บทที่ 6 - .thบทที่ 6 โครงสร้างระบบเครือข่ายและระบบปฏิบัติการแบบกระจาย

บทท 6 โครงสรางระบบเครอขายและระบบปฏบตการแบบกระจาย

6.1 โครงสรางระบบเครอขาย

ระบบเครอขายคอมพวเตอร คอ สวนหนงของระบบการสอสารขอมล ระบบสอสารขอมลนบวนจะถกใชงานมากขน พรอมกบระบบคอมพวเตอร ท งสองระบบถกพฒนามาเปนระบบเครอขาย ซงใหการประมวลผลขอมลเปนไปไดอยางมประสทธภาพ เครอขายคอมพวเตอรซงเคยมในมหาวทยาลยและธรกจขนาดใหญไดถกใชงานแพรหลายไปยงผใชตามบานเรอนทวไป เพอใชในการการทองเทยวไปในโลกของอนเตอรเนต 6.1.1 ลกษณะของระบบเครอขาย 6.1.1.1 หลกการและเหตผลในการเชอมตอคอมพวเตอรเขากบเครอขาย ดงทกลาวมาแลวในตอนตน จะเหนไดวาการประมวลผลดานคอมพวเตอรมแนวโนมทจะเปนแบบเครออขายคอมพวเตอรมากขน ซงจดประสงคหลกของเครอขายคอมพวเตอรพอสรปไดดงตอไปน

1. เพอใชทรพยากรเชน ฐานขอมล ตวประมวลผล ( processors ) ฮารดดสกและเครองพมพรวมกน

2. เพอใหมการตดตอแลกเปลยนขอมลกนไดระหวางผใชหรอระหวางตวประมวลผล 3. เพอเพมความเชอถอ ( reliability) ของระบบประมวลผลโดยมการสารอง ( backup)

ระบบตลอดจนความซ าซอนของระบบ เชน การมคอมพวเตอรหรอฐานขอมลอยในทตางๆและมการเชอมโยงระบบคอมพวเตอรเหลานนเขาดวยกน เมอระบบคอมพวเตอรทใดทหนงไมสามารถใชงานไดผใชกอาจจะเปลยนไปใชระบบคอมพวเตอรทอนได

4. เพอใหสามารถประมวลผลแบบกระจายได ซงการประมวลผลแบบน จะชวยใหมการกกระจาย การทางานของเครองคอมพวเตอร เครองใหญไปสคอมพวเตอรเครองเลกๆ ซงราคาไมแพงมาก และชวยลดจานวนขอมลทสงในสายโดยทจะทาการประมวลผล ณ แหลงกาเนดขอมล หรอแหลงทตองการผลขอมล หรออาจสงขอมลไปประมวลผลทคอมพวเตอรทเหมาะสมกบงานนนๆกได

5. เพอใหสามารถควบคมและจดสรรทรพยากรจากสวนกลาง (สาหรบในระบบการทาแบบกระจาย ) ไปสแตละระบบยอยทอยหางไกลกน

6. เพอชวยให อปกรณ (equipment ) ท มความแตกตางกน สามารถใชงานรวมกน (compatibility) ได

โครงสรางระบบเครอขายและระบบปฏบตการแบบกระจาย 238

6.1.1.2 วธการเขาไปใชงานระบบเครอขาย ระบบเครอขายสมยใหมเอออานวยความสะดวกใหกบผใช และ โดยปรกตงานปฏบตการ

ตดตอกบเนตเวรคจะถกซอนไวไมใหเหนแตอยางไรกตาม ผใชงาน( User ) ควรจะเขาใจในแตละขนตอนของกทางาน เชน การตดตอกบเครอขาย โดยระบบปฏบตการ( Operating System )ทมอยทาอยางไร สวนเรองของฮารดแวรของเครอขายนนผใชงานไมจาเปนตองทราบกได ดงนนวธการเขาไปใชงานระบบเครอขายโดยทวไปจะมลกษณะดงน

ในขณะทผใชเปดเครองคอมพวเตอรของเขา ระบบปฏบตการกจะทาการโหลดอปกรณตาง ๆ ทตดตงอยในเครองรวมทงการดเครอขาย ( Network Adapter ) หรอทเรยกกนวา “ การดแลน ” ซงทาหนาทเชอม คอมพวเตอรใหตดตอกบเครอขาย การดแลนกจะตรวจสอบการเชอมตอวาตดตอไดหรอไม จากนนระบบปฏบตการสงขอความใหผใชใส รหสผาน ( Password ) ของผใชเองเพอทจะเขาไปใชงานระบบเครอขายได การใสรหสผานจะเปนตวกาหนดวาผใชสามารถทาอะไรไดบางในเครอขายเชน สามารถเขาไปใชงาน( access ) เครองพมพ หรอ ฐานขอมลบางสวนทกาหนดไว และอนๆขนอยกบเครอขายนนๆ ระบบเครอขายคอมพวเตอรทมขนาดใหญทสดและเปนท รจกทวโลกกคอ เครอขายอนเตอรเนต และการเขาไปใชระบบเครอขายอนเตอรเนต กอยางเชน การเขาไปดเวบไซนตางๆ การสงอเมล การสรางโฮมเพจ และการตดตอสอสารอนๆ ทสามารถสงผานระบบเครอขายอนเตอรเนต ไปไดทวโลกและหาใชไดงาย สวนระบบเครอขายทใชในเฉพาะในองคกรหรอหนวยงาน กจะเปนเครอขายขาดเลกเชน ระบบ แลน ซงสามารถอานวยความสะดวกหลายดาน เชน แลนทใชโรงเรยน ทตองประกอบดวย ฝายทะเบยน ฝายการเงน ฝายกจกรรม ฝายวชาการ ซงตองใชฐานขอมลรวมกน และทกฝายตองทราบขอมลบางสวนของกนและกน การใชเครอขายแตละทกอาจจะไมเหมอนการกน คอใชระบบเครอขายคนละอยาง ใชซอฟตแวรของระบบปฏบตการเครอขายคนละอยางกน บางครงเครอขายคอมพวเตอรกตองใชงานรวมกบเครอขายอนเชน เครอขายโทรศพท เครอขายใยแกวนาแสง เครอขาย ISDN เพราะวาความจากดในเรองสายสญญาณ ระยะทาง การถกลบกวน ดงนนการเขาไปใชระบบเครอขายตองพจารณา และเขาใจรปแบบของระบบเครอขาย นนๆใหชดเจนเพอประสทธภาพในการใชงาน 6.1.1.3 หลกการและองคประกอบภายในเครองคอมพวเตอรทตอกบระบบเครอขาย โดยทวไปแลวเครองคอมพวเตอรทเปนเครองพซสวนบคคลนนสามารถทจะตดตอกบระบบเครอขายได โดยการเพมเตมอปกรณฮารดแวรท ทาหนาทเชอมตอระหวางคอมพวเตอรกบเครอขาย และแปลง ขอมล ทไดจากการโปรเซส ( process )ใหเปนสญญาณไฟฟาทสามารถเดนทางผานสายไปยงจดหมายปลายทางในเครอขายและแปลงสญญาณจากสายใหเปนขอมลททางคอมพวเตอร เชน

ระบบปฏบตการ 239

การดแลน ( Network Card ) หรอ เรยกวา Network Interface Card (NIC) ซงจะเสยบในสลอต PCI หรอ ISA ท เมนบอรดในคอมพวเตอร มหนาทในการเชอมตอใหคอมพวเตอรตวนนกบระบบเครอขายทองถน หรอเรยกวา แลน(LAN) การทจะทาใหการดแลนเชอมตอระหวางคอมพวเตอรและเครอขายไดนน ระบบปฏบตการของเครองตองตดต งโปรแกรมทใชงานบนเครอขายและ ไดรเวอรของการดแลนรนนนๆดวย เพราะไดรเวอรจะเปนตวการในการกาหนดวธสงขอมล การใชบฟเฟอรในการเกบขอมลและการสงขอมลทไดรบระหวางเครองกบการด โมเดม ( Modem ) เปนอปกรณ ทใชเชอมตอระหวางคอมพวเตอรกบระบบเครอขาย โดยผายสายโทรศพท ธรรมดา เพอการเชอมตอระบบเครอขายระยะไกล โมเดมโดยสวนมากทใชกบเครองคอมพวเตอรสวนบคคล จะม 2 ประเภท กคอ แบบ Internal ทตอกบเมนบอรดของเครอง กบแบบ External ทใชตอกบ Port RS 232 ของเครอง 6.1.1.4 การใชฮารดแวรและซอฟตแวรในระบบเครอขาย คอมพวเตอร ทใชในระบบเครอขายทแบงตามหนาทใชงาน กจะไดเปน 2ประเภทคอ เซรฟเวอร (Server) เซรฟเวอร เปนคอมพวเตอรทอยในระบบเครอขาย ทาหนาทใหบรการผใชระบบเครอขายเซรฟเวอรมทรพยากรสาหรบ ใหบรการแกผใชทรองขอ เซรฟเวอรทใชกนมากทสดคอ เซรฟเวอรซงทาหนาทใหบรการจดสงแฟมแกผใช แฟมนอาจเปนแฟมทบนทกเกบขอมล หรอเปนแฟมบรรจซอฟตแวรตาง ๆ กไดระบบเครอขาย LAN จะมไฟลเซรฟเวอรอยางนอยหนงเครอง ไฟลเซรฟเวอรมกเปนคอมพวเตอรทมฮารดดสกความจสง ซงคอมพวเตอรนอาจเปนเครองม นคอมพวเตอรหรอคอมพวเตอรสวนบคคลกได ถาเปนประเภทหลงมกนยมใชไมโครโพรเซสเซอรรนทมความเรวสง ระบบเครอขาย LAN ทอาศยไฟลเซรฟเวอรใหบรการ แฟมขอมล ตลอดเวลาจะตองมเครองคอมพวเตอรทจดเปนพเศษสาหรบงานนโดยเฉพาะ (dedicated file server ) แตในระบบเครอขาย LAN ขนาดเลกทผใชแตละคนมความเสมอภาคกน (Peer-to-Peer Network) ไมตองมไฟลเซรฟเวอรเพราะ คอมพวเตอรแตละ เครอง ในระบบเปนทงผใชและไฟลเซรฟเวอรในเวลาเดยวกน เซรฟเวอรแบบอน ๆ ในระบบเครอขาย LANยงมอก และเรยกตาม ลกษณะของ ทรพยากรทเซรฟเวอรนนใหบรการ เชน Print server ใหบรการการพมพ database server ใหบรการดานฐานขอมล


Webserver และอนๆ สวนในเครองทเปน Work Station กจะใชระบบปฏบตการทรองรบระบบเครอขาย เชน windows95,98 เปนตน นอกจากนนโปรแกรม Application ทใชกบเครอขายกมหลายรปแบบเชน โปรแกรมตางๆทใชงานผานอนเตอรเนต เกมทเลนผานเครอขาย โปรแกรมสาเรจรปทเขยนขนโดยใชงานผานเครอขาย และโปรแกรมอนๆอกมากมาย เซรฟเวอรมหลายชนดแลวแตระบบปฏบตการ เซรฟเวอร ทใช เชน ถาเปนเครอง SAN กจะใชระบบปฏบตการ Unix เปนตน ถา เซรฟเวอร เปนเครอง พซ ( PC )ธรรมดา เราจะเรยกวา ไฟลเซรฟเวอร (File Server) ระบบปฏบตการทใช เชน Linux , windows NT และ windows2000server สวน เวรกสเตชน (Workstation) จะใชไมโครคอมพวเตอร ทาหนาทดาเนนการตาง ๆ กบงานประยกตทสงมา ใหจากไฟลเซรฟเวอร โดยเปนเครองททาหนาทปฏบตงานตาง ๆ ใหผใชโดยตรง สวนไฟลเซรฟเวอรเพยงสงแฟมขอมลมาใหเทาน น ยกเวนในกรณทใช database server ซงเซรฟเวอรจะทาหนาทคนหาเฉพาะขอมลทตองการจากฐานขอมลแลวสงไปยงคอมพวเตอร ไมไดสงไปทงแฟม ระบบนเรยกวาเปนระบบเครอขาย client server เมอไฟลเซรฟเวอรสงงานประยกตใหกบคอมพวเตอรแลว โปรแกรม ประยกตน นจะเรมดาเนนการได ในระหวางน นหากผใชคอมพวเตอรตองการพมพผลลพธกกระทาไดโดย สงพมพผลลพธ ทาง เครอง พมพทเชอมตกบไฟลเซฟเวอรหรอพมพทางเครองทเชอมตอคอมพวเตอรกได ในกรณ แฟมขอมล ทสรางขน ระหวาง การดาเนนงานนน ผใชอาจบนทกเกบไวในฮารดดสกของคอมพวเตอร หรออาจสงไปบนทก เกบไวในไฟลเซรฟเวอรได ในกรณหลง ผใชราย อนอาจขอใชแฟมนน ไดดวยระบบเครอขาย LAN บางระบบนยมใชชนดไมมฮารดดสก เพอเพมความมนคงปลอดภยในการ ปฏบตงานแตระบบแบบนอาจมปญหา เวลาไฟลเซรฟเวอรเสยหาย คอมพวเตอรทเหลออยจะทางานไมสะดวก Workstation เปนเครองพซธรรมดา ทตอเขากบระบบ Network แบงออกไดเปน Normal Workstation กบ diskless Workstation Normal Workstation เปนเครองพซธรรมดาทตดตง การดแลน เพอเชอมตอเขากบ เครอขาย Diskless Workstation เปนเครองพซทไมม Harddisk และFloppy Disk จงไมสามารกทจะทาการเปดเครองเขาสระบบเครอขายไดจงตองอาศย Boot Rom ซงตดมากบ การดแลน - อปกรณเชอมตอระบบเครอขาย เปนอปกรณททาหนาทเชอมตอใหเครองคอมพวเตอรธรรมดาสามรถตดตอกบ เค รองคอมพวเตอรอนๆในระบบเครอขายไดเชน NIC, HUB, ROUNTER, GATEWEY, SWTCH, REPEATER , สายสญญาณ และอนๆ

ซอฟตแวรในระบบเครอขาย ซอฟตแวรทนามาใชกบระบบเครอขายมมากมาย ในเครองทเปนเซรฟเวอรนนจะใช ระบบปฏบตการเครอขาย ( Network Operating System = NOS )เชน windows NT , Netware , Linux เปนตน ซงจะทาหนาท ใหบรการตางๆผานเครอขาย แบง


ทรพยากรใหกบผขอบรการแตละราย เชน บรการ Internet , Email , database Webserver และอนๆ สวนในเครองทเปน Work Station กจะใชระบบปฏบตการทรองรบระบบเครอขาย เชน windows95,98 เปนตน นอกจากนนโปรแกรม Application ทใชกบเครอขายกมหลายรปแบบเชน โปรแกรมตางๆทใชงานผานอนเตอรเนต เกมทเลนผานเครอขาย โปรแกรมสาเรจรปทเขยนขนโดยใชงานผานเครอขาย และโปรแกรมอนๆอกมากมาย 6.1.1.5 การทางานของสถาปตยกรรมพนฐานของระบบคอมพวเตอร คอมพวเตอรโดยทวไปประกอบดวยสวนสาคญ 3 หนวยไดแก

- หนวยประมวลผลกลาง ( Central Processing Unit : CPU ) หรอ Microprocessor

- หนวยความจาหลก ( Main Memory ) - หนวย I/O Memory - Interrupts และ DMA system

รปท 6.1 โครงสรางสถาปตยกรรมคอมพวเตอร

สวนตางของ ไดอะแกรม ของระบบ 80 x86 ทแสดงในรป 1.1 ไมโครโปรเซสเซอรทเชอมตอกบ memory ทอยบน Data bus ซงจะแตกตางกนตาม บส ทสามารถม 8 ,16 หรอ 32 เสน

Conventional

Memory

Upper Memory

Extended Memory

00000h

A0000h

FFFFFh

I/O

Memory

Data Bus Microprocessor

DMA System Interrups

Address Bus


80286 กบ 80386 เปนตวอยางกใช 16 เสน หรอ 386 486 586 Pentium chip เปน 32 เสน สาย address บสทแสดงในรป 2.1 จานวนสายนนขนอยกบ Model Processor วาสามารถใช 20 เสนสาหรบ (8088)หรอ 24 เสน ของ 80286 32 เสน ของ 80386 , 80486 และ 80536

Microprocessor หรอ หนวยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit: CPU) หนวยประมวลผลกลาง หรอทนยมเรยกกนวา ซพย (CPU)นบเปนสวนทสาคญของ

ฮารดแวร เพราะกลาวได วา CPU เปรยบเสมอนสมองหรอหวใจของระบบคอมพวเตอร โดยทาหนาทจาขอมลและโปรมแกรมตางๆทรบเขาทางหนวย รบขอมล รวมทงจาขอมลทเปนผลลพธทไดจาการประมวลผล ทาหนาทประมวลผลขอมลตามคาสงทรบเขามานน และทาหนาทควบคมการทางานของหนวยตางๆ ภายในหนวยประมวลผลกลางเองและควบคมการทางานของหนวยรบขอมลและหนวยแสดงผลลพธ หนวยประมวลผลกลางสามารถแบงเปน 2 หนวยดงน

1.หนวยควบคม (Control Unit) หนาทสงงานและควบคมการทางานของหนวยงานอนๆ ภายในหนวยประมวลผลกลางเอง โดยจะจดลาดบของระบบจดการเกยวกบสญญาณควบคมและการเขาของขอมลในในหนวยคณตศาสตรและตรรกะ (ALU) หนวยรบขอมลและหนวยแสดงผลลพธ ภายในหนวยควบคม จะประกอบดวยสวนประกอบพนฐาน ดงน

- สวนทเกบลาดบของคาสง (Sequence Register) ทาหนาทเกบลาดบวาจะประมวลผลคาสงทอยในสวนนจะเกบตาแหนงหรอทอยของคาสงทจะตองทาเอาไว

- สวนทเกบคาสง (Instruction Register) หลงจากไดลาดบของคาสงทตองทาแลว หนวยควบคมจะหาตาแหนงของคาสงทอยในหนวยความจาหลกวาอยในตาแหนงใด แลวทาการอานคาสงทอยในตาแหนงนนเขามาไวในสวนทเกบคาสง

- สวนของการตความหมายของคาสง (Decoder) เมอหนวยควบคมอานคาสงมาเกบไวทเกบคาสงแลวกแยกคาสงออก โดยสงตวคาสง เชน บวก ลบ คณ หาร เปรยบเทยบ หรอเคลอนยายขอมลมาเกบไวในสวนของการตความหมายของคาสง

- สวนทเกบตาแหนงของขอมล (Address Register) สาหรบขอมลทตองใช ในคาสงทไดจาการตความหมาย หนวยควบคมจะทาการเกบตาแหนงของขอมลเหลานนไวในสวนเกบตาแหนงของขอมลหนวยควบคมจะทางานตามลาดบทเกบไวในสวนเกบลาดบคาสงจนจบโปรแกรม

2.หนวยคณตศาสตร และ ตรรกะ ( Arithmetic and Logic Unit ) ทาหนาทเกยวกบการคานวณ และการเปรยบเทยบขอมลตามเงอนไขตางๆ การคานวณกไดแก การบวก (Addition) การลบ (Subtraction) การคณ (Multiplication) และการหาร (Division) สวนการเปรยบเทยบขอมลตามเงอนไขกจะทาการเปรยบเทยบในเรองความ เทากน ไมเทากน นอยกวา นอยกวาหรอเทากบ มากกวา มากกวาหรอเทากบ ซงในการทางานของหนวยคณตศาสตรและตรรกะ จะใช


หนวยความจาพเศษทเรยกวา Register โดยใชเกบคาของขอมลตางๆ ซงจะใชในการคานวณหรอเปรยบเทยบ

หนวยความจาหลก ( Main Memory ) ทาหนาทจาโปรแกรมและขอมลตางๆทรบเขามาทางหนวยรบขอมล รวมทงขอมลทเปนผลลพธทไดจากการประมวล

พนทขนาดใหญ 2 สวน ในรปท 6.1 เปน คอมพวเตอรทเปน Main Memory มการอธบายรายละเอยดในรป 6.2 ใน เตมไปดวย RAM chips เปนทท โปรแกรม execute (ปฏบตการ) กบขอมล เปนทท แพกเกจ ทมารวมกนกอนทจะสงและแยกตวเมอเขามา

รปท 6.2 พนท 640K ของ Main memory RAM

โดยมากแลว Microprocessor จะเปนคนชแนะสงการการทางานกบ Main Memory ตวอยางเชน ภาษา assembly language , mov Ax,(2000) จะเปนการยาย 16 บต ของขอมล จากตาแหนง 2000 ใน Main Memory ไปให รจสเตอร Ax ของ microprocessor ขนาดสงสดของ Main Memory ของขนอยกบ รปแบบของ Processor และโหมดของการรน ของ Processor โดยทวไปกบทก Processorในการรนเฉพาะตวเลข หรอ ดอสโหมด (Dos mode) Main Memory ใหญสดท 1024 k หรอ 1,048,576 bytes ใชเลขฐาน 16 ในการบนทกใหสอดคลองกบ address ลาดบ ฟอรม 00000 ถง FFFFFh 640 k ดานลางของ Main Memory จะเปน RAM ทเหมาะสม DOS และโปรแกรมทใหอานและเขยนขอมล384 k กาหนดขนมา (A0000- FFFFFh ) เปน upper Main

Conventiona

l Memory

Upper

Memory

Extended

00000h

A0000h

FFFFFh

256 byte interrupt vectors BIOS data table

IO.SYS ( IBMBIO.COM ) MSDOS.SYS

(IBMDOS.COM) File buffers

COMMAND.COM ………

Available memory

00000 00400 00700

9FFFF


Memory และเปนทสารองสาหรบงานเฉพาะ 128 k จาก A0000- BFFFFh เปนทสารองไวใหการด (display adapters) 128 k ถดไปจะแบงเปน (C0000 และ DFFFFh) เปน “ catch-all ” พนทสาหรบ hard disk controllers, video BIOS ROMs ( หนวยความจาแบบอานอยางเดยว) และ network adapter cards 128 k

สดทายสาหรบระบบ ROM และบรรจ code ทจะรน เมอ เปดเครองครงแรก ROM จะอยทตาแหนงระหวาง E0000 และ FFFFFFh

Extended Memory เปนหนวยความจาทตอจาก 640 k แรก ในสวนนจะเปนทๆทางานของระบบ Windows หรอ Dosรนทตองขยายออกมา

6.1.2 โทโปโลยของระบบเครอขาย 6.1.2.1 หลกการเชอมตอระบบเครอขาย การเชอมตอระบบเครอขาย คอ การทาใหเครองคอมพวเตอรทอยตามลาพงใหสามารถตดตอสอสารกบเครองคอมพวเตอรอนๆทอยในระบบเครอขายไดโดยผานอปกรณเชอมตอ สาย อปกรณ สอสาร และ การออกแบบระบบเครอขายทเหมาะสม

การเชอมตอสายสญญาณสามารถทาไดหลายวธ และทาใหเกดรปแบบของระบบเครอขายขนหลายแบบเชนเดยวกน รปรางของระบบเครอขายทแตกตางกนนเรยกวา สถาปตยกรรมของระบบเครอขาย (Network Architecture) หรอโทโปโลย (topology) โดยรปแบบของระบบเครอขาย LAN เหลานไมไดเปนตวกาหนดชนดของสายสงสญญาณ เราสามารถใชสายคบด เกลยว, สายโคแอกเชยล, และ เสนใยนาแสง มาตอเปนโทโปโลยไดทกแบบ 6.1.2.2 โทโปโลยกายภาพและทางตรรกะ

โทโปโลย ( Topology ) ศพทคานเกยวของกบความสมพนธทางกายภาพและตรรกะ ( physical and logical ) ของโหนดบน เนตเวรค ซงเปนรปแบบของเนตเวรคทมอย 2 แบบหรอ 2 โทโปโลย ซงจะใชในการพจารณา เนตเวรคของคณ กคอดานกายภาพและตรรกะ

โทโปโลยทางกายภาพ ( Physical Topology ) โทโปโลยชนดนอธบายวาโหนดใน เนตเวรคกวางตวกนอยางไร เมอเกยวของกบโหนดอนๆ และอธบายเกยวกบรปแบบโดยรวมของเนตเวรคกวาเปนอยางไร จะวางเครองคอมพวเตอรไวทใดบางในเนตเวรกและดวาสายสงสญญาณวางตวในอาคารและตอกบเครองคอมพวเตอรท งหมดอยางไร และจะมองเหนโทโปโลยทางกายภาพของเนตเวรคของคณ ตวอยางของโทโปโลยทางกายภาพไดแก บส( bus) วงแหวน( ring) หรอ รปดาว ( star)

โทโปโลยทางตรรกะ ( Logical Topology ) โทโปโลยชนดนอธบายวธทขอมลถกสงผานในเนตเวรค วธทดทสดในการมองโทโปโลยชนดนกโดยการเปรยบเทยบ ถาคณมเอกสาร 400


หนาทจะนาสงขามประเทศภายในคนเดยวคณอาจจะใชบรการสงดวนของ Federal Express ในกระบวนการการสงเอกสารคณอาจจะใชซองจดหมาย FedEx และใสทอย เวลาใสทอยกตองใสทอยของตนทางและปลายทาง แลวกใสตวเอกสารรวมไปดวย เนตเวรค กตองการขอมลแบบเดยวกนสาหรบสงขอมลจากคอมพวเตอรเครองหนงไปยงเครองหนง ซงตองมทอยตนทาง ( source address ) ทอยปลายทาง ( destination address) และ ขอมล ( data ) โทโปโลยทางตรรกะตองหาวธจดการสงกลมขอมลพวกนไปในเนตเวรก

อนดบแรก โทโปโลยแบบตรรกะจะพจารณารปแบบของกลมขอมล เชน FedEx จะพจารณารป แบบการใสทอย (address slip) เปนตน คณตองการมทอยในรปแบบทแนนนอน เนตเวรคจงจะสามารถเขาใจได

อนดบทสอง โทโปโลยแบบตรรกะจะพจารณาปรมาณของขอมลทจะบรรจในกลมขอมล เชน FedEx บอกวาบรรจ 30 หนาลงในถงไปรษณย

อนดบทสาม โทโปโลยแบบตรรกะจะพจารณาตดตามกลมขอมลในเนตเวรค แตม โทโปโลยแบบตรรกะบางตวทจะไมตดตามกลมขอมลเลย สวนโทโปโลยอนๆ จะตดตามกลมขอมลทกขนตอน คาวา อเทอรเนต ( Ethernet ) หรอ โทเคนรง ( Token Ring ) แสดงวารจกโทโปโลยทางกายภาพแลว โทโปโลยทางตรรกะแตละแบบมกจะเกยวของกบโทโปโลยทางกายภาพเฉพาะอน แต โทโปโลยทางกายภาพกไมไดเกยวของกบโทโปโลยทางตรรกะเสมอไป 6.1.2.3 โครงสรางของโทโปโลยทางกายภาพแบบ RING, STAR, BUS โทโปโลยรปดาว (Star Topology)

โทโปโลยทเกาแกทสดกคอ โทโปโลยรปดาว ซงใหหลกการสงและรบขอมล เหมอนกบระบบโทรศพท กลาวคอ ถามการโทรศพทจากผใชคนหนง (หรอสถานงาน) ไปยงผใชอกคนหนง (หรออกสถานงาน) การควบคมจะทาโดยสถานศนยกลางทาหนาทเปนตวสวตชง ดงนนโทโปโลยแบบน ขอมลทงหมดในระบบเครอขายจะตองผานเครองคอมพวเตอรศนยกลาง (Central Computer) เสมอ ตวอยางของการใชโทโปโลยรปดาว จะเหนไดวาการตอสถานงานใหมเพมเตมสามารถทาไดงาย โดยการตอสายสญญาณโดยตรงจากเครองคอมพวเตอรศนยกลางมายงแผงวงจรเชอมตอกบระบบเครอขาย ซงอยบนสถานงานใหมเทานน


รปท 6.3โทโปโลยรปดาว

ขอดของโทโปโลยรปดาวกคอ ผดแลระบบเครอขายสามารถกาหนดสถานะของสถานงาน (มกจะเรยกวาเปน โหนด (node) บางเครองใหมสถานะสงกวาเครองอน ๆ ได โดยเครองคอมพวเตอรศนยกลาง จะใหลาดบความสาคญ (priority) ของสถานงานนสงกวาโหนดอน ๆ ใชในกรณทผใชของสถานงานนตองการใหระบบรบงานจากเครองของตนและตอบสนองไดเรวกวาเดม ซงคณสมบตนของโทโปโลยรปดาวสามารถใชประโยชนไดมากทเดยว

ขอดอกขอกคอ ความสะดวกในการตรวจสอบการทางานของระบบโดยรวมเนองจากขอมลทงหลายจะตองผานเครองศนยกลาง จงเปนการงายในการวเคราะหขอมลจากสถานงานทงหมด แลวสรางรายงานซงบอกการทางานของสถานงานแตละโหนดออกมา ผลประโยชนทจะไดกคอ การรกษาความปลอดภยของขอมลบนระบบเครอขาย โทโปโลยแบบบส (Bus Topology)

โทโปโลยทสาคญอกแบบหนงของระบบเครอขาย LAN กคอ โทโปโลยแบบบส ดงแสดงในรป พจารณาดจะเหมอนกบ มถนนของขอมล (Highway) เปนแกนหลก แลวมการแตกสาขาไป


ยงสถานงานแตละเครองภายในระบบเครอขาย ในระบบเครอขาย LAN ทวไป สถานงานจะทาการตรวจสอบกอนวา มขอมลเดนทางอยในบสหรอไม ถาหากบสวาง สถานงานดงกลาวจะสงขอมลออกมา เนองจากทก ๆ สถานงานใชบสหรอถนนขอมลนรวมกน ขอมลทงหลายจะถกสงผานไปใหกบสถานงานอน ๆ ดวยแตละสถานงานจะตรวจสอบดแอเดรส (หรอทอย) บนขอมลนนวาตรงกบของตวเองหรอไม ถาหากตรงสถานงานปลายทางนน กจะทาการคดลอกแอดเดรสของขอมลทสงมาลงบนหนวยความจาแบบแรม ซงบนแผงวงจรเชอมตอกบระบบเครอขายของตน แลวทาการประมวลผลขอมลดงกลาวตอไป

รปท 6.4 โทโปโลยแบบบส

โทโปโลยแบบบสตางกบโทโปโลยรปดาว ตรงทแบบดาวเมอมสถานงานจานวนมากเทาใด

จานวนสายสญญาณกจะมากขนเทานน และสายสญญาณท งหมดจะตองถกเชอมโยงรวมกนทเครองคอมพวเตอรศนยกลาง แตถาเปนแบบบสจะสะดวกมากกวา กลาวคอใชสายสญญาณนอยกวา ทาใหประหยดคาใชจาย และในกรณทใชสายแบบบดเกลยวกจะประหยดลงไปไดอก ขอดอกขอกคอ ถาหากมสถานงานใดเสยหายหรอหยดทางานลง จะไมมผลตอการทางานของระบบ ตวอยางของโทโปโลยแบบบสน ไดแกการใชระบบสอสารขอมลแบบอเธอรเนต (Ethernet)

ขอเสยของโทโปโลยแบบบสกคอโดยทวไปจะตองมกาหนดระยะทางสงสดระหวางสถานงานกบจดแทป (ทตอกบบส) เอาไวดวย เพอลดสญญาณรบกวนจากการแทรกซอน


นอกจากน ผดแลระบบจะทาการตรวจสอบการทางานของระบบเครอขายไดยาก รวมทงโทโปโลยแบบบสมระบบความปลอดภยตากวาแบบดาว เนองจากขอมลทงหมดจะถกสงผานทางถนนของขอมลซงใชรวมกนทงระบบ

โทโปโลยรปวงแหวน (Ring Topology)

รป 6.5 แสดงถงโทโปโลยทสาคญอกแบบหนงในระบบเครอขาย คอโทโปโลยรปวงแหวน หรอ รง (ring) ซงประกอบดวยโหนด (หรอสถานงาน) หลาย ๆ โหนด เชอมตอกนเปนรปวงกลม ขอมลจะถกสงจากโหนดหนงไปยงอกโหนดหนงในทศทางเดยวเทานน (ระบบเครอขายรปวงแหวนบางระบบสามารถสงขอมลไดสองทศทาง แตไมพรอมกน)

โทโปโลยรปวงแหวนจะมการเปรยบเทยบขอมลทรบมาได เมอโหนดใดไดรบขอมลตามแอดเดรสทสงมาใหแลว มนจะทาการคดลอกขอมลเอาไว จากนนจงสงขอมลกลบไปยงผสงพรอมกบเชตแฟลก (flag) เพอบอกวาไดรบแลว

รปท 6.5 โทโปโลยแบบวงแหวน

ขอกาหนดอยางหนงของการใชงานบนโทโปโลยแบบนกคอ ความจาเปนในการกาหนดใหสถานงานทงหลายมสทธในการสงขอมลเทาเทยมกน ในระบบเครอขาย LAN แบบโทเกน รง (token ring) จะใชแพกเกจขอมล ทเรยกวา โทเกน (Token) ระบใหเรมสงจากสถานงานผ สงผานไปยงระบบเครอขาย โทเกนประกอบดวย แอดเดรส (หรอทอย) ของผสง, แอดเดรสของสถานงานของผรบ และเฟรมขอมล เมอแพกเกจเหลานเดนทางมาถงแอดเดรสทระบไว สถานของผรบจะคดลอกขอมลเกบไว จากนนจงสงโทเกนกลบไปใหยงสถานผสง ถาหากสถานผสงไมมการสงขอมลอกแลว โทเกนจะถกสงตอไปยงสถานงานถดไป

สาหรบผดแลระบบเครอขาย จะมการกาหนดใหสถานงานเครองหนง ทาหนาทเปนโหนด ในการตรวจด (monitoring node) การทางานของระบบเครอขาย


มขอดอยหลายขอในการใชโทโปโลยรปวงแหวน กลาวคอ ถาหากโหนดในการตรวจดเกดเสยหายขน ระบบเครอขายกยงคงทางานไดตามปกต โดยจะมการกาหนดใหสถานขายงานเครองอนทาหนาทดงกลาวแทน จากนนจงทาการผาน (bypass) สถานงานทเสยหาย โดยใชซอฟทแวรระบบเครอขายรปวงแหวนสามารถเชอมตอเขากบระบบรปวงแหวนอน ๆ ได ผานทาง Bridge หรอสะพานสอสารซงเปนตวสวตชขอมลจากวงแหวนหนงไปยงวงแหวนอน

6.1.3 การตดตอสอสารในระบบเครอขาย การออกแบบ การตดตอสอสารเครอขาย ตองมความร 4 อยางคอ การออกแบบชอทถกตอง - จะทาอยางไรทจะทาใหโปรเซสสามารถตดตอกนไดถกตอง การกาหนดของเสนทาง - จะทาอยางไรใหสามารถสงขอความผานระบบเครอขายไดถกตอง การกาหนดจดตดตอ - จะทาอยางไรใหโปรเซสเรยงลาดบขอความไดถกตอง การตอสแยงชง - ระบบเครอขายเปนแชรทรพยากร จะทาอยางไรใหสามารถใชทรพยากรใน

ระบบไดอยางเตมท

การออกแบบชอทถกตอง การตงชอใหถกตอง ประกอบดวย

- ระบบชอในเครอขาย - แอดเดรสขอความกบ โปรเซส-ไอด - การคนหาโปรเซสเปนแบบระบบระยะไกล โดย < host-name , identifier>pair. - DNS เปนการเจาะจงโครงสรางชอของโฮส เพอใชเรยกชอแอดเดรส ได

ถกตอง ยทธวธการกาหนดเสนทาง เสนทางทแนนอน - จากจด Aไปจด B เปนการระบในขนสง ในการเปลยนเสนทางเนองจากฮารดแวรเสยหรอเสนทางถกปด โดยปกตจะเลอกเสนทางหรอจดทสนทสดจะทาใหประหยดคาใชจาย และเสนทางทระบแนนอน ไมสามารถจะเปลยนแปลงโหลดได ในการสงขอมลตองแนใจวาขอมลทสงไปถกสงเรยบรอยแลว วงจรเสมอน - จากจด A ไป B ถกกาหนดตายตวเพอความตอเนองของการพจารณา และในการแบงแยกการพจารณา จะทาใหเกด ขอความการแบงเสนทาง จาก Aไป B การใชเสนทางการสงความจาก Aไป B คอการเลอกวาจะสงขอมลเมอใด


- การสงขอมลระหวางตาแหนงหนงไปยงอกตาแหนงหนงในการเชอมโยงตอง

ระบเวลาทแนนอน - การปรบปรงเพอแลกเปลยนโหลดโดยการหลกเลยงเสนทางทถกใชงานหนก - ขอความอาจจะไมมการสง ปญหานแกไขไดโดยการเพมเตมลาดบของ

ขอความเขาไป

ยทวธการเชอมตอ 1. การเชอมโยงทางกายภาพถกตดตงเพอการตดตอสอสาร 2. การเชอมโยงแบบชวคราวถกตดตงเพอสงผานขอความ 3. ขอความท ยาวเกนไปถกตดแบง ออกเปน สวนๆ และสงไปท ปลายทางโดยแอดเดรสทตางกน

และหลงจากนนแตละสวนกจะถกประกอบเขาดวยกนเหมอนเดม 4. วงจรตองการเวลาการตดตงแตทาใหเกดการลนในการสงขอมลทมากเกนไป และอาจทาให

แบนดวดของเครอขายเสยหายได การตอสแยงชง ในบางครงอาจจะมการสงขอมลมาพรอมกน อาจจะทาใหขอมลเกดการชนกนหรอสรางความเสยหายใหระบบได จงตองใชเทคนคตอไปน

CSMA/CD (Carrier sense with multiple Access/Collision detection ) - ในการสงขอมลถามขอมลตงแต 2 อนหรอมากกวา ขอมลจะถกตรวจเชคการ

ชนกนของขอมล และเมอตรวจเจอกจะหยดทาการสงขอมล - เมอระบบไมวาง อาจจะมการชนกนของขอมลและอาจจะทาใหระบบม

ประสทธภาพลดลง SCMA/CD สวนมากจะใชไดผลในระบบงานเฉพาะจด สวนใหญใชกบระบบเครอขายทวไป Token passing

- การสงขอความจะสงไดครงละ 1 ขอความ เทานน และจะตองรดวยวา ขอความอน ไหนเปนของใครและสงถงใคร จากนนขอมลกจะถกสงวนไปเรอยๆจนกวาขอมลแตละอนจะถงปลายทางไดสาเรจ จงจะสามารถทาการสงไดอกครง

Message slot - จานวนขอความทมความยาวมากเกนไป ขอความจะถกแบงเปนสวนและ

สงไปในชองเกบขอมล จากนนระบบจงจะทาการสงขอมลเปน ชองๆไปใน


ระบบเครอขาย เทคนคนไดรบการทดสอบโดย Cambridge Digital Communication Ring

6.1.2 การวางแผนในการออกแบบระบบเครอขาย

ถาหากวาเครองคอมพวเตอร, ซอฟแวรของระบบเครอขาย และการตอสายสญญาณถกพฒนาจากผจดจาหนายรายเดยวกนทงหมด ปญหาทเกดจากการทาใหสงตาง ๆ ทกลาวมา ทางานรวมกนไดคงเกดขนนอยมาก แตในสภาพความเปนจรงของปจจบน ซอฟตแวรของระบบเครอขายทมาจากบรษทผผลตแหงหนง จะไมสามารถทางานบนระบบเครอขายของผผลตทเปนคแขงรายอนได และในขณะเดยวกนโปรแกรมประยกตตาง ๆ รวมท งการตอสายสญญาณกจะตองเลอกใชประเภททตรงกบชนดของระบบเครอขายทระบไวดวย

เพอจะใหเกดมาตรฐานเดยวกนระหวางผค าผลตภณฑระบบเครอขายท งหลายองคการกาหนดมาตรฐานระหวางประเทศ ISO (ยอมาจาก International Standards Organization) จงไดกาหนดมาตรฐานการสอสารขอมลแบบเปด OSI (ยอมาจาก Open System Interconnection) ขน ทาใหเครองคอมพวเตอรตาง ๆ ทเชอมตอกนเปนระบบเครอขายสามารถตดตอสอสารกนไดในรปแบบเดยวกน มาตรฐานดงกลาวไดแกการจดรปแบบของขอมลทจะสงหรอรบ, การเรมตนของชดขอมล, การจบชดขอมล และการเรมขอมลในชดถดไป รวมทงการตรวจสอบความผดพลาดของขอมลในระหวางการสง เปนตน มาตรฐาน OSI โมเดลจะเปนตวกาหนดใหผลต-ภณฑของระบบเครอขายตาง ๆ จากผผลตแตละราย สามารถทางานรวมกนไดโดยไมมขอจากด องคการ ISO ทมตงอย ณ นคร Geneva ประเทศ Switzerland แนวความคดของการกาหนดมาตรฐานเปนแบบชนสอสาร (layer) คอ

1. ชนสอสารแตละชนถกกาหนดขนมาตามบทบาททแตกตางกน 2. แตละชนสอสารจะตองทาหนาทตามทไดรบมอบหมายอยางดยง 3. แตละฟงกชนในชนสอสารใด ๆ จะตองกาหนดขนมาโดยใชแนวความคดในระดบ

สากลเปนวตถประสงคหลก 4. ขอบเขตความรบผดชอบของแตละชนสอสารจะตองกาหนดขนมาเพอจากดปรมาณ

การแลกเปลยนขอมลและผลกระทบขางเคยงระหวางการตดตอใหมนอยทสด 5. จานวนของชนสอสารจะตองมมากพอทจะแยกฟงกชนการทางานทแตกตางกนใหอย

คนละชน แตจะตองไมมมากเกนความจาเปน


6.1.4.1 หนาทและรายละเอยดตนแบบของ OSI ทง 7 ชนเบองตน

การทางานของแตละชนสอสารโดยเรมจากชน Physical layer ซงเปนชนลางสด ไปจนถงชน Application layer ซงเปนชนบนสด

รปท 6.6 OSI Model

1. ชนสอสารกายภาพ (Physical layer ) ชนกายภาพเปนชนระดบลางสดทเกยวของโดยตรงกบอปกรณสอสารตาง ๆ ทาหนาทในการ

กาหนดวธควบคมการรบและสงขอมลระหวางเครองคอมพวเตอรในระดบบต ไดแก การสงบต 0 จะแทนดวยกระแสไฟฟากโวลต และบต 1 จะตองใชกโวลต,แตละบตจะใชระยะเวลาในการสงนานเทาไร, การสงเปนแบบทางเดยวหรอสองทาง, จะเรมตดตออยางไร, การตดตอจะสนสด


อยางไร, และสายเคเบลมกเสนแตละเสนใชเพออะไร เปนตน จะเหนไดวากฎระเบยบสาหรบชนนจะเกยวพนโดยตรงกบการทางานของอปกรณสญญาณไฟฟา (หรอสญญาณใด ๆ) ขนตอนในการใชอปกรณเหลานน และความสมพนธกบสอทใชรบ – สง สญญาณ 2. ชนสอสารเชอมตอขอมล (Data link Layer)

หนาทหลกของชนเชอมตอขอมลคอ ทาการรวบรวมขอมลจากชนกายภาพ ตรวจสอบความถกตองของขอมล แลวสงขอมลทปราศจากขอผดดลาดนใหกบชนควบคมเครอขายตอไป โดยปกตผสงขอมลจะแบงขอมลทมความยาวมากออกเปนกลมขอมลยอย ๆ แตละสวนยอยเรยกวา (Data Frame) ซงจะมขนาดคงทประมาณสองหรอสามรอยไบต หรออยางมากกไมเกน สามพนไบตชดของดาตาเฟรมสาหรบขอมลทตองการสงไปใหผรบจะถกสงไปทละเฟรมตงแตเฟรมแรกไปจนครบทกเฟรม ขางฝายผรบจะตอบสนองโดยการสงดาตาเฟรมพเศษ เรยกวา เฟรมตอบรบ (Acknowledgement frame) ไป ถงผ ส ง เพ อ เปนการบอกใหทราบว าไดรบขอ มลครบแลว กระบวนการรบสงขอมลชดนจะเสรจสนสมบรณ

การรบ-สงขอมลในชนกายภาพ(Physical layer)นนจะไมรบรในเรองโครงสรางขอมล คอ จะมองเหนขอมลวาเปน 0 บตหรอ 1 กลมหรอชดหนงทเรยงตามลาดบ เรยกวา กระแสบต (Bit stream) จงเปนหนาทของโปรแกรมในชนเชอมตอขอมล(data link)จะตองทาการตรวจสอบความถกตอง ซงทาไดโดยการเพมขอมลสาหรบการตรวจสอบตดไวกบขอมลทกเฟรม เชน การเพมขอมลสวนหวและสวนหาง (header and tailor) เขาไปกบทกเฟรม ซงจะใชเปนตวกาหนดขอบเขตของดาตาเฟรมดวย

การสงขอมลผานระบบเครอขายใด ๆ กตาม ขอมลทสงนนมโอกาสทจะเสยหายหรอสญหายไปเลยกได โปรแกรมในชนเชอมตอขอมล(data link)จะตองสามารถตรวจสอบความผดปกตนไดเองหรออาจตอบสนองตอการตรวจพบโดยโปรแกรมในชนกายภาพ(Physical layer) เมอพบความผดปกตนแลวกจะตองมวธการแกไข เชน แจงใหผสงขอมลไดสงขอมลชดเดมกลบมาใหม (เรยกเฟรมนวา Duplicate frame) อยางไรกตาม การสงขอมลซาทาใหเกดปญหาตามมาในกรณทชดขอมลไมไดสญหายไปไหน เพยงแตใชเวลาเดนทางมากกวาปกต ดงนนขอมลชดเดยวกนกจะมาถงผใชทงสองเฟรม โปรแกรมในชนนจงตองหาวธตรวจสอบและตองกาจดเฟรมทซ าออกไป

ปญหาอน ๆ ทตองจดการใหเรยบรอยกอน ไดแก การรกษาความสมดลของ การรบ – สงขอมลเมอผสงพยายามสงขอมลดวยความเรวสงเกนกวาทผรบจะทางานไดทน หรอการแกปญหาการชวงชงชองสอสารระหวางผรบและผสงในระบบการสอสารสายเดยวแตสามารถสงขอมลไดสองทศทาง ทงนเนองจากผรบนอกจากจะตองรบขอมลแลว ยงจะตองจดสงขอมลเฟรมตอบรบกลบไปยงผสงดวย การแกปญหาเหลานจะไดกลาวในรายละเอยดตอไป 3. ชนสอสารควบคมเครอขาย (NetWork Layer)


ชนควบคมเครอขายมหนาทรบผดชอบในการควบคมการตดตอ รบ – สง ขอมลระหวางเครองคอมพวเตอร (เรยกวาโหนด Node) ตาง ๆ ในระบบเครอขายใหเปนไปดวยความเรยบรอย สงทสาคญทสดคอการกาหนดเสนทางเดนของขอมลจากโหนดผสงขอมลไปตามโหนดตาง ๆ จนถงโหนดผรบขอมลในทสด โฮสตบางกลมทจะกาหนดเสนทางเดนขอมลโดยศกษาระบบเครอขายแลวสรางตารางเสนทางเดนขอมลแบบถาวร โอสตบางกลมจะกาหนดเสนทางเดนขอมลในตอนเรมตนของการสอสาร ดงนนการสอสารในครงตอไป (ตดตอกบโหนดเดม) อาจจะเปลยนไปใชเสนทางอนได โฮสตในกลมทมวธการซบซอนมากจะกาหนดเสนทางเดนขอมลในระดบแพกเกต กรณทมผสงขอมลพรอม ๆ กนหลายจดจะทาใหเกดความคบคงของขอมลคลายกบสภาวะการจราจรในชวโมงเรงดวนซงมปรมาณรถยนตมากจนทาใหการจราจรตดขด โฮสตในกลมนกจะปรบเสนทางเดนขอมลของแตละแพกเกตใหเหมาะสมกบสภาวะของระบบเครอขายอยตลอดเวลา การสงผานขอมลในระบบเครอขายอาจมการบนทก ผสง ผรบ และปรมาณขอมลทไหลผานโฮสต หรอ เราเตอรตาง ๆ เพอประโยชนทางดานการคดคาบรการ ซงจะมความซบซอนมากขนถาขอมลไหลผานระบบเครอขายยอย ทมการคดอตราคาบรการตางกน

เมอแพกเกตเดนทางผานเครอขายยอยในระบบหนงไปยงอกระบบหนงอาจเกดปญหาความแตกตางระหวางกนในดาน ตาง ๆ เชน การใชกฎการสอสารขอมลไมเหมอนกน หรอการใชวธการกาหนดตาบลทอยไมเหมอนกน ปญหาทกลาวถงนเปนความรบผดชอบของในชนควบคมเครอขายทจะตองหาทางแกไขหรอปรบความแตกตางระหวางเครอขายตา ๆ ใหสามารถเขากนได ทายทสด การสงขอมลแบบกระจายขาว (Broadcasting) ทมใชในบางระบบนนจะไมมปญหาทกลาวถงอยเลย ดงนนโปรแกรมในชนนจงมหนาทการทางานนอยมากหรออาจไมมเลยกได 4. ชนจดการนาสงขอมล (Transport Layer) โปรแกรมในชนนาสงขอมลมหนาทหลกในการรบสงขอมลมาจากชนควบคมหนาตางสอสาร ซงอาจตองแบงขอมลออกเปนแพกเกตขนาดยอม หลายๆ แพกเกต แลวจงสงขอมลทงชดออกไปใหโปรแกรมในชนควบคมเครอขาย ทางดานโปรแกรมชนนาสงขอมลของผรบกจะทาหนาทประกอบแพกเกตชดนใหกลบมารวมกนเปนขอมลเดม ในภาวะปกต การเชอมตอการสอสารจะเปนการจดตงหนาตางสอสาร ระหวางผสงและผรบตามทเกดขน ถาหากตองการเพมประสทธภาพกอาจสรางโพรเซสของโปรแกรมนาสงขอมลขนมาหลาย ๆ โปรเซส เพอชวยกนจดสงขอมลใหเรวขน แตถาเนนในดานความประหยดกอาจทาในทางตรงกนขามนนคอ การยบรวมโพรเซสหลายๆ โพรเซสใหเหลอจานวนนอยลงแลวจงจดการใหโพรเซสทเหลออยทาการสงขอมลทงหมดโดยการใชชองสอสารรวมกน

โปรแกรมในชนนเปนผกาหนดประเภทของการใหบรการตาง ๆ รวมไปถงการอานวยความสะดวกในการใชระบบเครอขายซงแบงออกเปน 3 ประเภท ประเภทแรกเปนการใหบรการแบบจดตอจด โดยเนนการรบประกนความถกตองของขอมลเปนสาคญ ประเภททสองเนนการใหบรการ


ขอมล ขอมลในระดบแพกเกต ซงแมวาจะไมรบประกนการสญหายของขอมลแตกใหความคลองตวสงกวาแบบแรก (การรบประกนความถกตองของขอมลสามารถทาในชนอนได) ประเภทท 3 เปนการสงขอมลแบบกระจายขาวเพอประโยชนในการสงขอมลชดเดยวกนไปยงผใชหลายจดพรอมกน

โปรแกรมในชนนาสงขอมลตดตอถงกนผานชองสญญาณเสมอน (virtual channel) ระหวางผสงและผรบโดยตรงเรยกวา เปนการตดตอแบบ end – to – end connection ในขณะทโปรแกรมในสามชนแรกนนเปนการตดตอแบบจดตอจด ซงผรบอาจไมใชผรบขอมลทแทจรงแตเปนเพยงโหนดตวกลางในการรบแลวสงขอมลตอไปตามเสนทางเดนขอมลทถกกาหนดไว

เครองโฮสตสวนมากจะใชระบบปฏบตการทใหบรการแบบมลตโปรแกรมมง (multiprogramming) คอ สามารถสรางและใชงานโพรเซสในชนการนาสงขอมลไดหลายโพรเซสในขระเดยวกน จงมความจาเปนทจะตองเพมขอมลมลสวนหว คอ สวน H4 เขาไปกบขอมลแตละแพกเกตเพอบอกใหระบบปฏบตการของโฮสตทราบวาแพกเกบทรบมาเปนของโพรเซสใด นอกจากการใชชองสอสารรวมกนแลวโปรแกรมในชนนาสงขอมลจะตองมความสามารถในการจดตงหนาตางสอสารกบโหนดอน ๆ ในระบบเครอขายและจดยกเลกเมอการสอสารสนสดลง โปรแกรมในชนนนยงตองมวธการกาหนดการตงชอใหแกตนเองและแนะนาใหผอนในระบบฯ ไดรจก รวมทงเรยนรการกาหนดตาบลทอยของโหนดอนใด อกสงหนงทจาเปนมากคอการควบคม

การไหลของขอมล (Flow Control) ซงมท งในระดบโฮสตและระดบเราเตอร โดยมวตถประสงคในการควบคมการรบและสงขอมลโดยเฉพาะในกรณทผจดสงจดการสงขอมลเรวเกนกวาผใชงานจะทางานไดทน

5. ชนสอสารควบคมหนาตางสอสาร (Session Layer)

ชนควบคมหนาตงสอสารเปนผกาหนดวธการควบคมการเชอมตอระหวางผรบขอมลและผ

สงขอมลต งแตเรมตนการสอสารไปจนยตการสอสาร เชน การตดตอขอใชโอสตจากเครอง

คอมพวเตอรทอยไกลออกไป (Remote login) หรอสงแฟมขอมลระหวางเครองคอมพวเตอรผาน

ระบบเครอขายโดยภาพรวมแลวการใหบรการในชนนจะคลายกบการบรการทมใหในชนนาสง

ขอมลแตในชนนจะใหบรการหลายอยางทเปนประโยชนมากกวาสาหรบการประยกตใชงานบาง

ประเภท

หนาทสาคญอยางหนงคอการบรหารการแลกเปลยนขาวสาร (Dialogue control)อนไดแกการ

กาหนดใหการแลกเปลยนขาวสารเปนไปแบบสองทางในเวลาเดยวกน (Full Duplex) หรอถาเปน

การสอสารแบบทางเดยวแตสลบทศได(Half Duplex) กจะตองเปนผจดลาดบใหทงผใชและผสงทา

การสงขอมลไดคลายกบการควบคมสบหลกรถไฟ


สาหรบการสอสารประเภททตองใช โทเกน(Token) โปรแกรมในชนนจะเปนผบรหารการใชโทเกนเพอใหโหนดตาง ๆ ในระบบนนผลดเปลยนการครอบครองโทเกนอยางเปนธรรมหรอถกตองตามลาดบความสาคญ (priority)

หนาทอกประการหนงไดแกการแกปญหาความลมเหลวในการสงขอมลขนาดใหญมากระหวางโหนดตาง ๆ ในกรณทการสงขอมลเกดลมเหลวกลางคนโดยไมมการแกไขใด ๆ โหนดทงสองกจะตองเรมตนใหมหมด ถาเกดการลมเหลวขนอกกจะตองเรมตนใหมอก วธการแกไขวธหนงคอการแทรกจดตรวจสอบความถกตอง (checkpoints) เขาไปจานวนหนง (ขนอยกบปรมาณขอมล) ในระหวางการสงขอมล จดตรวจสอบทงหมดจะตองถกแทรกเขาไปในขอมลทตาแหนงเดยวกนของทงบผสงและผรบซงเรยกวา (Synchronization) หากเกดการลมเหลวขนโปรแกรมในชนนนของผรบกจะคนหาจดตรวจสอบจดสดทายกอนการลมเหลวเพอลบขอมลสวนทอยหลงจดตรวจสอบนนทงไป แลวแจงใหผสงเรมตนการสงขอมลใหมจากจดตรวจสอบนนแทนทจะตองเรมตนใหมทงหมด 6. ชนสอสารนาเสนอขอมล (Presentation Layer)

โปรแกรมททางานในระดบชนควบคมตนๆทกลาวมานนจะใหความสนใจในประสทธภาพของการรบ สงขอมลและมองเหนวาขอมลคอกระแสบต หรอกระแสไบตเทานน โปรแกรมในชนนาเสนอขอมลจะมองวาขอมลเปนสงทมรปแบบ (syntax) และความหมาย(Semantic)มากกวากระแสของบตหรอไบต เชน ขอมลทเปนตวเลขบอกจานวนเงน ขอมลทเปนชอ และขอมลทเปนใบเรยกเกบเงน เปนตน ความแตกตางของการใหความหมายขอมลของเครองคอมพวเตอรในระบบตาง ๆ เปนปญหาทจะตองไดรบการแกไขในระดบสวนรวมไมใชใหแตละฝายแกปญหาโดยลาพง การควบคมรปแบบและความหมายของขอมล การใชรหสแทนขอมล เชน รหสแอสก หรอการแทนขอมลดวยระบบ little endian หรอ big endian รวมถงการเขารหส และถอดรหสขอมลสงทตาง ๆ ทกลาวมานลวนแตเปนความรบผดชอบของโปรแกรมในชนน 7. ชนสอสารการประยกต (Application Layer)

ในปจจบนมจอภาพแบบเทอรมนล (Terminals) อยหลายรอยชนดทวโลกซงสวนใหญจะไมสามารถใชทดแทนหรอใชงานรวมกนได การตดตอระหวางเครองคอมพวเตอรทอยคนละระบบเครอขายยอยจงไมอาจสอสารกนไดโดยสมบรณ โปรแกรมในชนการประยกตจงเขามามบทบาทสาคญสองดานคอ การเปนตวกลาง หรอสวนตดตอระหวางโปรแกรมประยกต(application programs) กบโปรแกรมใน 6 ชนทเหลอ และการกาหนดแบบมาตรฐานของจอ (Terminal type)

การกาหนดแบบมาตรฐานของจอนนไมไดเปนกาหนดวธสรางจอเทอรมนลใหเหมอนกนแตจะคลายกบการสรางจอเทอรมนลเสมอน ขนบนจอเทอรมนลจรง ทงนเพอทาใหจอเทอรมนลทกชนดในโลกมความเขาใจตางกน เชน ขนาดบรเวณทในการแสดงผล การเคลอนยายตาแหนง


เคอรเซอรและการแสดงตวอกษร ณ ตาแหนงตาง ๆ บนจอภาพ เปนตน จงทาใหการใชจอเทอรมนลเพอการสอสารบนระบบเครอขายเกดขนไดแมวาจะใชจอเทอรมนลตางแบบกนกตามการสาเนาแฟมขอมลหรอการคดลอกแฟมขอมลผานระบบเครอขายกอาจเกดปญหาไดตวอยางเชน ในระบบปฏบตการหลายระบบมวธการกาหนดชอแฟมขอมลทแตกตางกนไปจากวธทใชในระบบอน จงจาเปนจะตองมการแกไขหรอปรบแตงสวนทแตกตางกนใหสามารถเขากนได ถาหากปลอยใหเปนหนาทของผใชโดยตรงแลวกจะทาใหเกดความยงยากมาก

ทงนเพราะผใชบางสวนอาจไมมความรมากพอทจะแกไขได นอกจากนการสงจดหมายอเลกทรอนกส การใชเทอรมนอลสาหรบปอนขอมลจากระยะไกล หรอการดบญชรายชอแฟมขอมล (ในเครองคอมพวเตอรอน) ลวนเปนหนาทของโปรแกรมชนการประยกตทจะตองอานวยความสะดวกใหแกผใชทงสน 6.1.4.2 ตวอยางโพรโตคอลททางานในชนตางๆ ของ OSI Model รปท 6.7 แสดงถงการสงขอมลของระบบ OSI กลาวคอเมอผใชหรอโปรแกรมประยกตซงอยในระดบชนแอปพลเคชนตองการสงขอมล กจะใชบรการของระดบชนแอปพลเคชนโดยทระดบชนแอปพลเคชนจะปะเฮดเดอรในระดบของตวเองเพอใชในการพดคยดวยกฎเกณฑทแนนอนกบระดบชนแอปพลเคชนของเครองฝงรบ แลวจงสงขอมลมาใหระดบลาง ซงตางกจะปะเฮดเดอรในระดบของตวเองเพอพดคยกบเพยรโปรเซสในระดบเดยวกน และเฮดเดอรเหลานจะถกมองวาเปนสวนของขอมลสาหรบระดบชนลางเมอถงระดบชนฟสคล ขอมลทงหมดจะถกสงผานสายสงไปใหแกโหนดทตดกนของผใหบรการสงขอมล เมอถงโหนดฝงรบ บตขอมลนจะถกรบมาจากชนฟสคลแลวสงไปยงระดบชนดาตาลงก ซงจะตรวจสอบความถกตองของขอมลทผานสายสงโดยอาศยเทรเลอรทปะเฮดเดอรในระดบตวเองออก และสงขอมลใหระดบชนเนตเวรกซงจะใชเฮดเดอรในระดบนพจารณาตวเองเปนโหนดปลายทางทตดกบโฮสตผรบหรอไม หากไมใชกทาการคานวณหาโหนด ทตดกนเพอสงขอมลมายงระดบชนดาตาลงก ซงระดบดาตาลงกกจะปะเฮดเดอรพรอมกบเทรเลอรเขาไปแลวสงมายงระดบชนฟสคล เพอสงขอมลผานสายสงไปยงโหนดทไดกาหนดไวนน(ดรปท 6.7)


รปท 6.7 ตวอยางโพรโตคอลททางานในชนตางๆ ของ OSI Model

กระบวนการรบขอมล

TH ขอมล

SH ขอมล

PH ขอมล

AH ขอมล

ขอมล

NH ขอมล

DH ขอมล

บต

กระบวนการสงขอมล

แอปพลเคชน

พรเซนเตชน

เซสชน

ทรานสปอรต

เนตเวรค

ดาตาลงก

ฟสคล

แอปพลเคชน

พรเซนเตชน

เซสชน

ทรานสปอรต

เนตเวรค

ดาตาลงก

ฟสคล


6.2 ระบบปฏบตการแบบกระจาย 6.2.1 ระบบปฏบตการแบบเครอขาย สมมตวาเราม 2 ระบบและระบบเหลานวาไดรบการเชอมตอสเครอขาย เราสามารถพฒนาระบบซงดไดจากรปท 20.11 ในรปนไดแสดงระบบปฏบตการ 2 ระบบทแยกออกมาบนคอมพวเตอรทแยกออกมา 2 เครองซงคอเชอมตอบนเครอขาย ระบบปฏบตการมความรเกยวกบเครอขายและใชใหมนสงขอความใหกนและกน เราเรยกสงนวา ระบบปฏบตการแบบเครอขาย เราแสดงการเชอมตอระหวางเครองประมวลผลกบเสนแบงเขตในการแสดงวานนเปน การเชอมตอระหวางเครองทางกายภาพ ทง 2 เคอรเนล และกระบวนการบน 2 ระบบไดรบการเชอมตอกบเสนประเพอแสดงวานคอการเชอมตอทางตรรกะและ ขอความจะถกสงผานการเชอมตอทางกายภาพ

รปท 6.8 แบบจาลองกระบวนการระบบปฏบตการ

Kernel calls to sendmessage

Processlevel

Process 1 Process N SystemProcess 1

SystemProcess M

System call message

KernelOperatingSystemlevel

Hardwarelevel

Processor Processor


เราสามารถขยายแบบจาลองทสงผานขอความโดยงายเพอใหโปรเซสการสามารถสงขอความเพอประมวลผลบนระบบคอมพวเตอรอนๆ วธเดยวทจะทาไดคอตองมคของควขอความบนแตละระบบ รปท 6.9 แสดงวาทางานไดอยางไรขอความสงใหการจดควขอความระยะไกลโดยอตโนมต (โดย kernel )ทคลายคลง การจดควขอความระยะไกลบนระบบอนๆ เราจะจาเปนตองการใหมการเรยกระบบเพอตดตงการแชร การจดควขอความ และ ทง 2 ระบบสามารถตดตอผานมนได

รปท 6.9 ระบบปฏบตการแบบเครอขาย

Processor A Network Processor B

MessagesPrcess A1(OS A)

Process An(OS A)

Process A1(OS A)

Process A1(OS A)

Kernel(Proc A)

Kernel(Proc B)

Messages

Processlevel

Operatingsystemlevel

Hardwarelevel


รปท 6.10 แบบจาลองกระบวนการระบบปฏบตการ

6.2.2 ระบบปฏบตการแบบกระจาย (Distributed system Structures) เม อไ มน านในระบบคอมพว เตอ รตองแจกจายโปรเซส การคาน วณ ท ามกลาง

เครองประมวลผลทางกายภาพมากมาย. มแผน 2 อยางงายสาหรบสรางระบบเชนนน โดยปกตใน ระบบทตอพวง, เครองประมวลผลแชรหนวยความจาและเวลา. ใน ระบบหลาย โปรเซสเซอร เหลาน, การใชการตดตอสอสารใชสถานทผานหนวยความจาทแชรโดยปกตในระบบทตอพวงอยางหลวม ,เครองประมวลผลไมแชรหนวยความจาหรอเวลา แทน , แตละเครองประมวลผลมหนวยความจาภายในของมน. เครองประมวลผลตดตอกบกนและกนผานเสนทางการตดตอสอสาร

Logicalmessagepath Logical message pathP1 P2 P3

LogicalMessage

queue

LogicalMessage

queue

Kernel onSystem A

LogicalMessage

queue

Kernel onSystem B

Network


ตางๆ, เชน ระบบบสหรอโทรศพทความเรวสง ระบบเหลานถกอางองเพอเปน ระบบปฏบตการแบบกระจาย

6.2.2.1 การใชทรพยากรรวมกน (Resource Sharing) ถาทตงอยตางกนหลายๆท (กบความสามารถทแตกตาง) ไดรบการเชอมตอสกนและกน, แลว

ผใชอกทหนงอาจจะสามารถใชทรพยากรมใหทอนๆได ยกตวอยางเชน, ผใชททตง A อาจจะกาลงใชเครองพมพ เลเซอร มใหท B เทานนในระหวางนน ผใชท B อาจจะเขาถงแฟมซงอยท A ได โดยทวไป, ทรพยากรทแชรในระบบแบบกระจาย ตระเตรยมกลไกเปนการแชรแฟมท ตระเตรยมกลไกเปนการแชรแฟมททตงระยะไกล การประมวลผลขอมลในฐานขอมลแบบกระจาย, การพมพแฟมททตงระยะไกล, การใชระยะไกลอปกรณพเศษ ( เชน เครองประมวลผล ความเรวสง) , และการคานวณอนๆ 6.2.2.2 การคานวณความเรว (Speedup)

ถากระบวนการคานวณทเจาะจงสามารถเขาไปในจานวนของการคานวณยอย ซงสามารถทางานอยางรวมกน แลวการใชประโยขนไดของระบบกระจายอาจจะยอมใหเราแจกจายกระบวนการคานวณทามกลางทตงตางๆเพอใหทางานอยางรวมกน นอกจากน, ถาทตงคอในปจจบน มการทางานทหนกมาก, งานจานวนหนงอาจจะถกเคลอนยายสทอนๆ, การเคลอนยายของงานถกเรยกวาโหลดแชรรง 6.2.2.3 การตดตอสอสาร (Communication) เมอทตงจานวนมากไดรบการเชอมตอสกนและกนโดยเครอขายการตดตอสอสาร, ผใชททตงทแตกตางมโอกาสแลกเปลยนขอมลทระดบหนงขอความถกผานระหวางระบบ การทาใหขอความทผาน, ระดบสงกวา ฟงกชนททงหมดคนพบใน ระบบแบบเดยว สามารถถกขยายเพอรวมระบบแบบกระจายได รวมถงการโยกยายแฟม, การเขาใช, และจดหมาย ขอไดเปรยบของระบบกระจายคอวาฟงกชนเหลานสามารถปฏบตงานทสาคญได โครงงานสามารถถกกระทาโดย คน2 คนท ภมศาสตรทแตกตางกนได 6.2.3 สอสารระยะไกล (Remote Service)

พจารณาผใชซงการเขาถงความตองการสแฟมระยะไกล สมมตวาเครองเซฟเวอรนนทตงอยแฟมคอทตงโดยแผนทเรยกวาจดสรร การโยกยายขอมลตามความเปนจรงสทาใหความตองการผใชพอใจสาหรบการเขาถงระยะไกลตองใชสถานท


วธหนงเพอบรรลการสงผานนคอผานวธบรการระยะไกล เพอความตองการสาหรบการเขาถงเครองเซฟเวอร เครองเซฟเวอรกระทาการเขาถง, และผลลพธของเขาทงหลายคอขางหลงทไปขางหนาสผใช มสง จดหมายโตตอบ ระหวางเขาถงและถงการจราจรจากเครองเซฟเวอร ความตองการทเขาถงถกแปลเปนขอความสาหรบเครองเซฟเวอร, และเครองเซฟเวอรตอบกลบถกบรรจตามทขอความทสงกลบสผใชทกๆการเขาถงถกจดการโดยเครองเซฟเวอรและผลการจราจรในเครอขาย ยกตวอยางเชน, ผลลพธอานในขอความความตองการการถกสงใหเครองเซฟเวอร, และตอบกลบสผใชกบขอมลทตองการ

คณควรเปลยนใหเปนเงนสดซงทนนคอ สง ขอเปรยบเทยบ ระหวางวธการเขาถงดสก ในระบบแฟมธรรมดาและวธบรการระยะไกลใน DFSs วธบรการระยะไกลคอ ขอเปรยบเทยบ เพอการกระทาการเขาถงดสก สาหรบแตละความตองการทเขาถงในสวนมากแบบฟอรมทวไปของบรการระยะไกลคอการเรยกโพรซเดอรระยะไกล (RPC) RPC ไดรบการออกแบบตามวธการ สรป กลไกการเรยกโพรซเดอรสาหรบใชระหวางระบบกบการเชอมตอเครอขาย โดยปกตมหลายประการในการวางแผนการตดตอสอสาร (IPC) และสรางบนสวนบนสดของระบบ ต งแตเรารวมกบสภาพแวดลอมทซงโปรเซส กาลงทาใหสาเรจบนระบบทแยกออกมา เราตองใชแผนการตดตอสอสารทพนฐานขอความเพอตระเตรยม บรการระยะไกล ในทางตรงขามกบ แผนการตดตอสอสาร IPC เพอตระเตรยมบรการระยะไกลในทางตรงขามกบ ความสะดวก IPC ขอความทแลกเปลยนสาหรบ การตดตอสอสาร RPC เปนโครงสราง และดวยเหตนไมตองบรรจขอมลอกตอไป พวกเขาถกจาหนาเพอและ การฟง RPC บนพอรต ระบบระยะไกล และบรรจชอของโปรเซส เพอ รนและสงตวแปรเพอผานใหโปรเซสนน โปรเซสคอการทาใหสาเรจตามทตองการ และสงไดมาใดๆคอการสงกลบสผตองการในขอความทแยกออกมา

พอรตคอ จานวนรวมถงทเรมตนของการบรรจขอความอยางงายๆ ดวยเหตทปรกตระบบมทอยหนงเครอขาย มนสามารถมพอรต มากมายภายในแอดเดรสนนคอการรวมกนเพอรองรบการ บรการเครอขาย ถาโปรเซส ระยะไกลตองการบรการจะสง แอดเดรสและขอความของมนไปท พอรต สาหรบตวอยาง ถาระบบยอมใหระบบอนๆแสดงรายการเพอสามารถด ผใชปจจบนบนมน มนคงมผชวยขณะสนบสนนRPC เชนนนทแนบเพอพอรต เรยกพอรต 3027 ระบบระยะไกลใดๆรองรบความสามรถความตองการขอมล (ซงคอ รายการของผใชปจจบน) โดยสง ขอความ RPC ใหท พอรต 3027 บนเครองเซฟเวอร ขอมลจะถกรบในขอความทตอบกลบ

มความรมากมายซงเราควรปรกษาในการพจารณาเพอการคานวณของกลไก RPC ความรทสาคญคอความรทางวทยาศาสตร ตงแตเรารวมกบการโยกยายขอความขามทางเชอมไมสามารถเชอถอได มนงายสาหรบระบบปฏบตการเพอทาใหแนใจวาขอความถกแสดงอยางนอยมากกวาหนงครง ตงแตการเรยกโพรซเดอรปรกตมความหมายชากวา ระบบสวนมากพยายามเพอทาสาเนา


ฟงกชนพวกเขาทาไดโดยการแนบแตละขอความ 1 แสตมปเวลาของขอความทไดประมวลผลแลว ขอความทเขามาซงม 1 แสตมปเวลาถามอยในบนทกกจะถกยกเลกไป

ความรทสาคญอนๆเกยวกบการตดตอสอสาร ระหวางเครองเซฟเวอรและลกคา กบการเรยกโพรซเดอรมาตรฐาน แบบฟอรมจานวนหนงของการผกมดใชสถานทระหวางทางเชอม โหลด หรอเวลาการเอกซคว ซงชอของการเรยกโพรซเดอรถกเคลอนยายโดยแอดเดรสของการเรยกโพรซเดอร แผน RPC ตองการการจาทคลายของลกคาและพอรตของเครองเซฟเวอร แตลกคาจะรจานวนพอรจบนเครองเซฟเวอรอยางไร? ระบบท งคไมมขอมลครบถวนเกยวกบคนอนๆหรอ เขาใกลทวไป อยางแรกขอมลทผกมดอาจจะถกเดา ในแบบฟอรมของพอรตแอดเดรส ณ. การตรวจสอบเวลา การเรยก RPC มจานวนพอรตทเกยวของกบมน ครงตอโปรแกรมถกตรวจสอบ เครองเซฟเวอรไมสามารถเปลยนจานวนพอรตของบรการทตองการ การผกมดสามารถถกนดพบ โดยการรวมกนของกลไก

ชนดของระบบปฏบตการ ตระเตรยมการนดพบ(เรยก ผทเทาเทยมกน) บนพอรต RPC เมอลกคาสงขอความให ทนดพบ ตองการแอดเดรสของ RPC มนจาเปนตองการการเอกซควจานวนกลบคนของพอรต และการเรยก RPC อาจจะถกสงใหพอรต นนจนกระทงโปรเซสยกเลก (หรอความหายนะเครองเซฟเวอร)

ระบบแฟมทกระจายสามารถถกเพมโดยงายตามทชดของ RPC และลกขาย ขอความคอแอดเดรส พอรต DFS บนเครองเซฟเวอรบนซงการปฏบตการตองใชสถานท ขอความบรรจการคานวณดสก เพอถกกระทา การคานวณดสก อาจจะถกอาน, เขยน, เปลยนชอ, ลบ, หรอสถานะ ทคลายคลงเพอการเรยกระบบเกยวกบแฟมตามปรกต ขอความทคนบรรจแบบฟอรมทสงผลขอมลใดๆซงการเรยก ซงถกเอกซควโดย DFS บนผลประโยชนของลกคา สาหรบตวอยาง ขอความอาจจะบรรจความตองการเพอโยกยายแฟมทงหมดสลกคา หรอถกจากดเพอความตองการปลองงายดาย ในทางเลอกตอมา หลายคนอาจจะมความตองการเชนนน 6.2.4 ความเสถยรของระบบ(Robustness)

ระบบแบบกระจายอาจจะไดรบความกระทบกระเทอนจากการเปลยนแปลงตางๆซงเกดจากความเสยหายของอปกรณ ความลมเหลวของทางเชอม ความลมเหลวของทตง และความเสยหายของขอความเปนความลมเหลวทวไปทมากทสด เพอทาใหแนใจวาระบบมความเสถยร เราตองตรวจหาความลมเหลวเหลานและ แกไขระบบอกครงเพอใหกระบวนการคานวณอาจจะดาเนนตอไป, และทาใหกลบเปนอยางเดมเมอทตงหรอทางเชอมถกซอมแซมแลว 6.2.4.1 การตรวจหาความเหลมเหลว Failure Detection

ในสภาพแวดลอมทไมมการแชรหนวยความจา มนเปนไปไมได ทจะแยกแยะความแตกตาง ในระหวางทางเชอมท ลมเหลวความลมเหลวของทต ง และการสญเสยขอความ โดยปกตเรา


สามารถสบหาความลมเหลวทเกดขนได แตเราอาจจะไมสามารถคนหาชนดของความลมเหลวไดความลมเหลวทถกตรวจพบ จะถกจดการอยางถกตองโดย การยดหลกบนแอปปลเคชนทเจาะจง เพอสบหาความลมเหวของทางเชอมและทตง เราใชโพรซเดอรทรวมมอกน สมมตวาทตง A และ B มทางเชอมทางกายภาพโดยตรงระหวางพวกเขา ทชวงเวลาทซอม ทง 2 จะตงสง I-am-up ใหกนและกนหนงขอความ ถาทตง A ไมรบขอความนภายในระยะเวลาเวลาทยนยน มนสามารถทกทกเอา B ทตงนนไดปดลง ซงทางเชอมระหวาง A และ B ไดปด หรอขอความจาก B นนสญหาย ทจดน ทตง A ม 2 ตวเลอก มนสามารถรอระยะเวลาเวลาอนๆเพอรบ ขอความ I-am-up จาก B หรอมนสามารถสง ขอความ Are-you-up? ให B และถา A ไมได ขอความ I-am-up หรอคาตอบกลบจากการถามหาของมน โพรซเดอรสามารถถามซ าได ความเหนเดยวนนคอ ทตง A สามารถปองกนและเขยนชนดจานวนของความลมเหลวได

ทตงA สามารถพยายาม แยกความแตกตาง ระหวาง ความลมเหลวของทางเชอมและความ

ลมเหลวของทตง โดยสงขอความ Are-you-up? ถง B โดยเสนทางอนๆ (ถามทางอน) และถาเมอB รบขอความน, มนตอบกลบโดยทนทอยางแนนอน นทเปนการตอบ A วา B น นไดกลบขนมาแลว และนนคอความลมเหลวในทางเชอมโดยตรงระหวางพวกเขา แตมนไมรลวงหนาวา ใชเวลานานเทาใดในการสงขอความ จาก A ไปท B และ B ตอบกลบ และใชเวลาหมดไปเทาใด ณ.

เวลา A สงขอความ Are-you-up? มนเจาะจงชวงเวลาระหวางซงมนเตมใจเพอรอการตอบกลบจาก B ถาA รบขอความตอบกลบภายในชวงเวลาเวลานน แลวมนสามารถ ทราบ วา B ปลอดภยแลว ถา อยางไรกตาม, มนไมรบขอความตอบกลบภายในชวงเวลาเวลา (นคอ, หมดเวลา) แลว A อาจจะลงความเหนวาชวงเวลานนของสถานการณไดปรากฏดงตอไปน:

1. ทตง B ปด 2. ทางเชอมโดยตรง (ถาทางเชอมมอย) จากAถงB ปด 3. เสนทางจาก A ถง B ปด 4. ขอความไดสญหายไป

6.2.4.2 การตงคาใหม ( Reconfiguration)

สมมตวาทตงA ไดคนพบ ผานกลไกทอางถงในสวนทผานมา ซงไดปรากฏ ความลมเหลว มนตองแนะนาโพรซเดอรซงจะยอมระบบเพอแกไขอกครงเพอดาเนนตอไปโหมดปรกตของมนของการคานวณ ถาทางเชอมจาก A ส B ได ลมเหลว ขอมลนตองกระจายเพอทกๆทตงในระบบ เพอใหตารางท

นาวางเสนทางตางๆสามารถถกปรบปรงได


ถามนถกเชอวาทตงลมเหลว (เพราะวามนสามารถกาหนดขอบเขตอกตอไป) แลวทกๆทตงในระบบตองถกแจงลวงหนา เพอใหทพวกเขาจะความพยายามไมไปใชบรการของทตงทลมเหลวตอไป ความลมเหลวของทตงซงใหเปนผประสานศนยกลางสาหรบกจกรรมจานวนหนง ( เชน deadlock การสบหา) ตองการแตงตงของผประสานใหม โดยทานองเดยวกน ถาทตงทลมเหลวคอสวนของวงแหวนตรรกะดงนน แลวควรจะสรางวงแหวนตรรกะขนมาใหม

Documents

บทที่ 6 - .thบทที่ 6 โครงสร้างระบบเครือข่ายและระบบปฏิบัติการแบบกระจาย