Sripatum University

1. IS516 Computer Communication and Networks การสื่อสารคอมพิวเตอร์และเครือข่าย Asst.Dr.Surasak Mungsing surasak.mu@spu.ac.th mungsing@gmail.com http://www.spu.ac.th/teacher/surasak.mu Sripatum University

2. Lecture 02: Computer Networks and Network Taxonomy

3. Topic • Computer Networks • Uses of computer networks • Network taxonomy • Reference model • Network Standardization

4. Computer Network Computer Network is a collection of computers and devices connected by communications channels that facilitates communications among users and allows users to share resources with other users.

5. Uses of Computer Networks • Business Applications • Home Applications • Mobile Users • Social Issues

6. Objectives of Business Applications • Resource sharing, Information sharing • Communication medium • E-commerce – B2B • E-commerce through Internet – B2C

7. Client-Server Model A network with two clients and one server.

8. Processes in Client-Server model The client-server model involves requests and replies.

9. Home Network Applications • Access to remote information e.g. e-banking, e-shopping, e-library, e-newspaper, etc. • Person-to-person communication e.g. e-mail, instant messaging, chat room, etc. • Interactive entertainment e.g. video on demand • Electronic commerce e.g. B2C, G2C, C2C, P2P

10. Peer-to-Peer system In peer-to-peer system there are no fixed clients and servers. Example of a popular peer-to-peer network, the “Napster” , which has more than 50 million members http://www.arip.co.th/2006/news.php?id=103480http://www.blognone.com/node/4261

11. e-Commerce Some forms of e-commerce.

12. Mobile Network Users • Wireless network and mobile computing May Be No May Be Yes Yes No Yes Yes

13. Issues • Social Issues • Ethical issues • Political issues

14. Network taxonomy

15. Classification of Networks • Transmission Technology • Broadcast Networks • Point-to-Point Networks • Scale • Local Area Networks • Metropolitan Area Networks • Wide Area Networks

16. Broadcast Networks • มี 1 ช่องทางสื่อสาร คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายใช้งานร่วมกัน • ข่าวสารถูกจัดให้อยู่ในรูปของ packet เมื่อถูกส่งออกไปแล้วแพร่กระจายทั้งระบบ ใครที่เชื่อมต่อกับระบบสามารถนำ packet ไปใช้ได้ • จะมีการระบุชื่อผู้รับไว้ใน packet ซึ่งทุกคนต้องตรวจดู หากเป็นข่าวสารของผู้อื่นก็ไม่นำไปใช้ • การ broadcasting มีรหัสพิเศษแทนตำบลที่อยู่ของผู้รับข่าวสารใน packet ผู้รับแม้ไม่ใช่ที่อยู่ของตนก็สามารถนำข้อมูลไปใช้ได้ • Multicasting แบ่งเครือข่ายเป็นกลุ่มย่อย มีการกำหนดหมายเลขกลุ่มเป็นผู้รับ • เหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็ก

17. Point-to-Point Networks • เป็นการเชื่อมต่อระหว่างผู้ส่งข่าวกับผู้รับข่าว • ข้อมูลที่อยู่ใน packet จะต้องระบุที่อยู่ของผู้รับแล้วจึงส่งเข้าไปในเครือข่าย • packet จะได้รับการส่งต่อไปตามอุปกรณ์เลือกทางเดินข้อมูล (router) ซึ่งเชื่อมโยงระหว่างเครือข่ายกลุ่มต่างๆ จนกระทั่ง packet ถึงผู้รับ • เหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ • บางครั้งเรียกว่า Unicasting

18. Size of Networks Wide area network Classification of interconnected processors by scale.

19. LAN: Local Area Network • Small size, used in a specific group with in 2-3 km. • Transmission time can be calculated and close to the time required for real operation • a cable can connect all computers in the system • Normal speed is 10 Mbps or 100 Mbps • Low error rate • Bus and Ring networks are popular

20. Bus Network • Bus networkallows only one sender to send data at a time, other senders must wait until the media is available • If more than one sender send their data at the same time, there will be a collisionand all senders must stop and wait for a period of time before trying to send the data again. • Use IEEE 802.3 Standard (Ethernet)

21. Ring Network • In a Ring network,data are transmitted independently without collision • There is a rule to prevent collision of dataมี • Use IEEE 802.5 (IBM Token Ring) standard • Transmission speed is 4 and16 Mpbs or at the spped of FDDI system

22. Local Area Networks Two broadcast networks (a) Bus (b) Ring

23. Local Area Network

24. MAN: Metropolitan Network • Like LAN but larger size • Capable of providing services for data communication and voice communication(telephone) including cable TV • The system has one or two cables and without switching elements • UseIEEE 802.16 standard

25. Metropolitan Area Networks A metropolitan area network based on cable TV.

26. Metropolitan Area Network

27. WAN: Wide Area Network • WAN (Wide Area Network) is a larger network that connects LAN and MAN to become one large networkto cover countries, continents, or the globe, such as the public network called the Internet, which no one owns them all • WAN of a private organization is called Enterprise Network

28. WAN Components • A host computer provide communication services to other computers that are connected to it • Subsystem in WAN comprises of two main components, transmission lines and switching elements • transmission line are known by manynames such as circuit, channel, trunk • switching elementsarealso known aspacket switches, nodes, intermediate system, data switching exchanges, or routers

29. Wide Area Networks Relation between hosts on LANs and the subnet.

30. Packet Switching network A stream of packets from sender to receiver.

31. Internetwork (Internet)

33. Reference model

34. Protocols • Two well known protocol standards • TCP/IP: widely used, in particular, by the Internet • OSI: less used, but useful, as a reference model for describing how protocols work

35. Reference Model of Open Systems Interconnection (OSI) • กำหนดโดย International Standard Organization (ISO) เป็นรูปแบบโครงสร้างมาตรฐานสากลสำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งมีอยู่ทั้งหมด 7 ชั้น • ตัวโครงสร้างเน้นความสำคัญของรูปแบบการสื่อสารระหว่างระบบเปิด(open system) กับระบบเปิด

36. สถาปัตยกรรมโปรโตคอลรูปแบบ  OSI • ในปี ค.ศ.1977  องค์กร ISO  (International Organization for Standard)  ได้จัดตั้งคณะกรรมการขึ้นกลุ่มหนึ่ง  เพื่อทำการศึกษาจัดรูปแบบมาตรฐาน  และพัฒนาสถาปัตยกรรมเครือข่าย และในปี ค.ศ.1983  องค์กร ISO  ก็ได้ออกประกาศรูปแบบของสถาปัตยกรรมเครือข่ายมาตรฐานในชื่อของ "รูปแบบ OSI"   (Open Systems Interconnection Model)  เพื่อใช้เป็นรูปแบบมาตรฐานในการเชื่อมต่อระบบคอมพิวเตอร์ อักษร "O"  หรือ " Open" ก็หมายถึง การที่คอมพิวเตอร์หรือระบบคอมพิวเตอร์หนึ่งสามารถ  "เปิด" กว้างให้ คอมพิวเตอร์หรือระบบคอมพิวเตอร์อื่นที่ใช้มาตรฐาน  OSI เหมือนกันสามารถติดต่อไปมาหาสู่ระหว่างกันได้

37. Protocol Layers concept • Each layer defines different roles • Each layer must effectively perform its roles • Functionality of each communication layer must be defined based on international standards • Scope of responsibility for each layer must be defined to minimize the amount of data exchanged and side effects during the communication • Number of layers must be enough for different functionalities for communication and should not be too many

38. ISO’s OSI (Open Systems Interconnection) • Application Layer • Presentation Layer • Session Layer • Transport Layer • Network Layer • Data Link Layer • Physical Layer

39. The OSI reference model.

40. TCP/IP • TCP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) • Introduced in 1969 by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), the developer of Packet Switching • The developed networkis called ARPANET which is the foundation of today’s Internet

41. Application Layer Transport Layer Internet Layer Network Access Layer Layers in TCP/IP

42. The OSI vs TCP/IP Not present In the model Host-to-Network

43. TCP/IP and the OSI Model

44. Network Standardization

45. Network Standard • de facto(มาจากภาษาลาตินแปลว่า จากความจริงที่ปรากฏ) - โดยพฤตินัย • หมายถึงมาตรฐานที่เกิดขึ้นโดยไม่มีการเตรียมการหรือวางแผนล่วงหน้า e.g. IBM PC, Unix • de jure(มาจากภาษาลาตินแปลว่า ตามกฎหมาย) –โดยนิตินัย • หมายถึงมาตรฐานที่เกิดขึ้นโดยมีการเตรียมการหรือวางแผนอย่างเป็นทางการ มีการจัดตั้งคณะกรรมการรับผิดชอบและมีการยอมรับอย่างเป็นทางการในระดับภูมิภาคหรือระดับระหว่างประเทศ • แบ่งออกเป็นมาตรฐานที่กำหนดตามสนธิสัญญาและที่ให้การยอมรับโดยสมัครใจ

46. International Standard Organization • ISO (International Standard Organization) ก่อตั้งเมื่อ 1955 • เป็นหน่วยงานอาษาสมัคร ไม่มีสนธิสัญญาใดบังคับ มีกรรมการด้านเทคนิคซึ่งเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านสาขาต่างๆประมาณ 200 คน คณะทำงานอาษาสมัครประมาณ 1 แสนคน • มีองค์กรควบคุมมาตรฐานของประเทศต่างๆเป็นสมาชิก 89 ประเทศ เช่น ANSI, BSI, AFNOR, DIN • ได้ออกมาตรฐานเกี่ยวกับเรื่องต่างๆไปแล้วมากกว่า 5000 รายการ

47. Next Lecture: The theoretical basis for data communication