พื้นฐาน Network - ลงลึก OSI layer 1-3

ข้อความ 10% มาจาก AI และอีก 90% เขียนออกมาจากใจผมล้วนๆ ผมจะไม่เน้นใช้ ai เขียนให้เพราะมันสื่อสารไม่ตรงใจผมเท่าไหร่

ผมจะพยายามเน้นย้ำ OSI layer 1-3 ให้พวกคุณเข้าใจกันก่อน เพราะมันคือพื้นฐานที่สำคัญที่สุดของ internet ถ้าคุณเข้าใจพวกนี้แล้ว การจะไปต่อใน layer 4-7 มันง่ายมากๆ ถ้างั้นก็ ไปเริ่มกันเลยดีกว่า

อย่างที่ได้บอกไปว่ามันคือตัวกลางในการสื่อสารต่างๆ แล้วข้อมูลที่ถูกส่งผ่านตัวกลางเหล่านี้ จะอยู่ในรูปแบบของ 0 กับ 1

ซึ่งที่มันต้องส่งในรูปแบบของ 0/1 เนี่ยก็เพื่อที่จะใช้ในการแทนค่าต่างๆให้ระบบมันเข้าใจ สมมติว่า 0001=หมา หรือ 0011=แมว อะไรประมาณนี้(ตัวอย่าง) แล้วถ้าเรามีเลข 0/1 นี้จำนวนมากพอ เราก็สามารถที่จะแทนค่าอะไรต่างๆได้มากขึ้น อุปกรณ์มันก็จะทำงานได้ดีขึ้น ซึ่งเลข 0/1 แต่ละตัวมันจะเรียกว่า bit (บิต) อย่างเช่น 0101 อันนี้เรียกว่า 4 บิต ถ้าเป็น 01010101 อันนี้เรียกว่า 8 บิต

ยกตัวอย่างง่ายๆ ทุกคนอาจจะเคยได้ยินคำว่า cpu-32bit หรือ cpu-64bit ไอจำนวนบิตของ cpu เนี่ยมันหมายความว่าการที่ cpu ประมวลผลรอบนึง มันจะสามารถเก็บค่าได้ไม่เกิน 32 และ 64 บิตตามลำดับ ซึ่ง cpu-64bit ก็มีจำนวนบิตเยอะกว่า มันก็สามารถประมวลผลได้ดีกว่าในหนึ่งรอบ

โดยที่ความเป็นไปได้ในการแทนค่าต่างๆของจำนวนบิต มันจะหาได้จาก 2 ยกกำลัง n ซึ่ง n ในที่นี้มันก็คือจำนวนบิต เช่น ถ้ามี 3 บิต ความเป็นไปได้ของมันก็คือ 2 ยกกำลัง 3 ซึ่งก็คือ 8

ถ้าจะให้เขียนออกมาทั้งหมดเนี่ย มันก็คือ

ถ้าหากว่ามีจำนวนบิตมากขึ้น ความเป็นไปได้มันก็จะมากขึ้นเรื่อยๆ อุปกรณ์มันก็สามารถแทนค่าได้มากขึ้น มันก็จะประมวลผลได้ดีขึ้น

อย่างที่ผมได้บอกไปว่ามันคือชั้นที่อธิบายการส่งข้อมูลภายในวงแลน โดยการใช้ MAC Address ในการระบุตัวตนบนอินเทอร์เน็ต เพราะถ้าไม่มี MAC Address เนี่ย อุปกรณ์มันก็ไม่รู้ว่าจะต้องส่งข้อมูลไปที่ไหน แต่ก่อนจะเข้าเรื่องเนี่ย ผมอยากให้พวกคุณเข้าใจเรื่องระบบเลขฐานต่างๆก่อน

สำหรับใครที่ฝืนเรียนด้วยการอ่านมาจนถึงตอนนี้ผมมั่นใจว่าพวกคุณเริ่มงงแล้วแน่ๆ เพราะงั้นไปดูคลิปซะ ในลิงก์ยูทูปที่ผมแปะไว้ให้ ผมขออนุญาตไม่อธิบายทั้งหมดในนี้ เพราะมันเยอะและยาวมากๆถ้าต้องอธิบายด้วยตัวอักษร

รอบที่แล้วผมยกตัวอย่างด้วย MAC Address สั้นๆไป เช่น A1, B1 แต่ว่า MAC Address ของจริงมันจะเกิดจากเลขฐาน 16 หน้าตามันจะเป็นประมาณนี้ "00:1A:2B:3C:4D:5E" มันมีทั้งหมด 48 บิต โดยเกิดจากเลขฐาน 16 จำนวน 6 ชุด ชุดละ 8 บิต ซึ่งรายละเอียดที่มันลึกกว่านี้ ผมได้อธิบายไว้ในคลิปแล้ว

นอกจากนี้ก็ยังมีเรื่องของ VLAN โดยที่ VLAN มันคือการแบ่งวงแลนใหญ่ๆให้กลายเป็นวงแลนย่อยๆอีกทีนึง เปรียบเสมือนว่าคนละวงแลนกันเลย

ทีนี้ เรามาดูเรื่อง IP Address กันดีกว่า ในเนื้อหารรอบที่แล้วผมได้บอกไปว่า MAC Address มันเอาไว้สื่อสารภายในวงแลน ส่วน IP Address เนี่ย มันก็เอาไว้สื่อสารกันข้ามวงแลน โดยที่ IP มันจะเป็นเลขทั้งหมด 4 ชุด ก็คือ x.x.x.x ซึ่งแต่ละชุดเนี่ยความเป็นไปได้ของมันก็คือ 0-255

หมายความว่าเลข IP มันจะอยู่ในช่วง 0.0.0.0 - 255.255.255.255 ถามว่าทำไมต้องเป็น 255 เพราะ IP Address มันเกิดจากเลขฐานสองจำนวน 32 บิต ที่ถูกแบ่งออกเป็น 4 ชุด ก็หมายความว่าชุดละ 8 บิต ทำให้ความเป็นไปได้ของมันคือ 2 ยกกำลัง 8 ซึ่งก็คือ 256 แต่เวลาใช้เนี่ย จะใช้ 0-255

Subnet Mask

มันคือตัวที่ใช้แบ่งแยก Network (เครือข่ายในวงแลน) กับ Host (อุปกรณ์ในวงแลน) ซึ่งผมได้อธิบายอย่างละเอียดไว้แล้วในคลิป ส่วนในนี้ผมจะขออธิบายคร่าวๆ

Subnet Mask มันจะมีค่าตั้งแต่ 0.0.0.0-255.255.255.255 เหมือนกันกับ IP Address แต่ที่นิยมมันมักจะลงท้ายด้วย .255 เสมอ หลักการของมันก็ง่ายๆ คือถ้า Subnet Mask มีค่าเท่าไหร่เทียบกับ IP หมายความว่าจำนวนนั้นของ IP อะ เป็น Network ส่วนที่เหลือคือ Host ดังรูปด้านล่างนี้

อย่างที่ผมได้บอกไปว่า IP Address มันจะมี 2 ส่วนคือ Network กับ Host ซึ่งแต่ละวงแลนมันก็จะมีชุด IP Address เป็นของตัวเอง

Network

มันคือ IP Address ประจำวงแลนนั้นๆ อย่างในรูปนี้ ชุดไอพีนั้นก็คือ 192.168.1.0 แล้ว Subnet Mask เป็น 255.255.255.0

คือเมื่อเราเอา Subnet Mask ไปเทียบกับ IP แล้วมันจะได้ประมาณนี้

192.168.1.0
255.255.255.0

ซึ่งก็อย่างที่ได้บอกไปว่าถ้า Subnet Mask มีค่าเท่าไหร่เทียบกับ IP หมายความว่าจำนวนนั้นของ IP อะ เป็น Network ส่วนที่เหลือคือ Host

ซึ่งในกรณีนี้ Subnet Mask มีค่า 255.255.255.0 มันหมายความว่า 192.168.1 เนี่ยคือ Network ส่วน .0 คือ Host

โดยที่ Host มันก็คือจำนวนที่สามารถใช้ใน Network ได้ ถ้ายังนึกภาพไม่ออกอีกก็ดูในรูปนี้

Network ของวงแลนนี้คือ 192.168.1.0 และ Subnet Mask คือ 255.255.255.0 มันหมายความว่าทุกอุปกรณ์ในวงแลนนี้จะใช้ IP ที่ขึ้นต้นด้วย 192.168.1 แล้วในส่วนของ Host ก็จะแตกต่างกันไปตามแต่ละอุปกรณ์ดังรูปข้างต้นนี่แหละ คุณก็จะเห็นได้ว่ามันมีอุปกรณ์อยู่ 3 เครื่อง โดยที่แต่ละเครื่องก็จะมี IP เป็น 192.168.1.1-192.168.1.3 ตามลำดับ

ผมลืมบอกไปเลยว่าไอพีที่เป็น x.x.x.x แบบนี้มันเรียกว่า IPv4 ซึ่งปัจจุบันมันก็ไม่เพียงพอสำหรับคนทั้งโลกและถูกใช้ไปจนหมดเรียบร้อยแล้ว แต่ทำไมเรายังใช้งาน IPv4 ได้อยู่ละ?? เรื่องนี้ผมจะขอเก็บเอาไว้อธิบายในเนื้อหาต่อๆไป เพราะเดี๋ยวพวกคุณจะงงกันซะก่อน