sripatum university

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

Sripatum University1

IS516

Computer Communication and Networks

การสื่��อสื่ารคอมพิ�วเตอร�และเคร�อข่�าย

Asst.Dr.Surasak Mungsing

surasak.mu@spu.ac.th mungsing@gmail.com

http://www.spu.ac.th/teacher/surasak.mu

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

Lecture 02:

Computer Networks and Network Taxonomy

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

3

Topic

Computer Networks

Uses of computer networks

Network taxonomy

Reference model

Network Standardization

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

4

Computer Network

Computer Network is a collection of computers and devices connected by communications channels that facilitates communications among users and allows users to share resources with other users.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

5

Uses of Computer Networks

Business Applications

Home Applications

Mobile Users

Social Issues

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

6

Objectives of Business Applications

Resource sharing, Information sharing

Communication medium

E-commerce – B2B

E-commerce through Internet – B2C

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

7

Client-Server Model

A network with two clients and one server.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

8

Processes in Client-Server model

The client-server model involves requests and replies.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

9

Home Network Applications

Access to remote information e.g. e-banking, e-shopping, e-library, e-newspaper, etc.

Person-to-person communication e.g. e-mail, instant messaging, chat room, etc.

Interactive entertainment e.g. video on demand

Electronic commerce e.g. B2C, G2C, C2C, P2P

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

10

Peer-to-Peer systemIn peer-to-peer system there are no fixed clients and servers.

Example of a popular peer-to-peer network, the “Napster” ,

which has more than 50 million members http://www.arip.co.th/2006/news.php?id=103480

http://www.blognone.com/node/4261

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

11

e-Commerce

Some forms of e-commerce.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

12

Mobile Network Users

Applications Wireless

Mobile

Desktop computers in office

A notebook computer used in a hotel room

Networks in older, unwired buildings

Portable office, PDA for store inventory

No

Yes Yes

Yes No

May Be Yes

May Be

Wireless network and mobile computing

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

13

Issues Social Issues

Ethical issues

Political issues

14

Network taxonomy

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

15

Classification of Networks

• Transmission Technology• Broadcast Networks• Point-to-Point Networks

• Scale• Local Area Networks• Metropolitan Area Networks• Wide Area Networks

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

16

Broadcast Networks• มี� 1 ช่�องทางสื่��อสื่าร คอมีพิ�วเตอร�ในเคร�อข่�ายใช่�งานร�วมีกั�น• ข่�าวสื่ารถู�กัจั�ดให้�อย��ในร�ปข่อง packet เมี��อถู�กัสื่�งออกัไปแล้�วแพิร�กัระจัายท�&ง

ระบบ ใครท��เช่��อมีต�อกั�บระบบสื่ามีารถูน(า packet ไปใช่�ได�• จัะมี�กัารระบ)ช่��อผู้��ร �บไว�ใน packet ซึ่,�งท)กัคนต�องตรวจัด� ห้ากัเป-นข่�าวสื่ารข่องผู้��

อ��นกั.ไมี�น(าไปใช่�• กัาร broadcasting มี�รห้�สื่พิ�เศษแทนต(าบล้ท��อย��ข่องผู้��ร �บข่�าวสื่ารใน

packet ผู้��ร �บแมี�ไมี�ใช่�ท��อย��ข่องตนกั.สื่ามีารถูน(าข่�อมี�ล้ไปใช่�ได�• Multicasting แบ�งเคร�อข่�ายเป-นกัล้)�มีย�อย มี�กัารกั(าห้นดห้มีายเล้ข่กัล้)�มีเป-น

ผู้��ร �บ• เห้มีาะสื่(าห้ร�บเคร�อข่�ายข่นาดเล้.กั

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

17

Point-to-Point Networks

• เป-นกัารเช่��อมีต�อระห้ว�างผู้��สื่�งข่�าวกั�บผู้��ร �บข่�าว• ข่�อมี�ล้ท��อย��ใน packet จัะต�องระบ)ท��อย��ข่องผู้��ร �บแล้�วจั,งสื่�งเข่�าไป

ในเคร�อข่�าย • packet จัะได�ร�บกัารสื่�งต�อไปตามีอ)ปกัรณ์�เล้�อกัทางเด�นข่�อมี�ล้

(router) ซึ่,�งเช่��อมีโยงระห้ว�างเคร�อข่�ายกัล้)�มีต�างๆ จันกัระท��ง packet ถู,งผู้��ร �บ

• เห้มีาะสื่(าห้ร�บเคร�อข่�ายข่นาดให้ญ่�• บางคร�&งเร�ยกัว�า Unicasting

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

Size of NetworksInter

processor distance

Processors located in

same

1 m Square meter

10 m Room

100 m Building

1 km Campus

10 km City

100 km Country

1000 km Continent

10000 km Planet

18

Example

Personal aera network

Local area network

Metropolitan area network

The Internet

Wide area network

Classification of interconnected processors by scale.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

19

LAN: Local Area Network

• Small size, used in a specific group with in 2-3 km.

• Transmission time can be calculated and close to the time required for real operation

• a cable can connect all computers in the system

• Normal speed is 10 Mbps or 100 Mbps

• Low error rate

• Bus and Ring networks are popular

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

20

Bus Network

• Bus network allows only one sender to send data at a time, other senders must wait until the media is available

• If more than one sender send their data at the same time, there will be a collision and all senders must stop and wait for a period of time before trying to send the data again.

• Use IEEE 802.3 Standard (Ethernet)

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

21

Ring Network

• In a Ring network, data are transmitted independently without collision

• There is a rule to prevent collision of dataมี�

• Use IEEE 802.5 (IBM Token Ring) standard

• Transmission speed is 4 and 16 Mpbs or at the spped of FDDI system

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

22

Local Area Networks

Two broadcast networks

(a) Bus (b) Ring

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

23

Local Area Network

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

24

MAN: Metropolitan Network

• Like LAN but larger size

• Capable of providing services for data communication and voice communication (telephone) including cable TV

• The system has one or two cables and without switching elements

• Use IEEE 802.16 standard

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

25

Metropolitan Area Networks

A metropolitan area network based on cable TV.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

26

Metropolitan Area Network

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

27

WAN: Wide Area Network

WAN (Wide Area Network) is a larger network that connects LAN and MAN to become one large network to cover countries, continents, or the globe, such as the public network called the Internet, which no one owns them all

WAN of a private organization is called Enterprise Network

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

28

WAN Components

• A host computer provide communication services to other computers that are connected to it

• Subsystem in WAN comprises of two main components, transmission lines and switching elements

• transmission line are known by many names such as circuit, channel, trunk

• switching elements are also known as packet switches, nodes, intermediate system, data switching exchanges, or routers

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

29

Wide Area Networks

Relation between hosts on LANs and the subnet.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

30

Packet Switching network

A stream of packets from sender to receiver.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

31

Internetwork (Internet)

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

32

33

Reference model

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

34

Protocols

Two well known protocol standards TCP/IP: widely used, in particular, by the

Internet OSI: less used, but useful, as a reference

model for describing how protocols work

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

35

Reference Model of Open Systems Interconnection (OSI)

• กั(าห้นดโดย International Standard Organization (ISO) เป-นร�ปแบบโครงสื่ร�างมีาตรฐานสื่ากัล้สื่(าห้ร�บกัารต�ดต�อสื่��อสื่ารระห้ว�างเคร��องคอมีพิ�วเตอร�ซึ่,�งมี�อย��ท� &งห้มีด 7 ช่�&น

• ต�วโครงสื่ร�างเน�นความีสื่(าค�ญ่ข่องร�ปแบบกัารสื่��อสื่ารระห้ว�างระบบเป6ด(open system) กั�บระบบเป6ด

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

36

สื่ถาปั�ตยกรรมโปัรโตคอลร�ปัแบบ  OSI ในป7 ค.ศ   .1977 องค�กัร   ISO (International

  Organization for Standard) ได�จั�ดต�&งคณ์ะกัรรมีกัารข่,&นกัล้)�มีห้น,�ง  เพิ��อท(ากัารศ,กัษาจั�ดร�ปแบบมีาตรฐาน  แล้ะพิ�ฒนาสื่ถูาป:ตยกัรรมีเคร�อข่�าย แล้ะในป7 ค.ศ   .1983 องค�กัร

  ISO กั.ได�ออกัประกัาศร�ปแบบข่องสื่ถูาป:ตยกัรรมีเคร�อข่�ายมีาตรฐานในช่��อข่อง "ร�ปแบบ OSI    " (Open Systems Int

erconnection Model)  เพิ��อใช่�เป-นร�ปแบบมีาตรฐานในกัารเช่��อมีต�อระบบคอมีพิ�วเตอร� อ�กัษร   "O" ห้ร�อ " Open"กั.ห้มีายถู,ง กัารท��คอมีพิ�วเตอร�ห้ร�อระบบคอมีพิ�วเตอร�ห้น,�งสื่ามีารถู  "เป6ด " กัว�างให้� คอมีพิ�วเตอร�ห้ร�อระบบคอมีพิ�วเตอร�อ��นท��ใช่�มีาตรฐาน  OSI เห้มี�อนกั�นสื่ามีารถูต�ดต�อไปมีาห้าสื่��ระห้ว�างกั�นได�

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

37

Protocol Layers concept

1. Each layer defines different roles

2. Each layer must effectively perform its roles

3. Functionality of each communication layer must be defined based on international standards

4. Scope of responsibility for each layer must be defined to minimize the amount of data exchanged and side effects during the communication

5. Number of layers must be enough for different functionalities for communication and should not be too many

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

38

ISO’s OSI (Open Systems Interconnection) Application Layer

Presentation Layer

Session Layer

Transport Layer

Network Layer

Data Link Layer

Physical Layer

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

39

The OSI reference model.

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

40

TCP/IP TCP (Transmission Control Protocol / Internet

Protocol)

Introduced in 1969 by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), the developer of Packet Switching

The developed network is called ARPANET which is the foundation of today’s Internet

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

41

Layers in TCP/IP

Application Layer

Transport Layer

Internet Layer

Network Access Layer

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

The OSI vs TCP/IPOSI

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

42

TCP/IP

Application

Transport

Internet

Host-to-Network

Not present

In the model

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

43

TCP/IP and the OSI Model

44

Network Standardization

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

45

Network Standard

de facto (มีาจัากัภาษาล้าต�นแปล้ว�า จัากัความีจัร�งท��ปรากัฏ ) - โดยพิฤต�น�ย

• ห้มีายถู,งมีาตรฐานท��เกั�ดข่,&นโดยไมี�มี�กัารเตร�ยมีกัารห้ร�อวางแผู้นล้�วงห้น�า e.g. IBM PC, Unix

de jure (มีาจัากัภาษาล้าต�นแปล้ว�า ตามีกัฎห้มีาย ) –โดยน�ต�น�ย

• ห้มีายถู,งมีาตรฐานท��เกั�ดข่,&นโดยมี�กัารเตร�ยมีกัารห้ร�อวางแผู้นอย�างเป-นทางกัาร มี�กัารจั�ดต�&งคณ์ะกัรรมีกัารร�บผู้�ดช่อบแล้ะมี�กัารยอมีร�บอย�างเป-นทางกัารในระด�บภ�มี�ภาคห้ร�อระด�บระห้ว�างประเทศ

• แบ�งออกัเป-นมีาตรฐานท��กั(าห้นดตามีสื่นธิ�สื่�ญ่ญ่าแล้ะท��ให้�กัารยอมีร�บโดยสื่มี�ครใจั

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

46

International Standard Organization ISO (International Standard Organization) กั�อต�&ง

เมี��อ 1955

เป-นห้น�วยงานอาษาสื่มี�คร ไมี�มี�สื่นธิ�สื่�ญ่ญ่าใดบ�งค�บ มี�กัรรมีกัารด�านเทคน�คซึ่,�งเป-นผู้��เช่��ยวช่าญ่ด�านสื่าข่าต�างๆประมีาณ์ 200 คน คณ์ะท(างานอาษาสื่มี�ครประมีาณ์ 1 แสื่นคน

มี�องค�กัรควบค)มีมีาตรฐานข่องประเทศต�างๆเป-นสื่มีาช่�กั 89 ประเทศ เช่�น ANSI, BSI, AFNOR, DIN

ได�ออกัมีาตรฐานเกั��ยวกั�บเร��องต�างๆไปแล้�วมีากักัว�า 5000 รายกัาร

SPU

Information Science Institute of Sripatum University

47

Next Lecture:Next Lecture:

The theoretical basis for data communication