหนดรายละเอียดกระบวนการทำงานของตัวกลางให้เป็นมาตรฐานเดียวกันซึ่งโพรโทคอลที่ใช้ เช่น โพรโทคอลทีซีพี-ไอพี โพรโทคอลสำหรับระบบอินเทอร์เน็ตรุ่นที่ 6 โพรโทคอลสำหรับจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น
2 โพรโทคอลสำหรับระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ
การนำเครื่องพีซีจำนวนหนึ่งมาเชื่อมต่อเข้าด้วยกันภายในบริเวณที่จำกัด เช่น ภายในห้องทำงานเดียวกัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ข้อมูลและอุปกรณ์บางอย่างร่วมกัน ลักษณะโครงสร้างคอมพิวเตอร์กลุ่มนี้เรียกว่าเป็นระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ ในขณะที่โครงสร้างการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องเมนเฟรมเรียกว่า ระบบเครือข่ายวงกว้าง โพรโทคอลที่มีใช้งานกับเครื่องเมนเฟรมมักจะเป็นแบบที่เรียกว่า Proprietary คือมีคุณลักษณะเฉพาะที่สร้างขึ้นใช้งานกับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่ผลิตมาจากบริษัทเดียวกันเท่านั้น ในระบบ เครือข่ายเฉพาะบริเวณมีกระบวนการสร้างขึ้นมาใช้งานต่างออกไป กล่าวคือผู้ใช้มักจะเป็นผู้สร้างระบบ ขึ้นมาเอง
ซึ่งผู้ใช้จะเลือกอุปกรณ์และโปรแกรมต่าง ๆ ที่ผลิตมาจากบริษัทต่างกันแต่มีความเหมาะสมกับงานของตนเองเป็นหลัก ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณจึงมักจะเชื่อมต่อเครื่องพีซีและอุปกรณ์ต่างชนิดกัน ซึ่งสามารถทำงานร่วมกันได้ โพรโทคอลที่ใช้จึงต้องสามารถกำหนดวิธีการรับและส่งข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น โพรโทคอล X.PC โพรโทคอล อีเทอร์เน็ต โพรโทคอลโทเก้น โพรโทคอล IPX/SPX เป็นต้น
2.1 โพรโทคอล X. PC
โพรโทคอล X.PC ได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Tymnet สำหรับการเปลี่ยน รูปแบบของข้อมูลที่ส่งมาในแบบอะซิงโครนัสให้อยู่ในรูปแบบที่สามารถส่งออกไปทางระบบเครือข่ายแบบสวิทซิ่งได้ นั่นคือการแปลงข้อมูลแบบอะซิงโครนัสที่ส่งมาจากเครื่องพีซีเพื่อส่งออกไปทางระบบเครือข่าย X.25 ซึ่งทำงานในระบบซิงโคนัส โพรโทคอลนี้ยังช่วยให้เครื่องพีซีสามารถเปิดช่องสื่อสาร (Session) ได้มากกว่าหนึ่งช่องทางพร้อมกัน ซึ่งหมายถึงคือเครื่องพีซีสามารถติดต่อกับโฮสต์หลายโฮสต์ได้พร้อมกัน และยังมาใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องพีซีด้วยกันเอง การตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลใช้วิธีตรวจสอบข้อมูลแบบซ้ำซ้อนแบบวนซ้ำ (CRC) เหมือนกับโพรโทคอลเคอร์มิท
2.2 โพรโทคอลอีเทอร์เน็ต
โพรโทคอลอีเทอร์เน็ต (Ethernet Protocol) ได้รับการพัฒนาขึ้นมาโดยบริษัท Xerox Corporation เป็นโพรโทคอลที่สร้างขึ้นมาเป็นกลุ่มแรกสำหรับใช้งานบนระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ แม้ว่าโพรโทคอลนี้จะไม่สามารถส่งข้อมูลได้เร็วที่สุดหรือไม่มีประสิทธิภาพสูงสุด แต่ก็ถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบัน เนื่องจากไม่มีความซับซ้อนมากนักทั้งในการติดตั้งและในระหว่างการใช้งาน และมีความไว้วางใจได้ในระดับที่ดีมาก ระบบนี้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็ว 10 Mbps ในรุ่นใหม่ เรียกว่า Fast Ethernet จะมีความเร็วสูงถึง 100 Mbps และรุ่นล่าสุด เรียกว่า Gigabit Ethernet จะมีความเร็วสูงถึง 1,000 Mbps โพรโทคอลนี้มีหลักการทำงานเรียกว่า CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) ซึ่งยอมให้เครื่องพีซีหรืออุปกรณ์สื่อสารที่พร้อมสามารถส่งข้อมูลได้ในทันทีที่ตรวจพบสัญญาณพาหะ (Carrier Signal) ซึ่งเป็นสถานะที่ไม่มีผู้ใดกำลังส่งข้อมูลอยู่เลย อย่างไรก็ตาม อาจมีเครื่องพีซีหรืออุปกรณ์ส่งข้อมูลออกมาพร้อม ๆ กัน ทำให้เกิดปัญหาสัญญาณชนกัน (Collision) ทำให้สัญญาณเหล่านั้นเสียหายใช้การไม่ได้ ผู้ที่กำลังส่งสัญญาณทั้งหมดในขณะนั้นจะต้องหยุดส่งสัญญาณและรอคอยด้วยระยะเวลาที่ไม่เท่ากันหลังจากนั้นจึงจะสามารถส่งสัญญาณได้ตามปกติ
2.3 โพรโทคอลส่งผ่านโทเก้น
โพรโทคอลส่งผ่านโทเก้น (Token Passing) ปรับปรุงวิธีการใช้สายสื่อสารของโพรโทคอลอีเทอร์เน็ตให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น โพรโทคอลนี้จะใช้ข้อมูลพิเศษเรียกว่า โทเก้น (Token) ซึ่งมีขนาดหลายบิตส่งผ่านไปยังอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อบนระบบเครือข่ายเดียวกัน อุปกรณ์ใดต้องการส่งข้อมูลก็จะต้องมีโทเก้นไว้ในครอบครองก่อน
3 โพรโทคอลสำหรับระบบเครือข่ายไร้สาย
ระบบเครือข่ายไร้สายนับว่าเป็นระบบที่ใหม่มากเมื่อเปรียบเทียบกับระบบเครือข่ายแบบอื่น การออกแบบโพรโทคอลจำเป็นจะต้องคำนึงถึงการส่งข้อมูลในรูปแบบของคลื่นวิทยุและการเชื่อมต่อเข้ากับระบบเครือข่ายอื่น โพรโทคอลสองแบบที่นิยมนำมาใช้งานคือ CDPD และ WAP
3.1 โพรโทคอล CDPD
โพรโทคอล CDPD (Cellular Digital Packet Data) หรือ Wireless IP ช่วยให้ ผู้ใช้ที่มีอุปกรณ์สื่อสารโมเด็มแบบไร้สายสามารถส่งแพ็กเกตข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายแพ็กเกตสวิท ไร้สาย (Wireless Packet Switched Digital Network) โพรโทคอล CDPD ช่วยให้ผู้ใช้สามารถติดต่อระบบอินเทอร์เน็ตได้ที่ความเร็วไม่เกิน 19.2 Kbps โดยการส่งสัญญาณสลับกับเสียงสนทนาที่ใช้ความถี่เดียวกันในช่องสัญญาณเดียวกันโพรโทคอล CDPD มีโครงสร้างตามรูปแบบโอเอสไอ โดยทำงานในชั้นสื่อสารกายภาพและชั้นเชื่อมต่อข้อมูล และยังสามารถทำงานร่วมกับโพรโทคอลไอพีทีใช้บนระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต จึงส่งข้อมูลแบบหลายจุด (Multicast) ได้ คือส่งข้อมูลแพ็กเกตเดียวไปยังผู้รับหลายคน เช่น ผู้บริหารที่สำนักงานสามารถส่งแพ็กเกตเดียวที่อาจเป็นการเรียกประชุมด่วนไปยังผู้แทนฝ่ายขายทุกคนซึ่งอาจจะอยู่กับลูกค้าที่ไหนก็ได้
การแลกเปลี่ยนสัญญาณระหว่างผู้ใช้ที่อยู่ในระบบเครือข่าย CDPD กับระบบเครือข่ายแบบอื่นจะต้องมีจุดเชื่อมต่อหรือจุดแลกเปลี่ยนสัญญาณ ซึ่งอาจเป็นการเชื่อมต่อไปยังระบบ CDPD อื่น ติดต่อกับไอเอสพีของระบบอินเทอร์เน็ต หรือระบบเครือข่ายแบบอื่น
3.2 โพรโทคอล WAP
โพรโทคอล WAP (Wireless Application Protocol) ได้รับการพัฒนาขึ้นมาจากษริษัท Motorola, Nokia และ Phone.Com ในปี พ.ศ. 2540 มีหน้าที่ให้บริการสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่ทำงานบนระบบเครือข่ายไร้สาย ซึ่งในที่นี้ยังคงจำกัดเพียงโปรแกรมประเภทเว็บบราวเซอร์เท่านั้น โพรโทคอลนี้ควบคุมการทำงานจากผู้ส่งข้อมูลไปจนถึงตัวผู้รับข้อมูล ซึ่งมีลักษณะแบบ Client/Server ดังนั้นผู้ใช้จำเป็นจะต้องติดตั้งโปรแกรมควบคุมประเภท Client Software เรียกว่า WAP-enabled ส่วนผู้ให้บริการก็จะต้องติดตั้งโปรแกรม Server Software สำหรับควบคุมการติดต่อจากผู้ใช้ผ่านระบบเครือข่ายไร้สาย
3.3 โพรโทคอล Apple Talk
บริษัท Apple Computers ซึ่งเป็นบริษัทผลิตเครื่องพีซีอีกแบบหนึ่งที่มีชื่อเสียงมาก ได้ออกแบบโพรโทคอลสำหรับใช้งานบนระบบเครือข่ายที่เชื่อมต่อเครื่อง Macintosh ของตนเองเข้าด้วยกัน เรียกว่า Apple Talk (เพื่อแข่งขันกับเครื่องคอมพิวเตอร์พีซีในตระกูลไอบีเอ็ม) โพรโทคอลนี้ใช้วิธีการทำงานแบบ CSMA เหมือนกับที่ใช้บนเครือข่ายอีเทอร์เน็ต แต่ไม่ใช้การตรวจจับสัญญาณซ้อนแบบ Carrier Detect (CD) บริษัทฯ ได้พัฒนาวิธีการหลีกเลี่ยงการเกิดสัญญาณซ้อน เรียกว่า CA (Collision Avoidance) เพื่อให้ระบบเครือข่ายมีประสิทธิภาพการทำงานสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม โพรโทคอลนี้สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ได้มากที่สุดเพียง 32 เครื่อง และส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 230 Kbps ภายในระยะ 1,000 ฟุตเท่านั้น แต่ก็มีข้อดีตรงที่อุปกรณ์ระบบเครือข่ายจะติดตั้งมาพร้อมกับเครื่องเรียบร้อยแล้ว ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้งานระบบเครือข่ายได้ในทันที ซึ่งโครงสร้างของโพรโทคอล Apple Talk ที่สอดคล้องกับรูปแบบโอเอสไอ
2. นศ.ใช้โพรโตคอลอะไรบ้าง จงอธิบายว่าทำอะไร
SMTP เป็นการให้บริการเพื่อรับส่งจดหมายอิเลคทรอนิคส์ (E-Mail) โดยที่ SMTP จะมีตู้ไปรษณีย์เพื่อทำหน้าที่รับจดหมายจากผู้อื่นที่ต้องการส่งให้ และเก็บจดหมายของผู้ใช้ที่ต้องการส่งไปยังผู้ใช้อื่น เมื่อถึงกำหนดเวลาที่ตั้งไว้โปรแกรมจะทำการส่งจดหมายออกและรับจดหมายเข้ามา ผู้ใช้ก็สามารถจะเปิดอ่านได้เมื่อต้องการ ส่วนการรับส่งจดหมายระหว่างเครื่องลูกข่ายกับ SMTP Server ในลักษณะที่เป็น Client/Server จะใช้โปรโตคอลที่ชื่อว่า POP3 (Post Office Protocol)
HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) ใช้ในการติดต่อรับส่งข้อมูลชนิดไฮเปอร์เท็กซ์ (Hypertext) ระหว่างเครื่องลูกข่ายกับ WWW Server (World Wide Web) โดยที่เอกสารนี้จะอยู่ในรูปแบบที่เขียนในภาษา HTML (Hyper Text Markup Language) เอกสารแต่ละชิ้นจะสามารถเชื่อมโยงไปยังเอกสารชิ้นอื่นได้ ซึ่งเอกสารที่ถูกเชื่อมโยงนี้อาจจะอยู่บนเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกันหรือต่างเครื่องกันก็ได้
DNS ( Domain Name System) ในการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบที่ใช้โปรโตคอล TCP/IP นั้นเครื่องเซิร์ฟเวอร์และเครื่องลูกข่ายทุกตัวจะต้องมีหมายเลขที่ใช้ในการระบุตัวเองคล้ายกับชื่อ-นามสกุลของคนเรา หมายเลขที่กล่าวมานี้เรียกว่า IP Address โดยเขียนในลักษณะนี้ 203.154.126.134 การจดจำ IP Address เป็นสิ่งที่ทำได้ยากกว่าการจำชื่อของเครื่องคอมพิวเตอร์ ดังนั้นจึงเกิดการสร้างเซิร์ฟเวอร์ที่จะให้บริการการสอบถามชื่อเครื่องและ IP Address ในเครือข่ายอินเตอร์เน็ตขึ้นมา ซึ่งเรียกว่า Domain Name Services ในการใช้งานนั้นผู้ใช้เพียงแต่ระบุ IP Address ของเครื่องที่ให้บริการนี้แล้วเมื่อต้องการจะติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดในเครือข่ายอินเตอร์เน็ต DNS จะช่วยค้นหา IP Address ของเครื่องที่ต้องการให้เพื่อให้โปรแกรมสามารถใช้ IP Address ที่ได้ในการติดต่อ
