IPV4 และ IPV6
IPv4 คือ
หมายเลข IP address มีขนาด 32 บิท IPv4 ย่อมาจาก
"Internet Protocol Version 4 ถูกแบ่งออกเป็น
4 ชุดด้วยเครื่องหมายจุด โดยแต่ละชุดมีขนาด 8 บิท
IPv6 คือ
กลไกสำคัญในการทำงานของอินเทอร์เน็ต คือ อินเทอร์เน็ตโพรโตคอล (Internet อินเทอร์เน็ตส่วนประกอบสำคัญของอินเทอร์เน็ต
โพรโตคอลได้แก่ หมายเลขอินเทอร์เน็ตแอดเดรส หรือ ไอพีแอดเดรส (IP address) ที่ใช้ในการอ้างอิงเครื่องคอมพิวเตอร์และอุป
กรณ์เครือข่ายต่างๆบนอินเทอร์เน็ตทั่วโลก เปรียบเสมือนการใช้งานโทรศัพท์ในการติดต่อสื่อสารกัน จะต้องมีเลขหมายเบอร์โทรศัพท์
เพื่อให้อ้างอิงผู้รับสายได้ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในอินเทอร์เน็ตก็ต้องมีหมายเลข IP Address ที่ไม่ซ้ำกับใคร
โพรโตคอลได้แก่ หมายเลขอินเทอร์เน็ตแอดเดรส หรือ ไอพีแอดเดรส (IP address) ที่ใช้ในการอ้างอิงเครื่องคอมพิวเตอร์และอุป
กรณ์เครือข่ายต่างๆบนอินเทอร์เน็ตทั่วโลก เปรียบเสมือนการใช้งานโทรศัพท์ในการติดต่อสื่อสารกัน จะต้องมีเลขหมายเบอร์โทรศัพท์
เพื่อให้อ้างอิงผู้รับสายได้ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในอินเทอร์เน็ตก็ต้องมีหมายเลข IP Address ที่ไม่ซ้ำกับใคร
หมายเลข IP address ที่เราใช้กันทุกวันนี้ คือ Internet Protocol version 4 (IPv4) ซึ่งเราใช้เป็นมาตรฐานในการส่งข้อมูลในเครือข่ายอินเทอร์เน็ตตั้งแต่ปีค.ศ.
1981 ทั้งนี้การขยายตัวของเครือข่ายอินเทอร์เน็ตในช่วงที่ผ่านมามีอัตราการเติบโตอย่างรวดเร็ว นักวิจัยเริ่มพบว่าจำนวนหมายเลข
IP address ของ IPv4 กำลังจะถูกใช้หมดไป
ไม่เพียงพอกับการใช้งานอินเทอร์เน็ตในอนาคต และหากเกิดขึ้นก็หมายความว่าเราจะไม่สามารถเชื่อมต่อเครื่อข่ายเข้ากับระบบอินเทอร์เน็ตเพิ่มขึ้นได้อีก
ดังนั้นคณะทำงาน IETF (The Internet
Engineering Task Force) ซึ่งตระหนักถึงปัญหาสำคัญดังกล่าว
จึงได้พัฒนาอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นใหม่ขึ้น คือ รุ่นที่หก
(Internet Protocol version 6; IPv6) เพื่อทดแทนอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นเดิม โดยมีวัตถุประสงค์ IPv6 เพื่อปรับปรุงโครงสร้างของตัวโพรโตคอล ให้รองรับหมายเลขแอดเดรสจำนวนมาก และปรับปรุงคุณลักษณะอื่นๆ อีกหลายประการ ทั้งในแง่ของประสิทธิภาพและความปลอดภัยรองรับระบบแอพพลิเคชั่น (application) ใหม่ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลแพ็กเก็ต (packet) ให้ดีขึ้น ทำให้สามารถตอบสนองต่อการขยายตัวและความต้องการใช้งานเทคโนโลยีบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตในอนาคตได้เป็นอย่างดี
(Internet Protocol version 6; IPv6) เพื่อทดแทนอินเทอร์เน็ตโพรโตคอลรุ่นเดิม โดยมีวัตถุประสงค์ IPv6 เพื่อปรับปรุงโครงสร้างของตัวโพรโตคอล ให้รองรับหมายเลขแอดเดรสจำนวนมาก และปรับปรุงคุณลักษณะอื่นๆ อีกหลายประการ ทั้งในแง่ของประสิทธิภาพและความปลอดภัยรองรับระบบแอพพลิเคชั่น (application) ใหม่ๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต และเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลแพ็กเก็ต (packet) ให้ดีขึ้น ทำให้สามารถตอบสนองต่อการขยายตัวและความต้องการใช้งานเทคโนโลยีบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตในอนาคตได้เป็นอย่างดี
IPv4 และ IPV6 แตกต่างกันอย่างไร
เมื่อเราเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานอินเทอร์เน็ต
คงจะเคยเห็นตัวเลขแปลกๆ เช่น 127.0.0.1 หรือ 192.168.1.1 หรือจำนวนอื่นๆ ตัวเลขเหล่านี้คืออะไรกัน
ตัวเลขเหล่านี้คือหมายเลข IP ประจำเครื่อง โดย IP ก็ย่อมาจากคำว่า Internet Protocol หน้าที่ของเจ้าเลขพวกนี้ก็คือ
เป็นหลายเลขที่ใช้ในระบบเครือข่าย เป็นหมายเลขประจำเครื่องคอมพิวเตอร์ของเรา
ในกรณีที่เราเชื่อมต่อกับระบบเครือข่าย ยกตัวอย่างง่ายๆ เช่น
โทรศัพท์มือถือทุกเครื่องก็จะมีเลขหมายหรือเบอร์โทรศัพท์เพื่อบอกว่าถ้าจะติดต่อเครื่องนี้ให้โทรมาที่เบอร์นี้นะ
เช่นเดียวกันคอมพิวเตอร์ก็มีเลขหมายหรือพูดง่ายก็คือชื่อมันนั่นเอง
เพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ต่างๆ บนระบบเครือข่ายรู้จักกัน
จากหมายเลข IP ที่ยกตัวอย่างไปด้านบน เราเรียกว่า IPv4 โดยจะเป็นหมายเลขที่มีทั้งหมด 32 บิต (แต่ละช่วงเว้นวรรคด้วย . ) แบ่งเป็นช่วงละ 8 บิต โดยตัวเลข 8 นี้ก็จะมีค่าตั้งแต่0
– 255 ดังนั้น IPv4 จึงมีหมายเลขได้ตั่งแต่ 0.0.0.0 ถึง 255.255.255.255 แต่ก็ใช่ว่าทุกตัวจะใช้ได้หมดนะ
เพราะจะมีบางหมายเลขที่ถูกเก็บไว้ใช้งานเฉพาะ
IPv4 ทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็น Class ชนิดต่างๆ เพื่อจุดประสงค์ในการใช้งานที่ต่างกันไป ดังนี้
คลาส A เริ่มตั้งแต่ 1.0.0.1 ถึง 127.255.255.254
คลาส B เริ่มตั้งแต่ 128.0.0.1 ถึง 191.255.255.254
คลาส C เริ่มตั้งแต่ 192.0.1.1 ถึง 223.255.254.254
คลาส D เริ่มตั้งแต่ 224.0.0.0 ถึง 239.255.255.255 ใช้สำหรับงาน multicast
คลาส E เริ่มตั้งแต่ 240.0.0.0 ถึง 255.255.255.254 ถูกสำรองไว้ ยังไม่มีการใช้งาน
สำหรับไอพีในช่วง 127.0.0.0 ถึง 127.255.255.255 ใช้สำหรับการทดสอบระบบ
แต่หมายเลข IP ด้านบนนี้ก็ยังถูกแบ่งออกเป็นอีก 2 ประเภทคือ IP ส่วนตัว (Private
IP) และ IP สาธารณะ (Publish
IP)โดย IP ส่วนตัวมีไว้สำหรับใช้งานภายในองค์กรเท่านั้น
ได้แก่
ไอพีส่วนตัว คลาส A เริ่มตั้งแต่ 10.0.0.0 ถึง 10.255.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.0.0.0 ขึ้นไป
ไอพีส่วนตัว คลาส B เริ่มตั้งแต่ 172.16.0.0 ถึง 172.31.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.240.0.0 ขึ้นไป
ไอพีส่วนตัว คลาส C เริ่มตั้งแต่ 192.168.0.0 ถึง 192.168.255.255 สับเน็ตมาสต์ที่ใช้ได้ เริ่มตั้งแต่ 255.255.0.0 ขึ้นไป
ไอพีส่วนตัวข้างต้นถูกกำหนดให้ไม่สามารถนำไปใช้งานในเครือข่ายสาธารณะ
(Internet) ส่วน IP สาธารณะมีไว้สำหรับให้แต่ละองค์กร
หรือแต่ละบุคคลใช้ในการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเข้าหากัน
จากช่วงของ IPv4 ตั้งแต่ 1.1.1.1 ถึง 255.255.255.255 ถ้าคอมพิวเตอร์ 1 เครื่องใช้หนึ่งหมายเลข เช่น เครื่องหนึ่งใช้ 1.1.1.1 เครื่องที่สองใช้ 1.1.1.2 เราก็จะประมาณได้ว่าเราจะมีคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงอยู่ในระบบเครือข่ายได้ทั้งหมดประมาณ 232 เครื่อง ซึ่งเป็นตัวเลขที่เยอะมาก แต่ก็ยังเยอะไม่พอ เพราะว่า IPv4 ที่แจกจ่ายให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วโลกได้กำลังจะหมดลงไปแล้ว
ถ้าเราซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์มาแล้วไม่มี IP ให้เราใช้ล่ะ
วิธีการที่นักคอมพิวเตอร์แก้ไขก็คือการกำหนดหมายเลข IP ใหม่ขึ้นมา โดย IP ใหม่นี้ถูกเรียกว่า IPv6 (Internet Protocol version 6) ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลน IP โดย IPv6 นี้ใช้ระบบเลข 128 บิต ดังนั้นจึงมีจำนวน IP ได้มากสุดถึง 2128 หมายเลข
เยอะมากที่จะพอให้มนุษย์บนโลกนี้ใช้ได้ไปอีกนานเลยทีเดียว
SUBNET MASK
Subnet mask เป็น Parameter อีกตัวหนึ่งที่ต้องระบุควบคู่กับหมายเลข IP
Address หน้าทีของ subnet คือ ตัวที่แบ่ง IP address ที่ได้มาให้เป็นกลุ่มย่อย
ช่วยในการแยกแยะว่าส่วนใดภายในหมายเลข IP Address เป็น Network
Address และส่วนใดเป็นหมายเลข Host
Address ดังนั้น ท่านจะสังเกตได้ว่า เมื่อเราระบุ IP
Address ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เราจำเป็นต้องระบุ Subnet
mask ลงไปด้วยทุกครั้ง
Default Subnet mask ของแต่ล่ะ Class ดั้งนี้
• Class A จะมี Subnet
mask เป็น 255.0.0.0 หรือเลขฐานสองดัง้นี้
11111111.00000000.00000000.00000000
(รวมเลข 1 ให้หมด ก็จะได้เท่ากับ 255)
• Class B จะมี Subnet
mask เป็น 255.255.0.0 หรือเลขฐานสองดัง้นี้
11111111.11111111.00000000.00000000
• Class C จะมี Subnet
mask เป็น 255.255.255.0 หรือเลขฐานสองดัง้นี้
11111111.11111111.11111111.00000000
"ตำแหน่งของ Bit ไหน ในหมายเลข IP Address ที่ถูกกันไว้ให้เป็น Network Address หรือ Subnet Address จะมีค่าของ Bit ตำแหน่งที่ตรงกันใน Subnet mask เป็น 1 เสมอ"
หลักการพื้นฐานของการทำ Subnet
หลักการทำงานมีอยู่ว่า เราจะต้องยืม bitในตำแหน่งที่แต่เดิมเคยเป็น Host Address มาใช้เป็น Sub-network
Address ด้วยการแก้ไขค่า Subnet mask ให้เป็นค่าใหม่ที่เหมาะสม
สูตรการคำนวณ 2 ยกกำลัง n - 2
การวางแผน คำนวณ Subnet
1. หาจำนวน Segment ทั้งหมดที่ต้องการ Subnet
address จำนวนใน Segment ในที่นี้
นับจำนวน network ที่อยู่ในแต่ล่ะฝั่ง Router หรือของ switch Layer 3 หรือ หากมีการimplement
VLAN จะนับจำนวนของ VLANก็ได้
2. จำนวนเครื่อง computer ทั้งหมดในแต่ล่ะ Segment
(ในที่นี้เราสมมุติ ว่าจำนวนเครืื่อง มีจำนวนใกล้เคียงกัน)
3. หาจำนวน bit ที่จะต้องยืมมาใช้เป็น Subnet
Address โดยพิจารณาจาก ข้อ.1
และ ข้อ.2 โดยอาศัยสูตรง่าย ๆ
ถ้ายืมมาจำนวน x bit แล้ว ถ้านำเอา 2 มายกกำลังด้วย x แล้ว หักลบออกอีก 2 แล้วได้ค่ามากกว่า หรือ เท่ากับจำนวน
Subnet address ที่เราต้องการ
ขั้นต่อมา ก็ต้องนำ bit ที่เหลือจากการยืมมา เข้าสูตรเดิมคือ 2 ยกกำลัง n -2 = ??
4. นำ subnet mask ที่ได้มาคำนวณร่วมกับหมายเลข Network
Address เดิมเพื่อหา Subnet Address ทั้งหมดที่เป็นไปได้
เพื่อที่จะนำไปกำหนดให้กับ Network แต่ล่ะ Segment
5. คำนวณหมายเลข IP Address ที่เป็นไปได้ทั้งหมดในแต่ล่ะ Subnet แล้วนำไป กำหนดให้กับเครื่อง computer เครื่อง server
และแต่ล่ะ interface ของ router จนครบ
ถ้าสมมุติเราได้ IP ที่มีชุดหมายเลข Network เป็น 20.0.0.0 ซึ่งทางเทคนิคจะเห็นว่าเป็นหมายเลข IP Class
A
ที่เป็น Private IP Address สามารถกำหนดให้เครื่อง
ได้ตั้งแต่หมายเลข 20.0.0.1 - 20.255.255.254 โดยมีหมายเลข Network เป็น 20.0.0.0 และหมายเลข Broadcast เป็น
20.255.255.255 แล้วถ้าเรานำมาใช้จริงก็จะเห็นว่ามันจะเห็นกันทั้งหมดเพราะว่า
มันอยู่ใน network เดียวกัน เพราะฉะนั้นเวลาเราจะทำ subnet เราก็แบ่งไปตามที่เราต้องการเช่น
เราอยากให้ byte ที่ 2 เป็นแผนก byte ที่ 3 เป็นหน่วยในแผนก
(อันที่แบ่งผมมั่วๆนะคับ)ประโยชน์ของ subnet ก็คือเผื่อทำให้การบริหารจัดการมีประสิทธิภาพและเพื่อประโยชน์
ในด้านระบบความปลอดภัยของข้อมูล
NAT เป็นการแก้ปัญหาจากการที่อินเตอร์เน็ตมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว
ทำให้ IP ไม่เพียงพอต่อการใช้งาน โดย NAT สามารถแปลง IP หลายๆ ตัวที่ใช้ภายในเครือข่ายให้ติดต่อกับเครือข่ายอื่นโดยใช้ IP เดียวกัน ซึ่งวิธีการทำงานก็คือ
เมื่อมีการเริ่มทำงาน มันจะสร้างตารางไว้เก็บข้อมูล IP
address ของเครื่องในเครือข่ายภายในที่ส่ง packet ผ่าน NAT device และจากนั้นมันก็จะสร้างตารางไว้เก็บข้อมูลหมายเลขพอร์ต
ที่ถูกใช้ไปโดย outside IP address เมื่อมีการส่ง packet จากเครือข่ายภายในไปยังเครือข่ายภายนอก NAT
device จะมีกระบวนการทำงานคือ
1. มันจะบันทึกข้อมูล source IP address และ source
port number ไว้ในตารางที่เกี่ยวข้อง
2. มันจะแทนที่ IP ของ packet ด้วย IP ขาออกของ NAT device เอง
(ในที่นี้คือ 203.154.207.76)
3. มันจะ assign หมายเลขพอร์ตใหม่ให้กับ packet และบันทึกค่าพอร์ตนี้ไว้ในตาราง และกำหนดค่านี้ลงไปใน source
port number ของ packet นั้น
4. จากนั้นจะคำนวณหา IP, TCP checksum อีกครั้งเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง
และเมื่อ NAT device ได้รับ packet ย้อนกลับมาจาก external network มันจะตรวจสอบ destination port number ของ packet นั้นๆ แล้วนำมาเปรียบเทียบกับข้อมูล source
port number ในตารางที่บรรจุข้อมูลไว้
ถ้าเจอข้อมูลที่ตรงกันมันก็จะเขียนทับ destination port number, destination IP address ของ pakcet นั้นๆ แล้วจึงส่ง packet นั้นไปยังเครื่องอยู่ภายในเครือข่ายภายในที่เป็นผู้สร้าง packet นี้ขึ้นมาในครั้งแรก
Default gateway
เกตเวย์ (Gateway)
เป็นจุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง
ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ gateway และ nodeของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย
และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย
หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node แบบ gateway
ในระบบเครือข่ายของหน่วยธุรกิจ
เครื่องแม่ข่ายที่เป็น node แบบ gateway มักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องแม่ข่ายแบบ proxy และเครื่องแม่ข่ายแบบ firewall นอกจากนี้ gateway ยังรวมถึง router และ switch
เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ
เข้าด้วยกัน โดยสามารถเชื่อมต่อ LAN หลายๆ เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างกัน
และใช้สื่อส่งข้อมูลต่างชนิดกันได้อย่างไม่มีขีดจำกัด ตัวอย่างเช่น เชื่อมต่อ Ethernet
LAN ที่ใช้สายส่งแบบ UTP เข้ากับ Token Ring LAN ได้
เกตเวย์เป็นเหมือนนักแปลภาษาที่ทำให้เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างชนิดกันสามารถสื่อสารกันได้
หากโปรโตคอลที่ใช้รับส่งข้อมูลของเครือข่ายทั้งสองไม่เหมือนกันเกตเวย์
ก็จะทำหน้าที่แปลงโปรโตคอลให้ตรงกับปลายทางและเหมาะสมกับอุปกรณ์ของฮาร์ดแวร์ที่แต่ละเครือข่ายใช้งานอยู่นั้นได้ด้วย
ดังนั้นอุปกรณ์เกตเวย์จึงมีราคาแพงและขั้นตอนในการติดตั้งจะซับซ้อนที่สุดในบรรดาอุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมด
default gateway คืออะไร
Default Gateway คือ
ทางหลักในการสื่อสารกับ PC ที่อยู่ subnet อื่น โดยส่วนใหญ่แล้วจะหมายถึง PC ที่ทำหน้าที่ DHCP Server ( แจก IP ) เมื่อมีข้อมูลที่ต้องส่งออกไป subnetอื่น ข้อมูลก็จะวิ่งผ่าน Default Gateway
อธิบายกันแบบง่ายๆชาวบ้านๆ มันก็คือ IP
address ตัวนึงที่ถูกจองไว้สำหรับใช้เป็นช่องทางในการติดต่อสื่อสารกับเครื่องอื่นๆในเครือข่าย ปกติแล้วในเครือข่ายเดียวกันหรือวงแลนเดียวกันจะต้องมีเลข default
gateway เบอร์เดียวกันไม่งั้นจะเชื่อมต่อข้อมูลกันไม่ได้ และแน่นอนว่าเราไม่สามารถเอาเลข IP ของ default gateway มาใช้เป็น IP เครื่องเราได้
ยกตัวอย่าง default gateway ที่เราเห็นๆกันอยู่ก็คือ ip
addrress ของ เราเตอร์เชื่อมต่ออินเตอร์เน็ทตามบ้าน
suffix
suffix (ปัจจัย) คือคำที่เติมท้ายคำอื่น แล้วให้คำนั้นเปลี่ยนชนิดของคำไป (เช่น
อาจเปลี่ยนจากคำนามเป็นคำคุณศัพท์ เป็นต้น) แต่ความหมายของคำนั้นยังเหมือนเดิม
เช่น employ (ว่าจ้าง) เป็น verb (คำกริยา) หากเราเติม Suffix "-er" เป็นemployer (นายจ้าง ความหมายยังคล้ายของเดิม
แต่ขอให้สังเกตว่าจะเปลี่ยนหน้าที่เป็น noun (คำนาม)
เพื่อความสะดวกในการจำ เลยได้รวบรวมเป็นกลุ่มๆไว้ดังนี้
disconnected
คือ ตัดการเชื่อมต่อ
Ethernet คือ อีเธอร์เน็ต
Specific คือ โดยเฉพาะ
Adapter คือ อะแดปเตอร์
ข้อมูลเพิ่มเติมที่ : http://www.ipv6.nectec.or.th/faq.php#ans1
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น