โครงสร้างของอินเตอร์เน็ต

อินเตอร์เน็ตใช้สถาปัตยกรรมแบบเลเยอร์ (Layer) ทำหน้าที่ควบคุมการสื่อสารในโครงข่าย อุปกรณ์ในโครงข่ายอินเตอร์เน็ตประกอบด้วยเราเตอร์ (Router), มีเดีย (Media) เช่นสายไฟเบอร์ออฟติคหรือสายทองแดง, รีพิทเตอร์ (Repeater) และโมเด็ม (Modem) แพ็กเก็ตของ     

อินเทอร์เน็ตสามารถจะถูกนำไปโดยโปรโตคอลเครือข่ายแบบอื่นได้ โดยใช้อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล (Internet Protocol) โดยแพ็กเก็ต (Packet) จะถูกนำไปยังปลายทางโดยอ้างอิงที่อยู่ IP (IP Address) ของเราเตอร์

การกำหนดเส้นทางและบริการอินเตอร์เน็ต

ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) ทำหน้าที่สร้างการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายในระดับต่างๆทั่วโลก โครงสร้างการกำหนดเส้นทาง (Routing Hierarchy) ส่วนลำดับชั้นบนสุดเป็นการกำหนดเส้นทางบนเครือข่ายระดับที่ 1 (Tier 1 Networks)

ใช้งานโดยบริษัทโทรคมนาคมขนาดใหญ่ที่มีการแลกเปลี่ยนทราฟฟิกระหว่างกันโดยตรงผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงความเร็วสูงมาก ผู้ใช้เครือข่ายระดับ 2 (Tier 2 Networks) และระดับต่ำกว่าจะซื้อบริการอินเทอร์เน็ตจากผู้ให้บริการโทรคมนาคมขนาดใหญ่

เพื่อเข้าถึงจุดต่างๆบนอินเทอร์เน็ตทั่วโลก ผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต (Internet Service Provider) อาจใช้บริการจากผู้ให้บริการขนาดใหญ่รายเดียวสำหรับการเชื่อมต่อ หรือใช้บริการแบบมัลติโฮมมิ่ง (Multi-homing) จากผู้ให้บริการคนละรายเพื่อให้มีหลายเส้นทางสำรองกัน (Redundancy) และแบ่งเบาภาระข้อมูลระหว่างกัน (Load Sharing) 

จุดแลกเปลี่ยนอินเทอร์เน็ต (Internet Exchange Point) คือจุดที่มีการเข้าออกของ   ทราฟฟิคที่มีการเชื่อมต่อไปยัง ISP หลายราย องค์กรขนาดใหญ่เช่น สถาบันการศึกษา, ธุรกิจขนาดใหญ่และรัฐบาลอาจทำหน้าที่เดียวกับ ISP ด้วยตัวเองโดยมีส่วนร่วมในการเชื่อมต่อและซื้อบริการอินเตอร์เน็ตจาก ISP สำหรับใช้งานในเครือข่ายภายในของตน เครือข่ายเพื่อการวิจัยมีแนวโน้มที่จะเชื่อมต่อกับเครือข่ายย่อยขนาดใหญ่ ไฮเปอร์เท็กซ์ของเวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web) เป็นตัวอย่างของเครือข่ายที่ไม่มีขนาดแน่นอนและเชื่อมกันทั่วโลก

คอมพิวเตอร์และเราเตอร์จะใช้ตารางเส้นทาง (Routing Table) ในระบบปฏิบัติการของตน เพื่อนำแพ็กเก็ต IP (IP Packet) ไปยังเราเตอร์หรือปลายทาง (Destination) ที่อยู่ถัดไป ตารางเส้นทางได้รับการจัดการโดยการกำหนดค่าด้วยตัวผู้ใช้เองหรือโดยอัตโนมัติด้วยโปรโตคอลกำหนดเส้นทาง (Routing Protocol) โดยทั่วไปโหนดปลายทางจะใช้เส้นทางเริ่มต้นที่ชี้ไปยัง ISP ที่ให้บริการอยู่ ในขณะที่เราเตอร์ ISP ใช้ Border Gateway Protocol หรือ BGP เพื่อสร้างเส้นทางที่มีประสิทธิภาพสูงสุดผ่านการเชื่อมต่อที่ซับซ้อนของอินเทอร์เน็ตทั่วโลก

การเข้าถึงอินเตอร์เน็ต

วิธีการทั่วไปในการเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ได้แก่ การหมุนโทรศัพท์ด้วยโมเด็มผ่านวงจรโทรศัพท์, อินเตอร์เน็ตบรอดแบนด์ผ่านสายโคแอกเชียล ไฟเบอร์ออปติก หรือสายทองแดง, Wi-Fi, ดาวเทียมและเทคโนโลยีโทรศัพท์เซลลูลาร์ (เช่น 3G, 4G, 5G) เราสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้จากคอมพิวเตอร์ในห้องสมุดและอินเทอร์เน็ตคาเฟ่, จุดเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต (Internet Access Point) มีอยู่ในสถานที่สาธารณะหลายแห่ง สำหรับ Wi-Fi ให้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตแบบไร้สายผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในพื้นที่ด้วยฮอตสปอต (Hotspot) บริการอินเตอร์เน็ตความเร็วสูงผ่านเครือข่ายเซลลูลาร์และบริการไร้สายแบบคงที่ (Fixed Wireless)

ปัจจุบันสมาร์ทโฟนสมัยใหม่ยังสามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตผ่านเครือข่ายของผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่ สำหรับการท่องเว็บอุปกรณ์เหล่านี้ก็มีแอปพลิเคชันเช่น Google Chrome, Safari และ Firefox และอาจติดตั้งซอฟต์แวร์อินเทอร์เน็ตอื่นๆ จากร้านค้าก็ได้ ปัจจุบันมีการใช้อินเทอร์เน็ตโดยอุปกรณ์มือถือและแท็บเล็ตมากกว่าการใช้บริการบนตอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปทั่วโลกเป็นครั้งแรกในเดือนตุลาคม 2016

สถาปัตยกรรมของอินเตอร์เน็ต (Internet Layer)

มาตรฐานอินเทอร์เน็ตอธิบายถึงกรอบการทำงานที่เรียกว่าชุดโปรโตคอลอินเทอร์เน็ต  (TCP / IP) นี่คือแบบจำลองของสถาปัตยกรรมที่แบ่งระบบการทำงานเป็นลำดับชั้นหรือแบบ      เลเยอร์ (Layer)

เลเยอร์บนสุดของอินเตอร์เน็ตคือเลเยอร์แอปพลิเคชัน (Application Layer) สำหรับสร้างการเชื่อมโยงในระดับแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ ตัวอย่างเช่นโปรแกรมเว็บเบราว์เซอร์ (Web Browser) และระบบแชร์ไฟล์ (File Sharing)

เลเยอร์ถัดลงมาของอินเตอร์เน็ตคือเลเยอร์ทรานสปอร์ต (Transport Layer) จะเชื่อมต่อแอปพลิเคชันบนโฮสต์ที่แตกต่างกันด้วยช่องทางลอจิคัล (Logical) ผ่านเครือข่ายด้วยวิธีการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เหมาะสม โดยสามารถให้บริการทั้งแบบการส่งที่เชื่อถือได้ (TCP) และบริการดาตาแกรมที่ไม่รับประกัน (UDP)

เลเยอร์ถัดลงมาคือเลเยอร์อินเตอร์เน็ต (Internet Layer) ซึ่งคุยกันด้วย Internet Protocol (IP) ซึ่งช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถระบุและค้นหาซึ่งกันและกันด้วยที่อยู่ IP (IP Address) และกำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลผ่านเส้นทางเครือข่าย

เลเยอร์ล่างสุดของอินเตอร์เน็ตคือลิงค์เลเยอร์ (Link Layer) ซึ่งให้การเชื่อมต่อแบบ     ลอจิคัล (Logical) ระหว่างโฮสต์ โดยปกติโค้ด (Code) ของลิงค์เลเยอร์จะเป็นส่วนเดียวที่ใช้ซอฟต์แวร์ที่สามารถปรับแต่งตามประเภทของโปรโตคอลเชื่อมโยงได้ ลิงค์เลเยอร์แต่ละประเภทจะทำงานผ่านวงจรเครือข่ายของตน เช่น ภายในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) หรือเครือข่ายบริเวณกว้าง (เช่น Wi-Fi หรืออีเธอร์เน็ต (Ethernet) หรือการเชื่อมต่อแบบ Dial-up และ ATM เป็นต้น

อินเทอร์เน็ตโปรโตคอล

อินเทอร์โน็ตโปรโตคอล (Internet Protocol) หรือ IP จะทำหน้าที่สร้างการทำงานภายในโครงข่าย (Internetworking) ด้วยตัวของมันเอง Internet Protocol ที่ใช้งานในปัจจุบันมีอยู่สองเวอร์ชันคือ IPV4 และ IPV6 โดยที่ IPV4 กำลังจะหมดไปเรื่อยๆ และมีการเปลี่ยนไปใช้ IPv6 ที่รองรับโฮสต์ที่เกิดขึ้นจำนวนมหาศาลทั้งในปัจจุบันและอนาคต

เครดิตภาพ มติชนออนไลน์, Kapook, Adslthailand

#โครงสร้างอินเตอร์เน็ต #สถาปัตยกรรมแบบเลเยอร์ #สาระน่ารู้