មេរៀនទី៥: Internetworking Layer

មេរៀនទី៥:  Internetworking Layer

បង្រៀនដោយលោកគ្រូ: ទាវ ឈុនណន
ព្រឹទ្ធបរុស មហាវិទ្យាល័យ វិទ្យាសាស្រ្ត និង បច្ចេកវិទ្យា
នៃ សាកលវិទ្យាល័យកម្ពុជា
Tel: 077778647-070778647-0977778647

5.1 IP (Internet Protocol) មុខងារ internetworking layer ត្រូវបាន route ទិន្នន័យរវាងណែតវឺកដែល ប្រើ logical address។ មួយនៃ protocol ដែលកំពុងធ្វើការក្នុង internetworking layer គឺជា internet protocol។

Logical address ក្នុង internet protocol ត្រូវបានហៅថា “IP address”
IP address ត្រូវបានកំណត់ទម្រង់ ៤byte ដែលស្មើរ ៣២bits
1គ្រប់ byte នៃ IP address ស្មើតម្លៃ ប្រព័ន្ធគោលដប់តម្លៃពី “0:255”

5.1.1 ថ្នាក់ IP address Class បណ្តា IP address ត្រូវបានដាក់ក្រុម ក្នុង “IP class” ខុសគ្នាដោយផ្អែកលើតម្លៃនៃ byte ដំបូងក្នុង គ្រប់ IP address។ ពីថ្នាក់នៃ IP address យើងអាចកំណត់ ណែតវឹក port ហើយ host port របស់ IP address នេះ។
កាល ណា យើងកំណត់ network port និង host port នៃ IP address យើងអាចកំណត់ ណែត វឺក IP និង broadcast IP នៃ IP address។ ដូចដែលលោកអ្នកបានដឹងពី IP addresses គឺមានប្រវែង 32 bit ដែលបង្ហាញជាប្រព័ន្ធគោលដប់ decimal ក្នុង address នីមួយៗ អាចចែកជា ពីរផ្នែកគឺ:
– Network
– Host
ចំនួននៃប្រព័ន្ធ network octets និង host octets បានកំណត់ក្នុង ថ្នាក់ IP address class ។ បង្ហាញក្នុងតារាងខាងក្រោមដែលមានបីនិយមន័យ ថ្នាក់ IP network។
1រូបភាពខាងលើ យើងអាចអាចសិក្សាដូចខាងក្រោម
* នៅក្នុង “Class A” IP address ណែតវឺក port គឺជា byte ដំបូងកាលណា host port គឺ៣ bytes ចុងក្រោយ។
* នៅក្នុង “Class B” IP address ណែតវឺក port គឺជា ២bytes ដំបូងកាលណា host port គឺជា ២bytes ចុងក្រោយ។
* នៅក្នុង “Class C” IP address ណែតវឺក port គឺជា ៣ bytes ដំបូងពេល ដែល host port ជា bytes ចុងក្រោយ។
របៀបកំណត់ Class នៃ IP address
ក្នុង “Class A” IP address, byte ដំបូងក្នុង IP address ជាតម្លៃ ប្រព័ន្ធគោល ១០ លំដាប់ “0:27”
ក្នុង “Class B” IP address, byte ដំបូងក្នុង IP address ជាតម្លៃ ប្រព័ន្ធគោល ១០  “128:191”
ក្នុង “Class C” IP address, byte ដំបូងក្នុង IP address ជាតម្លៃ ប្រព័ន្ធគោល ១០  “192:223”
ក្នុង “Class D” IP address, byte ដំបូងក្នុង IP address ជាតម្លៃ ប្រព័ន្ធគោល ១០  “224:239”
ក្នុង “Class E” IP address, byte ដំបូងក្នុង IP address ជាតម្លៃ ប្រព័ន្ធគោល ១០  “240:255”
តារាង IPv4 Address Classes

  1st Octet 2nd Octet 3rd Octet 4th Octet
Class A Network Host Host Host
Class B Network Network Host Host
Class C Network Network Network Host

TCP/IP អោយនិយមន័យពីបន្ថែមថ្នាក់ address classes:
– Class D ប្រើសំរាប់ multicast addresses
– Class E ប្រើសំរាប់ស្រាវជ្រាវ
តារាងបញ្ជីខាងក្រោមបង្ហាញលទ្ធិភាពតម្លៃនីមួយៗក្នុង class network អាចមាននៅក្នុង octet ដំបូង ជាមួយតម្លៃទាំងនេះលោកអ្នកអាចងាយស្រួលក្នុង  ការធ្វើអត្តសញ្ញាណនៃ class network។
តារាងលំដាប់ថាន: Address Class

ថ្នាក់

លំដាប់ 1st Octet Decimal

A

1126

B

128191

C

192223

 ចំណាំ: លំដាប់ 127.x.x.x address គឺប្រើសំរាប់ loopback addresses។
ការគណនា សំរាប់ចំនួនប្រព័ន្ធ networks ក្នុងថ្នាក់ class នីមួយៗគឺ:
27 – 2 = 126 ចំនួនសរុបក្នុង Class A networks
214 – 2 = 16,382 ចំនួនសរុបក្នុង Class B networks
221 – 2 = 2,097,150 ចំនួនសរុបក្នុង Class C networks
ចំណាំ: កាលណាគណនាចំនួនសរុបរបស់ Class A, B ឬ C networks គឺជា ចំនួននៃ 7។លោកអ្នកអាចគណនាចំនួន hosts ក្នុង network:

សំរាប់ថ្នាក់ Class A network
Network = 1 byte (8 bits)
Host = 3 bytes (24 bits)
224 – 2 = 16,777,214 ចំនួន host សរុបក្នុង network
សំរាប់ថ្នាក់ Class B network
Network = 2 bytes (16 bits)
Host = 2 bytes (16 bits)
216 – 2 = 65,534 ចំនួន host សរុបក្នុង network
សំរាប់ថ្នាក់ Class C network,
Network = 3 bytes (24 bits)
Host = 1 byte (8 bits)
28 – 2 = 254 ចំនួន host សរុបក្នុង network
ចំណាំ: កាលណាគណនាចំនួនសរុបរបស់ host ក្នុង network គឺជាស្មើចំនួន នៃ host bit
5.2  Network IP  Network IP គឺជា IP address មួយដែលត្រូវបានផ្តល់អោយដោយ ណែតវឺកមួយ។
1ឧបមាថា យើងមានឧបករណ៍ណែតវឺក ដែលមានស្រេចនៅក្នុង ណែតវឺកដូចគ្នា អ្នកគ្រប់ គ្រងប្រព័ន្ធណែតវឹក អាចផ្តល់ IP address ពិតប្រាកដ៍ទៅគ្រប់ឧបករណ៍។ ណែតវឺក network IP គឺជា IP address នៃណែតវឺក ដែលផ្ទុក ឧបករណ៍ណែតវឺក ទាំង  អស់។ ក្នុងរូបខាងលើ យើងអាចឃើញថា Network IP នៃណែតវឺក ដែលផ្ទុកឧបករណ៍

“10.0.0.0”

របៀបទទួល Network IP ពី IP addres ដើម្បីទទួល Network IP ពី IP address យើងនឹងធ្វើដូចជំហានខាងក្រោម

  1. កំណត់ network port និង host port នៅក្នុង IP address
  2. ប្តូរ host portion នៃ IP address ទៅ “Zeros”

ទទួល Network IP សម្រាប់ IP និមួយៗខាងក្រោម:
1
5.3 Broadcast IP Broadcast IP ត្រូវបានប្រើកាលណា យើងត្រូវការ packet ពិតប្រាកដ៍ មកដល់ឧបករណ៍ ទាំងអស់ក្នុងណែតវឺកពិតប្រាកដ៍។
1
របៀបទទួល broadcast IP ពី IP address
ដើម្បីទទួល broadcast IP ពី IP address យើងធ្វើដូចខាងក្រោម
1.   កំណត់ network port និង host port ក្នុង IP address។
2.   ប្តូរ host port ទាំងមូលទៅ “ones”
ចំណាំ:  យើងនឹងធ្វើនៅជំហានទី ២ ពេលដែល IP address គឺសរសេរជា ទម្រង់លេ ប្រព័ន្ធគោល ពីរ។
15.4  ការទំនាក់ទំនង Unicast, Multicast និង broadcast

5.4.1 ការទំនាក់ទំនង  Unicast
ការទំនាក់ទំនង Unicast គឺជាការទំនាក់ទំនងមួយទៅ មួយ “one to one” ឧបករណ៍មួយ ប្រភព មួយ ផ្ញើទិន្នន័យទៅឧបករណ៍មួយតែប៉ុណ្ណោះ។
1ក្នុងការទំនាក់ទំនង packet និងបង្ហាញខាងក្រោម
15.4.2  ការទំនាក់ទំនង Multicast ការទំនាក់ទំនង Multicast គឺជា មួយទៅច្រើន “one to many” ឧបករណ៍មួយកំពុងផ្ញើទិន្នន័យ ទៅឧបករណ៍ជាច្រើនក្នុង ណែតវឺកជាក់ស្តែង។
1ក្នុង ការទំនាក់ទំនង Multicast, IP ដែលឆ្ពោះទៅគឺជា “Class D” IP address។
15.4.3 ការទំនាក់ទំនង Broadcast ការទំនាក់ទំនង Broadcast គឺជាមួយទៅទាំងអស់ “one to all” ដែលឧបករណ៍មួយ កំពុងផ្ញើ ទិន្នន័យ ទៅឧបករណ៍ទាំងអស់ ដែលនៅក្នុង ណែតវឺកពិតប្រាកដ៍។ ដែលចែកចេញជាពីរ គឺ Undirected broadcast និង Directed broadcast។
ការបញ្ជួនដោយ Undirected broadcast ការទំនាក់ទំនង Undirected broadcast ឧបករណ៍មួយកំពុងផ្ញើទិន្នន័យ ទៅបណ្តាឧបករណ៍ ទាំងអស់នៅក្នុងណែតវឺករបស់វា។
1ក្នុង ការទំនាក់ទំនង Undirected broadcast,  Destination IP នឹងដល់ (255.255.255.255)
1ការបញ្ជួនដោយ Directed broadcast ក្នុង ការបញ្ជួនដោយ Directed broadcast ឧបករណ៍មួយផ្ញើទិន្នន័យ ទៅបណ្តាឧបករណ៍ ទាំងអស់នៅក្នុងណែតវឺកពិតប្រាកដ៏។
1ក្នុងករណីនេះ Destination IP នឹងជា broadcast IP នៃណែតវឺកដែលឆ្ពោះទៅដល់។
15.5  IP Header
1
Ver: Protocol version
HL: The header length in 32 bit
ToS: (Type of service) វាជួយឧបករណ៍កំណត់ អតិភាពរបស់ packet នេះ
Total length: ចំនួនសរុបនៃ ទំហំ packe  ដែលរួមមាន header និងទិន្នន័យ។
Indentification: វាគឺជាចំនួនសម្រាប់គ្រប់ packet
Fragment offset: វាគឺជា lifetime សម្រាប់ packet។ គ្រប់ឧបករណ៍ណែតវឺកបង្កើត TTL កាលណា  TTL=0  packet នឹងបាត់បង់ដោយឧបករណ៍ណែតវឺក។
Protocol: វាមានលក្ខណ: ពិសេស upper layer protocol
Header Checksum: វាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ឆែកមើល ​error កើតឡើងក្នុង header ពេលការ បញ្ជួនរបស់វា។
5.6  “Router” ជាឧបករណ៍មួយដំណើរការក្នុងស្រទាប់ Networking layer
Router គឺជាឧបករណ៍មួយដែលដំណើរការ លើស្រទាប់ Internetworking layer (layer3)។ មុខងារ ស្រទាប់ internetworking layer គឺដើម្បី route ទិន្នន័យ រវាង បណ្តាលណែតវឺក។
Router គឺជាឧបករណ៍មួយ ដែលផ្ទុក port ជាច្រើន។ គ្រប់ port ត្រូវបានតភ្ជាប់ទៅ ណែតវឺក ពិតប្រាកដ៏។ មានតារាងមួយដែល ត្រូវបានផ្ទុក លើ memory  របស់  router  ដែលគេហៅថា “Routing table” ដែលផ្ទុកទិន្នន័យ ដែលណែតវឺកត្រូវបានភ្ជាប់ទៅកាន់ port នោះ។
5.7 Broadcast Domain  គឺជាក្រុមនៃឧបករណ៍ណែតវឺក នៅក្នុងក្រុមនេះ ប្រសិនបើមួយនៃ ឧបករណ៍ ផ្ញើ undirected domain packet មួយ broadcast packet និងទៅដល់ បណ្តាឧបករណ៍ ផ្សេងទៀតនៅក្នុងក្រុមនេះ។
15.7.1  Broadcast domain និង Collision domain បណ្តាឧបករណ៍ដែល ដំណើរការ នៅស្រទាប់ទី ៣ “Layer 3” ដូចជា router អាចបែង ចែក  broadcast domain បាន។ បណ្តាឧបករណ៍ដែលដំណើរការ នៅស្រទាប់ទី ២ “Layer 2” ដូចជា Switch អាចបែងចែក  Collision domain បាន។
បណ្តាឧបករណ៍ ដែល ដំណើរការ នៅស្រទាប់ទី ១ “Layer 1” ដូចជា Hub មិនអាចបែងចែក  បាន domain ទាំងពីរខាងលើបាន។
1