บทที่ 2

การเชื่อมต่อของเน็ตเวิร์ก

บทนี้ตอบว่า "เน็ตเวิร์กหนึ่งวงประกอบด้วยอะไรบ้าง ต่อกันเป็นรูปร่างแบบไหนได้ ครอบคลุมพื้นที่แค่ไหนแล้วเรียกว่าอะไร และเวลาส่งข้อมูลจะส่งถึงใครบ้าง" — คำศัพท์ทั้งหมดในบทนี้จะถูกใช้ซ้ำตลอดทั้งวิชา

อ่าน ~12 นาที ออกสอบน้อย — แต่เป็นศัพท์พื้นฐาน ต่อยอดไป บทที่ 8 (อุปกรณ์)
ข้อสอบออกแบบไหน

บทนี้ไม่มีการคำนวณ ที่ออกได้คือข้อความจำและข้อเทียบ — (1) โทโพโลยีทั้ง 4 แบบ จุดแข็ง/จุดอ่อน โดยเฉพาะ "อะไรล่มแล้วระบบตายทั้งวง" (2) เรียงลำดับขอบเขต PAN → LAN → MAN → WAN (3) แยก unicast / multicast / broadcast (4) ศัพท์ของอินเทอร์เน็ต ISP · POP · NAP และ (5) ประโยคทองที่ต้องจำ "สวิตช์ใช้สร้างเน็ตเวิร์ก · เร้าเตอร์ใช้เชื่อมระหว่างเน็ตเวิร์ก"

2.1องค์ประกอบเน็ตเวิร์ก (Network Components)

ก่อนจะพูดถึงการต่อสาย ต้องรู้จัก "ตัวละคร" ในเน็ตเวิร์กก่อน หนังสือแบ่งไว้ 7 อย่าง — สามอย่างแรกคือ เครื่องที่ใช้งาน อีกสี่อย่างคือ อุปกรณ์เน็ตเวิร์ก

องค์ประกอบคือจุดที่ต้องจำ
เวิร์คสเตชัน
Workstation
เครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ สำหรับรองรับการใช้งานของผู้ใช้จำนวนมากโดยทั่วไปมีหน่วยประมวลผล (CPU) มากกว่าหนึ่งหน่วย
เซิร์ฟเวอร์
Server
คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง ทำหน้าที่ให้บริการตามที่กำหนดเช่น ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ (จัดเก็บไฟล์), ดาต้าเบสเซิร์ฟเวอร์ (ฐานข้อมูล)
โฮสต์
Host
คำที่มีความหมายกว้าง ครอบคลุมทั้งเวิร์คสเตชัน เซิร์ฟเวอร์ และอุปกรณ์เน็ตเวิร์กโดยทั่วไปหมายถึงอุปกรณ์เน็ตเวิร์กที่มี IP address
ฮับ
Hub
อุปกรณ์พื้นฐานสำหรับเชื่อมต่อระบบเน็ตเวิร์กปัจจุบันแทบไม่มีการใช้งานแล้ว เพราะประสิทธิภาพต่ำ
บริดจ์ / สวิตช์
Bridge / Switch
อุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายในระดับ LANหนังสือบอกให้ "ถือว่าเป็นอุปกรณ์ประเภทเดียวกัน" ในเบื้องต้น (รายละเอียดอยู่บทที่ 8)
แอ็กเซสพอยต์
Access Point
อุปกรณ์สำหรับสื่อสารเครือข่ายแบบไร้สาย Wi-Fiคือ "สวิตช์ของฝั่งไร้สาย"
เร้าเตอร์
Router
อุปกรณ์เครือข่ายสำหรับค้นหาเส้นทางการส่งข้อมูลใช้เมื่อผู้รับ-ผู้ส่งไม่ได้อยู่ใน LAN เดียวกัน หรือสื่อสารแบบ WAN
พื้นฐานโครงสร้างเน็ตเวิร์ก: Router ต่อ Switch ต่อ Server
รูปที่ 2.1 จากตำรา — พื้นฐานโครงสร้างเน็ตเวิร์ก: เร้าเตอร์อยู่ชั้นบน สวิตช์อยู่ชั้นกลาง เซิร์ฟเวอร์/โฮสต์อยู่ชั้นล่าง และมีการต่อไขว้เพื่อสำรองเส้นทาง
แยกคำให้ชัด

Host เป็นคำกว้างที่สุด (อะไรก็ตามที่มี IP) · Workstation เน้นที่ "เครื่องแรง หลาย CPU" · Server เน้นที่ "หน้าที่ให้บริการ" — เครื่องเดียวกันอาจเป็นได้ทั้งสามคำพร้อมกัน ขึ้นอยู่กับว่ากำลังมองมุมไหน

2.2การสื่อสารแบบเพียร์-ทู-เพียร์ และไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์

รูปแบบการสื่อสารบนเน็ตเวิร์กมี 2 ประเภทหลัก คือ แบบเพียร์-ทู-เพียร์ และแบบไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์

2.2.1 เพียร์-ทู-เพียร์ (Peer-to-Peer Networks)

คือการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งโดยตรง โดยที่แต่ละเครื่องสามารถทำหน้าที่เป็นทั้ง ไคลเอนต์ ที่ร้องขอข้อมูล และ เซิร์ฟเวอร์ ที่ถูกร้องขอข้อมูลได้ในเวลาเดียวกัน

รูปแบบนี้เหมาะกับเน็ตเวิร์กขนาดเล็ก ที่ไม่ต้องการความปลอดภัยสูง และผู้ใช้แต่ละคนจัดเก็บข้อมูลแยกภายในเครื่องของตนเอง ตัวอย่างเช่น การใช้งานระบบปฏิบัติการ Windows ภายใต้ Workgroup

2.2.2 ไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์ เน็ตเวิร์ก (Client/Server Networks)

รูปแบบนี้แตกต่างจากเพียร์-ทู-เพียร์โดยสิ้นเชิง โดยจะมีเครื่องหนึ่งทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์โดยเฉพาะ การร้องขอข้อมูลจะส่งผ่านไปยังเซิร์ฟเวอร์ แทนการสื่อสารโดยตรงระหว่างเครื่อง ทำให้มีความปลอดภัยสูงขึ้น และสามารถกำหนดสิทธิ์การเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้แต่ละคนได้

ตัวอย่างเช่น การใช้ดาต้าเบสเซิร์ฟเวอร์สำหรับจัดเก็บข้อมูลลูกค้าหรือพนักงานขององค์กร ผู้ที่ต้องการเข้าถึงข้อมูลต้องร้องขอผ่านเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะตรวจสอบสิทธิ์ก่อนอนุญาตให้เข้าถึงข้อมูล

ประเด็นPeer-to-PeerClient/Server
ใครคุยกับใครเครื่องต่อเครื่อง โดยตรงทุกคำขอผ่านเซิร์ฟเวอร์
บทบาทของเครื่องเป็นทั้งไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ ในเวลาเดียวกันมีเครื่องที่เป็นเซิร์ฟเวอร์ โดยเฉพาะ
ข้อมูลอยู่ที่ไหนแยกเก็บในเครื่องของแต่ละคนรวมศูนย์ที่เซิร์ฟเวอร์
ความปลอดภัย / สิทธิ์ต่ำ — เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการความปลอดภัยสูงสูง — กำหนดสิทธิ์รายบุคคลได้
เหมาะกับเน็ตเวิร์กขนาดเล็ก เช่น Windows Workgroupองค์กร เช่น ดาต้าเบสเซิร์ฟเวอร์

2.3โทโพโลยีการเชื่อมต่อของเน็ตเวิร์ก (Physical Network Topologies)

การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่าย แบ่งได้เป็น 4 รูปแบบ คือ Mesh, Star, Ring และ Bus

Mesh — เชื่อมทุกโนดเข้าหากัน

ข้อดี: เน็ตเวิร์กมีเสถียรภาพสูง เพราะหากเส้นทางใดขาด สามารถใช้เส้นทางอื่นผ่านโนดอื่นแทนได้
ข้อเสีย: ใช้สายเชื่อมต่อจำนวนมาก และการเดินสายทำได้ยากในพื้นที่จำกัด

Star — เชื่อมทุกโนดเข้าหาจุดศูนย์กลาง

ลักษณะ: ข้อมูลทุกอย่างต้องผ่านศูนย์กลางเสมอ
ข้อเสียหลัก: หากจุดศูนย์กลางล่ม ระบบทั้งหมดหยุดทำงาน

Ring — วงแหวน

ลักษณะ: เชื่อมต่อจากโนดหนึ่งไปยังอีกโนดหนึ่งเป็นวง ติดตั้งง่าย
ข้อเสีย: หากสายขาด การสื่อสารทั้งระบบหยุดทำงาน

Bus — สายหลักเส้นเดียว

ลักษณะ: ใช้สายหลัก (backbone) เส้นเดียว โนดที่ต้องการสื่อสารเชื่อมต่อพ่วง (tap) จากสายหลักได้ ติดตั้งง่าย
ข้อเสีย: หากสายหลักขาด ระบบทั้งหมดหยุดทำงาน

ส่วนขยาย (ไม่ได้อยู่ในหนังสือ) — สูตรนับสายของ Mesh

คำถามที่ตามมาเสมอจากประโยค "Mesh ใช้สายจำนวนมาก" คือ มากแค่ไหน? ถ้ามี n โนด และทุกคู่ต้องมีสายตรงถึงกัน จำนวนลิงก์คือจำนวนวิธีเลือกโนดมา 2 ตัว:

L = n (n − 1)2 จำนวนลิงก์ของ full mesh (ส่วนขยาย)
สัญลักษณ์ความหมาย
nจำนวนโนดในเน็ตเวิร์ก
Lจำนวนลิงก์ (สาย) ที่ต้องเดินทั้งหมด
n − 1จำนวนพอร์ตที่แต่ละโนดต้องมี (ต่อไปหาเพื่อนทุกตัวที่เหลือ)

แทนค่าจริง: n = 5 → L = 5×4/2 = 10 เส้น · n = 10 → L = 10×9/2 = 45 เส้น · n = 20 → L = 20×19/2 = 190 เส้น — เห็นชัดว่าโตแบบ กำลังสอง จึงเป็นเหตุผลที่ full mesh ใช้จริงได้เฉพาะเน็ตเวิร์กเล็ก ๆ หรือระดับ backbone ที่มีโนดไม่กี่ตัว

โทโพโลยีสี่แบบ Mesh Star Ring Bus
รูปที่ 2.2 จากตำรา — โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ (a) Mesh (b) Star (c) Ring (d) Bus
จุดที่คนพลาดบ่อย

Star, Ring และ Bus ล่มทั้งระบบได้เหมือนกัน แต่ "จุดตาย" คนละที่ — Star ตายที่ อุปกรณ์ศูนย์กลาง, Ring ตายที่ สายเส้นใดก็ได้ในวง, Bus ตายที่ สายหลัก (backbone) เท่านั้น (สายพ่วงเส้นเดียวขาดกระทบแค่โนดนั้น) ส่วน Mesh เป็นแบบเดียวที่ทนการขาดของลิงก์ได้ เพราะอ้อมไปทางโนดอื่นได้

2.4รูปแบบเน็ตเวิร์กแบบต่าง ๆ

ในการส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อผ่านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของเน็ตเวิร์ก อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อกันในเน็ตเวิร์ก ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล เรียกรวมว่าโฮสต์ โดยแต่ละโฮสต์จะมีการ์ดเชื่อมต่อเน็ตเวิร์ก (Network Interface Card: NIC) สำหรับรับส่งสัญญาณ

เมื่อมีหลายโฮสต์อยู่ในเน็ตเวิร์กเดียวกัน จะเชื่อมต่อผ่านสวิตช์เพื่อกระจายข้อมูลไปยังโฮสต์อื่น ๆ และใช้เร้าเตอร์สำหรับเชื่อมต่อระหว่างเน็ตเวิร์กที่แตกต่างกัน

สวิตช์ = ใช้ สร้าง เน็ตเวิร์ก  ·  เร้าเตอร์ = ใช้ เชื่อมต่อระหว่าง เน็ตเวิร์ก ประโยคสรุปของหัวข้อ 2.4 — ท่องให้ได้

2.4.1 LAN (Local Area Network)

LAN หรือระบบเครือข่ายเฉพาะที่ คือเน็ตเวิร์กที่ใช้งานภายในห้องหรืออาคาร โดยทั่วไปครอบคลุมพื้นที่ในระดับร้อยเมตร จุดประสงค์หลักคือให้ผู้ใช้สามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้ เช่น เครื่องพิมพ์และพื้นที่จัดเก็บข้อมูล

การเชื่อมต่อแบบ LAN — สามกลุ่มงาน แต่ละกลุ่มมีเซิร์ฟเวอร์ เครื่องพิมพ์ และพีซีต่อเข้าสวิตช์ของกลุ่มตัวเอง แล้วสวิตช์แต่ละตัวต่อผ่านเร้าเตอร์ โดยเร้าเตอร์ตัวซ้ายมีสายออกไปที่ Internet
รูปที่ 2.3 จากตำรา — การเชื่อมต่อแบบ LAN (สังเกตรูปแบบซ้ำ ๆ กัน 3 ชุด: โฮสต์ → สวิตช์ คือ "หนึ่ง LAN" ส่วน เร้าเตอร์ คือตัวที่พา LAN ออกไปเจอ LAN อื่นและออกอินเทอร์เน็ต)
อ่านรูปที่ 2.3 ให้ได้ประโยคทองของหัวข้อ 2.4

ในรูปมี สวิตช์ 3 ตัว = LAN 3 วง และมี เร้าเตอร์ 2 ตัว ทำหน้าที่ต่อระหว่างวง — ตรงกับประโยคที่ต้องท่องเป๊ะ ๆ ว่า "สวิตช์ใช้สร้างเน็ตเวิร์ก · เร้าเตอร์ใช้เชื่อมต่อระหว่างเน็ตเวิร์ก" · และของที่ผู้ใช้ "ใช้ร่วมกัน" ในรูปก็คือเครื่องพิมพ์กับเซิร์ฟเวอร์เก็บไฟล์ ตามที่ตำราระบุเป็นจุดประสงค์หลักของ LAN

2.4.2 WAN (Wide Area Network)

WAN หรือเครือข่ายบริเวณกว้าง คือเน็ตเวิร์กที่ครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ สามารถเชื่อมต่อระหว่างเมืองหรือในระดับประเทศ

การเชื่อมต่อแบบ WAN — Packet switch 4 ตัว (1 2 3 4) วางเป็นสี่มุม แต่ละตัวมี LAN แบบบัสพร้อมพีซีของตัวเองห้อยอยู่ ระหว่าง packet switch มีเส้นกำกับว่า WAN connection ทั้งเส้นรอบนอกและเส้นทแยงตัดกลาง
รูปที่ 2.4 จากตำรา — การเชื่อมต่อแบบ WAN (แต่ละมุมคือ LAN หนึ่งวง ที่มี Packet switch เป็นประตูออก ส่วนเส้นที่เขียนว่า WAN connection คือลิงก์ของผู้ให้บริการที่ลากข้ามเมือง)
จุดที่ต้องสังเกตในรูปที่ 2.4

มี เส้นทแยงตัดกลางรูป เพิ่มมาจากเส้นรอบนอก — นั่นคือ เส้นทางสำรอง แบบเดียวกับแนวคิด Mesh ในหัวข้อ 2.3 ถ้าลิงก์ 1→2 ขาด ข้อมูลยังอ้อมไป 1→4→3→2 ได้ นี่คือเหตุผลที่ WAN จริงไม่ค่อยต่อกันเป็นวงแหวนเปล่า ๆ · และสังเกตว่าตัวที่ต่อ WAN ในรูปนี้ตำราเรียกว่า Packet switch ซึ่งจะไปโยงกับบทที่ 3 เรื่องแพ็กเก็ตสวิตซิ่งโดยตรง

2.4.3 อินเทอร์เน็ต

อินเทอร์เน็ตคือระบบเน็ตเวิร์กระดับโลกที่เกิดจากการเชื่อมต่อ LAN และ WAN จำนวนมากเข้าด้วยกัน โดย LAN จะเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตผ่านผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (Internet Service Provider: ISP)

  1. LAN → ISP — เน็ตเวิร์กในบ้าน/องค์กรต่อออกไปหาผู้ให้บริการ
  2. ISP → เครือข่ายระดับภูมิภาค ผ่านจุดเชื่อมต่อที่เรียกว่า Point of Presence (POP)
  3. ISP ↔ ISP — ISP แต่ละรายเชื่อมต่อถึงกันผ่าน Network Access Point (NAP) ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตหลักขนาดใหญ่
อินเทอร์เน็ต — ก้อนเมฆเขียนว่า Internet ข้างในมีเร้าเตอร์สองตัวกำกับว่า Network access point ต่อถึงกัน ใต้เมฆแต่ละฝั่งมีกล่อง Internet service providers ที่มีเร้าเตอร์กำกับว่า Point of presence และจากกล่องนั้นลากลงมาที่ LAN แบบบัสซึ่งมีพีซีต่ออยู่
รูปที่ 2.5 จากตำรา — อินเทอร์เน็ต (ไล่จากล่างขึ้นบนได้ตรงกับ 3 ขั้นข้างบนเป๊ะ ๆ: LAN → POP → ISP → NAP → อินเทอร์เน็ต)
จำ POP กับ NAP ให้ไม่สลับ — ดูตำแหน่งในรูปที่ 2.5

POP = จุดที่ "ลูกค้า/ภูมิภาค เข้ามาหา ISP" (ในรูปอยู่ ใต้กล่อง ISP หันหน้าลงหา LAN — แนวตั้ง ลูกค้าขึ้นไปหาผู้ให้บริการ) · NAP = จุดที่ "ISP เจอกับ ISP" (ในรูปอยู่ บนกล่อง ISP ในก้อนเมฆ และมีเส้นลากหากันเองซ้าย–ขวา — แนวนอน ผู้ให้บริการเจอกันเอง) · เห็นสองตำแหน่งนี้ในรูปแล้วจะไม่สลับกันอีก

2.4.4 คลาวด์ เน็ตเวิร์ก

คลาวด์ เน็ตเวิร์ก คือเครือข่ายขององค์กรที่สามารถขยายไปยังระบบคลาวด์ได้ โดยโครงสร้างพื้นฐานของเน็ตเวิร์กในคลาวด์จะถูกสร้างและดูแลโดยผู้ให้บริการคลาวด์ องค์กรเพียงเชื่อมต่อเน็ตเวิร์กภายในองค์กรเข้ากับเน็ตเวิร์กในคลาวด์ โดยไม่ต้องลงทุนด้านโครงสร้างพื้นฐานในระยะเริ่มต้น

สิ่งที่แตกต่างจากอินเทอร์เน็ตทั่วไป คือคลาวด์ เน็ตเวิร์กมีการควบคุมจากส่วนกลางด้านการมองเห็นและจัดการเน็ตเวิร์ก (network visibility) ทำให้:

  • องค์กรให้บริการแอปพลิเคชันแบบ Multitenant ได้ — แอปพลิเคชันเดียวให้บริการผู้เช่า (tenant) หลายรายพร้อมกัน โดยข้อมูลของแต่ละ tenant ถูกแยกออกจากกัน
  • องค์กรสามารถติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีในสถานที่ห่างไกลได้ภายในเวลาไม่กี่นาที
การเชื่อมต่อแบบคลาวด์เน็ตเวิร์ก — ก้อนเมฆชื่อ Cloud ข้างในมี Data center 1 2 3 แต่ละศูนย์มี DB1 DB2 DB3 และมีกล่อง Virtual network ต่อออกมาที่ Gateway จากนั้นเชื่อมไปยังกรอบขวาชื่อ On-premises network ที่มีสวิตช์หนึ่งตัวและเร้าเตอร์สี่ตัว แต่ละตัวมี Virtual network และ Virtual machines
รูปที่ 2.6 จากตำรา — การเชื่อมต่อแบบคลาวด์ เน็ตเวิร์ก (ฝั่งซ้ายในเมฆคือของผู้ให้บริการคลาวด์ ฝั่งขวาคือ On-premises network ขององค์กร ต่อกันที่ Gateway จุดเดียว)
รูปที่ 2.6 อธิบายประโยคของตำราตรงไหนบ้าง
  • "องค์กรเพียงเชื่อมต่อเน็ตเวิร์กภายในองค์กรเข้ากับเน็ตเวิร์กในคลาวด์" = เส้นเดียวที่ผ่าน Gateway ตรงกลางรูป — ของทางซ้ายทั้งก้อน (Data center 1–3) องค์กรไม่ต้องลงทุนสร้างเอง
  • "Multitenant" = ในรูปมี Virtual network / Virtual machines หลายชุด วางซ้อนกันบนโครงสร้างพื้นฐานชุดเดียว โดยแต่ละชุดถูกกั้นออกจากกัน — ข้อมูลของแต่ละ tenant จึงแยกกัน
  • "network visibility จากส่วนกลาง" = ทุกอย่างวิ่งผ่าน Gateway จุดเดียว จึงมองเห็นและจัดการได้จากศูนย์กลาง ต่างจากอินเทอร์เน็ตทั่วไปที่ไม่มีใครเป็นเจ้าของภาพรวม

2.5ประเภทของเน็ตเวิร์ก (จำแนกตามขอบเขตการครอบคลุม)

ประเภทชื่อไทยขอบเขตตัวอย่าง / จุดสังเกต
PAN
Personal Area Network
เครือข่ายพื้นที่ส่วนตัว1–2 เมตรอุปกรณ์ต่อพ่วงของคอมพิวเตอร์ · ปัจจุบัน WPAN (Wireless PAN) นิยมมาก เช่นใช้บลูทูธเชื่อมคีย์บอร์ดหรือเมาส์
LAN
Local Area Network
ระบบเครือข่ายเฉพาะที่ระดับร้อยเมตรสำนักงานและที่อยู่อาศัย เพื่อใช้ทรัพยากรร่วมกัน · ปัจจุบัน WLAN นิยมมากในสำนักงานและสถานศึกษา
MAN
Metropolitan Area Network
เครือข่ายระดับเมืองภายในเมืองเชื่อมระหว่างองค์กรหรืออาคารในเมือง และเป็นช่องทางเชื่อมเข้าสู่อินเทอร์เน็ต เช่น Digital Subscriber Line (DSL) — ทำหน้าที่ให้ผู้ใช้ใน LAN ต่อไปยัง WAN
WAN
Wide Area Network
เครือข่ายบริเวณกว้างระหว่างเมือง / ระดับประเทศอินเทอร์เน็ตเกิดจากการเชื่อมโยง WAN หลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกัน จนพัฒนาเป็นระบบขนาดใหญ่และซับซ้อนในปัจจุบัน
จุดที่คนพลาดบ่อย

คนมักตอบว่า MAN คือ "LAN ที่ใหญ่ขึ้น" ซึ่งไม่ตรงกับที่หนังสือเน้น — หน้าที่จริงของ MAN คือ "ทางเชื่อม" ให้ผู้ใช้ใน LAN ออกไปยัง WAN ตัวอย่างที่หนังสือยกคือ DSL ไม่ใช่ตึกใหญ่ ๆ ตึกหนึ่ง และอย่าสับสนว่า PAN วัดเป็น เมตร ส่วน LAN วัดเป็น ร้อยเมตร

แผนภาพขอบเขต PAN LAN WAN
รูปที่ 2.7 จากตำรา — ประเภทของเน็ตเวิร์กจำแนกตามขอบเขตการครอบคลุม (PAN = ระดับตัวคน, LAN = on-campus, WAN = off-campus)

2.6รูปแบบการสื่อสารข้อมูล

ภาพวาดการ์ตูนลายเส้นสีสด: โน้ตบุ๊กมีหน้าตายิ้มกางแขน ยืนอยู่บนกองอุปกรณ์เน็ตเวิร์กรูปทรงกล่องสีเหลือง เขียว และแดง ที่มีลูกศรวนอยู่บนตัว
รูปที่ 2.8 จากตำรา — ภาพรวมการเชื่อมต่อของเน็ตเวิร์กและแอปพลิเคชัน (ตำราหน้า 15 พิมพ์ภาพนี้ไว้เต็มหน้าเพื่อเปิดหัวข้อ 2.6 เป็นภาพการ์ตูนประกอบ ไม่ใช่ไดอะแกรมที่ต้องอ่านค่า — ตัวแอปพลิเคชัน (โน้ตบุ๊ก) วางอยู่บนกองอุปกรณ์เน็ตเวิร์กที่รองรับมันอยู่)

หากเปรียบเทียบกับการสื่อสารระหว่างบุคคล เราอาจคุยกับเพื่อนคนใดคนหนึ่งโดยเฉพาะ · ติดต่อกลุ่มเพื่อนบางคน · หรือกระจายข่าวสารออกไปยังทุกคนพร้อมกัน การสื่อสารของเน็ตเวิร์กก็มีรูปแบบพื้นฐาน 3 รูปแบบ ในลักษณะเดียวกัน

รูปแบบความสัมพันธ์คำอธิบายตามหนังสือ
ยูนิคาสต์
Unicast
หนึ่งต่อหนึ่งมีการระบุหมายเลขผู้รับปลายทางที่ชัดเจน
มัลติคาสต์
Multicast
หนึ่งต่อกลุ่มส่งข้อมูลไปยังกลุ่มผู้รับที่มีความสนใจร่วมกัน เช่น การลงทะเบียน (subscribe) รับข่าวสาร — ผู้ลงทะเบียนจะเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มผู้รับมัลติคาสต์
บรอดคาสท์
Broadcast
หนึ่งต่อทุกคนส่งออกไปยังทุกคนพร้อมกัน โดยไม่คำนึงว่าผู้รับจะสนใจหรือไม่ เช่น การรับโฆษณาจากผู้ให้บริการ
เชื่อมกับบทหลัง

คำสามคำนี้จะกลับมาอีกใน บทที่ 8 (ฮับกระจายแบบบรอดคาสท์ทุกครั้ง ทำให้เกิด broadcast storm) และ บทที่ 17 (ARP request เป็นบรอดคาสท์ แต่ ARP reply เป็นยูนิคาสต์)

2.6.1 Internet Backbone

อินเทอร์เน็ต backbone คือโครงสร้างการเชื่อมต่อเน็ตเวิร์กขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยเร้าเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่เรียกว่า Core Router เชื่อมต่อผ่านโครงข่ายไฟเบอร์ออปติกที่มีแบนด์วิดท์ขนาดใหญ่ เพื่อเพิ่มศักยภาพการสื่อสาร

จาก Core Router จะเชื่อมต่อไปยัง Aggregation Router หรือ Edge Router ซึ่งใช้ภายในหน่วยงานต่าง ๆ เพื่อเชื่อมต่อเร้าเตอร์หรือสวิตช์ภายในองค์กรออกสู่ภายนอก

ชั้นอุปกรณ์ความเร็วการเชื่อมต่อ (ข้อมูลปี ค.ศ. 2020)
แกนกลางCore Router400 Gbps ถึง 1 Tbps
รวบรวม / ขอบAggregation Router / Edge Router200–400 Gbps
โครงสร้าง Core Network และ Aggregation Router
รูปที่ 2.9 จากตำรา — โครงสร้าง Core Network และการเชื่อมต่อระหว่าง Core Router และ Aggregation Router

เช็คความเข้าใจ

โทโพโลยีแบบใดที่ "หากเส้นทางใดขาด ยังสามารถใช้เส้นทางอื่นผ่านโนดอื่นแทนได้"?
Mesh เชื่อมทุกโนดเข้าหากัน จึงมีเส้นทางสำรองเสมอ — นี่คือเหตุผลที่หนังสือบอกว่า Mesh มี "เสถียรภาพสูง" ส่วน Star ตายเมื่อศูนย์กลางล่ม, Ring และ Bus ตายเมื่อสาย (วง / สายหลัก) ขาด
ISP แต่ละรายเชื่อมต่อถึงกันผ่านจุดใด?
NAP คือจุดเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตหลักขนาดใหญ่ที่ ISP เจอกันเอง ส่วน POP คือจุดที่ ISP ใช้สื่อสารกับเครือข่ายระดับภูมิภาค (ทางฝั่งลูกค้า/ภูมิภาค)
การส่งข้อมูล "ไปยังกลุ่มผู้รับที่มีความสนใจร่วมกัน เช่นผู้ที่ลงทะเบียน (subscribe) รับข่าวสาร" คือรูปแบบใด?
Multicast = หนึ่งต่อกลุ่ม กลุ่มถูกกำหนดจาก "ผู้ที่สนใจร่วมกัน / ลงทะเบียนไว้" ต่างจาก Broadcast ที่ส่งให้ทุกคนโดยไม่สนว่าใครสนใจ และต่างจาก Unicast ที่ระบุผู้รับปลายทางตัวเดียว
ข้อใดตรงกับ "คลาวด์ เน็ตเวิร์ก" ตามที่หนังสือกล่าวไว้?
จุดที่หนังสือเน้นคือคลาวด์ เน็ตเวิร์ก ต่างจากอินเทอร์เน็ตทั่วไป ตรงที่มีการควบคุมจากส่วนกลางด้าน network visibility จึงรองรับ Multitenant ได้ โดยข้อมูลของแต่ละ tenant ถูกแยกออกจากกัน และองค์กรไม่ต้องลงทุนโครงสร้างพื้นฐานในระยะเริ่มต้น
เก็บก่อนออกจากบทนี้
  • องค์ประกอบ 7 อย่าง — จำ "โฮสต์ = อุปกรณ์ที่มี IP" และ "ฮับแทบไม่ใช้แล้วเพราะประสิทธิภาพต่ำ"
  • P2P = เครื่องต่อเครื่องโดยตรง เป็นทั้งไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์ (Windows Workgroup) · Client/Server = ผ่านเซิร์ฟเวอร์ ตรวจสอบสิทธิ์ได้
  • โทโพโลยี 4 แบบ + จุดตายของแต่ละแบบ (Mesh ทนสายขาด · Star ตายที่ศูนย์กลาง · Ring/Bus ตายที่สาย)
  • สวิตช์สร้างเน็ตเวิร์ก · เร้าเตอร์เชื่อมระหว่างเน็ตเวิร์ก
  • LAN (ร้อยเมตร) → MAN (เมือง, เป็นทางออกจาก LAN ไป WAN, เช่น DSL) → WAN (ประเทศ) · PAN = 1–2 เมตร
  • อินเทอร์เน็ต: LAN → ISP → POP (ภูมิภาค) → NAP (ISP ต่อ ISP)
  • Unicast / Multicast / Broadcast · Backbone: Core Router 400 Gbps–1 Tbps, Aggregation Router 200–400 Gbps (ค.ศ. 2020)