TCT/IP : Transmission Control Protocol /Internet Protocol คือโปรโตคอลรูปแบบหนึ่งในการสื่อสารผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งอินเตอร์เน็ตก็ใช้โปรโตคอล TCP/IP ดังกล่าวนี้ด้วย TCP/IP ถูกออกแบบขึ้นมาสำหรับเครือข่ายทางไกล ( WAN : Wide Area Network ) แต่ก็สามารถใช้ได้ดีกับระบบเครือข่ายภายใน ( LAN : Local Area Network ) ด้วยจึงทำให้ TCP/IP ได้รับความนิยมอย่างสูง

องค์กร IAB ทำหน้าที่คอยดูแล โปรโตคอล TCP/IP ให้เป็นไปตามมาตรฐาน และเนื่องจาก TCP/IP นี้มีขอบเขตของข้อกำหนดที่กว้างมาก ทาง IAB จึงได้แตกองค์กรย่อยออกมาคอยดูแลแต่ละส่วน ของ TCP/IP อีกเช่นกัน โดยองค์กรที่เกี่ยวข้องกับเราโดยตรงได้แก่ InterNIC ซึ่งเป็นผู้กำหนดหมายเลขไอพีและชื่อโดเมนของเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

โครงสร้างของ TCP/IP

โปรโตคอล TCP/IP ไม่สามารถจัดให้อยู่ในชั้นของ OSI 7-Layer เหมือนกันระบบเน็ตเวิร์กอื่น ๆ ได้เนื่องจาก TCP/IP นั้น ได้มีการใช้ก่อนที่ OSI 7-Layer จะถูกกำหนดขึ้น อย่างไรก็ตาม TCP/IP ก็ยังมีการแบ่งโครงสร้างการทำงานเป็นระดับชั้นเช่นเดียวกัน โดยมีทั้งหมด 4 ระดับด้วยกัน

  • Application Layer

    ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อในการรับส่งข้อมูลต่าง ๆ กับโปรแกรมประยุกต์ในระดับผู้ใช้ อาทิเช่น การบริการต่าง ๆ ของอินเตอเน็ตเช่น WWW, IRC,ICQ และ E-mail เหล่านี้ล้วนแต่ทำงานบน Socket ใน Application ทั้งสิ้น

  • Transport Layer

    ทำหน้าที่จัดเตรียมข้อมูลที่จะรับส่งกันระหว่างต้นทางกับปลายทาง โดยในชั้นนี้ได้แบ่งเป็นสองโปรโตคอลคือ TCP และ UDP โดยโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ จะเลือกใช้โปรโตคอลเหล่านี้ตามความต้องการของแต่ละโปรแกรม

  • Internet Layer

    ทำหน้าที่จัดส่งข้อมูลซึ่งจัดอยู่ในรูปของกลุ่มข้อมูล โดยส่งผ่านในระบบเครือข่ายด้วยวิธีการกำหนดเส้นทาง ( Routing algorithms ) เพื่อให้ไปถึงปลายทางได้อย่างถูกต้องและไม่เกิดความผิดพลาด

  • Network Interface Layer อยู่ที่ชั้นล่างสุด ทำหน้าควบคุมฮาร์ดแวร์การรับส่งข้อมูลเครือข่าย

    เครือข่ายแบบ TCP/IP

    เครือข่ายแบบ TCP/IP ทั้งหมดทั่วโลกมีโครงสร้างแบบเดียวกันดังรูป โดยที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะถูกเรียกว่า โฮสต์ ( Host ) แต่ละโฮสต์จะมีหมายเลขไอพีของตนเอง ส่วนเน็ตเวิร์กหมายถึงเครือข่ายภายในวงเดียวกัน ซึ่งภายในเน็ตเวิร์กแต่ละโฮสต์จะเชื่อมต่อถึงกันโดยตรง ในรูปแสดงให้เห็น2 เน็ตเวิร์ก คือ เน็ตเวิร์ค A และเน็ตเวิร์ก B แต่ในความเป็นจริงแล้วเน็ตเวิร์กมีจำนวนมากมายเป็นหลายล้านเน็ตเวิร์กทั่วโลก

    TCP/IP กับเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

    เครื่องคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายอินเตอร์เน็ต สื่อสารระหว่างกันโดยใช้ Transmission Control Protocol (TCP) และ Internet Protocol (IP) รวมเรียกว่า TCP/IP ข้อมูลที่ส่งจะถูกตัดออกเป็นส่วนๆ เรียก packet แล้วจ่าหน้าไปยังผู้รับด้วยการกำหนด IP Address เช่น สมมติเราส่ง e-mail ไปหาใครสักคน e-mail ของเราจะถูกตัดออกเป็น packet ขนาดเล็กๆ หลายๆ อัน ซึ่งแต่ละอันจะจ่าหน้าถึงผู้รับเดียวกัน packets พวกนี้ก็จะวิ่งไปรวมกับ packets ของคนอื่นๆ ด้วย ทำให้ในสายของข้อมูล packets ของเราอาจจะไม่ได้เรียงติดกัน packets พวกนี้จะวิ่งผ่าน ชุมทาง (gateway) ต่างๆ โดยตัว gateway (อาจเรียก router) จะอ่านที่อยู่ที่จ่าหน้า แล้วจะบอกทิศทางที่ไปของแต่ละ packet ว่าจะวิ่งไปในทิศทางไหน packet ก็จะวิ่งไปตามทิศทางนั้น เมื่อไปถึง gateway ใหม่ก็จะถูกกำหนดเส้นทางให้วิ่งไปยัง gateway ใหม่ที่อยู่ถัดไป จนกว่าจะถึงเครื่องปลายทาง เช่นเราติดต่อกับเครื่องในอเมริกา อาจจะต้องผ่าน gateway ถึง 10 แห่ง เมื่อ packet วิ่งมาถึงปลายทางแล้ว เครื่องปลายทางก็จะเอา packets เหล่านั้นมาเก็บสะสมจนกว่าจะครบ จึงจะต่อกลับคืนให้เป็น e-mail

    TCP/IP ตัดข้อมูลออกเป็น packet เล็กๆ ส่งไปบนสายส่งข้อมูลที่ไปถึงปลายทางถูกจับมารวมกันอีกครั้ง การที่ข้อมูลมีลักษณะเป็น packet ทำให้ในสายสื่อสารสามารถที่จะ ขนส่งข้อมูลโดยไม่ต้องจอง (occupies) สายไว้สายจึงสามารถใช้ร่วมกันกับข้อมูลที่ส่งจากเครื่องอื่นได้ ต่างจากโทรศัพท์ที่ขณะใช้งาน จะไม่มีใครใช้สายได้ ดังตัวอย่างในรูปข้าล่างนี้ เครื่องคอมพิวเตอร์ A และ C สื่อสารกันด้วย packet สีดำ ซึ่งใช้สายร่วมกับเครื่องคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ซึ่ง packet ดังกล่าวอาจจะเป็นสัญญาณเสียง (เช่น Internet Phone) ซึ่งเมื่อ packet เดินทางมาถึงก็จะถูกจับมารวมกันให้เป็นเสียงของการพูดคุย ไม่เหมือนโทรศัพท์แบบปรกติ ที่ขณะใช้งานสาย จะไม่สามารถนำไปทำงานอื่น ๆ ได้อีก

    IP Address หัวใจของ TCP/IP

    TCP/IP มีกลไกที่จะทำการเปลี่ยนแปลงหมายเลขไอพีให้เป็นหมายเลขฮาร์ดแวร์อีกทอดหนึ่ง กลไกนี้เรียกว่า ARP ( Address Resolution Protocol ) ซึ่งอยู่ใน Internet Layer วิธีการก็คือ เมื่อมีการติดต่อไปยังหมายเลขไอพีใด ๆ TCP/IP จะทำการตรวจสอบใน ARP Cache ว่าตรงกับหมายเลขฮาร์ดแวร์ของเครื่องปลายทางเครื่องใด หากไม่มี หมายเลขไอพีดังกล่าว กลไกของ TCP/IP จะทำการส่งกระจาย ( broadcast ) หมายเลขไอพีนั้นไปทั่วทั้งระบบเครือข่าย เครื่องที่ต่ออยู่ภายในเครือข่ายทั้งหมดก็จะได้รับทราบหมายเลขดังกล่าว หากไม่ ตรงกับหมายเลขไอพีของตนก็ไม่สนใจ หากตรงกันก็จะทำการส่งข้อมูลกลับไปให้เครื่องต้นทาง เมื่อต้นทางได้รับข้อมูลมาก็จะเก็บไว้ใน ARP Cache เพื่อใช้งานในครั้งต่อไป

    ผลดีของการใช้หมายเลขไอพีนี้ ทำให้สามารถกำหนดหมายเลขไอพีต่าง ๆ ให้กับฮาร์ดแวร์ได้สะดวก จึงมีความยืดหยุ่นในการนำหมายเลขไอพีไปใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ใด ๆ ก็ได้ และยังนำหมายเลขไอพีที่เคยใช้งานแล้วนำกลับมาใช้ใหม่ เรียกว่าวิธีกำหนดหมายเลขไอพีแบบไดนามิค

    References

  • วารสารอินเตอร์เน็ต-อินทราเน็ต ฉบับที่ 27
  • http://www.web.kku.ac.th/