Monster Mickey

แบบจำลอง OSI (THE OSI MODEL)
หน่วยงาน ISO (International Standards Organization) ก่อตั้งในปี1947 เป็นองค์กรนานาชาติทำหน้าที่ตกลงเกี่ยวกับข้อกำหนดมาตรฐานระหว่างประเทศ ซึ่งครอบคลุมเกี่ยวกับเครือข่ายการสื่อสาร เรียกว่าแบบจำลอง OSI (Open Systems Interconnection Model) หรือ OSI Model เริ่มขึ้นครั้งแรกในปี 1970

สถาปัตยกรรมของเลเยอร์ (Layered Architecture)
การสื่อสารระหว่างจุดเชื่อมต่อระดับเดียวกัน (Peer-to-Peer Process) จะเป็นการโต้ตอบภายในชั้นเดียวกันภายใต้ Protocol ที่นิยามเฉพาะสำหรับชั้นนั้น ซึ่งมีจุดเด่นที่สำคัญในแง่ของความยืดหยุ่น (Flexibility) และความโปร่งใส (Transparent) ระหว่างชั้น ดังรูป


Layer 1: Physical Layer
Layer นี้ รับผิดชอบในการส่ง “กลุ่มของบิต (Bit Stream)” จาก Node หนึ่ง ไปยังอีก Node หนึ่ง และนอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เชื่อมต่อผ่าน Physical Medium รับผิดชอบแปลงบิตเป็นสัญญาณ เรื่องของการ Interface, สายนำสัญญาณ ,มองเห็นข้อมูลในลักษณะ Bit Stream

Layer 2: Data Link Layer
Layer นี้ รับผิดชอบ การควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลระหว่าง Node เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด โดยทำหน้าที่
- บริหารจัดการ การใช้ตัวกลาง (Access Control) ณ เวลาใดๆ ในกรณีมีการใช้งานร่วมกัน
- ระบุ Node ถัดไป (H2) ในการส่ง Bit Stream/Frame(ปณ. ปลายทาง ถ้าอยู่นอกเครือข่าย)
- ควบคุมอัตราการไหลของข้อมูล (Flow Control) และแก้ไขข้อผิดพลาด (Error Control) (T2)
- ถ้าหากมีการสูญหายของเฟรมข้อมูล ซึ่งอาจเนื่องมาจากสัญญาณรบกวนจากภายนอกหรือข้อผิดพลาดอื่นๆ ในกรณีนี้ฝ่ายผู้ส่งจะต้องส่งเฟรมข้อมูลเดิมออกมาใหม่

Layer 3: Network Layer
Layer นี้ รับผิดชอบในการส่ง “ข้อมูล” จาก Node ต้นทางไปยัง Node ปลายทาง (อาจอยู่ต่าง Network ได้) โดยสมบูรณ์
- Logical Addressing คือ ระบบการกำหนดหมายเลขตำแหน่ง (ของ Node)เพื่อให้สามารถแยกแยะ Node ต่าง Network ได้ (เช่น IP Address)
- Routing คือ ระบบการกำหนดเส้นทางลำเลียงข้อมูลจากต้นทาง-ปลายทาง

Layer 4: Transport Layer

Layer นี้ รับผิดชอบการส่งข้อมูลให้ถูกต้องจากต้นทางถึงปลายทาง(End-to-End), จัดการในเรื่อง Error และ Flow Control ในระดับต้นทางถึงปลายทาง ข้อมูลที่ส่งจะถูกแบ่งเป็น Segment

Layer 5: Session Layer

Network คือกลุ่มของอุปกรณ์ (Devices) ที่สามารถ รับ และส่งข่าวสาร ผ่านทางอุปกรณ์นำข้อมูล (Carrier หรือ Link) ในทางปฏิบัติ เพื่อให้การบริหารจัดการข้อมูล เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการที่เกิดขึ้นจึงประกอบด้วยการทำงาน เกี่ยวเนื่องกันเป็นลำดับชั้น (Layers)

หน้าที่แบบระดับชั้น
กระบวนการของการสื่อสารแบบระดับชั้น (Layered Tasks หรือ Stack) อ้างอิงตามองค์ประกอบ 5 ประการตามนิยามของการสื่อสารข้อมูล ตัวอย่างเช่น การส่งจดหมายทางไปรษณีย์ต่อไปนี้
• Protocol หมายถึง ชุดของกฎหรือข้อตกลง ในที่นี้คือระบบการส่งจดหมายทางไปรษณีย์
• Message คือ จดหมาย ประกอบด้วยข้อมูล ที่ต้องการสื่อสาร
• Sender ได้แก่ ผู้ส่งเขียนจดหมาย สอดไปในซอง (Packet) ติดแสตมป์ (Protocol) แล้วหย่อนลงตู้ไปรษณีย์
• Medium คือ เส้นทางการขนส่งจดหมายกำหนดโดยที่ทำการไปรษณีย์ ส่วนกลาง และท้องถิ่น
• Receiver ได้แก่ ผู้รับหยิบจดหมายจากตู้รับหน้าบ้าน เปิดซอง แล้วอ่านข่าวสารในตัวจดหมาย

จากตัวอย่างจะเห็นว่า Protocol การส่งจดหมายทางไปรษณีย์ มีการทำงานเป็นลำดับขั้นเรียกว่า Hierarchy หมายถึง ลำดับของขั้นตอนดำเนินการซึ่งต้องสอดคล้องกัน (จำนวนเท่ากัน และมีหน้าที่สมมูลกัน) ทั้งทางด้านส่งและด้านรับ
Services หมายถึงการใช้ผลลัพธ์ (เช่น ข้อมูล และการระบุตำแหน่ง เป็นต้น) จากขั้นตอนที่ต่ำกว่า โดยขั้นตอนที่สูงถัดขึ้นไป

แบบจำลองระดับชั้นของการส่งจดหมาย (Layered Post Model)


แบบจำลองของการส่งจดหมายแสดงดังรูป ประกอบด้วย 3 ระดับชั้นได้แก่ Higher Layer Middle Layer และ Lower Layer ซึ่งแต่ละชั้นจะมีการทำงานที่สอดคล้องกัน ระหว่างฝั่งด้านส่ง (Sender) และด้านรับ (Receiver) ดังต่อไปนี้
• Higher Layer เกี่ยวข้องกับผู้ส่ง และรับปลายทาง กล่าวคือ เขียนจดหมายใส่ซองหย่อนลงตู้ไปรษณีย์ และการหยิบซองจดหมายจากตู้ไปรษณีย์มาเปิดอ่าน
• Middle Layer เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนจดหมายระหว่าง ตู้ไปรษณีย์ กับที่ทำการไปรษณีย์
• Lower Layer เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนจดหมายระหว่าง ที่ทำการไปรษณีย์ ของทั้งสองฝั่ง

credit : http://personal.sut.ac.th/paramate/

การสื่อสารข้อมูลระหว่าง อุปกรณ์ รับ-ส่ง 2 ชุด สามารถทำได้ 3 รูปแบบ (Mode) กล่าวคือ


1. Simplex คือ การสื่อสารที่เกิดขึ้นได้เพียงทิศเดียว ตลอดเวลาการ เชื่อมต่อ จะมีเพียงอุปกรณ์ชุดเดียวเท่านั้น ทำหน้าที่ส่งข้อมูล (Transmitter) และ อุปกรณ์อีกชุดหนึ่งทำหน้าที่รับข้อมูล (Receiver) เช่น การสื่อสาร ระหว่าง Mainframe กับ Monitor ดังรูป และ การเชื่อมต่อคีย์บอร์ดรุ่นเก่า ชุดบังคับวิทยุรถยนต์เด็กเล่นอย่างง่าย เป็นต้น

2. Half-Duplex คือ การสื่อสารที่อุปกรณ์ทั้งสองชุด สามารถส่งและรับข้อมูลได้ ทว่า อุปกรณ์แต่ละชุดไม่สามารถทำหน้าที่สองอย่างพร้อมๆ กันได้ กล่าวคือ ณ เวลาใดๆ จะมีเพียงอุปกรณ์ชุดเดียวเท่านั้น ทำหน้าที่ส่งข้อมูล ในขณะที่อุปกรณ์อีกชุดหนึ่ง รับข้อมูล ซึ่งอุปกรณ์คู่นี้ สามารถสลับบทบาท หน้าที่ได้ ตลอดการเชื่อมต่อ เช่น การสื่อสารวิทยุรับ–ส่ง (CB : Citizen Band) การสื่อสารบนพอร์ต (Port) อนุกรมของระบบอุตสาหกรรม เป็นต้น ในกรณีทั่วไประหว่างการสื่อสารแบบ Half Duplex ฝ่ายที่ส่งข้อมูลในขณะนั้น ต้องระบุข่าวสาร 3 ส่วน ได้แก่ ชื่อหรือหมายเลขผู้ส่ง ข้อความที่ต้องการส่ง และรหัสที่บ่งชี้ว่า การส่งข้อมูลได้เสร็จสิ้นลง พร้อมจะรับข้อมูล (เช่น over ทราบแล้วเปลี่ยน เป็นต้น)

3. Full-Duplex คือ การสื่อสารที่อุปกรณ์ทั้งสองชุด สามารถส่ง และรับข้อมูลในขณะเดียวกันได้ โดยมีข้อกำหนดว่า สัญญาณการสื่อสารต้องสามารถรองรับทิศทางของข้อมูลได้ทั้งสองทาง ซึ่งอาจทำได้ 2 รูปแบบ ได้แก่
• การเชื่อมต่อประกอบด้วย ช่องสัญญาณ 2 ช่อง แยกออกจากกันเป็นอิสระ โดยที่แต่ละช่องทำหน้าที่ถ่ายโอนข้อมูลในทิศทางตรงข้ามกัน และ
• การเชื่อมต่อ มีเพียงช่องสัญญาณเดียว แต่สามารถรองรับการถ่ายโอนข้อมูลได้ทั้งสองทิศทาง  ตัวอย่างการสื่อสารด้วยระบบ Full Duplex ได้แก่ โทรศัพท์ทั้งแบบเคลื่อนที่ และ ธรรมดาซึ่งคู่สายที่เกี่ยวข้องสามารถพูด-คุยพร้อมๆ กันได้ และ MSN Messenger เป็นต้น

credit : http://personal.sut.ac.th/paramate/

     ข่าวสารที่ใช้ในการแลกเปลี่ยน มักถูกนำเสนอในรูปของข้อมูล ซึ่งมีประเภท ได้แก่ ข้อความ (Text) ตัวเลข (Numbers) ภาพนิ่ง (Images) เสียง (Audio) และ ภาพเคลื่อนไหว (Video) เป็นต้น ซึ่งข้อมูลแต่ละประเภทมีลักษณะที่แตกต่างกันดังนี้

Text
     การนำเสนอข่าวสารประเภท ข้อความมักจะอยู่ใน รูปแบบของกลุ่ม Bits ซึ่ง มีความยาวขึ้นอยู่กับจำนวนของสัญลักษณ์ในภาษาที่ใช้ในการสื่อสาร โดยที่ การแปลงสัญลักษณ์เป็นกลุ่ม Bits (Bit Patterns) เรียกว่า การเข้ารหัส (Coding) ซึ่งมีหลายเทคนิคที่นิยมใช้ ได้แก่
- ASCII และ Extended ASCII (American Standard Code for Information Interchange) เข้ารหัสสัญลักษณ์ด้วยเลขฐาน 2 จำนวน 7 บิต ซึ่งสามารถแทนสัญลักษณ์ได้ทั้งสิ้นจำนวน 128 ตัว
- UNICODE เนื่องจากรหัส ASCII มีข้อจำกัด กล่าวคือไม่สามารถนำมาแทนอักขระในภาษาอื่นๆ
นอกเหนือจากภาษาอังกฤษได้ทันที (ยกเว้นมีการดัดแปลงในส่วนของซอฟท์แวร์ หรือฮาร์ดแวร์) องค์กรที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรม ซอฟท์แวร์ และ ฮาร์ดแวร์จึงได้ร่วมมือกันออกแบบ รหัสที่มีความยาว 16 บิต (แสดงสัญลักษณ์ได้ 65536 ตัว) ซึ่งสามารถเข้ารหัสตัวอักษร ได้หลายภาษา
- ISO (International Organization for Standardization) ได้ออกแบบรหัสที่มีความยาวเพิ่มขึ้นไปอีก เป็น 32 บิต ซึ่งสามารถแสดงสัญลักษณ์ได้ถึงกว่า 4 พันล้านตัว ซึ่งเพียงพอสำหรับทุกภาษาที่ใช้กันในปัจจุบัน

Number
     อยู่ใน รูปแบบของกลุ่ม Bits เช่นเดียวกันกับข้อความ แต่ในการเข้ารหัส จะใช้การแปลงเลขฐาน 2 เป็นปริมาณที่นำเสนอโดยตรง

Image
     มีการนำเสนอในลักษณะ Bit Pattern เช่นกัน โดยที่ในรูปแบบที่ง่ายที่สุด เราจะแทนภาพ 1 ภาพ ด้วยเมตริกซ์ (Matrix) ซึ่งมีสมาชิกเป็นตัวเลข โดยที่ค่าของตัวเลขอธิบาย สมบัติ ของจุดภาพ (Picture Element หรือ Pixel) ณ ตำแหน่งที่สัมพันธ์กัน

Audio
     แตกต่างจาก ข้อความ และตัวเลข ตรงที่เสียงเป็นข่าวสารชนิดต่อเนื่อง(Continuous)
แต่เนื่องจากการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์อยู่ในรูปแบบดิจิตอล ดังนั้นในบทถัดไป เราจะได้ศึกษาเทคนิคการแปลงข่าวสารประเภทนี้ ให้อยู่ในรูปตัวเลขฐาน 2 ในทำนองเดียวกันกับ ข้อความ และตัวเลข ข้อมูลเสียงมีการเข้ารหัสด้วยมาตรฐานที่หลากหลาย เช่น MP3, MIDI, WAV ฯลฯ

Video
    ได้แก่ ข่าวสารที่ประกอบด้วย ลำดับของชุดภาพนิ่งที่ต่อเนื่องกัน ซึ่งสามารถนำเข้ารหัสด้วยมาตรฐาน เช่น AVI MOV และ MPEG ทั้งนี้โดยอาศัยคุณสมบัติความซ้ำซ้อนและความต่อเนื่องของข้อมูลลำดับภาพนิ่งที่ติดกัน จึงสามารถนำเสนอภาพเคลื่อนไหวด้วยข้อมูลที่มีปริมาณน้อยกว่าการนำภาพนิ่งมาเรียงกัน

credit : http://personal.sut.ac.th/paramate/

Data Communication หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ (Device) 2 ตัว ผ่านทางตัวกลางส่งผ่าน (Transmission Media)
การบ่งชี้ประสิทธิภาพในการสื่อสารข้อมูล ซึ่งประกอบขึ้นจากระบบสื่อสารดังกล่าว สามารถทำได้โดยพิจารณาลักษณะพื้นฐานของการสื่อสาร ดังต่อไปนี้
1. การนำส่ง (Delivery) ระบบต้องจัดส่งข้อมูลไปยังปลายทางได้อย่างถูกต้อง นั่นคือผู้รับ (Users) หรือ อุปกรณ์ตัวรับ (Receiving Devices) ที่ระบุเท่านั้น จึงจะสามารถรับข้อมูลได้
2. ความเที่ยงตรง (Accuracy) ข้อมูลที่ส่งไปต้องเที่ยงตรง การเปลี่ยนแปลงใดก็ตามที่เกิดขึ้นในขั้นตอนการส่ง จะต้องได้รับการแก้ไขปรับเปลี่ยนให้ถูกต้อง เมื่อถึงปลายทาง
3. ความตรงต่อเวลา (Timeliness) การจัดส่งข้อมูล จะต้องเสร็จสมบูรณ์ ภายในระยะเวลาที่กำหนด โดยเฉพาะ การสื่อสารแบบเวลาจริง (Real Time) ระบบต้องส่งข้อมูล ทันทีที่ข้อมูลได้ถูกสร้างขึ้นในลำดับที่ถูกต้อง โดยให้เกิดการหน่วงล่าช้า (Delay) น้อยที่สุด
4. Jitter คือ คุณภาพของระบบเครือข่าย ที่วัดจากการแปรปรวนของเวลาที่ใช้ในการเดินทางของแพคเก็ตที่เป็นสัญญาณเสียง (Voice Information Packet)