Top Banner
การใช้สไลด์ : เนื้อหาในสไลด์เหล่านี้ถูกแปลมาจากสไลด์ต้นฉบับประกอบหนังสือของผู้แต่งชื่อ Kurose และ Ross ผู้แปลอนุญาตให้ทุกท่านสามารถใช้สไลด์ทั้งหมดไดดังนั้นท่านสามารถดูภาพเคลื่อนไหว สามารถเพิ่ม ,แก้ไข และ ลบสไลด์ (นับรวมข้อความนี) และเนื้อหาของสไลด์เพื่อให้เหมาะกับความต้องการของท่าน สาหรับการแลกเปลี่ยน เราต้องการสิ่งต่อไปนี้เท่านั้น : ถ้าท่านใช้สไลด์เหล่านี(เป็นตัวอย่าง, ในห้องเรียน) อย่าลืมกล่าวถึงที่มาของสไลด์ (หลังจากนีเราต้องการให้ทุกคนอุดหนุนและใช้หนังสือของผู้แต่งด้านข้าง) ถ้าคุณโพสต์สไลด์ใด ในเวป, อย่าลืมกล่าวถึงว่า คุณแก้ไขจากสไลด์ต้นฉบับของเรา และ ระบุ ถึงลิขสิทธิ์ของเราด้วย ขอขอบคุณและขอให้สนุก! ณัฐนนท์ ลีลาตระกูล ผู้เรียบเรียง สงวนลิขสิทธิ2013 เนื้อหาทั้งหมดเป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิทยาการสารสนเทศ Computer Networking: A Top Down Approach 6 th edition Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley March 2012 บทที1 บทนำ 1-1 บทนำ
81

บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Sep 06, 2019

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

การใชสไลด :

เนอหาในสไลดเหลานถกแปลมาจากสไลดตนฉบบประกอบหนงสอของผแตงชอ Kurose และ Ross

ผแปลอนญาตใหทกทานสามารถใชสไลดทงหมดได ดงนนทานสามารถดภาพเคลอนไหว สามารถเพม

,แกไข และ ลบสไลด (นบรวมขอความน) และเนอหาของสไลดเพอใหเหมาะกบความตองการของทาน

ส าหรบการแลกเปลยน เราตองการสงตอไปนเทานน :

• ถาทานใชสไลดเหลาน (เปนตวอยาง, ในหองเรยน) อยาลมกลาวถงทมาของสไลด (หลงจากน

เราตองการใหทกคนอดหนนและใชหนงสอของผแตงดานขาง)

• ถาคณโพสตสไลดใด ๆ ในเวป, อยาลมกลาวถงวา คณแกไขจากสไลดตนฉบบของเรา และ ระบ

ถงลขสทธของเราดวย

ขอขอบคณและขอใหสนก!

ณฐนนท ลลาตระกล ผเรยบเรยง สงวนลขสทธ 2013 เนอหาทงหมดเปนลขสทธของคณะวทยาการสารสนเทศ

Computer Networking: A Top Down Approach 6th edition Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley March 2012

บทท 1 บทน ำ

1-1 บทน ำ

Page 2: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทท 1: บทน ำ

ภาพรวม: • Internet คออะไร

• Protocol คออะไร network edge; hosts, access net, physical media network core: packet/circuit switching, Internet structure • ประสทธภาพ : loss, delay, throughput • ความปลอดภย

• protocol layers, service models

• ประวตศาสตร

เปาหมายของเรา: • รเกยวกบเครอขายเบองตน และ คนชน

กบค าศพท • รายละเอยดตาง ๆ จะอธบายในภายหลง • วธการ:

• ใช Internet เปนตวอยาง

1-2 บทน ำ

Page 3: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทท 1: แผนการสอน

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการเขาถง), links (สงเชอมตอ)

1.3 network core packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

1-3 บทน ำ

Page 4: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Internet คออะไร: มมมองในแงสวนประกอบของ Internet

• มการเชอมตอกบคอมพวเตอรนบลาน: hosts = เครองปลายทาง ทม โปรแกรมท างานอย

• communication links (สงเชอมโยงการสอสาร)

ใยแกว, ทองแดง, คลนวทย, ดาวเทยม อตราการสง : bandwidth

• Packet switches: สงเปนเพคเกจ (กอน ของขอมล) routers และ switches

wired links

wireless links

router

mobile network

global ISP

home network

network สถาบน

smartphone

PC

server

wireless laptop

ISP ทองถน

1-4 บทน ำ

Page 5: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

เครองใชอนเทอรเนต

กรอบรป IP http://www.ceiva.com/

เครองปงขนมปงทใชงานเวบ + พยากรณสภาพอากาศ

โทรศพทอนเตอรเนต ตเยนอนเตอรเนต

Slingbox: watch, รโมตเคเบลทวดวยการควบคมระยะไกล

Tweet-a-watt: ตรวจสอบการใชพลงงาน

1-5 บทน ำ

Page 6: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• Internet: “เครอขายของเครอขายเชอมกนทวโลก” ผใหบรการอนเทอรเนตเชอมตอระหวางกน

• protocols ควบคมการ รบ-สง ขอความ ต.ย., TCP, IP, HTTP, Skype, 802.11

• มาตรฐานของ Internet RFC: Request for comments IETF: Internet Engineering Task Force

mobile network

global ISP

ISP ทองถน

home network

Internet คออะไร: มมมองในแงสวนประกอบของ Internet

network สถาบน

1-6 บทน ำ

Page 7: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Internet คออะไร: มมมองดำนกำรใหบรกำร

• โครงสรางพนฐานส าหรบการใหบรการแอพพลเคชน Web, VoIP, email, games, e-

commerce, social nets, …

• เตรยมวธการเขยนโปรแกรมส าหรบ apps ทตองการใช Internet เชอมใหแอพพลเคชนสงและรบขอมลผาน

Internet ใหบรการทางเลอกเสมอนกบระบบไปรษณย

mobile network

global ISP

home network

ISP ทองถน

network สถาบน

1-7 บทน ำ

Page 8: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

โปรโตคอล คออะไร

human protocols: • “กโมงแลว” • “ฉนมค าถาม” • เปนการแนะน าตว … ขอความในรปแบบเฉพาะถกสงไป … มการตอบกลบในรปแบบเฉพาะเมอ

ไดรบขอความหรอเหตการณอนๆ

network protocols: • เปนอปกรณสอสารกนแทนทจะเปนคน • การตดตอสอสารทงหมดใน Internet ถก

ควบคมโดย Protocal

protocols ก าหนด รปแบบ, ล าดบของขอมลทถกรบ-สงระหวางอปกรณใน

เครอขาย, และ ก าหนดสงทอปกรณตองท าเมอตองสงหรอไดรบขอมล

1-8 บทน ำ

Page 9: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

กโมงละ?

Human protocol และ Computer network protocol:

Q: ม human protocols แบบอนอกไหม

สวสด

สวสด

บายสอง

TCP connection response

Get http://www.awl.com/kurose-ross

<file>

time

TCP connection request

โปรโตคอลคออะไร

1-9 บทน ำ

Page 10: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge

end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการ เขาถง), links (สงเชอมตอ) 1.3 network core

packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

บทท 1: แผนการสอน

1-10 บทน ำ

Page 11: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

โครงสรางเนตเวรคประกอบไปดวย:

• network edge: hosts: คอ เครองไคลเอนตหรอเครองเซรฟเวอร เซรฟเวอรสวนใหญตงอยในดาตาเซนเตอร

• เครอขายส าหรบการเขาถง, สอทางกายภาพ: แบบใชสาย, แบบไรสาย

• network core: เราทเตอรหลาย ๆ ตวมาเชอมตอกน เครอขายของเครอขาย (network of networks)

mobile network

global ISP

home network

ISP ทองถน

network สถาบน

1-11 บทน ำ

Page 12: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

เครอขายส าหรบการเขาถง และ สอทางกายภาพ

Q: ท าอยางไรถงจะท าใหเครองปลายทาง (End system) เชอมตอ edge router ?

• เครอขายการเขาถงตามทอยอาศย (Residential Access NW)

• เครอขายการเขาถงตามโรงเรยนหรอหนวยงาน (school, company)

• เครอขายการเขาถงแบบไรสาย (Wireless Access, mobile access networks)

ใหนกสงเหลานอยตลอด: • แบนดวทธ (Bandwidth) ของเครอขายส าหรบการเขาถง

มหนวย บทตอวนาท ( bit per second) เปนเทาไร

• ตองใชเครอขายรวมกนหรอใชสวนตว

1-12 บทน ำ

Page 13: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Access net: Digital Subscriber Line (DSL)

central office

ISP

telephone network

DSLAM

เสยงและขอมลถกสง ทคลนความถคตาง ๆ ผานสายทถกจอง

ไปยง office สวนกลาง

• ใชโครงสรางพนฐานทมอยบนเครอขายโทรศพทในการเชอมตอสญญาณกบฝงผใหบรการ ขอมลสงผานสายโทรศพทไปยงอนเตอรเนต เสยงถกสงผานสายโทรศพทไปยงเครอขายโทรศพท • ชองสญญาณการสงขอมล (upstream) จะไดถง < 2.5 Mbps (โดยปกต < 1 Mbps) • ชองสญญาณการรบขอมล (downstream) จะไดถง < 24 Mbps (โดยปกต < 10 Mbps)

DSL modem

splitter

DSL access multiplexer

ผใชบรการเชอมตอผานสายโทรศพทบาน โดยมการแบงชวงความถของ การใชงานของการสอสารขอมลและ เสยง แยกจากกน - ชองสญญาณกจะเชอมตอสญญาณไปยงฝงผใหบรการเพอตอออกไปยง ISP และ เครอขายโทรศพท

1-13 บทน ำ

Page 14: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Access net: cable network

cable modem

splitter

cable headend

Channels

V

I

D

E

O

V

I

D

E

O

V

I

D

E

O

V

I

D

E

O

V

I

D

E

O

V

I

D

E

O

D

A

T

A

D

A

T

A

C

O

N

T

R

O

L

1 2 3 4 5 6 7 8 9

frequency division multiplexing: ชองทางทแตกตางกนถกสงในคลนความถทแตกตางกน

1-14 บทน ำ

Page 15: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

สญญาณของขอมลและโทรทศนถกสงทความถทแตกตางกนผานทางเครอขายสาย

เคเบลทใชรวมกน

cable modem

splitter

cable headend

CMTS

ISP

cable modem termination system

• HFC: hybrid fiber coax ไมสมมาตร: อตราการรบขอมลสงสดถง 30 เมกกะบตตอวนาท, อตราการสงขอมลสงสดไดถง 2 เมกกะบตตอวนาท • เครอขายของเคเบล, fiber จะเชอม บานเขากบ router ของ ISP ผใชบรการใชเครอขายรวมกน เพอสงขอมลไปยง cable headend ซงแตกตางจาก DSL ทการเชอมตอไปยง office สวนกลางเปนแบบจอง

Access net: cable network

1-15 บทน ำ

Page 16: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Access net: เครอขายในบาน

เชอมตอระหวาง headend หรอ ออฟฟศสวนกลาง

cable or DSL modem

router, firewall, NAT

สาย Ethernet (100 Mbps)

wireless access point (54 Mbps)

wireless devices

มกจะรวมอยในกลองเดยว

1-16 บทน ำ

Page 17: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

การเชอมตอเครอขายระดบองคกร (Ethernet)

• Ethernet ปกตถกใชในหลายๆบรษท, มหาวทยาลย, ฯลฯ • อตราการสงสญญาณ10 Mbps, 100Mbps, 1Gbps, 10Gbps • ปจจบน, end systems สวนใหญจะเชอมตอเขา Ethernet switch

Ethernet switch mail server, web servers ของสถาบน

router ของสถาบน

จากสถาบนเชอมตอไปยง ISP (Internet)

1-17 บทน ำ

Page 18: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

เครอขายการเชอมตอแบบไรสาย

• เครอขายไรสาย(ทถกใชรวมกน)ชวยเชอมตอเครองปลายทางกบ router ผานทาง สถานฐาน (base station) ทเรยกกนวา “access point”

wireless LANs: • ภายในอาคาร (100 ฟต) • อตตราการสงสญญาณ 802.11b/g (WiFi): 11, 54

Mbps

wide-area wireless access

• ใหบรการโดยบรษทโทรศพท, มรศม 10’s กโลเมตร • ระหวาง 1 และ 10 Mbps • 3G, 4G: LTE

ไป Internet

ไป Internet

1-18 บทน ำ

Page 19: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทน ำ 1-19

Base Station

credit: commons.wikimedia.org/wiki/File:GSM_base_station_2.JPG

Page 20: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Host: สง packets ของขอมล

หนาทการสงของ host : •เอาขอความของ application •แบงออกเปนชนเลก, ทเรยกวา packets ทมความยาว L bits •สง packet เขาสเครอขาย ทมอตราการสง R •อตราการสงของ link, บางครงกเรยกวา ความจของ link หรอ แบนดวทชของ link

R: link transmission rate host

1 2

สอง packets แตละ packet ขนาด L bits

ความลาชาในการถายโอนpacket

เวลาทตองใชในการสง L-bit packet ผาน link

L (bits) R (bits/sec)

= =

1-20 บทน ำ

Page 21: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

สอทางกายภาพ

• bit: การสงสญญาณจากเครองสงขอมลไปยงเครองรบขอมลโดยจะสงคาเปนตวเลข 0 กบ 1

• physical link (ลงคทางกายภาพ): สงทเชอมตอระหวางเครองสงและเครองรบขอมล

• มเดยทถกน า: เชน fiber optic,สายทองแดง,coax โดยจะถกน าไปในทาง

ทศใดกไดตามสาย

• มเดยทไมไดถกน า: เปนการกระจายสญญาณไปทว เชน สญญาณวทย

twisted pair (TP) สายเกลยวค • เปนการใชสายทองเเดงหมฉนวนพนเปนเกลยว ทง 2

สาย Category 5: 100 Mbps,

1 Gpbs Ethernet Category 6: 10Gbps

1-21 บทน ำ

Page 22: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทน ำ 1-22

Unshielded twisted pair (UTP)

สาย Cat 5 และ ปลก RJ 45 credit: www.wisegeek.com

ภายในสาย Cat 5 credit: http://www.shke.com.cn/js/upfiles/files/bigpic/CAT5%20UTP.JPG

Page 23: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Physical media: สาย coax, สาย fiber

coaxial cable: • ตวน าสญญาณภายในสดจะเปนแกน

ทองเเดงท าหนาทน าสญญาณจาก อปกรณตนทางไปยงปลายทาง

• bidirectional รองรบการสงขอมลแบบสองทศทางทงสงไปและสงกลบได

ในเวลาเดยวกน

• broadband การสอสารขอมลทตวกลางในการสงผานสญญาณไดพรอมๆ

กนโดยใชวธแบงชองความถออกจากกน HFC (Hybrid Fiber Coaxial Network) เปนโครงขายท

ผสมผสานระหวาง Optical Fiber Cable และ Coaxial Cable

fiber optic cable: • สายใยแกวจบจงหวะการกระพรบแสง แตละครงแทน 1

bit • ท างานดวยความเรวสง: การสงขอมลระหวางสองจดดวยความเรวสง (ตวอยางเชน,อตราการถายโอนขอมล 10’s-100’s Gpbs) • อตราความผดพลาดต า: - ตองวางอปกรณย าสญญาณ (repeater) เปนระยะ ๆ - ปลอดภยจากสญญาณคลนแมเหลกไฟฟารบกวน

1-23 บทน ำ

Page 24: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทน ำ 1-24

Co-axial

credit: http://images.maplin.co.uk/full/xs51.jpg

Page 25: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Physical media: คลนวทย

• สญญาณถกสงไปในคลนแมเหลกไฟฟา • ไมมสายเชอมตอทางกายภาพ • สอสารไดแบบแบบสองทศทาง • อาจมผลกระทบจากสงแวดลอม:

มสญญาณสะทอน มการสงกดขวาง เกดสญญาณรบกวน

ประเภทการเชอมโยงแบบคลนวทย: • microwave บนพนโลก e.g. ชองสงมความจถง 45 Mbps • เครอขายทองถน LAN (e.g., WiFi) 11Mbps, 54 Mbps • เครอขายขนาดกวางมาก wide-area (e.g., cellular) 3G cellular: ~ few Mbps • ผานดาวเทยม - ชองสงมความจตงแต Kbps to 45Mbps channel (หรอ ชองสงขนาดเลกหลายๆชอง) - ม delay จากปลายทางถงปลายทาง 270 msec

1-25 บทน ำ

Page 26: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge

end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการ เขาถง), links (สงเชอมตอ) 1.3 network core (แกนของ Network)

packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

บทท 1: แผนการสอน

1-26 บทน ำ

Page 27: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• อยทแกนของเครอขาย • Router เชอมตอกนเปนตาขาย

• packet-switching: hosts แบงขอมลเปนกอนๆ ทเรยกวา packets โดยหนาทหลกๆของ Core กคอการ

สงผานขอมลจากอก router หนงไปยงอก router หนงผานลงคตาง ๆ จากตนทางไปยงปลายทาง

แตละ packet ถกสงทความเรวสงสดทแตละลงคจะสงได (Best Effort)

The network core

1-27 บทน ำ

Page 28: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทน ำ

รปรางของ Switches และ Routers

credit: http://www.fcs.com/images/products/networking/switches.jpg

1-28

Page 29: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

บทน ำ

ท าไมเรยกวา Switch

1-29

credit: http://aimblog.uoregon.edu/files/2013/10/shutterstock_92434231-2j4azz2.jpg

Page 30: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Packet-switching: store-and-forward

• ใชเวลา L/R วนาท ในการสงขอมล (ดนออก) L-bit packet ผานไปยงลงคทมความเรว R bps

• store and forward: packet ทงหมดตองมาถง router กอนจะถกสงไปยง link ถดไป

• ความลาชาจากปลายทางหนงไปยงอกปลายทางหนง

(end-end delay) = 2L/R (สมมต ความลาชาในการเดนทางของสญญาณ (propagation delay) เปน 0)

ตวอยางแบบหนง hop: L = 7.5 Mbits R = 1.5 Mbps ความลาชาจากการถายโอนขอมลตอ

หนง hop (transmission delay) = 5 sec

จะพดถงความลาชามากกวาเรว ๆ น …

ตนทาง R bps ปลายทาง

1 2 3

L bits ตอ 1 packet

R bps

1-30 บทน ำ

Page 31: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Packet Switching: queueing delay, loss

A

B

C R = 100 Mb/s

R = 1.5 Mb/s D

E packets ตองรอในคว กอนทจะถกสงออกไป

ความลาชาจากการตอควและการสญหายของขอมล • ในกรณท อตราการรบขอมล (จ านวน bits) สงเกนกวาอตราการถายโอนขอมล (transmission

rate) เปนระยะเวลาหนง: - จะเรมม packets ตอควยาวขน ๆ เพอรอทจะถกสงออกไป - packets จะเรมถกทงไป (dropped (lost)) ในกรณทคว (หรอ memory) เตม

1-31 บทน ำ

Page 32: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

2 หนาทหลกของ network-core

forwarding (สงผาน Packet): เคลอน packets จาก input ของ router ไปยง output ของ router ทถกตองเหมาะสม

routing (หาเสนทาง): หาเสนทางระหวางตนทาง-ปลายทางท packets จะเดนทางไป

- โดยใช routing algorithms

routing algorithm

local forwarding table

header value output link

0100 0101 0111 1001

3 2 2 1

1

2 3

ทอยปลายทาง ถกระบไวใน header ของ packet ทสงมาถง

1-32 บทน ำ

Page 33: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

core อกชนดหนง: circuit switching

ทรพยากรจากปลายทางไปยงอกปลายทางถกจองหรอจดสรรไวส าหรบ “การเชอมตอ” ระหวางตนทาง และปลายทาง:

• จากแผนภาพ, แตละ link นนประกอบไปดวย 4 circuits. การเชอมตอใชสายวงจรท 2 จาก link ดานบน และ สาย

วงจรท 1 จาก link ทางขวา

• dedicated resources: ไมมการใชทรพยากรรวมกนในเวลาเดยวกน มประสทธภาพเหมอนจองสายวงจร (สามารถรบประกน

คณภาพได)

• สายวงจรทถกจอง (circuit segment) จะไมไดถกใชงานถาไมมขอมลสง (ไมมการแบงปนทรพยากร)

• โดยปกต จะใชในระบบโทรศพทบาน

1-33 บทน ำ

Page 34: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Circuit switching: FDM versus TDM

FDM

frequency

time TDM

frequency

time

4 users

Example:

1-34 บทน ำ

Page 35: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Packet switching versus circuit switching

ตวอยาง: 1 Mb/s link each user:

• 100 kb/s when “active” • active 10% of time

circuit-switching: • รองรบผใช 10 คน

packet switching: • รองรบผใชได 35 คน เนองจาก ความนาจะเปนท ผใช 10 คนจะ active พรอมกนนอยมาก ( < .0004) *

packet switching รองรบจ านวนผใช network มากกวา!

N users

1 Mbps link

* Check out the online interactive exercises for more examples 1-35 บทน ำ

Page 36: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• ดส าหรบขอมลทมาไมสม าเสมอมาก ๆ เพราะมการใชทรพยากรรวมกน งายกวา ไมตอง setup ความเชอมตอ

• เปนไปไดทจะมความคบคงมากเกนไป: packet มาถงชา และสญหาย จ าเปนตองม protocols ส าหรบการถายโอนขอมลทเชอถอได, หรอการควบคมความแออด

• Q: จะท าให Packet Switching เปนเหมอน Circuit Switching ไดอยางไร? มการประกนแบนดวดชส าหรบ app ทมชอมลเสยงและวดโอ ยงคงเปนปญหาทรอคนแกไขตอไป (อานบทท 7)

packet switching เปนผชนะแบบ slam dunk หรอปลาว

Q: ลองคดหาตวอยางรอบ ๆ ตวเพอเปรยบเทยบการจองทรพยากรลวงหนา (circuit switching) กบ การใชทรพยากรตามตองการเมอมใหใช (packet-switching)?

Packet switching versus circuit switching

1-36 บทน ำ

Page 37: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

• เครองปลายทางเชอมตอกบ Internet ผาน access ISPs (ผใหบรการอนเทอรเนต) -ผใหบรการระดบ ทองถน, บรษท และ มหาวทยาลย

• ในขณะเดยวกน ผใหบรการอนเทอรเนตกเชอมตอเขาดวยกน - ท าให hosts สามารถสง packets ไปถงคนอน ๆ ทอยหางไกลได

• สงทเปนอยคอ เครอขายของเครอขายทซบซอน

-ววฒนาการถกขบเคลอนโดย สภาพเศรษฐกจ และ นโยบายระดบชาต

• เรามาอธบายโครงสรางปจจบนของอนเทอรเนตทละขนตอนกน

1-37 บทน ำ

Page 38: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ค าถาม: ก าหนดใหม access ISPs มจ านวน 1,000,000 แหง, จะเชอมตอ ISP ทงหมดเขากนไดอยางไร?

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-38 บทน ำ

Page 39: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ทางเลอก: ควรทจะเชอมตอแตละ ISP กบ ISP อนทก ISP หรอปลาว

การเชอมตอการเขาถงแตละ ISP กบแตละอน ๆ โดยตรงไม scale: O(N2) connections.

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-39 บทน ำ

Page 40: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ทางเลอก: เชอมตอแตละ ISP กบ global transit ISP? ISP ทเปนลกคา และ ISP ผใหบรการจะมขอตกลงธรกจระหวางกน

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

global

ISP

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-40 บทน ำ

Page 41: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ถาผใหบรการอนเทอรเนตขามโลกหนงเจาสามารถท าก าไรได กจะเรมมคแขง ....

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

ISP B

ISP A

ISP C

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-41 บทน ำ

Page 42: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ถาผใหบรการอนเทอรเนตขามโลกหนงเจาสามารถท าก าไรได กจะเรมมคแขง …. การเชอมตอกบ global ISP ดวยกนกสามารถท าได

IXP

IXP

peering link

Internet exchange point

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

ISP B

ISP A

ISP C

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-42 บทน ำ

Page 43: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

… และ networks สวนภมภาค กเกดขนไดจากการเชอมตอเขาไปกบ nets ของ ISPS

IXP

IXP

regional net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

ISP B

ISP A

ISP C

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-43 บทน ำ

Page 44: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

… และ content provider networks (เชน, Google, Microsoft, Akamai ) สามารถมและจดการเครอขายของตวเองได, สามารถใหบรการ, และสงขอมลใหใกลกบผใชได

IXP

IXP

regional net

Content provider network

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net

access net access

net

access net

ISP B

ISP A

ISP C

Content provider network

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-44 บทน ำ

Page 45: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• ทตรงกลาง (สวน core): มเครอขายขนาดใหญเชอมตอกนจ านวนไมมาก “tier-1” ผใหบรการอนเทอรเนตเชงพาณชย (e.g., Level 3, Sprint, AT&T, NTT), ครอบคลม

ระดบชาตและขามชาต content provider network (e.g, Google): เครอขายสวนตวทเชอมตอกบ data centers

ของตวเองเขากบ Internet, ผานทาง tier-1, regional ISPs

access

ISP

access

ISP

access

ISP

access

ISP

access

ISP

access

ISP

access

ISP

access

ISP

Regional ISP Regional ISP

IXP IXP

Tier 1 ISP Tier 1 ISP Google

IXP

โครงสรางของ Internet: เครอขายของเครอขาย

1-45 บทน ำ

Page 46: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ผใหบรการอนเตอรเนตชนท 1: e.g., Sprint

to/from customers

peering

to/from backbone

POP: point-of-presence

1-46 บทน ำ

Page 47: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge

end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการ เขาถง), links (สงเชอมตอ) 1.3 network core

packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

บทท 1: แผนการสอน

1-47 บทน ำ

Page 48: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

การสญหายและความลาชาเกดขนไดอยางไร?

คว packets ท buffers ใน router • จ านวนขอมลของ packet ทมาถงสงกวาความสามารถในการสงขอมลออกไป • packets จะตองตอคว, รอเพอทจะถกสงออกไป

packet ก าลงถกสงออกไป (เกดความลาชา)

packets ทยงรออยในคว (เกดความลาชา) buffers ทยงวางอย packets ทถกสงมาถงจะโดนทงไป (เกดการสญหาย) ถาไมม buffers วางหลงเหลออย

A

B

1-48 บทน ำ

Page 49: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Four sources of packet delay

dproc: nodal processing ตรวจสอบ bit ท errors หา output link ปกตจะใชเวลานอยกวา 1 msec

propagation transmission

nodal processing queueing

dqueue: queueing delay เวลาทรอให output link สงขอมล ขนอยกบ ความคบคงของ router

dnodal = dproc + dqueue + dtrans + dprop

A

B

1-49 บทน ำ

Page 50: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

dtrans: transmission delay (ลาชาจากการถายโอนขอมล): • L: ความยาวของ packet (bits) • R: bandwidth ของอปกรณ (bps) • dtrans = L/R

dprop: propagation delay: (ลาชาจากการ เดนทาง) • d: ระยะทางของ physical link • s: ความเรวของการสงขอมล มคามาตรฐานประมาณ

(2x108 m/sec) • dprop = d/s

Four sources of packet delay

* Check out the Java applet for an interactive animation on trans vs. prop delay

propagation transmission

nodal processing queueing

A

B

dnodal = dproc + dqueue + dtrans + dprop

dtrans and dprop

very different 1-50 บทน ำ

Page 51: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• Propagation: รถยนตขบเคลอนดวยความเรว 100 กม./ชม.

• Transmit: จดจายคาบรการใชเวลา 12 วนาทส าหรบการบรการ (บรการ 1 คน เสมนเวลาสง1 บท)

• รถยนต ~ บท; ขบวน ~ packet

• ค าถาม: ใชเวลานานเทาไร ขบวนรถยนตทงหมดจะเคลอนทถงจดจายคาบรการท 2?

เวลาทขบวนรถยนต 10 คนจะผานจดจายคาบรการไปส hightway = 12*10 = 120 วนาท

เวลาของรถยนตคนสดทายจากจดจายคาบรการท 1 ไปสจดจายคาบรการท 2 : 100km/(100 กม./ชม.)= 1 hr

ค าตอบ : 62 นาท

จดจายคาบรการ

จดจายคาบรการ

ขบวนรถยนต 10 คน

100 km 100 km

เปรยบเหมอนขบวนรถยนต

1-51 บทน ำ

Page 52: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• สมมตวารถยนตใชความเรวท 1000 กม.ตอชม. • และสมมตจดจายคาบรการใชเวลา 1 นาท ส าหรบบรการรถยนต 1 คน • ค าถาม : จะมรถยนตมาถงจดจายคาบรการท 2 กอนทจดจายคาบรการท 1 จะบรการรถยนตทง

หมดหรอไม ?

A: ม ! ภายใน 7 นาทรถยนตคนท 1 จะมาถงจดจายคาบรการท 2 และเหลอรถยนตอก 3 คนท จดจายคาบรการท 1

จดจายคาบรการ

จดจายคาบรการ

ขบวนรถยนต 10 คน

100 km 100 km

เปรยบเหมอนขบวนรถยนต (เพมเตม)

1-52 บทน ำ

Page 53: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ชวงเวลาทเสยไปโดยเรมนบตงแตเวลาทแพกเกตนนๆ มาถงควจนกระทงแพกเกตนนถกสงออกไป ซงกคอ ชวงเวลาทแพกเกตตองรออยในควใหมการสงแพกเกตทงหมดทยงคาอยกอนหนานออกไปใหหมดเสยกอน

• R: link bandwidth (bps) ความจของ link • L: packet length (bits) ขนาดของแพกเกต • a: average packet arrival rate คาเฉลยการมาของแพกเกต ความเขมของขอมล

= La/R

• La/R ~ 0: คาเฉลยนเวลาใชในการรอควนอย

• La/R -> 1: คาเฉลยเวลาใชในการรอควมาก

• La/R > 1: มปรมาณขอมลทมาถงควเปนจ านวนมากเกนกวาทจะใหบรการได คาเฉลยเวลาใชในการรอควเปนอนนต

aver

age

que

ueing

del

ay

La/R ~ 0

La/R -> 1 * Check out the Java applet for an interactive animation on queuing and loss

ความลาชาจากการรอในคว (อกครงนง)

1-53 บทน ำ

Page 54: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ความลาชาและเสนทางทเกดขนจรงใน Internet • ความลาชาและเสนทางทเกดขนจรงใน Internet เปนอยางไร • traceroute program: โปรแกรมชวยวดความลาชาจากตลอดเสนทางจากตนทางไปยง

router ตาง ๆ ตลอดทางใน Internet จนไปถงปลายทาง • ส าหรบทก ๆ router i:

- สง packet 3 packet ทจะเดนทางไปยงเราเตอรบนเสนทางทจะไปยงปลายทาง - router i จะสงขอมลตอบกลบไปยงผสง - ผสงจะวดชวงเวลาระหวางการสงและการตอบกลบ

3 probes

3 probes

3 probes

1-54 บทน ำ

Page 55: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ความลาชาและเสนทางทเกดขนจรงใน Internet

1 cs-gw (128.119.240.254) 1 ms 1 ms 2 ms 2 border1-rt-fa5-1-0.gw.umass.edu (128.119.3.145) 1 ms 1 ms 2 ms 3 cht-vbns.gw.umass.edu (128.119.3.130) 6 ms 5 ms 5 ms 4 jn1-at1-0-0-19.wor.vbns.net (204.147.132.129) 16 ms 11 ms 13 ms 5 jn1-so7-0-0-0.wae.vbns.net (204.147.136.136) 21 ms 18 ms 18 ms 6 abilene-vbns.abilene.ucaid.edu (198.32.11.9) 22 ms 18 ms 22 ms 7 nycm-wash.abilene.ucaid.edu (198.32.8.46) 22 ms 22 ms 22 ms 8 62.40.103.253 (62.40.103.253) 104 ms 109 ms 106 ms 9 de2-1.de1.de.geant.net (62.40.96.129) 109 ms 102 ms 104 ms 10 de.fr1.fr.geant.net (62.40.96.50) 113 ms 121 ms 114 ms 11 renater-gw.fr1.fr.geant.net (62.40.103.54) 112 ms 114 ms 112 ms 12 nio-n2.cssi.renater.fr (193.51.206.13) 111 ms 114 ms 116 ms 13 nice.cssi.renater.fr (195.220.98.102) 123 ms 125 ms 124 ms 14 r3t2-nice.cssi.renater.fr (195.220.98.110) 126 ms 126 ms 124 ms 15 eurecom-valbonne.r3t2.ft.net (193.48.50.54) 135 ms 128 ms 133 ms 16 194.214.211.25 (194.214.211.25) 126 ms 128 ms 126 ms 17 * * * 18 * * *

19 fantasia.eurecom.fr (193.55.113.142) 132 ms 128 ms 136 ms

traceroute: gaia.cs.umass.edu to www.eurecom.fr

คาความลาชา 3 คาจาก gaia.cs.umass.edu ไป cs-gw.cs.umass.edu

* แปลวาไมมการตอบสนอง (probe สญหาย หรอ router ไมตอบ)

เสนเชอมขาม มหาสมทร

* Do some traceroutes from exotic countries at www.traceroute.org 1-55 บทน ำ

Page 56: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• คว (หรอ buffer) ทความจจ ากด • packet เดนทางมาถงควทเตมจะโดน router ทงไปเพราะมม

buffer เกบ • packet ทหายไปอาจถกสงใหมโดยเครองตนทาง หรอ อาจไมถกสง

ใหมกได

packet ทก าลงโดนสง

packet ก าลงมาถง buffer ทเตมอยจะสญหายไป

buffer (ไมมทใหรอในคว)

* Check out the Java applet for an interactive animation on queuing and loss

Packet Loss: การสญหายของขอมล

A

B

1-56 บทน ำ

Page 57: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

Throughput: อตราปรมาณงานทได

• throughput: อตรา (bits/หนวยเวลา) ทจ านวนบตจะถกสงระหวางผสงและ ผรบ ทนททนใด (instanteous): อตราความเรว ณ ขณะนน เฉลย: อตราความเรวเฉลยในชวงเวลาทยาวขน

server, with file of F bits

to send to client

link capacity Rs bits/sec

link capacity Rc bits/sec

server sends bits (fluid) into pipe

pipe that can carry fluid at rate Rs bits/sec)

pipe that can carry fluid at rate Rc bits/sec)

1-57 บทน ำ

Page 58: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• Rs < Rc What is average end-end throughput?

Rs bits/sec Rc bits/sec

Rs > Rc What is average end-end throughput?

link on end-end path that constrains end-end throughput

bottleneck link

Rs bits/sec Rc bits/sec

1-58

Throughput: อตราปรมาณงานทได (เพมเตม)

บทน ำ

Page 59: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

การเชอมตอทง 10 จะใช link ทเปนคอขวด (R

bits/sec) รวมกนอยางเทาเทยม

• throughput ตอหนงการเชอมตอจาก

ปลายทางหนงไปยงอกปลายทางหนง มคา

เทากบ min(Rc, Rs, R/10) • ในทางปฏบต : Rc หรอ Rs มกจะเปน

คอขวด

Throughput: ใน Internet

Rs

Rs

Rs

Rc

Rc

Rc

R

1-59 บทน ำ

Page 60: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge

end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการ เขาถง), links (สงเชอมตอ) 1.3 network core

packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

บทท 1: แผนการสอน

1-60 บทน ำ

Page 61: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

เครอขายมความซบซอนเพราะประกอบไปดวยหลาย ๆ สวน!

- hosts หรอ เครองคอมพวเตอรปลายทาง

- routers หรอ อปกรณในการคนหาเสนทาง

- การเชอมโยงของสอตางๆ

- applications หรอโปรแกรม

- protocols หรอ ขอก าหนดทใชเปนมาตรฐานส าหรบการ

สอสารระหวางคอมพวเตอร

- hardware, software

ค าถาม:

จากทไดเรยนมา มอปกรณหลาย ๆ อยางใน

เครอขาย แลวเราจะมความหวงในการจดการ

โครงสรางขนตอนการท างานเครอขายใหเปน

ระเบยบหรอไม

ชนของ Protocol

1-61 บทน ำ

Page 62: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ชดของขนตอนตาง ๆ ในการเดนทาง

ticket (purchase)

baggage (check)

gates (load)

runway takeoff

airplane routing

ticket (complain)

baggage (claim)

gates (unload)

runway landing

airplane routing

airplane routing

โครงสรางการท างานของการเดนทางโดยเครองบน

1-62 บทน ำ

Page 63: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ticket (purchase)

baggage (check)

gates (load)

runway (takeoff)

airplane routing

สนามบนขาออก สนามบนขาเขา ศนยควบคมจราจรทางอากาศทอยตรงกลาง

airplane routing airplane routing

ticket (complain)

baggage (claim

gates (unload)

runway (land)

airplane routing

ticket

baggage

gate

takeoff/landing

airplane routing

layers: แตละชนการท างานจะใหบรการ ๆ หนง • โดยเปนการกระท าภายในแตละ Protocol (Protocol อนไมตองร) • โดยอาศยบรการของชนทอยดานลางของมน

1-63

ล าดบชนการท างานของการเดนทางโดยเครองบน

บทน ำ

Page 64: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ท าไมตองแบงการท างานเปนชน layers?

เพอรบมอกบระบบทซบซอน: • โครงสรางทชดเจนชวยใหระบสวนประกอบตาง ๆ และความสมพนธของระบบ

ทซบซอน เปน Model ของแตละชนการท างานทใชอางองเพอใหผออกแบบปรกษากน

• การท าใหเปน module ชวยท าใหการบ ารงรกษา และ ปรบปรงระบบเปนเรองงายขน การเปลยนแปลงการท างานของการบรการในแตละชนเปนไปในลกษณะโปรงใส (สวน

อน ๆ ทไมเกยวของจะไมรสกถงความเปลยนแปลง) เชน การเปลยนแปลงของกระบวนการท Gate ของสนามบนจะไมกระทบสวนอน ๆ

ของระบบ

1-64 บทน ำ

Page 65: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• application: รองรบ app ดานเครอขาย FTP, SMTP, HTTP

• transport: การถายโดยขอมลระหวาง process TCP, UDP

• network: การหาเสนทางสงขอมลจากตนทาง ไปปลายทาง IP, routing protocols

• link: การสงขอมลระหวางอปกรณทอยตดกน Ethernet, 802.111 (WiFi), PPP

• physical: สง bits “ไปบนสาย”

application

transport

network

link

physical

1-65

Internet Protocol Stack

บทน ำ

Page 66: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• presentation: ชวยให app ตความหมายของขอมล, เชน การเขารหส การบบอด ขอตกลงทรกนเฉพาะเครอง

• session: การท าใหเปนจงหวะหรอเวลาเดยวกน, การท าจดตรวจสอบ, การกคนขอมล

• Internet stack ไมม layer ขางตนน! บรการเหลาน (ถาถกตองการ) จะตองถกน าไปท าใช

ชน application

1-66

application

presentation

session

transport

network

link

physical

model อางอง ของ ISO/OSI

บทน ำ

Page 67: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

source

application

transport

network

link

physical

Ht Hn M

segment Ht

datagram

destination

application

transport

network

link

physical

Ht Hn Hl M

Ht Hn M

Ht M

M

network

link

physical

link

physical

Ht Hn Hl M

Ht Hn M

Ht Hn M

Ht Hn Hl M

router

switch

Encapsulation:การหอหมขอมล message M

Ht M

Hn

frame

1-67 บทน ำ

Page 68: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge

end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการ เขาถง), links (สงเชอมตอ) 1.3 network core

packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

บทท 1: แผนการสอน

1-68 บทน ำ

Page 69: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• ดานการรกษาความปลอดภยเครอขาย: วธการทผรายสามารถโจมตเครอขายคอมพวเตอร วธทเราจะสามารถปกปองเครอขายจากการโจมต วธการออกแบบสถาปตยกรรมทมภมคมกนตอการโจมต

• เรมแรกอนเทอรเนตไมไดถกออกแบบมาใหมความปลอดภย (มากเทาทควร)

original vision: “กลมของผใชไววางใจซงกนและกนทเชอมตอกบเครอขายทแทบจะไมมอะไรปองกน” ☺

ตอนนเหมอนนกออกแบบ Internet protocol จะเหมอนเลนเกมไลจบกบ attacker (ตามไมทนซะท)

เพราะตองพจารณาความปลอดภยในทก ๆ ชน !

ความปลอดภยของเครอขาย

1-69 บทน ำ

Page 70: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• มลแวรสามารถไปอยในเครองไดจาก :

ไวรส : ตด virus เพราะมนท าส าเนาตวเอง โดย รบ/เปด หรอสงสงตางๆ ท างาน (เชน ไฟลแนบในอเมล)

เวรม: ตด worm เพราะมนท าส าเนาตวเองได เขามาทเครองไดแมผใชจะไมได download หรอเปด file ดวยตวเอง (สงใหตวเองท างานได)

• สปายแวร สามารถบนทกการกดแปนพมพ, เวบทเคยเขาไปด, สงขอมลไปเกบรวมไวทเครองของผราย

• เครองทตดเชอสามารถกลายเปน botnet, ใชส าหรบสแปม, โจมตแบบ DDoS

ผราย: ใส malware เขาไปในเครองผานเครอขาย

1-70 บทน ำ

Page 71: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

การปฏเสธการบรการ(DoS): ผโจมตท าใหระบบ (เซฟเวอร,แบนดวธ) ใชงานไมไดหรอมไมพอ โดยสงขอมลปลอมจ านวนมากใหกนทรพยากรสงมาก

1. เลอกเปาหมาย 2. เจาะไปทโฮสตรอบ ๆ เปาหมาย 3. สงแพคเกจไปทเปาหมายผานโฮสทโดนเจาะ

เปาหมาย

ผราย: โจมต server และ เครอขาย

1-71 บทน ำ

Page 72: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

"การดกจบแพคเกจมาอาน" : เกดในสอแบบกระจาย (เชน อเธอรเนต สอไรสาย ทใชรวมกน) การดสวนทเชอมเครองกบเครอขาย (ทถกตงคา mode ใหเปน promicuous) จะอานและ

บนทกแพคเกตทงหมดทผานไปมา (รวมไปถงรหสผาน!)

ซอฟตแวรขอ wireshark ใชส าหรบการดกจบแพคเกจ (download ฟร)

ผรายดกจบ packet มาอานได

A

B

C

src:B dest:A payload

1-72 บทน ำ

Page 73: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

… มเนอหาเพมเตมในเรองความปลอดภย (ในบทท 8)

ผรายสามารถปลอมทอย (ชอ) ของเครองได

IP spoofing: send packet with false source address

A

B

C

src:B dest:A payload

1-73 บทน ำ

Page 74: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1.1 Internet คออะไร

1.2 network edge

end systems (เครองปลายทาง), access networks (เครอขายส าหรบการ เขาถง), links (สงเชอมตอ) 1.3 network core

packet switching, circuit switching, โครงสรางเครอขาย

1.4 delay (ความลาชา), loss (ขอมลสญหาย), throughput (อตราปรมาณงานทได)

1.5 ชน protocol, service models (โมเดลการใหบรการ)

1.6 networks ภายใตการโจมต: ความปลอดภย

1.7 ประวตศาสตร

บทท 1: แผนการสอน

1-74 บทน ำ

Page 75: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• 1961: Kleinrock - ทฤษฎแถวคอย แสดง ใหเหนถงประสทธผลของ packet- switching

• 1964: Baran - packet-switching ใน เครอขายของทหาร

• 1967: ARPAnet กอตงโดย Advanced Research Projects Agency

• 1969: การท างานโหนดแรกท ARPAnet node

• 1972: ARPAnet แพรตวอยางสสาธรณะชน NCP (Network Control Protocol) โปรโตคอล

โฮสตตดตอกบโฮสตตวแรก โปรแกรมอเมลโปรแกรมแรก ARPAnet ม 15 โหนด

1961-1972: หลกการ packet-switching ในยคแรกๆ

ความเปนมาของอนเตอรเนต

1-75 บทน ำ

Page 76: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• 1970: เครอขายดาวเทยม ALOHAnet ในฮาวาย • 1974: Cerf and Kahn – สถาปตยกรรมเครอขาย

ทเชอมตอกน • 1976: Ethernet at Xerox PARC • late70’s: proprietary architectures: DECnet,

SNA, XNA • late 70’s: switching ทจ ากดความยาวของ

packet (กอนทจะมาเปน ATM) • 1979: ARPAnet ม 200 โหนด

Cerf and Kahn’s หลกการเชอมตอระหวาง เครอขาย: minimalism (นยมการท างานทนอย

ทสด), autonomy (จดการตนเองได) – ไมมความจ าเปนในการเปลยนแปลงภายในเครอขายเพอทจะเชอมตอไปยงภายนอก

โมเดลการใหบรการแบบพยายามทสด (best effort service model)

router ไมตองเกบสถานะของการเชอมตอ (stateless routers)

กระจายการควบคมออกไป

1972-1980: การเชอมตอระหวางเครอขาย, new and proprietary nets

ความเปนมาของอนเตอรเนต

ก าหนดสถาปตยกรรมปจจบนของอนเตอรเนต

1-76 บทน ำ

Page 77: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• 1983: การใชงานของ TCP/IP • 1982: นยามโปรโตคอล smtp e-mail • 1983: ก าหนด DNS ใชแปลงจากชอเปน

ไอพแอดเดรส • 1985: นยามโปรโตคอล ftp • 1988: ใช TCP ควบคมความคบคง

• เครอขายระดบชาตใหม ๆ: Csnet, BITnet, NSFnet, Minitel

• 100,000 โฮสตเชอมตอไปยงเครอขายตาง ๆ

1980-1990: โปรโตคอลใหมๆ ,เครอขายมความแพรหลาย

ความเปนมาของอนเตอรเนต

1-77 บทน ำ

Page 78: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

• ตนๆยค 1990: ARPAnet ยกเลกการใชงาน • 1991: NSF จ ากดการใชงาน NSFnet ใน เชงพาณชย (ยกเลกการใชงานในป 1995) • ตนๆยค 1990: Web hypertext [Bush 1945, Nelson 1960’s] HTML, HTTP: Berners-Lee 1994: Mosaic, later Netscape ปลายยค 1990: เวบเชงพาณชย

ปลายๆยค 1990 – 2000 : • apps เจง ๆ มากขน: instant messaging,

แชรไฟลแบบ P2P • ความปลอดภยทางเครอขายในระดบตน ๆ • ประมาณ 50 ลานโฮสต,

100 ลานผใชงาน • การเชอมตอเครอขายหลกท างานทระดบ

Gbps

1990, 2000’s: ในเชงพาณชย, เวบ, โปรแกรมประยกตใหมๆ

ความเปนมาของอนเตอรเนต

1-78 บทน ำ

Page 79: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

2005-ปจจบน • ประมาณ 750 ลานโฮสต

โทรศพทมอถอและแทบเลต

• การใชงานเชงรกในการเขาถงบรอดแบนด • การเพมขนของการเชอมตอเครอขายไรสายความเรวสง • การเกดขนของเครอขายสงคมออนไลน:

Facebook: จะมผใช 1 พนลานคนในเรวๆน

• ผใหบรการตาง ๆ (Google, Microsoft) สรางเครอขายของตนเอง Bypass Internet, บรการ "คนหาแบบทนท", อเมล และอนๆ

• การพาณชยทางอเลกทรอนคส, มหาวทยาลยตาง ๆ, องคกรตาง ๆ เปดใหบรการในกลมเมฆ “cloud” (ยกตวอยาง เชน Amazon EC2)

ความเปนมาของอนเตอรเนต

1-79 บทน ำ

Page 80: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

ครอบคลมเนอหามากมาย !

• ภาพรวมทางอนเทอรเนต • โปรโตคอลคออะไร? • สวนขอบ, สวนแกนของเครอขาย, สวน

การเขาถงเครอขาย packet-switching VS circuit-switching โครงสรางอนเตอรเนต

• ประสทธภาพ: การสญเสย, ความลาชา, อตราการสงผาน

• ชนตาง ๆ, รปแบบการบรการ • ความปลอดภย • ความเปนมา

สงทคณได: • เนอหา, ภาพรวม, ความรสกถงเรอง

เครอขาย

• รายละเอยดแบบเจาะลกจะตามมา !

สรปบทท 1

1-80 บทน ำ

Page 81: บทที่ 1 บทน ำ - staff.informatics.buu.ac.thnutthanon/887230/Chapter_1_V6.1_MIT9.pdf · • Internet คืออะไร • Protocol คืออะไร network

1 56910040 MS.VANNAK SOTH 2 56920001 นางสาวเจฬรย ล าเลศ 3 56920003 นายธนศกด วฒวโรภาส 4 56920004 นายนพปฎล เฉยศร 5 56920005 นายปรเมศวร รตนผล 6 56920006 พนตรพรภรมย มนฤกษ 7 56920007 นายวนปยะ รตตะมณ 8 56920336 นายฉตรชย เสกประเสรฐ 9 56920337 นายธนพนธ เดชจระกล 10 56920338 นายธนนทร เมธโยธน 11 56920339 นายพงษพช ไพรช 12 56920340 นางสาวพรพรรณ ขวญกจบรรจง 13 56920341 นายพสกร ปญญวรากจ 14 56920343 นางโพธรตน หรญรง 15 56920344 นายรกชาต เหมะสขณฑกะ 16 56920345 นายสมบรณ เฉลมรตนาพร 17 56920346 นายสชาต กนสง 18 56920347 นายเอกพล ออนปาน

Credit ผแปล

1-81 บทน ำ