|
|
มาตรฐาน LAN แบบ Token Bus (IEEE 802.4)
เมื่อมีการคิดค้นแลนแบบ 802.3 ก็มีการใช้แลนแบบนี้มากในสำนักงาน แต่สำหรับ โรงงานอัตโนมัติ
(Factory Automation) เช่น เจนเนอรัลมอเตอร์ ไม่อาจใช้แลนแบบนี้ได้เนื่องจากแลน 802.3 ไม่อาจรับประกัน
ได้ว่า ในขณะเวลาที่ต้องการส่งข้อมูลนั้น สถานีจะสามารถรับส่งข้อมูลได้หรือไม่ เช่น ในการประกอบรถยนต์
เมื่อรถยนต์มาถึงหุ่นยนต์ประกอบรถยนต์แล้ว หุ่นยนต์ต้องพร้อมที่จะทำงานได้หรือในการผสมสารเคมีนั้น
ต้องใส่สารเคมีต่างๆตามเวลาที่กำหนดไว้พอดีดังนั้นจึงมีการคิดค้นวิธีการส่งข้อมูลลงในสายซึ่งแต่ละบอร์ด
ควบคุมจะสามารถรู้ว่าเวลานานที่สุดที่บอร์ดควบคุมจะต้องรอก่อนส่งข้อมูลได้เป็นเท่าไรแลนแบบ Token บัส
ซึ่งถูกกำหนดเป็นมาตรฐาน IEEE 802.4 เป็นวิธีหนึ่ง ที่แก้ปัญหานี้ ดังรูป แสดงหลักการทำงานแบบ Token busจากรูปจะเห็นว่าสายเคเบิลซึ่งสถานีส่งต่าง ๆ ต่อเข้านั้นมักจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง แบบบัส หรือแบบต้นไม้
แต่ในการทำงานจาก Ring สถานีเหล่านั้นจะประกอบเป็นวงแหวนทางตรรกะ (logicalring) และสถานีแต่ละตัว
จะรู้แอดเดรสของสถานีที่อยู่ทางซ้ายและทางขวาของตัวเอง เมื่อวงแหวนถูกสร้างขึ้นแล้ว สถานีที่มีค่าแอดเดรส
สูงสุด(เช่นสถานี20)จะสามารถส่งเฟรมข้อมูลได้และเมื่อส่งเฟรมข้อมูลแล้วสถานีนั้นจะส่งสิทธิการส่งข้อมูล
(Tokenหรืออาณัติ)ให้แก่สถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปโดยการแพร่ข้อมูลลงไปในสายแต่ระบุแอดเดรสปลายทาง
เป็นสถานีต่อไป (เช่น สถานี 17) ซึ่งทำให้สถานีที่ได้รับ Token สามารถส่ง ข้อมูลไปในสายได้แต่หากสถานีนั้น ไม่มีข้อมูลจะส่งก็จะส่ง Token ไปให้สถานีที่มีแอดเดรสถัดไป ไม่ว่าสถานีนั้นจะอยู่ห่างไกลออกไป
(ในที่นี้คือ สถานี 13 เนื่องจากตอนนี้สถานี 14 และ 19 ปิด เครื่องจึงไม่อยู่ในวงแหวนนี้) ดังนั้นการทำงานจะมี
การส่ง Tokenไปยังสถานีต่าง ๆในทำนองเดียวกันนี้ ซึ่ง Token นี้จะถูกเวียนไปยังสถานีต่าง ๆ เป็นลักษณะ
วงแหวนสถานีที่ถือ Token เท่านั้นจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้และเนื่องจากในขณะหนึ่งมีสถานีที่ถือ Token
แค่สถานีเดียวเท่านั้นจึงไม่เกิดการชนกันของข้อมูลนอกจากนั้นในภาพจะเห็นว่าสถานี19 ซึ่งตอนแรกอยู่ใน
วงแหวนนั้นเมื่อปิดเครื่องแล้วก็จะถูกลบออกจากวงแหวนดังนั้นจะเห็นว่าจะสามารถเพิ่มลดสถานีเข้าออก
วงแหวนได้
| | | |
|
| | | |
Token Bus การเชื่อมต่อ LAN แบบ Token Bus (Token Bus Physical Connectivity)
| | | |
โครงสร้างเฟรมของ Token Ring (Structure of Token Ring)
จากรูปแสดงโครงสร้างของเฟรมข้อมูล สำหรับ Token บัส ซึ่งจะเห็นว่าแตกต่างจาก เฟรมของแลนแบบ 802.3
เฟรม Token บัสจะมีส่วนเริ่มต้นของเฟรม ซึ่งใช้ในการทำงานให้สอดคล้องกันระหว่าง ฝั่งส่งและฝั่งรับ เพียง
1 ไบต์ ฟิลด์เริ่มต้นเฟรมและฟิลด์จบเฟรมเป็นตัวบอกถึงขอบเขตขอเฟรมดังนั้นในเฟรมนี้จึงไม่ต้องมีฟิลด์
บ่งบอกความยาวของเฟรมข้อมูลสำหรับฟิลด์ควบคุมเฟรมใช้แยกระหว่าง เฟรมข้อมูลและเฟรมควบคุมการส่งข้อมูล
เช่น ในกรณีการส่ง Tokenไปยังสถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปนั้น ค่าของไบต์นี้จะมีค่า 00001000 เป็นต้น
แอดเดรสของสถานีส่งและสถานีรับ จะเหมือนกับแลน 802.3 กล่าวคือ ใช้ได้ทั้งแบบ 2 ไบต์ และ 6 ไบต์ นอกจากนั้นนอกจากนั้นการแยกชนิดของแอดเดรส ระหว่างการส่งข้อมูลให้กับสถานีปลายทางสถานีเดียว หรือส่งให้แก่กลุ่มของสถานีก็จะเหมือนกับแลน 802.3 สำหรับฟิลด์ข้อมูลมีความยาวได้ถึง 8,182 ไบต์ สำหรับเฟรมที่ใช้แอดเดรสเพียง 2ไบต์แต่ข้อมูลอาจยาวได้เพียง 8,174 ไบต์ เมื่อใช้แอดเดรส 6 ไบต์จะเห็นว่า
เฟรมข้อมูลของ Token Bus สามารถยาวได้มากกว่าเฟรมข้อมูลของแลนแบบ 802.3 ถึง 5 เท่า ทั้งนี้เนื่องจาก
ในแลน 802.3 นั้น ไม่ต้องการให้สถานีใด ยึดครองการใช้ช่องสื่อสารนานเกินไปนั่นเอง สำหรับฟิลด์ผลรวม ตรวจสอบมีความยาว 4 ไบต์ และใช้วิธีเดียวกัน กับแลน 802.3 | | | |
|
| | | |
FDDI
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นแลนที่ทำงานแบบ Token Ring ที่มีอัตราการส่งถึง100 Mbps.
และในระยะทางได้ไกลถึง 200 กิโลเมตร FDDI อาจถูกใช้เป็นแบนเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์และด้วยอัตราการส่ง
ที่สูงจึงอาจใช้เป็นเครือข่ายกระดูกสันหลังเชื่อมโยงแลน 802 แบบเดิม | | | |
|
| | | |
แสดงการใช้ FDDI ส่วนใหญ่เพื่อเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลัง
| | | |
Access Method
สำหรับโปรโตคอลที่ใช้ในระบบ FDDI จะคล้ายกับโปรโตคอล 802.5 มากแตกต่างกันที่ใน 802.5 นั้นสถานีหนึ่ง
เมื่อส่งเฟรมข้อมูลไปแล้วมันจะไม่สามารถสร้าง Token ขึ้นใหม่จนกว่า เฟรมที่มันส่งไปนั้นจะวนกลับมาถึงมัน
กล่าวคือ สถานีส่งข้อมูลยังไม่หมดเฟรมต้นเฟรมจะกลับมาถึงสถานีนั้นแล้วแต่ใน FDDI นั้นอาจจะมีสถานี
ีในระบบถึง 1,000 สถานี และความยาวของ วงแหวนอาจถึง 200 กิโลเมตรดังนั้นการทำงานในรูปแบบของ 802.5นั้นจะทำให้เสียเวลาส่งข้อมูลใน FDDI จึงยอมให้สถานีหนึ่งส่ง Token ใหม่ลงไปในวงแหวน
เมื่อมันส่งเฟรมข้อมูลของมันไปหมดแล้วดังนั้นในวง FDDI ขนาดโตจึงอาจมีเฟรมจากข้อมูลหลายเฟรม
อยู่ในวงแหวนในขณะเดียวกันได้
FDDI Physical Connectivity
ระบบ FDDI ใช้เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดก็เพียงพอสำหรับอัตราการส่งข้อมูล 100Mbps.จึงไม่จำเป็น
ต้องใช้แบบซิลเกิลโหมดซึ่งมีราคาแพงแสงที่ใช้เป็นแสงจาก LED แทนที่จะเป็นแสงเลเซอร์เพราะ
นอกจากราคาถูกแล้วยังไม่เป็นอันตรายต่อสายตาของผู้ใช้ด้วยสำหรับอัตราข้อมูลผิดพลาดภายในระบบ FDDI ยังไม่เกิน1 บิตต่อการส่งข้อมูล 2.5 x 1010 บิต | | | |
|
| | | |
แสดงวงแหวนของ FDDI
| | | |
แสดงรูปแบบของ FDDI ซึ่งประกอบด้วย วงแหวน 2 วง วงหนึ่งส่งข้อมูลใน ทิศทางตามเข็มนาฬิกา อีกวงหนึ่ง ส่งข้อมูลทิศทางสวนนาฬิกาดังนั้นหากวงใดวงหนึ่งขาด การส่งข้อมูลก็ยังสามารถทำได้ และหากสายทั้งคู่ขาด ที่จุดเดียวกัน วงแหวนทั้งสองยังสามารถถูกเชื่อมโยงเป็นวงเดียวกันซึ่งความยาวจะประมาณ 2 เท่าของ ๆ เดิม ดังแสดงในรูป (ข )โดยที่แต่ละสถานีที่ส่งข้อมูลจะม ี Relay ซึ่งสามารถใช้เชื่อมโยงวงแหวนทั้งสองหรือหากสถาน ีส่งใดมีปัญหาก็จะสามารถผ่านเลยสถานีนั้นไปได้ นอกจากนั้นยังสามารถใช้อุปกรณ์ศูนย์รวมสายเชื่อมโยงสถานี ต่าง ๆเช่นเดียวกับแลนแบบ 802.5 ได้ในระบบ FDDI มีการใช้สถานี 2 ประเภท คือ A และ B สถานีประเภท A นั้น เชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนทั้งสอง อินเตอร์เฟซของสถานี A นี้ เรียกทั่วไปว่า dual attached ส่วนสถานี Bที่มีราคาถูกกว่านั้นเชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนแค่วงเดียวดังนั้นผู้ใช้อาจเลือกใช้สถานีประเภทใดก็ได้ขึ้นอยู่กับว่า ต้องการใช้ระบบทนทานต่อความเสียหายจากสายขาด หรือสถานีไม่ทำงานเท่าไร
| | | |
3.4 แลนแบบ ATM (Asynchronous Transfer Mode)
ATM ถูกพัฒนาขึ้นโดย CCITT ให้เป็นเครือข่ายแลนที่ใช้เชื่อมโยงโอสต์ต่างๆหรือเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลัง
เชื่อมโยงแลนหลายวงเข้าด้วยกันโดยแลนแต่ละวงอาจจะมีมาตราฐานที่แตกต่างกัน เช่น Ethernet, Ring, Bus
หรือจะเป็นเกตเวย์ออกไปสู่แวนแบบ ATM อื่นๆ ATM แบบเครือข่ายกระดูกสันหลังและสามารถเชื่อมโยงไปยัง
เครือข่ายภายนอก ATM Cells การส่งเซลล์ข้อมูลเมื่อมีข้อมูลส่งมาจากโปรแกรมประยุกต์ระดับชั้น AYM
จะแบ่งออกเป็นเซลล์โดยจะมีการประเฉดเดอร์จำนวน 5 ไบต์และส่งเซลล์ข้อมูลให้แก่ระดับชั้นย่อย TC ซึ่ง TC ก็จะทำการคำนวณผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ (HEC: Geader Error Control) กล่าวคือมีการนำเฮดเดอร์ 4 ไบต์ที่มีข้อมูลของเวอร์ชวลเซอร์กิตและข้อมูลควบคุมการส่งข้อมูลนั้นมาหารด้วยโพลิโนเมียล X8+X2+X+1
ซึ่งเศษของการหารจะถูกนำมาบวกกับค่า 01010101 (การนำค่านี้มาบวกจะช่วยในกรณีที่บิตส่วนใหญ่ของเฮดเดอร์
มีค่าเป็น0) แล้วค่าที่ได้ถูกนำมาเป็นผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์การคำนวณผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์
ก็เพื่อป้องกันไม่ให้มีการส่งเซลล์ข้อมูลไปในทิศทางที่ผิดพลาดและการที่ระบบ ATM ไม่มีการตรวจสอบ
ความผิดพลาดของข้อมูลในเซลล์ ก็เนื่องมาจากสื่อส่งข้อมูลที่เป็นเส้นใจแก้วนำแสงนั้นมีอัตราความผิดพลาดต่ำ
อีกทั้งสำหรับการส่งข้อมูลประเภทเสียงและวีดีโอนั้นเกิดผลเสียนักหากข้อมูลผิดพลาดไม่กี่บิตนอกจากนั้น
การที่ใช้แค่8บิตสำหรับ HEC นั้นก็เนื่องจากข้อมูลผิดพลาดในเครือข่ายที่ใช้เส้นใยแก้วนำแสงนั้นส่วนใหญ่
เป็นข้อมูลผิดพลาดแค่บิตเดียว ซึ่งใช้ 8 บิตก็สามารถตรวจสอบได้ และมีการประมาณว่าโอกาสที่ HECจะตรวจไม่พบเฮดเดอร์ที่ผิดพลาดมีประมาณ 10-20 เท่านั้นเมื่อมีการปะ HEC ไปในเซลล์แล้ว เซลล์ก็จะถูกส่งให้แก่ระบบส่งข้อมูลซึ่งระบบส่งนี้อาจเป็นแบบอะซิงโครนัสหรือแบบซิงโครนัสในกรณีที่ ี่ระบบส่งเป็นแบบอะซิงโครนัสเซลล์จะถูกส่งเมื่อพร้อมส่งโดยไม่มีการกำหนดช่วงเวลาของการส่ง แต่หาก
ระบบส่งเป็นแบบซิงโครนัสเซลล์จะต้องถูกส่งตามเวลาที่กำหนดไว้ดังนั้นเมื่อถึงเวลากำหนดส่งแต่ไม่มีเซลล์
ข้อมูลส่งจะเป็นหน้าที่ของระดับชั้นย่อย TC ในการสร้างเซลล์ส่งออกไปเรียกว่าเซลล์ว่า นอกจากการส่งเซลล์
ว่างแล้ว TC ยังทำหน้าที่ส่งเซลล์ OAM (Operation And Maintenance) ซึ่งถูกใช้ในการควบคุมการไหลของ
ข้อมูล กล่าวคือในระบบส่ง SONET นั้นเนื่องจากเฟรมข้อมูลของ OC -3c นั้นมีการใช้เฮดเดอร์ 10 คอลัมน
์จาก 270 คอลัมน์ทำให้อัตราการส่งข้อมูลจริงได้แค่ (260/270) * 155.52 Mbpsหรือ 149.76 Mbps เท่านั้นดังนั้นหากเซลล์ ATM ถูกส่งไปด้วยอัตรา 155.52 Mbps สำหรับเซลล์ OAM นี้ยังถูกใช้โดยสวิตช์ ATMในการควบคุมการทำงานของระบบด้วยนอกจากหน้าที่ดังกล่าวข้างต้นแล้ว ในบางกรณีระดับชั้น TC ยังอาจต้องสร้างเฟรมสำหรับระบบการส่งข้อมูลด้วยตัวอย่าง เช่น กล้องวิดีโอที่ทำงานด้วยระบบ ATM นั้นนอกจากต้องสร้างเซลล์ข้อมูล ATM แล้วยังต้องสร้างเฟรม SONET ซึ่งใช้บรรจุเซลล์ ATM ด้วยซึ่งก็เป็นหน้าที่ของระดับชั้นย่อย TC ในการสร้างเฟรม SONET แล้วบรรจุเซลล์ ATM ไว้ในเฟรม
การรับเซลล์ข้อมูล
ดังที่ได้อธิบายข้างต้นแล้วว่าในการส่งข้อมูลออกนั้น ระดับชั้นย่อย TC จะรับเซลล์ข้อมูลมาแล้วคำนวณ HEC ของแต่ละเซลล์และส่งเป็นสายของบิตข้อมูลออกไปนอกจากนั้นยังปรับอัตราส่งเซลล์ข้อมูลให้เข้ากับอัตราส่ง
ของระบบส่งข้อมูลโดยการใส่เซลล์ OAM เข้าไปส่วนในการรับข้อมูลเข้านั้นระดับชั้นย่อย TC ทำหน้าที่รับสาย
ของบิตข้อมูลเข้ามาตรวจหาของเขตเซลล์ ตรวจเช็กความถูกต้องของเฮดเดอร์ แล้วส่งเซลล์บิตข้อมูลที่เซลล์
ของ ATM ไม่มีแฟล็ก เช่น 0111111 เหมือนในกรณีของเฟรม HDLC แต่อย่างไรก็ตามระบบส่งข้อมูลบางอย่าง
ของ ATM ก็จะช่วยในการหาขอบเขตของเซลล์ เช่น ระบบส่ง SONETนั้นในเฮดเดอร์ของเฟรม มีตัวชี้ไปยังจุด
เริ่มต้นของเซลล์ข้อมูล เป็นต้นแต่ในกรณีของระบบการส่งข้อมูลแบบอื่น ๆ นั้น การหาขอบเขตของเซลล์อาจ
ทำได้โดยการใช้ HEC ซึ่งมีวิธีการดังต่อไปนี้ในระดับชั้นย่อย TC จะมีริจิสเตอร์ 40 บิต ซึ่งเลื่อนบิตเข้าทางซ้าย
และเลื่อนบิตออกทางขวา เมื่อบิตข้อมูลอยู่ในรีจิสเตอร์นี้ ระดับชั้นย่อย TCจะตรวจสอบว่า40บิตนี้เป็นเฮดเดอร์
หรือไม่ โดยการคำนวณค่าไบต์ของ HEC จาก 4 ไบต์แรก หากคำนวณไม่ได้ค่า HEC ก็แสดงว่า 40 บิต นั้นไม่ใช่
เฮดเดอร์ของเซลล์ จะมีการเลื่อนบิตใหม่เข้ามาหนึ่งบิตเพื่อตรวจหา HEC อีก ซึ่งจะทำเช่นนี้จนกว่าจะพบไบต์
ของ HEC ซึ่งก็แสดงว่า 40 บิตในรีจิสเตอร์นี้อาจจะเป็นเฮดเดอร์ของเซลล์ข้อมูล และเพื่อยืนยันความถูกต้อง
ของการตรวจสอบ ระบบตรวจสอบจะเลื่อนบิตเข้าไปอีก 424 บิตโดยมีมีการตรวจสอบ ซึ่งหากการตรวจสอบหา
HEC ทำได้ถูกต้องแล้ว ค่า 40 บิตที่อยู่ในรีจิสเตอร์ตอนนี้ต้องเป็นเฮดเดอร์ของเซลล์ถัดมาซึ่งตรวจสอบโดย
การคำนวณค่าไบต์ HEC เช่นเดียวกัน หากไม่พบไบต์ HEC ก็แสดงว่าการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ก่อนหน้านี้
ไม่ถูกต้อง ก็จะเริ่มต้นกระบวนการตรวจสอบใหม่โดยการเลื่อนบิตใหม่เข้ามาอีก 1 บิตแล้วตรวจหาไบต์ HEC
อีก แต่ในกรณีที่การตรวจสอบพบไบต์ HECก็จะเลื่อนบิตเข้าไปอีก 424 บิตแล้วตรวจหาไบต์ HEC อีก
ระดับชั้นย่อย TC จะทำเช่นนี้จนพบ HEC ของเซลล์ข้อมูลต่อเนื่องกัน8ตัวก็แสดงว่าการตรวจหาขอบเขต
ของเซลล์ข้อมูลถูกต้องแล้วหลังจากการทำงานข้างต้นซึ่งตรวจหาขอบเขตของเซลล์ถูกต้องแล้ว หากระดับชั้นย่อย
TC ตรวจพบเซลล์ที่มีค่าไบต์ HEC ผิดพลาดก็จะแค่ทิ้งเซลล์นั้นไปแต่อย่างไรก็ตามหากพบว่ามีเซลล์ที่มีค่า
ไบต์ HEC ผิดพลาดติดต่อกันก็แสดงว่าการรับข้อมูลไม่สอดคล้องกับการส่งข้อมูลการทำงานก็จะกลับไปเริ่มต้น
กระบวนการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ใหม่โดยเริ่มตรวจสอบ 40 บิตในรีจิสเตอร์ใหม่อีกครั้งหนึ่งจากวิธีการตรวจ
หาขอบเขตของเซลล์ข้างต้นจะเห็นว่าระดับชั้นย่อย TC รู้จักและใช้เฮดเดอร์ของเซลล์ซึ่งอยู่ในระดับชั้น ATM
ที่เหนือกว่ามันในการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ซึ่งวิธีการนี้จะผิดต่อกฏเกณฑ์ของการออกแบบระดับชั้นของ
เครือข่ายที่กล่าวว่าระดับชั้นล่างจะไม่สนใจเฮดเดอร์ของระดับชั้นที่เหนือกว่าดังนั้นในระบบ ATM นี้หากมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของ เฮดเดอร์ของเซลล์แล้วจะกระทบต่อการทำงานของระดับชั้นย่อย TC
แน่นอน
Access Method
ในระดับชั้น ATM ได้กำหนดให้มีการอินเตอร์เฟซระหว่างอุปกรณ์ 2 ชนิด ชนิดแรกคือ UNI
(User-NetworkInterface) ซึ่งเป็นการอินเตอร์เฟซระหว่างโฮสต์กับเครือข่าย ATM ( หรือในอีกแง่มุมหนึ่งคือ
ระหว่างผู้ใช้กับผู้ให้บริการ ) ชนิดที่สองคือการอินเตอร์เฟซระหว่างสวิตซ์ ATM (ซึ่งก็คือเราเตอร์)2ตัว
การอินเตอร์เฟซทั้งสองชนิดนี้ เซลล์ที่ถูกส่งจะประกอบด้วยเฮดเดอร์ 5 ไบต์ ตามด้วยข้อมูล 48 ไบต์ ดังแสดงในรูป ซึ่งจะเห็นว่าเฮดเดอร์ทั้งสองชนิดจะแตกต่างกันบ้างเฮดเดอร์เหล่านี้จะถูกใช้ในการควบคุมจัดการส่งข้อมูล
ดังอธิบายต่อไปนี้ | | | |
|
| | | |
| | | |
ฟิลด ์GFC จะถูกใช้เฉพาะในเซลล์ที่ถูกส่งระหว่างโฮสต์และเครือข่าย ATM เท่านั้นฟิลด์นี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้
ควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างโฮสต์กับเครือข่าย แต่อย่างไรก็ตามไม่ได้มีการกำหนดค่าที่ใช้ในฟิลด์นี้
และเครือข่าย ATM จะไม่สนใจฟิลด์นี้เลยจึงอาจถือว่าฟิลด์นี้เป็น ข้อบกพร่อง ในมาตรฐานของระบบ ATM ฟิลด์
VPI เป็นหมายเลขของเวอร์ชวลพาทส่วน VCI เป็นหมายเลขของเวอร์ชวลเซอร์กิจภายในเวอร์ชวลพาทหนึ่งๆ
เนื่องจาก VPI ใช้8บิตและ VCI ใช้ 16 บิตดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วโฮสต์หนึ่ง ๆสามารถใช้กลุ่มของเวอร์ชวลเซอร์กิต
ได้ถึง 256 กลุ่มและแต่ละกลุ่มจะมีเวอร์ชวลเซอร์กิตได้ถึง 65,536 หมายเลขแต่ในทางปฏิบัติแล้วบาง VCI อาจจะ
ถูกใช้ในการควบคุมการส่งข้อมูลเช่นการสร้างการติดต่อจึงทำให้ VCI ที่ผู้ใช้ๆได้ต่ำกว่าในทางทฤษฎีบ้างฟิลด์ PTI
จะกำหนดชนิดของข้อมูลภายในเซลล์ดังแสดงในรูป ในที่นี้ผู้ใช้จะเป็นผู้กำหนดชนิดของข้อมูล
ส่วนค่าการแน่นขนัดของข้อมูลนั้นเครือข่ายจะเป็นตัวกำหนดค่า เช่น ในตอนเริ่มส่งค่า PTI อาจจะมีค่า 000 คือเป็นเซลล์ข้อมูลชนิด0และไม่มีการแน่นขนัดของข้อมูลแต่เมื่อถึงปลายทางค่า PTI อาจมีค่า 010 กล่าวคือ
เกิดการแน่นขนัดของข้อมูลระหว่างการส่ง | | | |
|
| | | |
ชนิดของข้อมูลในเซลล์ ความหมาย
000 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ไม่เคยผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 0
001 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ไม่เคยผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 1
010 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 0
011 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 1
100 ข้อมูลดูแลรักษาระบบระหว่างสวิตช์ที่ติดกัน
101 ข้อมูลดูแลรักษาระบบระหว่างสวิตช์ต้นทางและปลายทาง
110 ข้อมูลที่ใช้เพื่อจัดการทรัพยากรของระบบ
111 สำรองไว้ใช้ในอนาคต
ฟิลด์ CLP เป็นบิตที่ถูกกำหนดโดยโฮสต์เพื่อแยกระหว่างข้อมูลที่มีไพรออริตี้สูงกับข้อมูลที่มีไพรออริตี้ต่ำ ในกรณีที่เกิดการแน่นขนัดภายในเครือข่าย
สวิตซ์ ATM จะทิ้งเซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 1 ก่อนเซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 0 กล่าวคือ เซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 0 สามารถรอการส่งได้ ส่วนฟิลด์ HEC เป็นค่าผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ดังได้กล่าวมาแล้ว
การสร้างการติดต่อ
เครือข่าย ATM สามารถใช้ได้ทั้งเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบถาวรและเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบสวิตซ์ สำหรับแบบถาวรนั้น
ไม่ต้องมีการสร้างการติดต่อดังนั้นในที่นี้จะอธิบายถึงการสร้างการติดต่อของเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบสวิตช์ซึ่งหลังจาก
การสร้างการติดต่อแล้วขั้นตอนการส่งข้อมูลทั้งแบบถาวรและแบบสวิตช์จะเหมือนกันสำหรับ ATM นั้นการสร้าง
การติดต่อมีหลายวิธีปกติแล้วทำโดยการส่งเซลล์ที่มีข้อมูลติดต่อผ่านเวอร์ชวลพาทหมายเลข 0 เวอร์ชวลเซอร์กิต
หมายเลข 5 ถ้าติดต่อสำเร็จก็จะสร้างการติดต่อกับปลายทางด้วยเวอร์ชวลเซอร์กิตหมายเลขใหม่ซึ่งหากสร้างการ
ติดต่อได้ก็จะใช้เซอร์กิตนั้นในการติดต่อส่งข้อมูลสาเหตุที่ต้องมีการติดต่อสองขั้นตอนก็เนื่องจากเซอร์กิตหมายเลข5
จะถูกใช้เป็นช่องสัญญาณควบคุมเพื่อขอเซอร์กิตในการใช้ติดต่อส่งข้อมูลนั้นเองสำหรับการขอใช้เวอร์ชวลเซอร์กิต
ในวิธีอื่น ๆ นั้น ผู้ให้บริการบางรายอาจจะยอมให้ผู้ใช้บริการหรือโฮสต์มีเวอร์ชวลพาทแบบถาวรระหว่างต้นทาง
และปลายทางหรืออาจให้ผู้ใช้ เวอร์ชวลพาทแต่ละครั้งเมื่อต้องการติดต่อ และเมื่อได้เวอร์ชวลพาทแล้ว ผู้ใช้สามารถ
กำหนดการใช้เวอร์ชวลเซอร์กิตภายในเวอร์ชวลพาทเองการส่งข้อมูลของช่วงการสร้างการติดต่อ
ขอใช้เวอร์ชวลเซอร์กิต แสดงการยกเลิกการติดต่อ ซึ่งจะเห็นว่าคล้ายกับการสร้างการติดต่อสำหรับเวอร์ชวลเซอร์กิตของX.25 นอกจากการสร้างการติดต่อส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดระหว่างปลายทางทั้งสองแล้วเครือข่าย ATM ยังยอมให้
้มีการติดต่อส่งข้อมูลแบบมัลติคาสต์ซึ่งผู้ส่งคนหนึ่งส่งข้อมูลให้แก่ผู้ใช้หลายคนการติดต่อแบบมัลติคาสต์ทำโดย
การสร้างการติดต่อกับปลายทางจุดหนึ่งตามปกติซึ่งจะได้เวอร์ชวลเซอร์กิตที่ใช้ในการติดต่อหลังจากนั้นจะมี
การส่งข้อมูลควบคุม ADD PARTY เพื่อเพิ่มปลายทางที่สองเข้ากับเวอร์ชวลเซอร์กิตที่ได้นั้นและต่อไปอาจมี
การส่งข้อมูลควบคุม ADD PARTY อีกเพื่อเพิ่มจำนวนของการติดต่อของกลุ่มมัลติคาสต์นี้ | | |
| | | |
สายนำสัญญาณในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Wiring)
สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว (Twisted Pair Cable)
เป็นสายนำสัญญาณที่ได้รับความนิยมใช้งานมากที่สุด ใช้กับทั้งการรับส่งเสียงหรือข้อมูลคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ
มีข้อดีในเรื่องของการต้านทานสัญญาณรบกวน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในระบบองค์กรต่าง ๆ ทั่วไปมักนิยม
ติดตั้งโดยใช้สายนำสัญญาณประเภทนี้ โครงสร้างภายในของสายนำสัญญาณประกอบด้วย
สายไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นตัวนำทั้งสิ้น 4 คู่ตีเกลียวกันอยู่ภายในฉนวนหุ้ม สายไฟฟ้าแต่ละเส้นจะมีสีที่แตกต่างกัน
เพื่อสร้างความสะดวกในการจำแนกความแตกต่างให้กับผู้ติดตั้งสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวการผลิตออกสู่ตลาด
หลายเกรดสายแต่ละเกรดหรือแต่ละประเภทจะมีขีดความสามารถในการรองรับการสื่อสารที่แตกต่างกัน | | | |
| | | |
|
| | | |
แสดงภาพของสายคู่ตีเกลียว
| | | |
|
| | | |
การจัดแบ่งประเภทของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว
| | | |
| | | |
ประเภทของสาย การใช้งาน CAT1 และ CAT2 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วต่ำ
CAT3 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 10 เมกะบิตต่อวินาที
CAT4 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 16 เมกะบิตต่อวินาที
CAT5 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 100 เมกะบิตต่อวินาที
สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวที่ได้รับความนิยมมากที่สุดได้แก่สายประเภท CAT3 และ CAT5 การติดตั้งเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยใช้สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวมักอยู่ในรูปแบบการจัดโครงสร้างแบบกระจาย
หรือแบบดวงดาว (Star Topology) ซึ่งต่างจากในกรณีของสายนำสัญญาณแบบโคแอกเชียลที่จัดโครงสร้าง
เครือข่ายเป็นแบบบัส (Bus Topology) ทั้งนี้นิยมเชื่อมต่อปลายสายนำสัญญาณแต่ละเช็กเมนต์เข้ากับอุปกรณ์
ฮับ หรือ อุปกรณ์สวิตชิงดังรูปเป็นตัวอย่างการติดตั้งใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยสร้างสัญญาณชนิดตีเกลียว
แสดงโครงสร้างของสายนำสัญญาณพร้อมกับตำแหน่งขานำสัญญาณบนคอนเน็กเตอร์สำหรับเชื่อมต่อ
เข้ากับแผงวงจร NIC บนเครื่องคอมพิวเตอร์ ในกรณีของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวจะใช้ตัวเชื่อมต่อ
แบบ RJ-45 หรือ RJ11ซึ่งมีลักษณะคล้ายปลั๊กโทรศัพท์โดยมีการกำหนดมาตรฐานเพื่อระบุตำแหน่งขาและ
หน้าที่ของสายไฟฟ้า แต่ละเส้นซึ่งมีรายละเอียดการใช้งานและการระบุสีตามมาตรฐานสากลของแต่ละค่าย
ดังตารางซึ่งควรระวังสำหรับสายสัญญาณประเภทนี้ก็คือ ข้อจำกัดในเรื่องของระยะทางที่กำหนดไว้ไม่ให้เกิน 325 ฟุตหรือประมาณ 100 เมตรซึ่งในกรณีของการติดตั้งเครือข่ายภายในองค์กรขนาดใหญ่ที่ต้องการระยะการเดินสาย
ที่ยาวมากๆ
ผู้ติดตั้งต้องให้ควรระมัดระวังข้อจำกัดนี้ให้มาก
เพราะอาจส่งผลทำให้ผลที่ถูกส่งผ่านสายนำสัญญาณถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวนภายนอกจนไม่สามารถ
ใช้ติดต่อสื่อสารได้ | | | |
|
| | | |
| | | |
มาตรฐานการจัดวางขาสัญญาณและแถบสีของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว
| | | |
ขาเลขที่ การใช้งาน มาตรฐาน AT&T มาตรฐาน EIA มาตรฐาน IEEE
1 + Transmit ขาว/ส้ม ขาว/เขียว ขาว/ส้ม
2 - Transmit ส้ม/ขาว เขียว/ขาว ส้ม/ขาว
3 + Receive ขาว/เขียว ขาว/ส้ม ขาว/เขียว
4 น้ำเงิน/ขาว น้ำเงิน/ขาว ไม่มีใช้งาน
5 ขาว/น้ำเงิน ขาว/น้ำเงิน ไม่มีใช้งาน
6 - Receive เขียว/ขาว ส้ม/ขาว เขียว/ขาว
7 ขาว/น้ำตาล ขาว/น้ำตาล ไม่มีใช้งาน
8 น้ำตาล/ขาว น้ำตาล/ขาว ไม่มีใช้งาน
เนื่องจากสายคู่ตีเกลียวมีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้ำหนักเบาและง่ายต่อการติดตั้งจึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น สายเชื่อมจากเครื่องโทรศัพท์ไปสู่ชุมสายโทรศัพท์ ก็มักจะเป็นสายคู่ตีเกลียว ( ในสหรัฐอเมริการวมแล้ว
มีความยาวถึง 1012 กิโลเมตร ) สำหรับสายคู่ตีเกลียวที่นิยมใช้กันในงานเครือข่ายคอมพิวเตอร์มี 2 ชนิดคือ
มาตรฐาน Category 3 ซึ่งเป็นสายทองแดงหุ้มฉนวนพันกันเป็นคู่และในสายเคเบิลเส้นหนึ่งจะบรรจุ
สายคู่ตีเกลียวไว้ 4 คู่ ดังแสดงในรูป(ข) ทำให้สามารถต่อโทรศัพท์ได้ 4 เครื่อง สำหรับอีกชนิดหนึ่งคือ
มาตรฐาน Category 5 ซึ่งคู่สายจะพันกันถี่กว่าแบบ Category 3 และสายทองแดงถูกหุ้มด้วยฉนวนเทฟลอน
(Teflon) ทำให้คลื่นรบกวนจากคู่สายข้างเคียงน้อยมากและคุณภาพของสัญญาณในสายดีจึงใช้ส่งข้อมูลได้สูง
ถึงระดับ 100 Mbps สายคู่ตีเกลียวทั้งสองชนิดนี้ ถูกเรียกทั่วไปว่า สายยูทีพี (UTP, Unshielded Twisted Pair) เพื่อให้แตกต่างกับสายคู่ตีเกลียวหุ้มฉนวนโลหะ(Shielded Twisted Pair) ของไอบีเอ็มที่ใช้ส่งข้อมูล 16 Mbps สำหรับแลนแบบ Token Ring (Token ring)
สายเคเบิลโคแอกเชียว (Co-axial cable)
สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่มีการใช้งานกันมากไม่ว่าในระบบแลนในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสาย
ของโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวิดีโอสายโคแอกเชียลที่ใช้กันทั่วไปมี 2 ชนิดคือชนิด 50 โอห์มซึ่งใช้ส่ง
ข้อมูลแบบดิจิตอล และชนิด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอนาล็อก | | | |
|
| | | |
แสดงภาพของสายเคเบิลโคแอกเชียล
| | | |
ดังรูป แสดงส่วนประกอบของสายโคแอกเชียลที่มีฉนวนโลหะป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
และสัญญาณรบกวนอื่นๆซึ่งทำให้สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่มีแบนด์วิดธ์ (Bandwidth: ช่วงความถี่ที่สัญญาณ
ไฟฟ้าสามารถผ่านได) กว้างถึง 500 เมกะเฮิรตซ์จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูงเปรียบได้กับท่อน้ำขนาดกว้าง
ที่สามารถส่งน้ำผ่านท่อได้จำนวนมากสำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายขึ้นอยู่กับความยาวของสายซึ่งสายยาว 1กิโลเมตรอาจจะส่งข้อมูลได้ถึง 1Gbps(1Bเท่ากับ109) และสามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่านี้ด้วยอัตราการส่งข้อมูล
ที่ต่ำลง นอกจากนั้นในระบบโทรศัพท์สามารถใช้สายโคแอกเชียลส่ง ข้อมูลเสียงได้ถึง 10,800 ช่องสัญญาณ
ในช่วงระยะชุมสายโทรศัพท์แต่อย่างไรก็ตามปัจจุบันนี้ได้ถูกเปลี่ยนมาเป็นสายเคเบิลของเส้นใยนำแสงซึ่ง
สามารถส่งข้อมูลได้ดีกว่า ปัจจุบันสายโคแอกเชียลยังถูกใช้เป็นสายเคเบิลทีวีและสายเชื่อมโยงของระบบแลน
บางชนิด
สายใยนำแสง (Optical fiber)
เป็นสายนำสัญญาณที่ใช้แสงเป็นตัวกลางในการนำสัญญาณแทนสัญญาณไฟฟ้าโครงสร้างภายในของสาย
นำสัญญาณแบบไฟเบอร์ออปติก เป็นแก้วที่ถูกม้วนเป็นทรงกระบอก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กมาก
(ประมาณ 62.5 ไมครอน) การรับส่งสัญญาณจะใช้ลำแสงที่ถูกสร้างขึ้นจากหลอด LED (LightEmittingDiode) ส่องผ่านปลายด้านหนึ่งของสายนำสัญญาณลำแสงจะเกิดการสะท้อนไปตลอดแนวความยาวของสาย
นำสัญญาณจนกระทั่งไปปรากฏที่ปลายอีกด้านหนึ่งเทคโนโลยีไฟเบอร์ออฟติกในปัจจุบันสามารถสร้าง
สายนำสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลผ่านลำแสงเพียงแสงเดียวหรือที่เรียกว่า Single Mode หรือสามารถส่ง
ข้อมูลหลาย ๆ ชุดแยกผ่านไปบนลำแสงหลาย ๆ ลำ โดยส่งผ่านสายนำสัญญาณเส้นเดียวกันได้ที่เรียกกันว่า
Multimode สายนำสัญญาณแบบไฟเบอร์ออฟติกมีขีดความสามารถในการรับส่งข้อมูลในอัตราเร็วที่สูงมาก ๆ ได้ จะเห็นได้ว่าในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามสำนักงานบางแห่งก็เริ่มมีการพิจารณาติดตั้งสายนำสัญญาณประเภทนี้ เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์กันบ้างแล้วสัญญาณข้อมูลดิจิตอล (1 และ 0)จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแสงที่มีความเข้ม
ของแสงต่างระดับกัน หรือเป็นแสงสว่าง / มืด เพื่อส่งผ่านเส้นใยนำแสง ซึ่งเป็นท่อแก้วหรือท่อสารซิลิกาหลอม
ละลาย (fused silica) ที่ถูกหุ้ม (cladding) ด้วยแก้วที่มีคุณสมบัติการ หักเหต่ำ ทำให้แสงไม่ออกไปจากท่อแก้ว
ดังแสดงในรูป | | | |
|
| | | |
แสดงภาพของเส้นใยนำแสง
| | | |
ระบบการส่งข้อมูลผ่านเส้นใยนำแสงประกอบด้วย 3 ส่วนคือ อุปกรณ์กำเนิดแสง ตัวกลาง และอุปกรณ์ตรวจรับแสง อุปกรณ์กำเนิดแสงเป็น LED (Light Emitting Diode) หรือเลเซอร์ ไดโอด (Laser Diode) ซึ่งจะให้แสงออกมา เมื่อมีกระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านอุปกรณ์ตรวจรับแสงเป็นโฟโต้ไดโอด (Photodiode) ซึ่งจะกำเนิดแสงไฟฟ้าเมื่อถูกแสง
กระทบส่วนตัวกลางก็เป็นแก้วหรือสารซิลิกาหลอมละลายเมื่อนำเอา LED และโฟโต้ไดโอดไปติดไว้ที่ปลายสองข้าง
ของเส้นใยนำแสงแล้วจะทำให้เกิดระบบการส่งข้อมูลทิศทางเดียวซึ่งรับสัญญาณไฟฟ้าแล้วแปลงเป็นสัญญาณ
แสงผ่านสายส่งและจะส่งแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า อีกครั้งที่ปลายทางอีกด้านหนึ่งดังนั้นในการส่งข้อมูล 2
ทิศทางต้องใช้เส้นใยนำแสง 2 สายเส้นใยนำแสงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดตามเทคนิคในการส่งแสงผ่านเส้น
ใยนำแสงชนิดแรกคือ มัลติโหมดเคเบิล (multimode cable) เส้นใยนำแสงชนิดนี้ แสงจะสะท้อนด้วยมุมต่าง ๆ
จนถึงปลายรับสายมีราคาไม่แพงมากนักและมีประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลดีพอสมควรชนิดที่สองคือมัลติโหมด
เคเบิ้ลที่ฉาบด้วยวัสดุที่มีดัชนีความหักเหหลายระดับ (graded index multimode cable) ทำให้เกิดจุดรวม (focus) ของการสะท้อนของแสงดังแสดงในรูป(ข)ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ดีกว่าแบบแรกแสดงถึงชนิดที่สามคือ
ซิงเกิลโหมดเคเบิล (singlemodecable) ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับความยาวคลื่นแสงทำให้แสงถูกส่งตรงผ่าน
สายใยนำแสงไปยังปลายทางและทำให้การรับแสงดีขึ้น เส้นใยนำแสงแบบซิงเกิลโหมดนี้มีราคาค่อนข้างแพง แต่ประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลสูง สามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลาย Gbps ในระยะทางยาวถึง 30 กิโลเมตร |
|
มาตรฐาน LAN แบบ Token Bus (IEEE 802.4
เมื่อมีการคิดค้นแลนแบบ 802.3 ก็มีการใช้แลนแบบนี้มากในสำนักงาน แต่สำหรับ โรงงานอัตโนมัติ
(Factory Automation) เช่น เจนเนอรัลมอเตอร์ ไม่อาจใช้แลนแบบนี้ได้เนื่องจากแลน 802.3 ไม่อาจรับประกัน
ได้ว่า ในขณะเวลาที่ต้องการส่งข้อมูลนั้น สถานีจะสามารถรับส่งข้อมูลได้หรือไม่ เช่น ในการประกอบรถยนต์
เมื่อรถยนต์มาถึงหุ่นยนต์ประกอบรถยนต์แล้ว หุ่นยนต์ต้องพร้อมที่จะทำงานได้หรือในการผสมสารเคมีนั้น
ต้องใส่สารเคมีต่างๆตามเวลาที่กำหนดไว้พอดีดังนั้นจึงมีการคิดค้นวิธีการส่งข้อมูลลงในสายซึ่งแต่ละบอร์ด
ควบคุมจะสามารถรู้ว่าเวลานานที่สุดที่บอร์ดควบคุมจะต้องรอก่อนส่งข้อมูลได้เป็นเท่าไรแลนแบบ Token บัส
ซึ่งถูกกำหนดเป็นมาตรฐาน IEEE 802.4 เป็นวิธีหนึ่ง ที่แก้ปัญหานี้ ดังรูป แสดงหลักการทำงานแบบ Token busจากรูปจะเห็นว่าสายเคเบิลซึ่งสถานีส่งต่าง ๆ ต่อเข้านั้นมักจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง แบบบัส หรือแบบต้นไม้
แต่ในการทำงานจาก Ring สถานีเหล่านั้นจะประกอบเป็นวงแหวนทางตรรกะ (logicalring) และสถานีแต่ละตัว
จะรู้แอดเดรสของสถานีที่อยู่ทางซ้ายและทางขวาของตัวเอง เมื่อวงแหวนถูกสร้างขึ้นแล้ว สถานีที่มีค่าแอดเดรส
สูงสุด(เช่นสถานี20)จะสามารถส่งเฟรมข้อมูลได้และเมื่อส่งเฟรมข้อมูลแล้วสถานีนั้นจะส่งสิทธิการส่งข้อมูล
(Tokenหรืออาณัติ)ให้แก่สถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปโดยการแพร่ข้อมูลลงไปในสายแต่ระบุแอดเดรสปลายทาง
เป็นสถานีต่อไป (เช่น สถานี 17) ซึ่งทำให้สถานีที่ได้รับ Token สามารถส่ง ข้อมูลไปในสายได้แต่หากสถานีนั้น ไม่มีข้อมูลจะส่งก็จะส่ง Token ไปให้สถานีที่มีแอดเดรสถัดไป ไม่ว่าสถานีนั้นจะอยู่ห่างไกลออกไป
(ในที่นี้คือ สถานี 13 เนื่องจากตอนนี้สถานี 14 และ 19 ปิด เครื่องจึงไม่อยู่ในวงแหวนนี้) ดังนั้นการทำงานจะมี
การส่ง Tokenไปยังสถานีต่าง ๆในทำนองเดียวกันนี้ ซึ่ง Token นี้จะถูกเวียนไปยังสถานีต่าง ๆ เป็นลักษณะ
วงแหวนสถานีที่ถือ Token เท่านั้นจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้และเนื่องจากในขณะหนึ่งมีสถานีที่ถือ Token
แค่สถานีเดียวเท่านั้นจึงไม่เกิดการชนกันของข้อมูลนอกจากนั้นในภาพจะเห็นว่าสถานี19 ซึ่งตอนแรกอยู่ใน
วงแหวนนั้นเมื่อปิดเครื่องแล้วก็จะถูกลบออกจากวงแหวนดังนั้นจะเห็นว่าจะสามารถเพิ่มลดสถานีเข้าออก
วงแหวนได้
| | | |
|
| | | |
Token Bus การเชื่อมต่อ LAN แบบ Token Bus (Token Bus Physical Connectivity)
| | | |
โครงสร้างเฟรมของ Token Ring (Structure of Token Ring)
จากรูปแสดงโครงสร้างของเฟรมข้อมูล สำหรับ Token บัส ซึ่งจะเห็นว่าแตกต่างจาก เฟรมของแลนแบบ 802.3
เฟรม Token บัสจะมีส่วนเริ่มต้นของเฟรม ซึ่งใช้ในการทำงานให้สอดคล้องกันระหว่าง ฝั่งส่งและฝั่งรับ เพียง
1 ไบต์ ฟิลด์เริ่มต้นเฟรมและฟิลด์จบเฟรมเป็นตัวบอกถึงขอบเขตขอเฟรมดังนั้นในเฟรมนี้จึงไม่ต้องมีฟิลด์
บ่งบอกความยาวของเฟรมข้อมูลสำหรับฟิลด์ควบคุมเฟรมใช้แยกระหว่าง เฟรมข้อมูลและเฟรมควบคุมการส่งข้อมูล
เช่น ในกรณีการส่ง Tokenไปยังสถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปนั้น ค่าของไบต์นี้จะมีค่า 00001000 เป็นต้น
แอดเดรสของสถานีส่งและสถานีรับ จะเหมือนกับแลน 802.3 กล่าวคือ ใช้ได้ทั้งแบบ 2 ไบต์ และ 6 ไบต์ นอกจากนั้นนอกจากนั้นการแยกชนิดของแอดเดรส ระหว่างการส่งข้อมูลให้กับสถานีปลายทางสถานีเดียว หรือส่งให้แก่กลุ่มของสถานีก็จะเหมือนกับแลน 802.3 สำหรับฟิลด์ข้อมูลมีความยาวได้ถึง 8,182 ไบต์ สำหรับเฟรมที่ใช้แอดเดรสเพียง 2ไบต์แต่ข้อมูลอาจยาวได้เพียง 8,174 ไบต์ เมื่อใช้แอดเดรส 6 ไบต์จะเห็นว่า
เฟรมข้อมูลของ Token Bus สามารถยาวได้มากกว่าเฟรมข้อมูลของแลนแบบ 802.3 ถึง 5 เท่า ทั้งนี้เนื่องจาก
ในแลน 802.3 นั้น ไม่ต้องการให้สถานีใด ยึดครองการใช้ช่องสื่อสารนานเกินไปนั่นเอง สำหรับฟิลด์ผลรวม ตรวจสอบมีความยาว 4 ไบต์ และใช้วิธีเดียวกัน กับแลน 802.3 | | | |
|
| | | |
FDDI
FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นแลนที่ทำงานแบบ Token Ring ที่มีอัตราการส่งถึง100 Mbps.
และในระยะทางได้ไกลถึง 200 กิโลเมตร FDDI อาจถูกใช้เป็นแบนเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์และด้วยอัตราการส่ง
ที่สูงจึงอาจใช้เป็นเครือข่ายกระดูกสันหลังเชื่อมโยงแลน 802 แบบเดิม | | | |
|
| | | |
แสดงการใช้ FDDI ส่วนใหญ่เพื่อเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลัง
| | | |
Access Method
สำหรับโปรโตคอลที่ใช้ในระบบ FDDI จะคล้ายกับโปรโตคอล 802.5 มากแตกต่างกันที่ใน 802.5 นั้นสถานีหนึ่ง
เมื่อส่งเฟรมข้อมูลไปแล้วมันจะไม่สามารถสร้าง Token ขึ้นใหม่จนกว่า เฟรมที่มันส่งไปนั้นจะวนกลับมาถึงมัน
กล่าวคือ สถานีส่งข้อมูลยังไม่หมดเฟรมต้นเฟรมจะกลับมาถึงสถานีนั้นแล้วแต่ใน FDDI นั้นอาจจะมีสถานี
ีในระบบถึง 1,000 สถานี และความยาวของ วงแหวนอาจถึง 200 กิโลเมตรดังนั้นการทำงานในรูปแบบของ 802.5นั้นจะทำให้เสียเวลาส่งข้อมูลใน FDDI จึงยอมให้สถานีหนึ่งส่ง Token ใหม่ลงไปในวงแหวน
เมื่อมันส่งเฟรมข้อมูลของมันไปหมดแล้วดังนั้นในวง FDDI ขนาดโตจึงอาจมีเฟรมจากข้อมูลหลายเฟรม
อยู่ในวงแหวนในขณะเดียวกันได้
FDDI Physical Connectivity
ระบบ FDDI ใช้เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดก็เพียงพอสำหรับอัตราการส่งข้อมูล 100Mbps.จึงไม่จำเป็น
ต้องใช้แบบซิลเกิลโหมดซึ่งมีราคาแพงแสงที่ใช้เป็นแสงจาก LED แทนที่จะเป็นแสงเลเซอร์เพราะ
นอกจากราคาถูกแล้วยังไม่เป็นอันตรายต่อสายตาของผู้ใช้ด้วยสำหรับอัตราข้อมูลผิดพลาดภายในระบบ FDDI ยังไม่เกิน1 บิตต่อการส่งข้อมูล 2.5 x 1010 บิต | | | |
|
| | | |
แสดงวงแหวนของ FDDI
| | | |
แสดงรูปแบบของ FDDI ซึ่งประกอบด้วย วงแหวน 2 วง วงหนึ่งส่งข้อมูลใน ทิศทางตามเข็มนาฬิกา อีกวงหนึ่ง ส่งข้อมูลทิศทางสวนนาฬิกาดังนั้นหากวงใดวงหนึ่งขาด การส่งข้อมูลก็ยังสามารถทำได้ และหากสายทั้งคู่ขาด ที่จุดเดียวกัน วงแหวนทั้งสองยังสามารถถูกเชื่อมโยงเป็นวงเดียวกันซึ่งความยาวจะประมาณ 2 เท่าของ ๆ เดิม ดังแสดงในรูป (ข )โดยที่แต่ละสถานีที่ส่งข้อมูลจะม ี Relay ซึ่งสามารถใช้เชื่อมโยงวงแหวนทั้งสองหรือหากสถาน ีส่งใดมีปัญหาก็จะสามารถผ่านเลยสถานีนั้นไปได้ นอกจากนั้นยังสามารถใช้อุปกรณ์ศูนย์รวมสายเชื่อมโยงสถานี ต่าง ๆเช่นเดียวกับแลนแบบ 802.5 ได้ในระบบ FDDI มีการใช้สถานี 2 ประเภท คือ A และ B สถานีประเภท A นั้น เชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนทั้งสอง อินเตอร์เฟซของสถานี A นี้ เรียกทั่วไปว่า dual attached ส่วนสถานี Bที่มีราคาถูกกว่านั้นเชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนแค่วงเดียวดังนั้นผู้ใช้อาจเลือกใช้สถานีประเภทใดก็ได้ขึ้นอยู่กับว่า ต้องการใช้ระบบทนทานต่อความเสียหายจากสายขาด หรือสถานีไม่ทำงานเท่าไร
| | | |
3.4 แลนแบบ ATM (Asynchronous Transfer Mode)
ATM ถูกพัฒนาขึ้นโดย CCITT ให้เป็นเครือข่ายแลนที่ใช้เชื่อมโยงโอสต์ต่างๆหรือเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลัง
เชื่อมโยงแลนหลายวงเข้าด้วยกันโดยแลนแต่ละวงอาจจะมีมาตราฐานที่แตกต่างกัน เช่น Ethernet, Ring, Bus
หรือจะเป็นเกตเวย์ออกไปสู่แวนแบบ ATM อื่นๆ ATM แบบเครือข่ายกระดูกสันหลังและสามารถเชื่อมโยงไปยัง
เครือข่ายภายนอก ATM Cells การส่งเซลล์ข้อมูลเมื่อมีข้อมูลส่งมาจากโปรแกรมประยุกต์ระดับชั้น AYM
จะแบ่งออกเป็นเซลล์โดยจะมีการประเฉดเดอร์จำนวน 5 ไบต์และส่งเซลล์ข้อมูลให้แก่ระดับชั้นย่อย TC ซึ่ง TC ก็จะทำการคำนวณผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ (HEC: Geader Error Control) กล่าวคือมีการนำเฮดเดอร์ 4 ไบต์ที่มีข้อมูลของเวอร์ชวลเซอร์กิตและข้อมูลควบคุมการส่งข้อมูลนั้นมาหารด้วยโพลิโนเมียล X8+X2+X+1
ซึ่งเศษของการหารจะถูกนำมาบวกกับค่า 01010101 (การนำค่านี้มาบวกจะช่วยในกรณีที่บิตส่วนใหญ่ของเฮดเดอร์
มีค่าเป็น0) แล้วค่าที่ได้ถูกนำมาเป็นผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์การคำนวณผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์
ก็เพื่อป้องกันไม่ให้มีการส่งเซลล์ข้อมูลไปในทิศทางที่ผิดพลาดและการที่ระบบ ATM ไม่มีการตรวจสอบ
ความผิดพลาดของข้อมูลในเซลล์ ก็เนื่องมาจากสื่อส่งข้อมูลที่เป็นเส้นใจแก้วนำแสงนั้นมีอัตราความผิดพลาดต่ำ
อีกทั้งสำหรับการส่งข้อมูลประเภทเสียงและวีดีโอนั้นเกิดผลเสียนักหากข้อมูลผิดพลาดไม่กี่บิตนอกจากนั้น
การที่ใช้แค่8บิตสำหรับ HEC นั้นก็เนื่องจากข้อมูลผิดพลาดในเครือข่ายที่ใช้เส้นใยแก้วนำแสงนั้นส่วนใหญ่
เป็นข้อมูลผิดพลาดแค่บิตเดียว ซึ่งใช้ 8 บิตก็สามารถตรวจสอบได้ และมีการประมาณว่าโอกาสที่ HECจะตรวจไม่พบเฮดเดอร์ที่ผิดพลาดมีประมาณ 10-20 เท่านั้นเมื่อมีการปะ HEC ไปในเซลล์แล้ว เซลล์ก็จะถูกส่งให้แก่ระบบส่งข้อมูลซึ่งระบบส่งนี้อาจเป็นแบบอะซิงโครนัสหรือแบบซิงโครนัสในกรณีที่ ี่ระบบส่งเป็นแบบอะซิงโครนัสเซลล์จะถูกส่งเมื่อพร้อมส่งโดยไม่มีการกำหนดช่วงเวลาของการส่ง แต่หาก
ระบบส่งเป็นแบบซิงโครนัสเซลล์จะต้องถูกส่งตามเวลาที่กำหนดไว้ดังนั้นเมื่อถึงเวลากำหนดส่งแต่ไม่มีเซลล์
ข้อมูลส่งจะเป็นหน้าที่ของระดับชั้นย่อย TC ในการสร้างเซลล์ส่งออกไปเรียกว่าเซลล์ว่า นอกจากการส่งเซลล์
ว่างแล้ว TC ยังทำหน้าที่ส่งเซลล์ OAM (Operation And Maintenance) ซึ่งถูกใช้ในการควบคุมการไหลของ
ข้อมูล กล่าวคือในระบบส่ง SONET นั้นเนื่องจากเฟรมข้อมูลของ OC -3c นั้นมีการใช้เฮดเดอร์ 10 คอลัมน
์จาก 270 คอลัมน์ทำให้อัตราการส่งข้อมูลจริงได้แค่ (260/270) * 155.52 Mbpsหรือ 149.76 Mbps เท่านั้นดังนั้นหากเซลล์ ATM ถูกส่งไปด้วยอัตรา 155.52 Mbps สำหรับเซลล์ OAM นี้ยังถูกใช้โดยสวิตช์ ATMในการควบคุมการทำงานของระบบด้วยนอกจากหน้าที่ดังกล่าวข้างต้นแล้ว ในบางกรณีระดับชั้น TC ยังอาจต้องสร้างเฟรมสำหรับระบบการส่งข้อมูลด้วยตัวอย่าง เช่น กล้องวิดีโอที่ทำงานด้วยระบบ ATM นั้นนอกจากต้องสร้างเซลล์ข้อมูล ATM แล้วยังต้องสร้างเฟรม SONET ซึ่งใช้บรรจุเซลล์ ATM ด้วยซึ่งก็เป็นหน้าที่ของระดับชั้นย่อย TC ในการสร้างเฟรม SONET แล้วบรรจุเซลล์ ATM ไว้ในเฟรม
การรับเซลล์ข้อมูล
ดังที่ได้อธิบายข้างต้นแล้วว่าในการส่งข้อมูลออกนั้น ระดับชั้นย่อย TC จะรับเซลล์ข้อมูลมาแล้วคำนวณ HEC ของแต่ละเซลล์และส่งเป็นสายของบิตข้อมูลออกไปนอกจากนั้นยังปรับอัตราส่งเซลล์ข้อมูลให้เข้ากับอัตราส่ง
ของระบบส่งข้อมูลโดยการใส่เซลล์ OAM เข้าไปส่วนในการรับข้อมูลเข้านั้นระดับชั้นย่อย TC ทำหน้าที่รับสาย
ของบิตข้อมูลเข้ามาตรวจหาของเขตเซลล์ ตรวจเช็กความถูกต้องของเฮดเดอร์ แล้วส่งเซลล์บิตข้อมูลที่เซลล์
ของ ATM ไม่มีแฟล็ก เช่น 0111111 เหมือนในกรณีของเฟรม HDLC แต่อย่างไรก็ตามระบบส่งข้อมูลบางอย่าง
ของ ATM ก็จะช่วยในการหาขอบเขตของเซลล์ เช่น ระบบส่ง SONETนั้นในเฮดเดอร์ของเฟรม มีตัวชี้ไปยังจุด
เริ่มต้นของเซลล์ข้อมูล เป็นต้นแต่ในกรณีของระบบการส่งข้อมูลแบบอื่น ๆ นั้น การหาขอบเขตของเซลล์อาจ
ทำได้โดยการใช้ HEC ซึ่งมีวิธีการดังต่อไปนี้ในระดับชั้นย่อย TC จะมีริจิสเตอร์ 40 บิต ซึ่งเลื่อนบิตเข้าทางซ้าย
และเลื่อนบิตออกทางขวา เมื่อบิตข้อมูลอยู่ในรีจิสเตอร์นี้ ระดับชั้นย่อย TCจะตรวจสอบว่า40บิตนี้เป็นเฮดเดอร์
หรือไม่ โดยการคำนวณค่าไบต์ของ HEC จาก 4 ไบต์แรก หากคำนวณไม่ได้ค่า HEC ก็แสดงว่า 40 บิต นั้นไม่ใช่
เฮดเดอร์ของเซลล์ จะมีการเลื่อนบิตใหม่เข้ามาหนึ่งบิตเพื่อตรวจหา HEC อีก ซึ่งจะทำเช่นนี้จนกว่าจะพบไบต์
ของ HEC ซึ่งก็แสดงว่า 40 บิตในรีจิสเตอร์นี้อาจจะเป็นเฮดเดอร์ของเซลล์ข้อมูล และเพื่อยืนยันความถูกต้อง
ของการตรวจสอบ ระบบตรวจสอบจะเลื่อนบิตเข้าไปอีก 424 บิตโดยมีมีการตรวจสอบ ซึ่งหากการตรวจสอบหา
HEC ทำได้ถูกต้องแล้ว ค่า 40 บิตที่อยู่ในรีจิสเตอร์ตอนนี้ต้องเป็นเฮดเดอร์ของเซลล์ถัดมาซึ่งตรวจสอบโดย
การคำนวณค่าไบต์ HEC เช่นเดียวกัน หากไม่พบไบต์ HEC ก็แสดงว่าการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ก่อนหน้านี้
ไม่ถูกต้อง ก็จะเริ่มต้นกระบวนการตรวจสอบใหม่โดยการเลื่อนบิตใหม่เข้ามาอีก 1 บิตแล้วตรวจหาไบต์ HEC
อีก แต่ในกรณีที่การตรวจสอบพบไบต์ HECก็จะเลื่อนบิตเข้าไปอีก 424 บิตแล้วตรวจหาไบต์ HEC อีก
ระดับชั้นย่อย TC จะทำเช่นนี้จนพบ HEC ของเซลล์ข้อมูลต่อเนื่องกัน8ตัวก็แสดงว่าการตรวจหาขอบเขต
ของเซลล์ข้อมูลถูกต้องแล้วหลังจากการทำงานข้างต้นซึ่งตรวจหาขอบเขตของเซลล์ถูกต้องแล้ว หากระดับชั้นย่อย
TC ตรวจพบเซลล์ที่มีค่าไบต์ HEC ผิดพลาดก็จะแค่ทิ้งเซลล์นั้นไปแต่อย่างไรก็ตามหากพบว่ามีเซลล์ที่มีค่า
ไบต์ HEC ผิดพลาดติดต่อกันก็แสดงว่าการรับข้อมูลไม่สอดคล้องกับการส่งข้อมูลการทำงานก็จะกลับไปเริ่มต้น
กระบวนการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ใหม่โดยเริ่มตรวจสอบ 40 บิตในรีจิสเตอร์ใหม่อีกครั้งหนึ่งจากวิธีการตรวจ
หาขอบเขตของเซลล์ข้างต้นจะเห็นว่าระดับชั้นย่อย TC รู้จักและใช้เฮดเดอร์ของเซลล์ซึ่งอยู่ในระดับชั้น ATM
ที่เหนือกว่ามันในการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ซึ่งวิธีการนี้จะผิดต่อกฏเกณฑ์ของการออกแบบระดับชั้นของ
เครือข่ายที่กล่าวว่าระดับชั้นล่างจะไม่สนใจเฮดเดอร์ของระดับชั้นที่เหนือกว่าดังนั้นในระบบ ATM นี้หากมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของ เฮดเดอร์ของเซลล์แล้วจะกระทบต่อการทำงานของระดับชั้นย่อย TC
แน่นอน
Access Method
ในระดับชั้น ATM ได้กำหนดให้มีการอินเตอร์เฟซระหว่างอุปกรณ์ 2 ชนิด ชนิดแรกคือ UNI
(User-NetworkInterface) ซึ่งเป็นการอินเตอร์เฟซระหว่างโฮสต์กับเครือข่าย ATM ( หรือในอีกแง่มุมหนึ่งคือ
ระหว่างผู้ใช้กับผู้ให้บริการ ) ชนิดที่สองคือการอินเตอร์เฟซระหว่างสวิตซ์ ATM (ซึ่งก็คือเราเตอร์)2ตัว
การอินเตอร์เฟซทั้งสองชนิดนี้ เซลล์ที่ถูกส่งจะประกอบด้วยเฮดเดอร์ 5 ไบต์ ตามด้วยข้อมูล 48 ไบต์ ดังแสดงในรูป ซึ่งจะเห็นว่าเฮดเดอร์ทั้งสองชนิดจะแตกต่างกันบ้างเฮดเดอร์เหล่านี้จะถูกใช้ในการควบคุมจัดการส่งข้อมูล
ดังอธิบายต่อไปนี้ | | | |
|
| | | |
| | | |
ฟิลด ์GFC จะถูกใช้เฉพาะในเซลล์ที่ถูกส่งระหว่างโฮสต์และเครือข่าย ATM เท่านั้นฟิลด์นี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้
ควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างโฮสต์กับเครือข่าย แต่อย่างไรก็ตามไม่ได้มีการกำหนดค่าที่ใช้ในฟิลด์นี้
และเครือข่าย ATM จะไม่สนใจฟิลด์นี้เลยจึงอาจถือว่าฟิลด์นี้เป็น ข้อบกพร่อง ในมาตรฐานของระบบ ATM ฟิลด์
VPI เป็นหมายเลขของเวอร์ชวลพาทส่วน VCI เป็นหมายเลขของเวอร์ชวลเซอร์กิจภายในเวอร์ชวลพาทหนึ่งๆ
เนื่องจาก VPI ใช้8บิตและ VCI ใช้ 16 บิตดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วโฮสต์หนึ่ง ๆสามารถใช้กลุ่มของเวอร์ชวลเซอร์กิต
ได้ถึง 256 กลุ่มและแต่ละกลุ่มจะมีเวอร์ชวลเซอร์กิตได้ถึง 65,536 หมายเลขแต่ในทางปฏิบัติแล้วบาง VCI อาจจะ
ถูกใช้ในการควบคุมการส่งข้อมูลเช่นการสร้างการติดต่อจึงทำให้ VCI ที่ผู้ใช้ๆได้ต่ำกว่าในทางทฤษฎีบ้างฟิลด์ PTI
จะกำหนดชนิดของข้อมูลภายในเซลล์ดังแสดงในรูป ในที่นี้ผู้ใช้จะเป็นผู้กำหนดชนิดของข้อมูล
ส่วนค่าการแน่นขนัดของข้อมูลนั้นเครือข่ายจะเป็นตัวกำหนดค่า เช่น ในตอนเริ่มส่งค่า PTI อาจจะมีค่า 000 คือเป็นเซลล์ข้อมูลชนิด0และไม่มีการแน่นขนัดของข้อมูลแต่เมื่อถึงปลายทางค่า PTI อาจมีค่า 010 กล่าวคือ
เกิดการแน่นขนัดของข้อมูลระหว่างการส่ง | | | |
|
| | | |
ชนิดของข้อมูลในเซลล์ ความหมาย
000 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ไม่เคยผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 0
001 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ไม่เคยผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 1
010 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 0
011 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 1
100 ข้อมูลดูแลรักษาระบบระหว่างสวิตช์ที่ติดกัน
101 ข้อมูลดูแลรักษาระบบระหว่างสวิตช์ต้นทางและปลายทาง
110 ข้อมูลที่ใช้เพื่อจัดการทรัพยากรของระบบ
111 สำรองไว้ใช้ในอนาคต
ฟิลด์ CLP เป็นบิตที่ถูกกำหนดโดยโฮสต์เพื่อแยกระหว่างข้อมูลที่มีไพรออริตี้สูงกับข้อมูลที่มีไพรออริตี้ต่ำ ในกรณีที่เกิดการแน่นขนัดภายในเครือข่าย
สวิตซ์ ATM จะทิ้งเซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 1 ก่อนเซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 0 กล่าวคือ เซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 0 สามารถรอการส่งได้ ส่วนฟิลด์ HEC เป็นค่าผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ดังได้กล่าวมาแล้ว
การสร้างการติดต่อ
เครือข่าย ATM สามารถใช้ได้ทั้งเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบถาวรและเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบสวิตซ์ สำหรับแบบถาวรนั้น
ไม่ต้องมีการสร้างการติดต่อดังนั้นในที่นี้จะอธิบายถึงการสร้างการติดต่อของเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบสวิตช์ซึ่งหลังจาก
การสร้างการติดต่อแล้วขั้นตอนการส่งข้อมูลทั้งแบบถาวรและแบบสวิตช์จะเหมือนกันสำหรับ ATM นั้นการสร้าง
การติดต่อมีหลายวิธีปกติแล้วทำโดยการส่งเซลล์ที่มีข้อมูลติดต่อผ่านเวอร์ชวลพาทหมายเลข 0 เวอร์ชวลเซอร์กิต
หมายเลข 5 ถ้าติดต่อสำเร็จก็จะสร้างการติดต่อกับปลายทางด้วยเวอร์ชวลเซอร์กิตหมายเลขใหม่ซึ่งหากสร้างการ
ติดต่อได้ก็จะใช้เซอร์กิตนั้นในการติดต่อส่งข้อมูลสาเหตุที่ต้องมีการติดต่อสองขั้นตอนก็เนื่องจากเซอร์กิตหมายเลข5
จะถูกใช้เป็นช่องสัญญาณควบคุมเพื่อขอเซอร์กิตในการใช้ติดต่อส่งข้อมูลนั้นเองสำหรับการขอใช้เวอร์ชวลเซอร์กิต
ในวิธีอื่น ๆ นั้น ผู้ให้บริการบางรายอาจจะยอมให้ผู้ใช้บริการหรือโฮสต์มีเวอร์ชวลพาทแบบถาวรระหว่างต้นทาง
และปลายทางหรืออาจให้ผู้ใช้ เวอร์ชวลพาทแต่ละครั้งเมื่อต้องการติดต่อ และเมื่อได้เวอร์ชวลพาทแล้ว ผู้ใช้สามารถ
กำหนดการใช้เวอร์ชวลเซอร์กิตภายในเวอร์ชวลพาทเองการส่งข้อมูลของช่วงการสร้างการติดต่อ
ขอใช้เวอร์ชวลเซอร์กิต แสดงการยกเลิกการติดต่อ ซึ่งจะเห็นว่าคล้ายกับการสร้างการติดต่อสำหรับเวอร์ชวลเซอร์กิตของX.25 นอกจากการสร้างการติดต่อส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดระหว่างปลายทางทั้งสองแล้วเครือข่าย ATM ยังยอมให้
้มีการติดต่อส่งข้อมูลแบบมัลติคาสต์ซึ่งผู้ส่งคนหนึ่งส่งข้อมูลให้แก่ผู้ใช้หลายคนการติดต่อแบบมัลติคาสต์ทำโดย
การสร้างการติดต่อกับปลายทางจุดหนึ่งตามปกติซึ่งจะได้เวอร์ชวลเซอร์กิตที่ใช้ในการติดต่อหลังจากนั้นจะมี
การส่งข้อมูลควบคุม ADD PARTY เพื่อเพิ่มปลายทางที่สองเข้ากับเวอร์ชวลเซอร์กิตที่ได้นั้นและต่อไปอาจมี
การส่งข้อมูลควบคุม ADD PARTY อีกเพื่อเพิ่มจำนวนของการติดต่อของกลุ่มมัลติคาสต์นี้
| | |
| | | |
สายนำสัญญาณในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Wiring)
สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว (Twisted Pair Cable)
เป็นสายนำสัญญาณที่ได้รับความนิยมใช้งานมากที่สุด ใช้กับทั้งการรับส่งเสียงหรือข้อมูลคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ
มีข้อดีในเรื่องของการต้านทานสัญญาณรบกวน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในระบบองค์กรต่าง ๆ ทั่วไปมักนิยม
ติดตั้งโดยใช้สายนำสัญญาณประเภทนี้ โครงสร้างภายในของสายนำสัญญาณประกอบด้วย
สายไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นตัวนำทั้งสิ้น 4 คู่ตีเกลียวกันอยู่ภายในฉนวนหุ้ม สายไฟฟ้าแต่ละเส้นจะมีสีที่แตกต่างกัน
เพื่อสร้างความสะดวกในการจำแนกความแตกต่างให้กับผู้ติดตั้งสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวการผลิตออกสู่ตลาด
หลายเกรดสายแต่ละเกรดหรือแต่ละประเภทจะมีขีดความสามารถในการรองรับการสื่อสารที่แตกต่างกัน | | | |
| | | |
|
| | | |
แสดงภาพของสายคู่ตีเกลียว
| | | |
|
| | | |
การจัดแบ่งประเภทของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว
| | | |
| | | |
ประเภทของสาย การใช้งาน CAT1 และ CAT2 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วต่ำ
CAT3 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 10 เมกะบิตต่อวินาที
CAT4 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 16 เมกะบิตต่อวินาที
CAT5 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 100 เมกะบิตต่อวินาที
สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวที่ได้รับความนิยมมากที่สุดได้แก่สายประเภท CAT3 และ CAT5 การติดตั้งเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยใช้สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวมักอยู่ในรูปแบบการจัดโครงสร้างแบบกระจาย
หรือแบบดวงดาว (Star Topology) ซึ่งต่างจากในกรณีของสายนำสัญญาณแบบโคแอกเชียลที่จัดโครงสร้าง
เครือข่ายเป็นแบบบัส (Bus Topology) ทั้งนี้นิยมเชื่อมต่อปลายสายนำสัญญาณแต่ละเช็กเมนต์เข้ากับอุปกรณ์
ฮับ หรือ อุปกรณ์สวิตชิงดังรูปเป็นตัวอย่างการติดตั้งใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยสร้างสัญญาณชนิดตีเกลียว
แสดงโครงสร้างของสายนำสัญญาณพร้อมกับตำแหน่งขานำสัญญาณบนคอนเน็กเตอร์สำหรับเชื่อมต่อ
เข้ากับแผงวงจร NIC บนเครื่องคอมพิวเตอร์ ในกรณีของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวจะใช้ตัวเชื่อมต่อ
แบบ RJ-45 หรือ RJ11ซึ่งมีลักษณะคล้ายปลั๊กโทรศัพท์โดยมีการกำหนดมาตรฐานเพื่อระบุตำแหน่งขาและ
หน้าที่ของสายไฟฟ้า แต่ละเส้นซึ่งมีรายละเอียดการใช้งานและการระบุสีตามมาตรฐานสากลของแต่ละค่าย
ดังตารางซึ่งควรระวังสำหรับสายสัญญาณประเภทนี้ก็คือ ข้อจำกัดในเรื่องของระยะทางที่กำหนดไว้ไม่ให้เกิน 325 ฟุตหรือประมาณ 100 เมตรซึ่งในกรณีของการติดตั้งเครือข่ายภายในองค์กรขนาดใหญ่ที่ต้องการระยะการเดินสาย
ที่ยาวมากๆ
ผู้ติดตั้งต้องให้ควรระมัดระวังข้อจำกัดนี้ให้มากเพราะอาจส่งผลทำให้ผลที่ถูกส่งผ่านสายนำสัญญาณถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวนภายนอกจนไม่สามารถ
ใช้ติดต่อสื่อสารได้ | | | |
|
| | | |
| | | |
มาตรฐานการจัดวางขาสัญญาณและแถบสีของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว
| | | |
ขาเลขที่ การใช้งาน มาตรฐาน AT&T มาตรฐาน EIA มาตรฐาน IEEE
1 + Transmit ขาว/ส้ม ขาว/เขียว ขาว/ส้ม
2 - Transmit ส้ม/ขาว เขียว/ขาว ส้ม/ขาว
3 + Receive ขาว/เขียว ขาว/ส้ม ขาว/เขียว
4 น้ำเงิน/ขาว น้ำเงิน/ขาว ไม่มีใช้งาน
5 ขาว/น้ำเงิน ขาว/น้ำเงิน ไม่มีใช้งาน
6 - Receive เขียว/ขาว ส้ม/ขาว เขียว/ขาว
7 ขาว/น้ำตาล ขาว/น้ำตาล ไม่มีใช้งาน
8 น้ำตาล/ขาว น้ำตาล/ขาว ไม่มีใช้งาน
เนื่องจากสายคู่ตีเกลียวมีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้ำหนักเบาและง่ายต่อการติดตั้งจึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น สายเชื่อมจากเครื่องโทรศัพท์ไปสู่ชุมสายโทรศัพท์ ก็มักจะเป็นสายคู่ตีเกลียว ( ในสหรัฐอเมริการวมแล้ว
มีความยาวถึง 1012 กิโลเมตร ) สำหรับสายคู่ตีเกลียวที่นิยมใช้กันในงานเครือข่ายคอมพิวเตอร์มี 2 ชนิดคือ
มาตรฐาน Category 3 ซึ่งเป็นสายทองแดงหุ้มฉนวนพันกันเป็นคู่และในสายเคเบิลเส้นหนึ่งจะบรรจุ
สายคู่ตีเกลียวไว้ 4 คู่ ดังแสดงในรูป(ข) ทำให้สามารถต่อโทรศัพท์ได้ 4 เครื่อง สำหรับอีกชนิดหนึ่งคือ
มาตรฐาน Category 5 ซึ่งคู่สายจะพันกันถี่กว่าแบบ Category 3 และสายทองแดงถูกหุ้มด้วยฉนวนเทฟลอน
(Teflon) ทำให้คลื่นรบกวนจากคู่สายข้างเคียงน้อยมากและคุณภาพของสัญญาณในสายดีจึงใช้ส่งข้อมูลได้สูง
ถึงระดับ 100 Mbps สายคู่ตีเกลียวทั้งสองชนิดนี้ ถูกเรียกทั่วไปว่า สายยูทีพี (UTP, Unshielded Twisted Pair) เพื่อให้แตกต่างกับสายคู่ตีเกลียวหุ้มฉนวนโลหะ(Shielded Twisted Pair) ของไอบีเอ็มที่ใช้ส่งข้อมูล 16 Mbps สำหรับแลนแบบ Token Ring (Token ring)
สายเคเบิลโคแอกเชียว (Co-axial cable)
สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่มีการใช้งานกันมากไม่ว่าในระบบแลนในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสาย
ของโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวิดีโอสายโคแอกเชียลที่ใช้กันทั่วไปมี 2 ชนิดคือชนิด 50 โอห์มซึ่งใช้ส่ง
ข้อมูลแบบดิจิตอล และชนิด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอนาล็อก | | | |
|
| | | |
แสดงภาพของสายเคเบิลโคแอกเชียล
| | | |
ดังรูป แสดงส่วนประกอบของสายโคแอกเชียลที่มีฉนวนโลหะป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
และสัญญาณรบกวนอื่นๆซึ่งทำให้สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่มีแบนด์วิดธ์ (Bandwidth: ช่วงความถี่ที่สัญญาณ
ไฟฟ้าสามารถผ่านได) กว้างถึง 500 เมกะเฮิรตซ์จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูงเปรียบได้กับท่อน้ำขนาดกว้าง
ที่สามารถส่งน้ำผ่านท่อได้จำนวนมากสำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายขึ้นอยู่กับความยาวของสายซึ่งสายยาว 1กิโลเมตรอาจจะส่งข้อมูลได้ถึง 1Gbps(1Bเท่ากับ109) และสามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่านี้ด้วยอัตราการส่งข้อมูล
ที่ต่ำลง นอกจากนั้นในระบบโทรศัพท์สามารถใช้สายโคแอกเชียลส่ง ข้อมูลเสียงได้ถึง 10,800 ช่องสัญญาณ
ในช่วงระยะชุมสายโทรศัพท์แต่อย่างไรก็ตามปัจจุบันนี้ได้ถูกเปลี่ยนมาเป็นสายเคเบิลของเส้นใยนำแสงซึ่ง
สามารถส่งข้อมูลได้ดีกว่า ปัจจุบันสายโคแอกเชียลยังถูกใช้เป็นสายเคเบิลทีวีและสายเชื่อมโยงของระบบแลน
บางชนิด
สายใยนำแสง (Optical fiber)
เป็นสายนำสัญญาณที่ใช้แสงเป็นตัวกลางในการนำสัญญาณแทนสัญญาณไฟฟ้าโครงสร้างภายในของสาย
นำสัญญาณแบบไฟเบอร์ออปติก เป็นแก้วที่ถูกม้วนเป็นทรงกระบอก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กมาก
(ประมาณ 62.5 ไมครอน) การรับส่งสัญญาณจะใช้ลำแสงที่ถูกสร้างขึ้นจากหลอด LED (LightEmittingDiode) ส่องผ่านปลายด้านหนึ่งของสายนำสัญญาณลำแสงจะเกิดการสะท้อนไปตลอดแนวความยาวของสาย
นำสัญญาณจนกระทั่งไปปรากฏที่ปลายอีกด้านหนึ่งเทคโนโลยีไฟเบอร์ออฟติกในปัจจุบันสามารถสร้าง
สายนำสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลผ่านลำแสงเพียงแสงเดียวหรือที่เรียกว่า Single Mode หรือสามารถส่ง
ข้อมูลหลาย ๆ ชุดแยกผ่านไปบนลำแสงหลาย ๆ ลำ โดยส่งผ่านสายนำสัญญาณเส้นเดียวกันได้ที่เรียกกันว่า
Multimode สายนำสัญญาณแบบไฟเบอร์ออฟติกมีขีดความสามารถในการรับส่งข้อมูลในอัตราเร็วที่สูงมาก ๆ ได้ จะเห็นได้ว่าในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามสำนักงานบางแห่งก็เริ่มมีการพิจารณาติดตั้งสายนำสัญญาณประเภทนี้ เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์กันบ้างแล้วสัญญาณข้อมูลดิจิตอล (1 และ 0)จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแสงที่มีความเข้ม
ของแสงต่างระดับกัน หรือเป็นแสงสว่าง / มืด เพื่อส่งผ่านเส้นใยนำแสง ซึ่งเป็นท่อแก้วหรือท่อสารซิลิกาหลอม
ละลาย (fused silica) ที่ถูกหุ้ม (cladding) ด้วยแก้วที่มีคุณสมบัติการ หักเหต่ำ ทำให้แสงไม่ออกไปจากท่อแก้ว
ดังแสดงในรูป | | | |
|
| | | |
แสดงภาพของเส้นใยนำแสง
| | | |
ระบบการส่งข้อมูลผ่านเส้นใยนำแสงประกอบด้วย 3 ส่วนคือ อุปกรณ์กำเนิดแสง ตัวกลาง และอุปกรณ์ตรวจรับแสง อุปกรณ์กำเนิดแสงเป็น LED (Light Emitting Diode) หรือเลเซอร์ ไดโอด (Laser Diode) ซึ่งจะให้แสงออกมา เมื่อมีกระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านอุปกรณ์ตรวจรับแสงเป็นโฟโต้ไดโอด (Photodiode) ซึ่งจะกำเนิดแสงไฟฟ้าเมื่อถูกแสง
กระทบส่วนตัวกลางก็เป็นแก้วหรือสารซิลิกาหลอมละลายเมื่อนำเอา LED และโฟโต้ไดโอดไปติดไว้ที่ปลายสองข้าง
ของเส้นใยนำแสงแล้วจะทำให้เกิดระบบการส่งข้อมูลทิศทางเดียวซึ่งรับสัญญาณไฟฟ้าแล้วแปลงเป็นสัญญาณ
แสงผ่านสายส่งและจะส่งแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า อีกครั้งที่ปลายทางอีกด้านหนึ่งดังนั้นในการส่งข้อมูล 2
ทิศทางต้องใช้เส้นใยนำแสง 2 สายเส้นใยนำแสงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดตามเทคนิคในการส่งแสงผ่านเส้น
ใยนำแสงชนิดแรกคือ มัลติโหมดเคเบิล (multimode cable) เส้นใยนำแสงชนิดนี้ แสงจะสะท้อนด้วยมุมต่าง ๆ
จนถึงปลายรับสายมีราคาไม่แพงมากนักและมีประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลดีพอสมควรชนิดที่สองคือมัลติโหมด
เคเบิ้ลที่ฉาบด้วยวัสดุที่มีดัชนีความหักเหหลายระดับ (graded index multimode cable) ทำให้เกิดจุดรวม (focus) ของการสะท้อนของแสงดังแสดงในรูป(ข)ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ดีกว่าแบบแรกแสดงถึงชนิดที่สามคือ
ซิงเกิลโหมดเคเบิล (singlemodecable) ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับความยาวคลื่นแสงทำให้แสงถูกส่งตรงผ่าน
สายใยนำแสงไปยังปลายทางและทำให้การรับแสงดีขึ้น เส้นใยนำแสงแบบซิงเกิลโหมดนี้มีราคาค่อนข้างแพง แต่ประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลสูง สามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลาย Gbps ในระยะทางยาวถึง 30 กิโลเมตร |
