ระบบเครือข่าย กับ เวิลด์ไวด์เว็บ และ ความปลอดภัย
ดร. ธีรเกียรติ์ เกิดเจริญ
วัตถุประสงค์
- เพื่อให้นักศึกษามีความรู้ ความเข้าใจในการทำงานของระบบเน็ตเวอร์ค และ อินเตอร์เน็ตในระดับพื้นฐาน
- เพื่อให้นักศึกษาสามารถต่อคอมพิวเตอร์ เข้ากับระบบอินเตอร์เน็ตได้ด้วยตนเอง
- เพื่อให้นักศึกษาเรียนรู้การทำงานของ TCP/IP และ HTTP พร้อมทั้งสามารถติดตั้ง Web Server ได้ด้วยตัวเอง
- เพื่อให้นักศึกษารู้จักเรื่องของความปลอดภัยในการใช้ระบบเครือข่าย
สิ่งที่คาดว่าจะได้รับ
- หลังจากปฏิบัติการนี้แล้วนักศึกษาเข้าใจว่า ทำไมอินเตอร์เน็ตจึงประสบความสำเร็จกว่าเน็ตเวอร์คอื่นอย่างเช่น Microsoft networks หรือ Novell
- นักศึกษาสามารถเฝ้ามองการทำงานของเน็ตเวอร์ค รู้ว่าข้อมูลไหลไปมาอย่างไร
- นักศึกษาเข้าใจการทำงานของ World Wide Web มากขึ้นในรายละเอียด
- สามารถติดตั้งให้เครื่องคอมพิวเตอร์ใช้งานอินเตอร์เน็ตได้ และสามารถติดตั้ง Web Server ได้
- รู้จักการระมัดระวังในการใช้เครือข่ายอย่างปลอดภัย
คำนำ
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน มีความสำคัญเป็นอย่างมากต่อการไหลของสารสนเทศ จากแหล่งหนึ่งไปแหล่งหนึ่ง ก่อให้เกิดการเชื่อมโยงเกิดเป็นเครือข่ายที่เป็นนามธรรมอื่นๆ ตามมาอีกเป็นจำนวนมาก เช่น เครือข่ายโรงเรียน (SchoolNet) เครือข่ายมหาวิทยาลัย (Thai UniNet) เครือข่ายงานวิจัย เช่น เครือข่ายฟิสิกส์พลังงานสูง (High-Energy Physics Networks) ในยุโรป เครือข่ายธนาคาร (Bank Net) และอื่นๆ อีกมากมาย เครือข่ายสารสนเทศเหล่านั้น บางเครือข่ายก็อาศัยอยู่บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์เฉพาะของตน มีรูปแบบการถ่ายเทข้อมูล (Protocol) ของตัวเอง เช่น เครือข่ายของธนาคาร แต่เครือข่ายส่วนมากอาศัยอยู่บน เครือข่ายคอมพิวเตอร์สาธารณะ อย่างเครือข่ายอินเตอร์เน็ต เช่น เครือข่ายวิทยุบนอินเตอร์เน็ต (RadioNet) หรือ เครือข่ายมหาวิทยาลัย เป็นต้น เครือข่ายอินเตอร์เน็ตตามนิยามแล้ว ก็คือเครือข่ายของเครือข่าย (Inter-Networks --> Internet) ซึ่งประกอบด้วยเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Networks) ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกว่า LAN หลายๆ เครือข่ายมาต่อกัน จนกลายเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ อินเตอร์เน็ตประสบความสำเร็จได้ เพราะความเป็นระบบเปิดของโปรโตคอลสื่อสารอย่าง TCP/IP ทำให้มีโปรแกรมประยุกต์ให้ใช้มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web หรือ WWW) จนทำให้คนส่วนใหญ่เข้าใจผิดไปว่า WWW ก็คืออินเตอร์เน็ต วันนี้เราจะมาทำความเข้าใจในเรื่องของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ LAN ที่เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของอินเตอร์เน็ต โปรโตคอล TCP/IP การทำงานของ WWW เพื่อค้นหาเบื้องลึกว่าทำไมมันจึงได้รับความนิยมยิ่งนัก
ประเภทของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อาจนิยามได้ 2 ประเภทคือ
- เครือข่ายทางกายภาพ (Physical Networks)
หมายถึงสายและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย อันได้แก่- Ethernet Wiring ซึ่งมีการเชื่อมต่อได้หลายแบบ เช่น thick coaxial cable (10BASE5) แบบ thin coaxial cable (10BASE2) และแบบ twisted pair (10BASE-T) หรือที่มักเรียกกันว่า UTP
- สายใยแก้วนำแสง Optical Fiber (FDDI)
- สายโทรศัพท์ทั้งแบบ Analog และ ISDN
- สายเคเบิลใต้มหาสมุทร
- สัญญาณไมโครเวฟ
- สัญญาณดาวเทียม
- ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่
- เครือข่ายเชิงตรรก (Logical Networks)
เป็นเครือข่ายที่เกิดจากการสร้างความสัมพันธ์ ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่บนเครือข่ายทางกายภาพ โดยความสัมพันธ์นั้นหมายถึง การทำงานร่วมกันอย่างใดอย่างหนึ่ง การมีจุดสนใจร่วมกัน การใช้ข้อมูลร่วมกัน หรือกิจกรรมใดๆ ที่กำหนดให้มนุษย์มีส่วนร่วม (ไม่จำเป็นว่าจะต้องเป็นคอมพิวเตอร์) เช่น- Internet
- SchoolNet
- GINET (Government Information Networks)
- UNINET (University Networks)
องค์ประกอบของระบบเครือข่าย
จะต้องมี 3 ประการนี้จึงจะเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้
- เครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่บนระบบเครือข่าย
- เครื่องคอมพิวเตอร์ PC / Macintosh
- เครื่องคอมพิวเตอร์เวอร์คสเตชัน
- Physical Media หรือสื่อเชื่อมต่อทางกายภาพอันได้แก่ สาย (Cable) และ Hub หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ
- ระเบียบพิธีการติดต่อสื่อสาร (Protocol) ก็คือระเบียบหรือข้อตกลง (rules) ที่ตั้งขึ้น เพื่อทำให้ผู้ที่จะสื่อสารกันเข้าใจกันและกัน ตัวอย่างเช่นสัญญาณธงที่ทหารเรือใช้สื่อสารกัน เป็นต้น
แบบของโปรโตคอล
- Protocol ที่ใช้กับ Physical Networks ใช้ควบคุมสายเชื่อมต่อ บางทีเรียก Data Link เช่น
- Ethernet Protocol ใช้ควบคุมการเชื่อมต่อด้วย Ethernet Wiring
- FDDI ควบคุมการเชื่อมต่อแบบใยแก้วนำแสง
- SLIP/PPP ควบคุมการเชื่อมต่อด้วยสายโทรศัพท์
- Protocol ที่ใช้กับ Logical Networks ใช้ควบคุมการสื่อสารบน Logical Networks เช่น
- TCP/IP ใช้กับการสื่อสารบนระบบอินเตอร์เน็ต/อินทราเน็ต/เอ็กซ์ทราเน็ต
- IPX/SPX ใช้กับการสื่อสารบนเครือข่าย Novell Netware ของเครื่อง PC
- NETBEUI ใช้กับการสื่อสารของเครือข่าย Microsoft Network
- AppleTalk ใช้กับการสื่อสารระหว่างเครื่อง Apple Macintosh
LAN กับ Ethernet
รูปแบบของ LAN ในโลกนี้พอจะแบ่งออกได้เป็นระบบใหญ่ๆ ได้ 2 ระบบคือ Ethernet กับ Token Ring ระบบ Ethernet นั้นนิยมกันมากกว่าระบบ Token Ring มากๆ โดยระบบ Ethernet นั้นสามารถต่อได้ในแบบ Chain เรียกตามภาษาเทคนิคว่าแบบ 10Base-2 และ 10Base-5 กับแบบรูปดาว Star เรียกตามภาษาเทคนิคว่า 10Base-T เจ้าเลข 10 ข้างหน้านี้หมายความว่ามันสามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 10 Mbps (10 Megabits per second) เลข 2 และ 5 ข้างท้ายบอกว่าสายที่ใช้ต่อ LAN ในวงเดียวกันยาวได้อย่างมาก 200 (จริงๆแล้ว 180) และ 500 เมตรตามลำดับ ส่วนตัว T แปลว่าสายที่ใช้เป็นแบบ Twisted Pair ซึ่งยาวได้ไม่เกิน 100 เมตร
Token Ring คือ LAN ที่มีลักษณะต่อกันเป็นวงและมีตัวนำสารที่เรียกว่า Token วิ่งวนรอบๆ ไม่ค่อยมีใครเขาใช้กัน เพราะมีราคาแพงและต่อยาก เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มาต่อกันในระบบ Ethernet นั้นจะต้องมี Ethernet Card ทำหน้าที่รับส่งสัญญาณในเครือข่าย ซึ่งแต่ละ Card จะมีหมายเลข Ethernet Address เฉพาะตัว ระบบ Ethernet นี้เมื่อต่อกับ Internet แล้วเวลามีใครนอกเครือข่าย ติดต่อมาหาเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่าย Internet Address นั้น จะต้องถูกแปลงมาให้เป็น Ethernet Address ก่อนเพื่อการอ้างถึงให้ถูกว่าเป็นเครื่องใด โดยข้อมูลนั้นพร้อม Ethernet Address ปะไว้ที่หัวจะไหลผ่านเข้าไปในเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง เครื่องใดก็ตามเมื่อทราบว่าข้อมูลนั้นเป็นของตัวก็จะหยิบออกไปเอง จากการที่ข้อมูลนี้ไหลผ่าน Network Card ของทุกเครื่อง ทำให้สามารถดังฟังข้อมูลได้ใน LAN เดียวกัน สามารถอ่าน e-mail หรือ อ่านหน้าจอใครก็ได้บน LAN เดียวกัน
10Base-T เจ้าแห่ง LAN
ในแวดวงของระบบ Ethernet แล้ว 10Base-T ได้รับความนิยมสูงสุด เพราะต่อง่าย บำรุงรักษาก็ง่าย หากมีเครื่องใดเครื่องหนึ่งก่อให้เกิดปัญหาแล้ว ก็ไม่เป็นการรบกวนเครื่องคอมพิวเตอร์ (node) อื่นเลย ต่างกับ 10Base-2 ซึ่งต่อกันเป็นแบบโซ่ หากจุดใดมีปัญหา จะทำให้ LAN ทั้งวงไม่ทำงาน การต่อ LAN แบบ 10Base-T จะมีอุปกรณ์เชื่อม ที่เรียกว่า Hub ในภาคฟิสิกส์เราตอนนี้รู้สึกจะมี 3 ตัวแล้ว ซึ่งแต่ละตัวต่อได้ 24 เครื่อง Hub นี้สามารถต่อกับเครือข่ายภายนอกโดยผ่าน Router ซึ่งภาคเรามีเครื่อง PC อยู่เครื่องหนึ่งทำหน้าที่เป็น Router ที่ Hub จะมี LED ที่แสดงว่าสายกำลังใช้งานอยู่หรือไม่ความเป็นมาของอินเตอร์เน็ต
อินเตอร์เน็ต (Internet) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์หลายล้านเครื่องทั่วโลกเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเดียว (Global Network) ที่รวมผู้ใช้กว่า 60 ล้านคน เพื่อประกอบกิจกรรมหลากหลายตั้งแต่ การพูดคุย การสื่อสารข้อมูล การแลกเปลี่ยนข่าวสารความรู้ การค้าขายแบบอิเล็กทรอนิกส์ การศึกษาทางไกล ฯลฯ เมื่อครั้งที่อินเตอร์เน็ตถือกำเนิดขึ้นนั้น ไม่มีใครเคยคาดคิดว่ามันจะกลายมาเป็นเครือข่ายที่มีบทบาทกับวิถีชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบัน จนถึงขนาดที่กำลังจะปฏิวัติวิธีการดำเนินชีวิตของประชากรโลกในศตวรรษหน้า กล่าวคือเมื่อ 20 ปีก่อน กระทรวงกลาโหมสหรัฐได้มีมติด่วนให้พัฒนาเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีชื่อว่า ARPANET จุดมุ่งหมายคือให้เป็นเครือข่ายที่มีความเชื่อถือได้สูง สามารถที่จะทำงานได้แม้ภายหลังที่อเมริกาถูกถล่มโดยอาวุธนิวเคลียร์ ดังนั้นเทคโนโลยีที่ใช้เชื่อมเครือข่าย ต้องมีความสามารถที่จะทำงานกับโครงสร้างพื้นฐาน (Infrastructure) ที่เหลือจากการทำลายของอาวุธนิวเคลียร์ เช่น หากโครงข่ายโทรศัพท์ และ เคเบิลถูกทำลายในบางพื้นที่ เครือข่ายจะยังคงทำงานได้โดยการสลับมาใช้โครงข่ายอื่น เช่น โครงข่ายดาวเทียม หรือวิทยุ เป็นต้น นอกจากนั้นเทคโนโลยีดังกล่าวต้องมีความสามารถในการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างประเภท และต่างรุ่นที่มีอยู่ทั่วไปตามฐานทัพต่าง ๆ
ในครั้งนั้นการพัฒนาเครือข่าย ARPANET ได้กระทำร่วมกันระหว่างกระทรวงกลาโหม กับมหาวิทยาลัยต่าง ๆ รวมทั้งหน่วยงานสำคัญ ๆ เช่นองค์การ NASA ทำให้ ARPANET เริ่มเติบโตโดยเริ่มมีการใช้งานมากขึ้นสำหรับการศึกษาและการวิจัย ถึงแม้จะเริ่มมีการพัฒนาเครือข่ายอื่น ๆ เช่น DECNET และ BITNET ขึ้นมาเป็นคู่แข่ง แต่เพราะข้อดีของ ARPANET ที่เป็นระบบเปิดที่ใช้โปรโตคอลแบบ TCP/IP ทำให้ไม่จำกัดกับเครื่องคอมพิวเตอร์ประเภทใดประเภทหนึ่ง หรือ โครงข่ายเชื่อม (Physical Links) แบบใดแบบหนึ่ง ทำให้มันเอาชนะคู่แข่งและกลายมาเป็นตัวเชื่อมเครือข่ายอื่น ๆ ที่เข้ากันไม่ได้ ให้สามารถคุยกันรู้เรื่อง ด้วยเหตุนี้ทำให้ ARPANET ถูกพัฒนามาเป็นเครือข่ายของเครือข่าย หรือ อินเตอร์เน็ต (internet) ในที่สุด ข้อดีของการที่เป็นระบบเปิด คือ สามารถใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อได้หลายแบบทั้ง ไมโครเวพ ดาวเทียม โทรศัพท์ เคเบิล ใยแก้วนำแสง หรือแม้แต่ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ และสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แบบใดก็ได้ รวมทั้งยังบริหารง่ายคือ ผู้ใช้ออกค่าใช้จ่ายเฉพาะส่วนของตน ทำให้อินเตอร์เน็ตขยายตัวง่ายในขณะที่ความซับซ้อนของงานไม่เพิ่มขึ้นเท่าไรนัก ความง่ายในการขยายเครือข่ายและการใช้งาน ได้ทำให้อินเตอร์เน็ตเริ่มได้รับความนิยมนอกประเทศสหรัฐอเมริกา จนกลายมาเป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงทั่วโลก
ภาพแสดงความเป็นระบบเปิดของ TCP/IP ทำให้เชื่อมโยงเครื่องหลาย Platform
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น