Computer Science ที่ควรรู้ - OSI Model

 

โลกเทคโนโลยีที่เราอยู่ในปัจจุบัน พึ่งพาอาศัยการติดต่อสื่อสารผ่านระบบเครือข่ายมากกว่าที่เราจะคาดคิด ทั้งการส่งข้อมูลระหว่างกัน จนไปถึงการสื่อสารผ่านโปรโตคอลต่าง ๆ แต่ทำไมระบบเครือข่ายถึงทำงานร่วมกันได้อย่างไร้รอยต่อ หนึ่งในพื้นฐานที่เป็นหัวใจของการเข้าใจโลกของการสื่อสารข้อมูลนี้ก็คือ OSI Model (Open Systems Interconnection Model)

 

OSI Model คืออะไร?

OSI Model เป็นโมเดลอ้างอิงที่ใช้เพื่ออธิบายวิธีการทำงานของระบบเครือข่าย โดยแบ่งการทำงานออกเป็น 7 ชั้นเพื่อให้เกิดความเข้าใจที่ง่ายขึ้น ชั้นเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อแบ่งแยกหน้าที่และความรับผิดชอบสำหรับการสื่อสารทางคอมพิวเตอร์ ดังนี้:

1. Physical Layer: ชั้นนี้เกี่ยวกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์จริงที่เชื่อมโยงกัน เช่น สายเคเบิล, สวิทช์ และปัญหาทางกายภาพเช่นสัญญาณรบกวน 2. Data Link Layer: ดูแลการเชื่อมต่อระหว่างสองเครื่อง แก้ไขข้อผิดพลาดที่เกิดจากการส่งข้อมูล และจัดการการใช้ทรัพยากร 3. Network Layer: รับผิดชอบการหาเส้นทางสำหรับการส่งข้อมูลและกำหนดเส้นทางระหว่างระบบ 4. Transport Layer: ดูแลการถ่ายโอนข้อมูลอย่างมีเสถียรภาพและปรับขนาดข้อมูลให้เหมาะสม 5. Session Layer: จัดการการสร้าง, บำรุงรักษา, และการสิ้นสุดของ session ที่เกิดขึ้นระหว่างผู้ใช้ 6. Presentation Layer: รับผิดชอบการแปลงข้อมูลที่รับส่งให้สามารถอ่านและแปลความหมายได้อย่างถูกต้อง 7. Application Layer: ชั้นบนสุดที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลการสื่อสารและบริการที่นำไปสู่ประสบการณ์ผู้ใช้

 

Use Case ของ OSI Model

ลองนึกถึงเวลาที่คุณส่งอีเมล จากคอมพิวเตอร์ของคุณถึงเพื่อนที่อยู่คนละทวีป ระบบจะทำงานอย่างไร?

1. Application Layer: เริ่มต้นจากโปรแกรมอีเมลที่คุณใช้งาน 2. Presentation Layer: ตรวจสอบรูปแบบข้อมูลที่ถูกเข้ารหัสให้ถูกต้อง 3. Session Layer: สร้าง session สำหรับการสื่อสารระหว่างคุณและเซิร์ฟเวอร์อีเมล 4. Transport Layer: แบ่งข้อมูลอีเมลออกเป็นหลายส่วน (packets) 5. Network Layer: หาตำแหน่งเป้าหมายและกำหนดเส้นทางที่ดีที่สุด 6. Data Link Layer: ส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายท้องถิ่น 7. Physical Layer: ข้อมูลถูกส่งเป็นสัญญาณไฟฟ้าผ่านสายเคเบิล

เมื่อถึงปลายทาง ชั้นเหล่านี้จะทำงานย้อนกลับกันจนในที่สุดเพื่อนของคุณก็ได้รับอีเมลในรูปแบบที่สามารถเข้าใจและอ่านได้

 

ตัวอย่างโค้ด

แม้ว่า OSI Model จะเป็นโมเดลทางทฤษฎี แต่การเขียนโปรแกรมที่เกี่ยวข้องกับเครือข่ายก็มีความสำคัญไม่น้อย นี่คือตัวอย่างโปรแกรม Python ง่าย ๆ ที่แสดงถึงการทำงานของ Transport Layer สำหรับการส่งข้อมูลผ่าน TCP socket:

import socket

def main():
    server_address = ('localhost', 65432)
    message = "Hello, Network!"

    # สร้าง TCP/ IP socket
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) as sock:
        # เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์
        sock.connect(server_address)
        print(f"Connected to {server_address}")

        try:
            # ส่งข้อความ
            sock.sendall(message.encode())
            print("Message sent!")

            # รอรับข้อมูลกลับจากเซิร์ฟเวอร์
            response = sock.recv(1024)
            print(f"Received: {response.decode()}")

        finally:
            print("Closing connection")
            sock.close()

if __name__ == "__main__":
    main()

 

บทสรุป

OSI Model เป็นเครื่องมือที่สำคัญสำหรับผู้ที่สนใจศึกษาในสายงานเครือข่ายและระบบคอมพิวเตอร์ การเข้าใจการทำงานของแต่ละชั้นจะช่วยให้เราสามารถวินิจฉัยและแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อเครือข่ายได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่ต้องการสร้างโปรแกรมที่มีประสิทธิภาพและมีเสถียรภาพในโลกของเทคโนโลยีสารสนเทศ

หากคุณสนใจที่จะเจาะลึกในการศึกษาวิชาเกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมและระบบเครือข่าย คอร์สเรียนที่ Expert-Programming-Tutor (EPT) อาจเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จในอนาคตของคุณ อย่ารอช้าที่จะเริ่มต้นการเรียนรู้ที่มีคุณค่านี้!

 

 

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง

หากเจอข้อผิดพลาด หรือต้องการพูดคุย ติดต่อได้ที่ https://m.me/expert.Programming.Tutor/