OSI Model บนเครือข่าย
OSI Model หรือ Open Systems Interconnection Model เป็นมาตรฐานที่พัฒนาโดย International Organization for Standardization (ISO) เพื่อช่วยให้สามารถทำความเข้าใจและพัฒนาระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้อย่างมีระบบ โดยแบ่งออกเป็น 7 ชั้น (Layers) ที่ทำงานร่วมกันในการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์และระบบต่าง ๆ โดยแต่ละชั้นจะมีหน้าที่เฉพาะที่ช่วยให้ข้อมูลสามารถส่งต่อได้ตั้งแต่ผู้ส่งถึงผู้รับได้อย่างมีประสิทธิภาพ
Layer 1: Physical Layer (ชั้นกายภาพ)
หน้าที่หลัก: Physical Layer เป็นชั้นที่เกี่ยวข้องกับการส่งข้อมูลในรูปแบบสัญญาณไฟฟ้า แสง หรือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านช่องสื่อสารที่เป็นกายภาพ เช่น สายเคเบิลทองแดง สายไฟเบอร์ออปติก หรือการส่งสัญญาณไร้สาย
รายละเอียดเพิ่มเติม
- การทำงานใน Physical Layer:
- แปลงข้อมูลในรูปแบบบิต (0 และ 1) ให้เป็นสัญญาณเพื่อส่งผ่านสื่อกลาง
- ควบคุมการเชื่อมต่อทางกายภาพ เช่น การตั้งค่าแรงดันไฟฟ้า, ความถี่, ระยะเวลาในการส่งข้อมูล
- จัดการกับการเข้ารหัสและการปรับคลื่นสัญญาณ (Modulation)
- อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง: สายเคเบิล (Coaxial, Fiber Optic), ฮับ (Hub), ตัวรับส่งสัญญาณ (Transceiver), รีพีทเตอร์ (Repeater)
สรุป: Physical Layer ทำหน้าที่ควบคุมการเชื่อมต่อทางกายภาพและการส่งข้อมูลในรูปแบบสัญญาณดิบที่อยู่ในระดับพื้นฐานที่สุดของการสื่อสาร
Layer 2: Data Link Layer (ชั้นเชื่อมโยงข้อมูล)
หน้าที่หลัก: Data Link Layer ทำหน้าที่จัดการการส่งข้อมูลในลักษณะเฟรม (Frames) และตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลที่ส่งผ่าน Physical Layer เพื่อให้แน่ใจว่าการรับส่งข้อมูลปราศจากข้อผิดพลาด
การแบ่งย่อยใน Data Link Layer
- MAC (Media Access Control):
- ควบคุมการเข้าถึงสื่อกลางในการส่งข้อมูล โดยตรวจสอบการชนกันของสัญญาณ (Collision)
- ระบุที่อยู่ MAC (Media Access Control Address)
- LLC (Logical Link Control):
- จัดการการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์
- รองรับโปรโตคอลหลายประเภทและการสื่อสารแบบมัลติเพล็กซ์
อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง: สวิตช์ (Switch), บริดจ์ (Bridge)
สรุป: Data Link Layer จัดการการสื่อสารที่มีความน่าเชื่อถือในระดับท้องถิ่น และควบคุมการเข้าถึงสื่อกลางเพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณ
Layer 3: Network Layer (ชั้นเครือข่าย)
หน้าที่หลัก: Network Layer เป็นชั้นที่รับผิดชอบในการกำหนดเส้นทาง (Routing) และการนำส่งข้อมูลไปยังที่หมายที่อยู่ไกลออกไป โดยพิจารณาจากหมายเลข IP (Internet Protocol)
รายละเอียดการทำงาน
- การกำหนดเส้นทาง (Routing): ค้นหาเส้นทางที่เหมาะสมสำหรับการส่งข้อมูล
- การแบ่งแพ็กเก็ต (Packet Switching): ข้อมูลถูกแบ่งออกเป็นแพ็กเก็ตเล็ก ๆ เพื่อส่งผ่านเครือข่าย
โปรโตคอลสำคัญในชั้นนี้: IP (Internet Protocol), ICMP (Internet Control Message Protocol), ARP (Address Resolution Protocol)
อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง: เราเตอร์ (Router), เกตเวย์ (Gateway)
สรุป: Network Layer มีหน้าที่จัดการการส่งแพ็กเก็ตผ่านเครือข่ายและดูแลการกำหนดเส้นทางไปยังที่หมายปลายทาง
Layer 4: Transport Layer (ชั้นการขนส่ง)
หน้าที่หลัก: Transport Layer รับผิดชอบในการถ่ายโอนข้อมูลที่มีความเชื่อถือได้ระหว่างอุปกรณ์ โดยจัดการการควบคุมการไหลของข้อมูลและการตรวจสอบข้อผิดพลาด
การแบ่งย่อยใน Transport Layer
- TCP (Transmission Control Protocol): รับประกันการส่งข้อมูลที่ครบถ้วนและถูกต้อง
- UDP (User Datagram Protocol): โปรโตคอลที่ไม่ยืนยันการรับส่งข้อมูลและไม่มีการรับประกันความน่าเชื่อถือ
การทำงานในชั้นนี้: การแบ่งข้อมูลเป็น Segment และการจัดลำดับข้อมูล
สรุป: Transport Layer ดูแลการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างต้นทางและปลายทางโดยให้มีความน่าเชื่อถือและตรวจสอบข้อผิดพลาด
Layer 5: Session Layer (ชั้นเซสชัน)
หน้าที่หลัก: Session Layer มีหน้าที่จัดการการสร้าง รักษา และยุติการเชื่อมต่อ (session) ระหว่างแอปพลิเคชันสองฝั่งที่สื่อสารกัน
รายละเอียดการทำงาน
- การสร้างและยุติ Session: ควบคุมการเริ่มต้นและสิ้นสุดการเชื่อมต่อ
- การจัดการการสื่อสาร: จัดการการส่งข้อมูลที่ต้องแบ่งเป็นหลาย session
การใช้งานจริง: ระบบการประชุมออนไลน์, ระบบการเข้าสู่ระบบ (Login)
สรุป: Session Layer ช่วยให้การสื่อสารระหว่างแอปพลิเคชันเกิดขึ้นได้และสามารถจัดการการเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง
Layer 6: Presentation Layer (ชั้นการนำเสนอ)
หน้าที่หลัก: Presentation Layer แปลงข้อมูลให้เป็นรูปแบบที่สามารถอ่านและเข้าใจได้โดยแอปพลิเคชัน และดูแลการเข้ารหัสและการบีบอัดข้อมูล
รายละเอียดการทำงาน
- การแปลงข้อมูล (Data Formatting): แปลงข้อมูลจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบ
- การเข้ารหัส/ถอดรหัส (Encryption/Decryption): ป้องกันข้อมูลระหว่างการส่ง
- การบีบอัด/ขยายข้อมูล (Compression/Decompression): ลดขนาดข้อมูลเพื่อประหยัดแบนด์วิดธ์
การใช้งานจริง: ระบบเข้ารหัส SSL/TLS, การแปลงรูปแบบไฟล์
สรุป: Presentation Layer จัดการกับการแปลงและการจัดการรูปแบบข้อมูลเพื่อให้สามารถประมวลผลได้โดยแอปพลิเคชันในขั้นถัดไป
Layer 7: Application Layer (ชั้นแอปพลิเคชัน)
หน้าที่หลัก: Application Layer เป็นชั้นที่อยู่ใกล้กับผู้ใช้มากที่สุด โดยทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างผู้ใช้กับเครือข่าย
รายละเอียดการทำงาน
- การจัดการโปรโตคอลระดับสูง: รองรับโปรโตคอลที่ใช้ในการสื่อสารกับผู้ใช้ เช่น HTTP, FTP, SMTP
- การเข้าถึงบริการเครือข่าย: จัดการกับการร้องขอและการส่งข้อมูล
โปรโตคอลสำคัญในชั้นนี้: HTTP/HTTPS, FTP, SMTP/POP3/IMAP
การใช้งานจริง: การใช้เว็บเบราว์เซอร์, การใช้แอปพลิเคชันส่งข้อความ
สรุป: Application Layer ทำหน้าที่จัดการการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้และแอปพลิเคชัน พร้อมทั้งจัดการโปรโตคอลที่เกี่ยวข้อง
ภาพรวมของ OSI 7 Layers
แต่ละชั้นของ OSI Model ทำงานร่วมกันเพื่อให้การสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถแบ่งหน้าที่การทำงานได้อย่างชัดเจน แต่ละชั้นมีหน้าที่และการทำงานเฉพาะเจาะจงที่ช่วยให้ระบบเครือข่ายทำงานได้อย่างถูกต้องและน่าเชื่อถือ ตั้งแต่ระดับสัญญาณที่ต่ำที่สุดไปจนถึงการโต้ตอบระหว่างแอปพลิเคชันของผู้ใช้