TCP/IP and INTERNET

1. TCP/IP and INTERNET • สิ่งที่จะได้เรียนรู้ • เครือข่ายเบื้องต้น • สถาปัตยกรรม TCP/IP • เทคโนโลยี่เครือข่ายคอมพิวเตอร์ • IP และการเลือกเส้นทาง • โปรโตคอล

2. เครือข่ายเบื้องต้น • การเชื่อมโยงเครือข่าย มีการเชื่อมต่อในหลายๆลักษณะแต่ที่เป็นที่นิยมทั่วไปมี • LAN (Local Area Network) • WAN (Wide Area Network)

3. เครือข่ายเบื้องต้น • ความหมายของ Protocol คือข้อกำหนดมาตรฐานในการส่งและรับข้อมูล ครอบคลุม ทั้งในระดับ Software และ Hardware - TCP (Tranmission Control Protocol) - IP (Internet Protocol) - ARP (Address Resolution Protocol) - UDP (User Datagram Protocol) - FTP (File Transfer Protocol) - DNS (Domain Name System) - อื่นๆ

4. เครือข่ายเบื้องต้น • Protocol TCP/IP เป็น Protocol หลักของเครือข่าย Internet ซึ่งมีข้อเด่นคือไม่ขึ้นอยู่กับ ระบบ Hardware และ Software มีความเชื่อถือของการส่งและรับข้อมูลที่สูงรวมถึงการเลือกเส้นทางการส่งข้อมูล

5. เครือข่ายเบื้องต้น • องค์พัฒนา TCP/IP และ Internet - ISOC(internet Society) พัฒนาและวิจัยและเผยแพร่ความรู้ให้แก่คนทั่วไป ไม่หวังผลกำไร - IAB(Internet Architecture Board) หน้าที่หลักคือกำหนดคุณลักษณะของ TCP/IP ในระดับนโยบายด้านเทคนิคจะมีหน่วยงานย่อยรับผิดชอบคือ 1. IETF(InternetEngineering Task Force) 2. IRTF(Internet Research Task Force) 3. IESG(Internet Engineering Steering Group) 4. IRSG(internet Research Steering Group)

6. เครือข่ายเบื้องต้น • องค์พัฒนา TCP/IP และ Internet - IANA(Internet Assigned Number Authority) - ICANN(The Internet Corporation for Assigned Names and Numbers) - RFC(Request for Comments) - FYI(For Your Information) - STD(Standard)

7. Architecture TCP/IP • การทำงานใน เครือข่าย Internet จะอาศัย Protocol หลายตัวในการทำงานในแต่ละระดับของการอ้างอิงซึ่งการทำงานของ Protocol ที่ซ้อนๆกันเรียก Protocol Stack

8. Architecture TCP/IP • ในการอ้างอิงมีการใช้มาตรฐานคือ OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) แต่ TCP/IP เกิดก่อนมาตรฐานนี้จึงเกิดมีโครงสร้าง 2 ลักษณะในการใช้งานเครือข่าย Internet - Internet Stack - OSI Model

9. Architecture TCP/IP • Internet Stack

10. Architecture TCP/IP • OSI Model

11. Architecture TCP/IP • Protocol Stack of TCP/IP

12. Architecture TCP/IP • เปรียบเทียบระหว่าง TCP/IP and OSI model

13. Architecture TCP/IP • TCP/IP Stack 1. Process Layer มีหน้าที่ในการรองรับ Application ที่เป็น Process ในการติดต่อระหว่าง Clients และ ฝั่ง Server โดยใช้ Protocol เฉพาะในการติดต่อ 2. Host to Host Layer มีหน้าที่ในการจัดการ Process ที่เกิดจากชั้น Process Layer ในชั้นนี้จะสร้าง Connection ขึ้นระหว่างชั้น Process Layer และ Host to Host Layer โดยผ่าน Port หรือ Socket

14. Architecture TCP/IP • การเชื่อมต่อ Process Layer และ Host to Host Layer

15. Architecture TCP/IP • ในชั้น Host to Host Layer จะมีการใช้ Protocol 2 Protocol คือ - TCP (Transmission Control Protocol) - UDP (User Datagram Protocol)

16. Architecture TCP/IP • ลักษณะของ Protocol ในชั้น Process Layer และ Host to Host Layer ที่ติดต่อกัน

17. Architecture TCP/IP • ลักษณะ TCP Header และ Data รวมเรียกว่า TCP Packet

18. Architecture TCP/IP • ลักษณะ TCP Header • Source Port คือ หมายเลข port ต้นทาง 16 bit • Destination Port คือ หมายเลข port ปลายทาง 16 bit • Sequence Number คือ หมายเลขชี้ตำแหน่งของข้อมูลและการอ้างอิง 32 bit

19. Architecture TCP/IP • ลักษณะ TCP Header • Acknowledment Number คือ หมายเลขชี้ตำแหน่งของข้อมูลและการอ้างอิง ตอบกลับ • offset บอกขนาด Header 4 bit • RSV (reserved) สำรองไว้ในอนาคต 4 bit

20. Architecture TCP/IP • ลักษณะ TCP Header • code มี fields ย่อยอีก 6 fields ใช้ 6 bit - urg ข้อมูลเร่งด่วน - ack คือการตอบรับ สัมพันธ์กับ Acknowlegement Number - psh บอกให้ปลายทางเมื่อได้รับแล้วให้ส่งไปยัง protocol ประยุกต์ทันทีไม่ต้องรอให้ buffer ต็ม

21. Architecture TCP/IP • ลักษณะ TCP Header • code มี fields ย่อยอีก 6 fields ใช้ 6 bit - rst ยกเลิกการเชื่อมต่อ - syn ขอเริ่มต้นสถาปนาถ้า set เป็น 0 จึงสามารถโอนถ่าย ข้อมูลได้ - fin ขอจบการเชื่อมต่อ

22. Architecture TCP/IP • ลักษณะ TCP Header • Windows size ปลายทางแจ้งกลับไปว่ามีขนาด buffer เท่าไหร่ ต้นทางจะไม่ต้องส่งเกินไปกว่านี้ 16 bit • Checksum ผลรวมตรวจสอบความถูกต้อง 16 bit • Urgent Pointer ชี้ตำแหน่งข้อมูลที่เร่งด่วน 16 bit • Option ขนาดเปลี่ยนแปลงได้ • pad เพิ่มเนื้อที่ให้ลงตัวในตัวเลขการคำนวน 32 bit

23. Architecture TCP/IP • ลักษณะ UDP Header

24. Architecture TCP/IP • TCP/IP Stack 3. Internetwork Layer มีหน้าที่ในการส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายมี protocol ที่อยู่ในชั้นนี้ - IP (Internet Protocol) - ICMP(Internet Control Message Protocol) - ARP(Address Resolution Protocol)

25. Architecture TCP/IP • ลักษณะการทำงานของ Protocol

26. Architecture TCP/IP • IP datagram

27. Architecture TCP/IP • IP datagram - version รุ่น Protocol 4 bit - IHL (internet Header Length) บอกความยาว Header 4 bit - TOS (Type of Service) บอกรูปแบบการ ให้บริการ 8 bit

28. Architecture TCP/IP • IP datagram - total length บอกความยาวของ datagram 16 bit - identification 16 bit - flag 3 bit - fragment offset 13 bit ใช้ในการแบ่งข้อมูลให้เหมาะสมกับ การส่งข้อมูล

29. Architecture TCP/IP • IP datagram - TTL (time to live) กำหนด จำนวนเร้าเตอร์ที่ ข้อมูลผ่าน 8 bit - Protocol บอกว่าถึง Protocol ในระดับบนที่ Encapsulate ว่าคือ Protocol อะไร 8 bit - Header checksum ตรวจสอบความ ผิดพลาด 16 bit

30. Architecture TCP/IP • IP datagram - source IP address กำหนด IP ต้นทาง 32 bit - destination IP address ขนาด 32 bit กำหนด IP ปลายทาง - option ขนาดไม่คงที่ เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย บันทึกค่า traceroute และ ping

31. Architecture TCP/IP • IP datagram - Padding ใช้สำหรับทำให้ค่าข้อมูลมีค่าเป็นจำนวน เท่ากับ 32 bit มีขนาด 0 – 3 byte - data ขนาดไม่คงที่ บอก Protocol ระดับบน

32. Architecture TCP/IP • ICMP datagram

33. Architecture TCP/IP • ICMP datagram - type 8 bit กำหนดค่าผิดพลาดตามตาราง - code 8 bit รหัสความผิดพลาดย่อย - checksum 16 bit - content ขนาดไม่แน่นอน รายงานความผิดพลาดโดยอ้างอิงจาก type และ code

35. Architecture TCP/IP • ARP datagram

36. Architecture TCP/IP • ARP datagram - hardware 16 bit กำหนดชนิดของ Hardware 1 Ethernet 4 Token ring 5 chaos 6 IEEE 802 7 อาร์คเน็ต 12 โลคัลทอร์ค

37. Architecture TCP/IP • ARP datagram - protocol 16 bit ชนิดของ Protocol ที่ร้องใช้ ARP - HLEN 8 bit Hardware Address - PLEN 8 bit ขนาด Address ระดับ Network - operation 16 bit กำหนดรูปแบบการใช้งาน • ARP request=1 • ARP reply=2 • RARP request=3 • RARP reply=4 - address ฟิลด์แอดแดรสเรียงลำดับจาก Hardware และ network address ของสถานีร้องขอ

38. Architecture TCP/IP • ARP datagram -address ฟิลด์แอดแดรสเรียงลำดับจาก Hardware และ network address ของสถานีร้องขอ

39. Architecture TCP/IP • ARP Request

40. Architecture TCP/IP • ARP Reply

41. Architecture TCP/IP • TCP/IP Stack 4. Network Interface Layer จะเป็นการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยตัวข้อมูลนั้นจะโดนส่งมาถึงชั้นนี้ก่อนส่งออกไปโดยไม่คำนึงว่าจะเป็นการส่งโดยสายประเภทใหนหรือใช้สถาปัตยกรรมใดในการส่งข้อมูล

42. Network Interface Layer

43. Architecture TCP/IP • Encapsulation คือการผนึกเอาหัวของ Protocal แต่ละชนิดผนึกรวมเข้าไปในแต่ละชั้นของการทำงานจุดประสงค์เพื่อเป็นอิสระในการส่งข้อมูลโดยไม่ขึ้นกับ software และ Hardware

44. Architecture TCP/IP • Encapsulation