Week 7 : Data Link Layer

Data Link Layer (1)

Data Link Layer - Introduction

ดาต้าลิงก์เลเยอร์ ทำหน้าที่ควบคุมสายข้อมูล ระหว่างระบบ กับปลายทางอีกด้านหนึ่ง โดยการรวมตัวอักขระ เข้าด้วยกัน เป็นข่าวสาร แล้วตรวจสอบ ก่อนที่จะส่งลงไปในสายสัญญาณ ดาต้าลิงก์เลเยอร์ทำหน้าที่ คล้ายผู้ควบคุม การจัดเรียง และสับเปลี่ยนตู้รถไฟของขบวนรถไฟ ก่อนจะออกจากสถานี และที่สถานีปลายทาง จะทำหน้าที่แจ้งว่าข้อมูลมาถึงอย่างปลอดภัยหรือไม่ ถ้าข้อมูลเสียหาย จะแจ้งขอให้สถานีต้นทาง ส่งข่าวสารมาใหม่
Media Access Control (MAC)

โดย MAC นี้จะสนับสนุนการปฏิบัติงาน, ตัดสินใจที่จะส่งข้อมูล เมื่อเน็ตเวิร์คว่าง และข้อมูลพร้อมที่จะส่ง, ตัดสินใจช่วงเวลาในการส่งข้อมูล, เพิ่ม Byte ควบคุมให้กับข้อมูล โดยมีรูปแบบข้อมูล เรียกว่า Frame และควบคุมถึงข้อมูลที่ส่งผ่านทาง Physical Layer ด้วย

Controlled Access
- Controlling access to shared resources
- Commonly used by maingrames
- Also used by some LAN protocols

Polling
เทคนิคการโพลนั้นจะต้องมีสถานีที่ทำหน้าเป็นสถานีหลัก (Primary station) อยู่หนึ่งสถานี
ส่วนที่เหลือจะเป็นสถานีรอง (secondary station) สถานีหลักจะทำหน้าที่ในการควบคุมการส่งทั้งหมด ถ้าสถานีหลักต้องการที่จะรับข้อมูลไปให้สถานีรอง จะเรียกว่า การโพล (polling) แต่ถ้าสถานีหลักต้องการที่จะส่งข้อมูลให้สถานีรอง จะเรียกว่า การซิเลค (Selectiong)

- Roll call polling ใช้ใน mainframe คอมพิวเตอร์สามารถส่งข้อมูลเมื่อมีการถามโดยเซิร์ฟเวอร์และส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์

- Hub polling ถ้ามี terminal หลายตัวและอยู่ห่างไกลกัน poll message จะส่งผ่านระหว่าง
กลุ่มโดยใช้ CC

Error Detection and Correction
Error Control การควบคุมความผิดพลาดของข้อมูลจะหมายถึง การที่ผู้ส่งต้องส่งข้อมูลไปใหม่อีกครั้งหนึ่ง ถ้าผู้รับไม่สามารถรับข้อมูลหรือได้รับข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง สาเหตุที่ต้องมีการควบคุมก็เนื่องจากว่า
ข้อมูลจะต้องเดินทางจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง
Type of Error
- Single - Bit Error
ความผิดพลาดของข้อมูลแบบบิตเดียว หมายความว่า ข้อมูลแต่ละชุดที่ถูกส่งออกไปจะมีความผิดพลาดเกิดขึ้นเพียงบิตเดียวเท่านั้น
- Burst error
ความผิดพลาดของข้อมูลแบบหลายบิตนั้น เป็นความผิดพลาดที่เกิดขึ้นกับข้อมูลตั้งแต่ 2 บิตขึ้นไป เนื่องจากสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นอาจะมีช่วงระยะเวลาที่นาน ซึ่งอาจะเกิดความผิดพลาดได้มากกว่า
Major functions
- Preventing error
- Detectiong errors
- Correctiong errors

Error detection
การตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล ในการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลโดยการใช้บิตตรวจสอบนั้น สามารถทำได้ดังนี้
- Parity checks แบ่งออกได้เป็น Simple parity check and Two-Dimensional parity check
- Simple parity check จะส่งบิตตรวจสอบหรือ parity bit ส่งไปพร้อมกับบิตข้อมูลจริง ทำได้ 2 วิธี
- even-parity มีเลข 1 เหลือเป็นจำนวนคู่
- odd-parity มีเลข 1 เหลือเป็นจำนวนคี่
LRC
Longitudinal Redundancy Checking
เป็นการนำบล็อกของบิตข้อมูลมาจัดในตาราง(จัดเป็นแถวและหลัก) โดยการนำบล็อกของข้อมูล 32 บิตมาจัดในตารางให้เป็น 4 แถวและ 8 หลัก แล้วทำการตรวจสอบพาริตี้บิตของหลักทุกหลักแล้วจะได้แถวของข้อมูล 8 บิตขึ้นมาใหม่ 1 แถว การทำพาริตี้บิต บิตที่ 1 ในแถวที่ 5 ได้จากการทำพาริตี้คู่ของบิตแรกในทุกๆ แถว, พาริตี้บิต บิตที่ 2 ในแถวที่ 5 ได้จากการทำพาริตี้คู่ของบิตที่ 2 ในทุกๆ แถว และเป็นเช่นนี้จนถึงบิตที่ 8 จากนั้นทำการส่งพาริตี้บิต 8 บิตนี้ต่อจากข้อมูลเดิมส่งไปยังผู้รับ

Polynomial Checking
ปกติแล้วในการแทนบิตข้อมูลของตัวหารจะไม่ใช้รูปของเลขฐานสอง เนื่องจากค่อนข้างยาวและจำไดยากแต่จะเขียนให้อยู่ในรูปแบบของโพลิโนเมียล
ในการเลือกตัวหารเพื่อที่จะนำมาใช้ในกับวิธีแบบ CRC นั้น ควรจะต้องต้องมีคุณสมบัติอย่างน้อยที่สุดเป็นดังนี้
- ไม่ควรที่จะถูกหารด้วย x ลงตัว
- ควรที่จะถูกหารด้วย x+1 ลงตัว

Checksum
วิธีการตรวจสอบแบบ checksum
1.ข้อมูลจะถูกแบบออกเป็นเซ็กเมนต์ย่อย เซ็กเมนต์ละ n บิต
2.นำข้อมูลของทุกเซ็กเมนต์มาบวกันด้วยวิทีการแบบ 1's Complement
3.นำผลรวมของทุกเซ็กเมนต์มาทำคอมพลีเมนต์
4.ส่งบิตตรวจสอบไปพร้อมกับข้อมูล
การตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล
เมื่อข้อมูลมาถึงผู้รับ จะมีขั้นตอนการตรวจสอบดังนี้
1.รวบรวมข้อมูลแต่ละเซ็กเมนต์ๆ ละ n บิต
2.นำข้อมูลของทุกเซ็กเมนต์มาบวกกันด้วยวิธีการแบบ 1's Complement
3.นำผลรวมของทุกเซ็กเมนต์มาทำคอมพลีเมนต์
4.ถ้าผลลัพธ์ที่ไดเท่ากับ 0 แสงว่าข้อมูลชุดนั้นถูกต้อง

Error Correction

Retransmission
ถ้ารับข้อมูลมาเกิดความผิดพลาด ก็จะส่งข้อมูลไปบอกทางผู้รับให้ส่งกลับมาใหม่

Forward Error Correction
FEC จะทำให้ผู้รับข้อมูลที่เกิดความผิดพลาดนั้นสามารถที่จะแก้ไขความผิดพลาดของข้อมูลได้โดยอัตโนมัติ

Weeek 6 : Physical Layer cont.

Digital subscriber line

ADSL
ย่อมาจาก Asymmetrical DSL จะมีอัตราเร็วที่ใช้ในการส่งข้อมูลออกไปยังอินเทอร์เน็ต (upstream) จะมีค่าน้อยกว่าอัตราเร็วของการส่งข้อมูลจากอินเทอร์เน็ต (downstream) มายังผู้ใช้
สาเหตุที่ADSLมีอัตราเร็วที่สูงกว่าการใช้โมเด็มแบบเดิมทั้งๆ ที่ใช้สายโทรศัพท์เหมือนกัน ก็เนื่องมาจากว่าระบบโทรศัพท์นั้นได้มีการใช้ตัวกรองสัญญาณ (filter) เพื่อที่จะจำกัดแบนด์วิดธ์ของผู้ใช้แต่ละรายให้อยู่ที่ 4 KHz ทั้งๆที่สายโทรศัพท์มีแบนด์วิดธ์ที่กว้างถึง 1.1 MHz จึงสามารถใช้แบนด์วิดธ์ของสายได้อย่างเต็มที่ แต่จะมีปัจจัยที่จะทำให้แบนด์วิดธ์มีค่าน้อยกว่า 1.1 MHz เช่น ระยะทางจากบ้านไปยังชุมสายโทรศัพท์ ขนาดของสาย สัญญาณที่ส่ง เป็นต้น

DMT (Discrete multitone technique)
เกิดจากเทคนิค QAM (quadrature amplitude modulation) และ FDM (Frequency-division multiplexing) โดยเมื่อสายมีแบนด์วิดธ์ 1.104 MHz จะทำการแบ่งออกเป็นช่องสัญญาณสื่อสารได้ 256 ช่อง แต่ละช่องจะมีแบนด์วิดธ์ 4.312 KHz

ADSL modem
ADSL ตามบ้านเรือนของผู้ใช้ จะเชื่อมโยงกับชุมสายโทรศัพท์ที่ใกล้ที่สุด โลคอลลูปจะเชื่อมต่อกับตัวกรองสัญญาณ ส่วนโมเด็ม ADSL จะใช้หลักในการมอดูเลชันแบบ DMT เพื่อสร้างช่องสื่อสารสัญญาณ

DSLAM
Digital subcriber line access multiplexer ทำหน้าที่ส่งข้อมูลที่ได้รับมาออกไปยังอินเทอร์เน็ตต่อไป


Multiplexing

Multiplexing คือ การผสมสัญญาณ ที่สามารถส่งสัญญาณต่าง ๆ ไปพร้อมกัน แต่ไม่ทำให้สัญญาณเกิดการรบกวนซึ่งกันและกัน

FDM (Frequency-division multiplexing)
FDM การผสมสัญญาณโดยแบ่งความถี่ เป็นเทคนิคในการรวมสัญญาณอะนาล็อกจากหลายแหล่งเข้าด้วยกัน แล้วส่งออกไปทางเดียวกัน โดยที่แบนด์วิดธ์ของเส้นทางที่ใช้ในการสื่อสารนั้นจะต้องกว่างพอ ซึ่งต้องมากกว่าแบนด์วิดธ์ของทุกสัญญาณที่นำมารวมกัน
Minimum bandwidth of the link = Channel x Bandwidth(KHz) + Guard band x KHz for Guard band

WDM (Wave-division multiplexing)
WDMการผสมสัญญาณโดยแบ่งความยาวคลื่น ได้ถูกออกแบบให้ใช้กับสายไฟเบอร์ออปติกจะมีแบนด์วิดธ์ที่กว้างมากและมีอัตราการส่งข้อมูลที่สูง แตกต่างจาก FDM ตรงที่ใช้แสงเป็นตัวนำส่งสัญญาณ

TDM (Time-division multiplexing)
TDM การผสมสัญญาณโดยแบ่งเวลา ใช้กับสัญญาณดิจิตอล จะทำการแบ่งเวลาในการส่งข้อมูลให้กับอุปกรณ์ ตามลำดับ เมื่อครบทุกเครื่องแล้วก็จะวนกลับไปที่เครื่องแรก และเรียงตามลำดับเพื่อทำการส่งข้อมูลอีกครั้ง ข้อมูลที่ถูกส่งมากจากทุกเครือ่งจะถูกนำมารวมกันเป็นเฟรม (Frame) และช่วงเวลาที่แบ่งให้กับแต่ละเครื่องเรียกว่า ช่องเวลา (Time slot)

STDM (Statistical time-division multiplexing)
STDM ใน synchronous จะมี slot เท่ากันทุกตัวและจะสร้าง slot ตามความต้องการของข้อมูล จะมีMultiplexing คอยตรวจสอบข้อมูลใน line และส่งข้อมูลจน frame เต็ม จะมีอัตรการข้อมูลที่ส่งต่ำกว่าอุปกรณ์ที่จะส่ง

IMUX (Inverse Multiplexing)
IMUX เป็นวิธีการส่งสัญญาณจากสื่อที่มีความเร็วสูง แยกลงสื่อที่มีความเร็วต่ำกว่าหลายๆเส้น

Week 5 : Physical Layer(2)&Error Detection and Correction

Physical Layer (2)


Noiselless Channel : Nyquist Bit Rate

การคำนวณอัตราการส่งบิตโดยที่ช่องสื่อสารไม่มีสัญญาณรบกวน ซึ่งเรียกได้ว่าเป็นอัตราเร็วสูงสุดของการส่งข้อมูล

- Bitrate = 2*bandwidth *log2L where

L is the number of signal levels used to represent data.


Noisy Channel : Shannon Capacity


คำนวณหาอัตราการส่งบิตข้อมูลภายในช่องสื่อสารที่มีสัญญาณรบกวน


- Capacity = bandwidth * log2(1+SNR)

- SNR = Signal to Noise Ration

Error Detection and Correction

Network errors caused by problems in transmission

- Network errors
- Human errors

Categories of Network Errors

- Corrupted (data changed)
- Lost data

Type of Error

- Single-Bit Error เป็นการส่งข้อมูลผิดพลาดแค่บิตเดียว

- Burst error

Major functions

- Preventing errors

- Detecting errors

- Correcting errors

Differential Manchester

จะคล้ายกับวิธี manchester คือจะมีการเปลี่ยนสัญญาณช่วงตรงกลางบิตข้อมูล แต่จะไม่สนใจว่าแรงดันไฟฟ้าจะเป็นบวกหรือลบ จะเปลี่ยนสัญญาณเมื่อบิตมีค่าเป็น "0" ถ้ามีค่าเป็น "1" ไม่ต้องมีการเปลี่ยนแปลงสัญญาณ

Pulse Amplitude Modulation (PAM)

ใช้สำหรับแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล คือ pulse amplitude modulation จะทำการสุ่มสัญญาณอะนาล็อกตามช่วงเวลาต่าง ๆ โดยจะแบ่งแต่ละช่วงเวลาของการสุ่มให้เท่าๆ กัน ผลที่ได้จากการสุ่มจะเป็นลักษณะลำดับของ pulse และ ขนาดของ pulse จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสัญญาณอะนาล็อก ดังนั้น pulse ที่ได้จะแทนถึงสัญญาณอะนะล็อก

Pulse Code Modulation (PCM)

เป็นการแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลได้โดยสมบูรณ์ การแปลงสัญญาณแบบ PCM สัญญาณอะนาล็อกจะถูก Quantization หรือ กำหนดค่าตัวเลขให้กับ pulse ตัวเลขที่กำหนดให้กับ pulse นั้นจะได้มาจากขนาดของสัญญาณอะนาล็อกที่ถูกสุ่มสัญญาณ ขนาดของ pulse ที่ได้จาการสุ่มสัญญาณ จะถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของเลขฐานสอง เมื่อได้กลุ่มตัวเลขที่เป็นบิตของข้อมูลแล้วก็จะสามารถที่จะแปลงให้เป็นสัญญาณดิจิตอลได้ โดยการใช้เทคนิคของ line coding จะแสดงตัวอย่างของผลที่ได้จาก PCM โดยใช้วิธีการแบบ unipolar ในการแปลงบิตข้อมูลให้เป็นสัญญาณดิจิตอล
วิธีการของ PCM นั้นสรุปกระบวนการทำงานได้ดังนี้
1. PAM
2. Quantization
3. Binary encoding
4. Line coding

Sampling Rate
Highest frequency = x Hz
Sampling rate = 2x samples/s

Transmission Modes
- Parallel mode เป็นการส่งข้อมูลออกไปพร้อมๆกันได้คราวละหลายบิต ทำให้ส่งขอ้มูลได้เร็ว
- Serial mode เป็นการส่งข้อมูลที่ใช้สายส่งเพียงเส้นเดียว บิต่ถูกส่งออกจะเรียงตามลำดับกันไป

Types of Serial Transmission

- Asynchronous ส่งข้อมูลครั้งละไบต์ (1 Byte = 8 bit) ในแต่ลไบต์ที่ถูกส่งออกไปจึงต้องมีบิตเริ่มต้น (Start bit) ซึ่งจะกำหนดค่าเป็น "0" และบิตสิ้นสุด (Stop bit) ซึ่งจะกำหนดค่าใหเป็น "1"

- Synchronous ใช้การนับจำนวนบิตของข้อมูลที่เข้ามาให้ได้อย่างถูกต้องและแม่นยำ การส่งแบบ Synchronous จะมีความเร็วของการรับส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ Asynchronous เนื่องจากไม่ต้องมีบิตพิเศษเพิ่มเติมเข้ามา และไม่มีช่องว่างเกิดขึ้นระหว่างไบต์ของข้อมูลอีกด้วย

- Isochronous

Digital to analog conversion

- Bit rate คือ จำนวนของบิตข้อมูลที่สามารถส่งได้ใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น bps

- Baud rate คือ อัตราการเปลี่ยนแปลงสัญญาณใน 1 วินาที มีหน่วยเป็น baud/s

Amplitude Shift Keying (ASK)

เป็นเทคนิคในการแปลงบิตข้อมูลให้เป็นสัญญาณอะนาล็อก โดยหลักการ Modulat บิตข้อมูลกับสัญญาณคลื่นพาห์แบบ ASK นั้นจะให้ความถี่ และเฟสคงที่ แต่จะให้แอมพลิจูดเปลี่ยนไปตามบิตข้อมูล

Phase Shift Keying (PSK)

เป็นเทคนิค Modulat บิตข้อมูลกับสัญญาณคลื่นพาห์แบบ PSK นั้นจะให้เฟสของสัญญาณเปลี่ยนแปลงไปตามบิตข้อมูล โดยให้แอมพลิจูด และความถี่คงที่ ดังนั้นเทคนิคแบบ PSK นี้บิตข้อมูลจะเป็นตัวกำหนดว่าจะให้เฟสของสัญญาณมีค่าเท่าไหร่

PSK จะสามารถทนต่อสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าแบบ ASK

Week 4 : Physical Layer

Composite Signals : การนำคลื่นรูปซายน์ที่มีความแตกต่างกันมารวมเข้าด้วยกันจะได้เป็นคลื่นใหม่เกิดขึ้นมา
Frequencies, Phases : เฟสของสัญญาณอะนาล็อกจะเป็นค่าที่แสดงถึงตำแหน่งต่างๆ ของคลื่นรูปซายน์
Bandwidth : ช่วงความถี่ที่สื่อชนิดต่างๆ สามารถผ่านไปได้

Logarithmic Function

log2L = N
L - number of level
N - number of bits that can send in period

8 Kbps - 8 kilo bits per sec
8 KBps - 8 kilo byte per sec
1 byte - 8 bits

Nyquist Bit Rate : เป็นการคำนวนอัตราการส่งบิตข้อมูล ที่ไม่มีสัญญาณรบกวน

สมการ คือ BitRate = 2*Bandwidth*log2L

Bandwidth - แบนด์วิดธ์ของช่องสื่อสาร
L - จำนวนระดับของสัญญาณที่ใช้แทนข้อมูล

Shannon Capacity : เป็นการคำนวนหาอัตราการส่งบิตข้อมูล ที่มีสัญญาณรบกวน

สมการ คือ Capacity = Bandwidth * log2(1+SNR)

Capacity - ความสามารถในการส่งข้อมูลที่มีสัญญาณรบกวน
Bandwidth - แบนด์วิดธ์ของช่งสื่อสาร
SNR (singnal - to - noise ratio) - เป็นอัตราส่วนระหว่างพลังงานของสัญญาณที่ใช้ในการส่งข้อมูลกับพลังงานของสัญญาณรบกวน

Week 3 : Data and Signals

Physical media : radio

Radio link types :

• Terrestrial microwave ไมโครเวฟชนิดตั้งบนพื้นดิน เป็นการส่งสัญญาณข้อมูลไปกลับ คลื่นไมโครเวฟเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลแบบรับช่วงต่อๆ กันจากหอ(สถานี) ส่ง-รับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกหอหนึ่ง การส่งสัญญาณข้อมูลไมโครเวฟ มักใช้กันในกรณีที่การติดตั้งสายเคเบิลทำได้ไม่สะดวก เช่น ในเขตเมืองใหญ่ ๆ หรือในเขตที่ป่าเขา


• Lan เช่น Wifi Wimax e.g.


• Wide-area เช่น Cellular Cell phone e.g.


• Satellite เป็นการส่งสัญญาณระยะไกลและทั่วถึง
  

ภาพ : Geosynchronous orbit

Data

• Analog data เช่น เสียงคน คลื่นอะนาล็อกจะถูกส่งออกไปในอากาศ เมื่อไมโครโฟนได้รับคลื่นนี้แล้ว ก็สามารถที่จะทำการแปลงคลื่นนี้ให้เป็นสัญญาณอะนาล็อก หรือสัญญาณดิจิตอลได้
• Digigtal data เช่น ข้อมูลที่ถูกจัดเก็บอยู่ในหน่วยความจำของคอมพิวเตอร์จะอยู่ในรูปแบบของ 0 หรือ 1

Periodic analog signals

• Peridic singnal เป็นสัญญานที่มีลักษณะรูปแบบที่ซ้ำรูปแบบเดิมทุกคาบเวลา
• Aperiodic signal เป็นสัญญาณที่มีการเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ต้องมีรูปแบบ

Analog signal

• Sine wave เริ่มจากค่าของสัญญาณที่เป็น 0 แล้วเพิ่มขึ้นตามระยะเวลาจนถึงจุดสูงสุด จากนั้นลดลงมาจนถึง 0 อีกครั้งหนึ่ง และจะลดลงจนกระทั่งถึงจุดต่ำสุดแล้วจึงจะเพิ่มขึ้นจนมาถึง 0 อีกครั้ง
• Time and Frequency Domain
  - Time-domain แสดงถึงค่าของแอมพลิจูด ความถี่ และเฟส โดนแกน x แทนเวลา และ แกน y แทนด้วย แอมพลิจูด
  - Frequency-domain แสดงถึงแอมพลิจูดและความถี่ โดนแกน x แทนความถี่ และ แกน y แทนด้วย แอมพลิจูด

Week 2 : Introduction & Network Models

Protocols
โปรโตคอล (Protocol) คือระเบียบพิธีการในการติดต่อสื่อสาร เมื่อมาใช้กับเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม จึงหมายถึงขั้นตอนการติดต่อสื่อสาร ซึ่งรวมถึง กฎ ระเบียบ และข้อกำหนดต่าง ๆ รวมถึงมาตรฐานที่ใช้ เพื่อให้ตัวรับและตัวส่งสามารถดำเนินกิจกรรมทางด้านสื่อสารได้สำเร็จ
องค์ประกอบของโปรโตคอลจะประกอบด้วย
1.Syntax คือ รูปแบบหรือโครงสร้างของข้อมูล ถ้าไม่มีการกำหนด syntax แล้วเอนติตี้จะไม่รู้ว่าบิตแต่ละบิตที่ได้รับมานั้นคืออะไร
2.Semantics คือ ความหมายของข้อมูลที่ได้รับมา
3.Timing คือ ข้อกำหนดของเวลาในการรับส่งข้อมูล เนื่องความเร็วในการรับส่งไม่เท่ากัน

Major Standards Bodies
1. ISO (International Organization for Standardization)
2. ITU-T (International Telecommunication Union - Telecommunication Standards Sector)
3. ANSI (American National Standards Institute)
4. IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
5. EIA (Electronic Industries Association)

Layered Tasks
การทำงานแบบลำดับขั้น คล้ายกับขั้นตอนของการส่งจดหมายทางไปรษณีย์ คือจะมี ผู้ส่ง ผู้รับ และผู้นำส่งจดหมาย

Implementation of Communications Functions
- Single layer implementation
- Multi layer implementation
- Breaking down into smaller components
- Easier to implement

The OSI model
จะแบ่งโครงสร้างของเครือข่ายออกเป็นเลเยอร์ และกำหนดการทำงานของแต่ละเลเยอร์ แต่แบบจำลอง OSI นั้นเป็นแบบจำลองที่เป็นเพียงทฤษฎี เพื่อจะทำให้ง่ายต่อการเข้าใจ และเห็นถึงการทำงานเป็นเลเยอร์
7. Application เน้นในส่วนของการติดต่อผู้ใช้และบริการต่างๆ
6. Presentation ช่าวยแปลงรูปแบบข้อมูล และแปลข้อมูล
5. Session จะมีการสร้าง session ระหว่างเครื่อง เพื่อให้สามารถโยงกับเครื่องอื่นๆ ได้
4. Transport จะทำการส่งข้อมูลจากต้นทางไปปลายทางให้ได้อย่างถูกต้อง
3. Network จะรับผิดชอบในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังหลายทางให้ถูกต้อง
2. Data link จะทำการแก้ไขข้อผิดพลาดขอข้อมูล ที่อาจจะมีความผิดพลาดระหว่างการส่งจากต้นทาง
1. Physical ทำการส่งข้อมูลในระดับบิตไปยังสื่อที่ใช้ในการส่งข้อมูล

Chapter 1 Intoduction

Introduction

Tree Faces of Networking
1. Fundamental concepts of networking การเคลื่อนย้ายของข้อมูลจาก ที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยผ่านระบบ network
2. Technologies in use today การออกแบบเทคโนโลยีให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของสังคมปัจจุบัน
3. Management of networking technologies ความปลอดภัย , การออกแบบ และการจัดการ

Network Types (based on Scale)

1. Lans (Local Area Networks) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกันในพื้นที่ใกล้เคียงกัน
เช่น ภายในห้องเดียวกันหรือตึกเดียวกัน
2. Backbone Networks เป็นเครือข่ายหลัก ทำงานเหมือนกับ Lan แต่จะทำงานได้ไกลกว่า
3. MAN (Metropolitan Area Networks) เป็นการเชื่อมโยงระหว่าง Lan และ Backbone ในสถานที่ที่แตกต่างกันไปโดยใช้ Leased line หรือระบบอื่นๆ ในการรับส่งข้อมูล
4. WANs (Wide Area Networks) เหมือนกับระบบ MAN แต่จะเชื่อมโยงในระยะที่ไกลกว่า

Data Flow

1.Simplex จะส่งข้อมูลไปยังปลายทาง แต่ปลายทางไม่สามารถส่งข้อมูลกลับมาได้ เช่น วิทยุ โทรทัศน์ เป็นต้น
2.Half-duplex สามารถส่งข้อมูลไปยังปลายทาง แล้วปลายทางสามารถส่งข้อมูลกลับมาที่ต้นทางได้ แต่ไม่สามารถ ส่งพร้อมกันได้ เช่น walky-talky เป็นต้น
3.full-duplex เหมือนกับ Half-duplex แต่สามารถส่งข้อมูลไปกลับในเวลาเดียวกันได้ เช่น
โทรศัทพ์

Selection of Data Flow Method

If data required to flow in one direction only. Use Simplex Method.
If data required to flow in both directions.
- Terminal – to – host communication (send and wait type communications). Use Half-Duplex Method.
- Client-server; host-to-host communication (peer-to-peer communications). Use Full Duplex Method.

Types of connections:

a. Point - to - Point is one station link to one station.
b. Multipoint is One mainframe link more than two station.

Categories of topology

Mesh เป็นการส่งข้อมูลจาก station หนึ่ง ไปยัง station หนึ่ง
ข้อดี
1. สามารถส่งข้อมูลได้รวดเร็ว
2. มีการ backup ข้อมูลไว้ที่ station ถ้า Link เสีย ก็สามารถใช้เส้นทางอื่นในการส่งข้อมูลได้
ข้อเสีย
1. ระบบซับซ้อน
2. มีค่าใช้จ่ายสูง

Star เป็นเชื่อมต่อส่งมูลจาก Hub ไปยัง Station ต่างๆ
ข้อดี
1. ง่ายต่อการติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษา
2. ถ้าเกิดความเสียหายก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และใช้อุปกรณ์ 1 ตัวต่อสายส่งข้อมูล 1 เส้น ทำให้การเสียหายของอุปกรณ์ใดในระบบไม่กระทบต่อการทำงานของจุดอื่นๆ ในระบบ
3. ง่ายในการส่งข้อมูล เพราะมี Hub เปรียบเสมือนตัวกลางในการควบคุม
ข้อเสีย
1. ถ้าHubเกิดเสียจะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้
2. ใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมาก

Bus เป็นการทำงานแบบใช้ link เส้นเดียวสามารถเชื่อมโยงได้ทุก station
ข้อดี
1. ใช้สายส่งข้อมูลน้อยและมีรูปแบบที่ง่ายในการติดตั้ง ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
2. สามารถเพิ่ม stations เข้าไปในเครือข่ายได้ง่าย
ข้อเสีย
1. ในกรณีที่เกิดการเสียหายของสายส่งข้อมูลหลัก จะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้
2. การตรวจสอบข้อผิดพลาดทำได้ยาก ต้องทำจากหลาย ๆจุด

Ring เป็นการเชื่อมต่อStation เข้ากันเป็นวงกลม ข้อมูลข่าวสารจะถูกส่งจากstationหนึ่งไปยังอีกstationหนึ่ง วนอยู่ในเครือข่ายไปใน ทิศทางเดียว และจะมีตัว special token คอยรับส่งข้อมูลจาก station ต่างๆ และคอยตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งไปถึงปลายทางหรือยัง ถ้าใช่ก็จะคัดลอกข้อมูลทั้งหมดนั้นส่งต่อไปให้กับstation นั้น แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยัง station ถัดไป
ข้อดี
1. การส่งข้อมูลสามารถส่งไปยังผู้รับหลาย ๆ station พร้อมกันได้
2. ไม่มีการชนกันของสัญญาณข้อมูล
ข้อเสีย
1. ถ้า station เกิดเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยัง station ต่อไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้ง เครือข่ายขาดการติดต่อสื่อสาร
2. เมื่อ station หนึ่งต้องการส่งข้อมูล station อื่น ๆ ต้องมีส่วนร่วมด้วย ซึ่งจะทำให้เสียเวลา

Hybrid topology เป็นเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลแบบผสมระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่งหรือมากกว่า เพื่อความถูกต้องแน่นอน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและภาพรวมของสถานที่นั้นๆ

Intranet Vs. Extranet
Intranet คือ ระบบเครือข่ายภายใน จะเปิดให้ใช้เฉพาะในองค์กรเท่านั้น
Extranet คือ ระบบเครือข่ายภายใน ที่ให้ผู้อื่นเข้ามาใช้ได้