Summarize Sound Lecture Chapter 10

Chapter 10
Introduction to Metropolitan Area Networks and Wide Area Networks

Introduction
n ในบทที่ผ่าน ๆ มาเราได้พูดถึงเครือข่าย Local Area Network ซึ่งโดยขอบเขตของ Local Area Network นั้นครอบคลุมการเชื่อมต่อในระยะทางที่ไม่ไกลนัก
n สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างจุดต่อจุดที่อยู่ในเมืองเดียวกัน จังหวัดเดียวกัน หรือจังหวัดข้างเคียง จำเป็นจะต้องอาศัยใช้เครือข่ายที่เราเรียกว่า Metropolitan Area Network
n สำหรับการเชื่อมต่อที่ระยะทางที่ไกลกว่านั้น เราจำเป็นจะต้องใช้เครือข่ายที่เราเรียกว่า Wide Area Network หมายถึงว่าระยะทางในการเชื่อมต่อระหว่างจังหวัดกับจังหวัด หรือระหว่างประเทศกับประเทศ

Metropolitan Area Network Basics
n Metropolitan Area Network หรือ MAN เป็นเครือข่ายที่อาศัยเทคโนโลยีที่พัฒนาต่อเนื่องมาจากเครือข่าย LAN และ WAN เพื่อเชื่อมต่อช่องว่างที่เกิดขึ้น อันเนื่องมาจากความต้องการในการเชื่อมต่อในระยะทางที่ไม่ไกลนัก แต่เกินขอบเขตของ LAN
n ในขณะเดียวกัน ก็ต้องการความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูง ซึ่งเป็นช่องว่างที่ทำให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่าย Metropolitan Area Network
 ลักษณะที่สำคัญของ MAN ก็คือ มักจะใช้สายไฟเบอร์ออฟติคเป็นสื่อกลางในการเชื่อมต่อ
 มีความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูง
 มีความน่าเชื่อสูง คือจะมีกลไกที่เราเรียกว่า disaster recovery คือความสามารถของระบบในการที่ยังคงทำงานต่อไปได้ ถึงแม้ว่าจะเกิดข้อบกพร่องขึ้นเพียงบางส่วนในระบบก็ตาม

SONET versus Ethernet MANs
n ในปัจจุบันอาจจะกล่าวได้ว่าเทคโนโลยีเครือข่าย MAN มีอยู่ด้วยกัน 2 ระบบใหญ่ ๆ ที่มีการใช้งานอยู่ปัจจุบัน ระบบแรกเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาจาก Wide Area Network เราเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า SONET ซึ่ง SONET นี้คือเป็นชื่อมาตรฐานซึ่งใช้อยู่ในประเทศทางทวีปอเมริกาเหนือ
n ในขณะที่มาตรฐานที่ compatible หรือสอดคล้องกันกับ SONET อีกมาตรฐานหนึ่ง เราเรียกว่า SDH อันนี้เป็นเวอร์ชันของ SONET ที่พัฒนาขึ้นในประเทศทางยุโรป และก็เป็นมาตรฐานอันนี้ที่ถูกนำมาใช้ในประเทศไทยและประเทศในเอเชียแปซิฟิกอื่น ๆ
n ข้อดีของ SONET ก็คือ SONET นี้เป็นมาตรฐานที่ได้มีการพัฒนา และมีการทดสอบใช้งานมาเป็นเวลานานพอสมควร ถือเป็นเทคโนโลยีเครือข่าย MAN ที่มีความน่าเชื่อถือสูง
n แต่ข้อเสียก็คือมีความซับซ้อนของระบบค่อนข้างจะมาก และมีราคาแพง
n ถ้าเรายึดถือมาตรฐานของทวีปอเมริกาเหนือ SONET ก็จะเป็นระบบเครือข่ายที่มีอัตราความเร็วเป็นจำนวนเท่าของ T-1 ซึ่ง T-1 ก็จะเริ่มจาก 1.544 Mbps ในขณะที่ถ้าพูดถึง SDH ซึ่งเป็นเวอร์ชันของ SONET สำหรับทวีปยุโรปและประเทศไทย Rate ของบริการ SDH ก็จะเริ่มต้นที่ STM-1 หรือ 155 Mbps ซึ่งเท่ากับ 63 x E1 (ซึ่ง E1 ซึ่งก็คือ บริการ digital lease line ซึ่งมีความเร็วเท่ากับ 2.048 Mbps)
n ดังนั้นถ้ามองว่าไม่ว่าจะเป็น SONET หรือ SDH อัตราความเร็วของมันที่ rate ต่าง ๆ ที่ได้กำหนดมาเป็นมาตรฐานนี้ จะไม่สามารถจะ fit เข้ากับอัตราความเร็วของระบบเครือข่าย LAN ซึ่งโดยส่วนใหญ่คือเป็น Ethernet ที่มีใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งเริ่มต้นตั้งแต่ 10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps อันนั้นก็เป็นข้อด้อยอย่างหนึ่งของ SONET หรือ SDH เมื่อต้องการใช้เป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อ ระหว่างเครือข่าย LAN 2 เครือข่าย หรือมากกว่านั้นเข้าด้วยกัน เนื่องจากว่าความเร็วของการเชื่อมต่อเครือข่ายของ SDH หรือ SONET นั้น ความเร็วนั้นมันไม่สัมพันธ์กับอัตราความเร็วของมาตรฐาน Ethernet LAN ที่มีใช้กันอยู่ในปัจจุบัน
n แต่ข้อบกพร่องหรือข้อเสียประการสำคัญของ Ethernet ซึ่งในปัจจุบันนี้มีการพัฒนามาตรฐาน Ethernet ต่าง ๆ ขึ้นมาเพื่อให้สามารถจะใช้ในเครือข่ายที่เป็น Metropolitan Area Network ได้
n มาตรฐาน Ethernet เหล่านั้นที่นำมาใช้ในลักษณะที่เป็น MAN นี้ เรามักจะเรียกว่า Metro Ethernet
n Ethernet ที่นำมาใช้ในมาตรฐานที่เป็น MAN นี้ ปกติก็จะเป็น Ethernet ที่อาศัยสาย Fiber optic ในการรับส่งข้อมูล มีความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูง โดยปกติก็จะเริ่มไม่น้อยกว่า 100 Mbps ขึ้นไป จนถึง 1 -10 Gbps
n แต่ข้อเสียของ Ethernet เมื่อเปรียบเทียบกับ SONET เมื่อนำมาใช้เป็นเครือข่าย MAN ก็คือ มีระยะเวลาในการ failover time สูง
n คำว่า failover time ก็คือ เวลาที่ใช้ในการที่จะทำให้ระบบกลับมาทำงานได้เหมือนเดิม เมื่อเกิดปัญหาบกพร่องขึ้นในส่วนหนึ่งส่วนใดของระบบเครือข่าย อย่างเช่น สายที่เชื่อมต่อระหว่างจุดหนึ่งกับอีกจุดหนึ่งเกิดขาดขึ้นมา ช่องทางสำรองที่เตรียมไว้นี้จะสามารถจะ recover และกลับมา operate เชื่อมต่อจุดสองจุดนี้เข้าด้วยกันได้เหมือนเดิมโดยใช้เวลานานมากเท่าไร อันนี้คือสิ่งที่เราเรียกว่า failover time
n ซึ่งในเครือข่าย Ethernet นี้จะยังคงมี failover time ที่สูงกว่ากรณีเครือข่าย SONET หรือ SDH พูดอีกในหนึ่งคือในแง่ของ reliability นั้น SONET หรือ SDH ยังคงจะมีคุณภาพที่ดีกว่า Ethernet
n ขณะที่ Ethernet ก็จะมีข้อดีในแง่ที่มีราคาถูกว่า มีความซับซ้อนน้อยกว่า และอัตราความเร็วสัมพันธ์กับอัตราความเร็วที่ใช้ในระบบเครือข่าย LAN


n ส่วนใหญ่นี้ Topology ทางด้าน Physical ของการเชื่อมต่อเครือข่าย MAN ที่เป็นมาตรฐาน SONET หรือ SDH นี้จะ Topology ที่เป็นแบบ Ring topology เพื่อให้เกิดช่องทางสำรองในกรณีที่ส่วนหนึ่งส่วนใดของวงแหวนนี้เกิดขาดขึ้น ก็จะทำให้ยังคงสามารถเชื่อมต่อจุดต่าง ๆ เข้าด้วยกันได้ ซึ่งสามารถจะอธิบายได้ดังภาพ

n ภาพซ้ายนี้เป็นกรณีที่ระบบทำงานอย่างไม่มีข้อบกพร่องเกิดขึ้น ภาพขวาจะเห็นว่าตรงกากบาท link ที่เชื่อมอยู่ระหว่าง node 2 node ระหว่างด้านขวากับด้านล่างนี้เกิดขาดหรือเสียหายขึ้น โดยการเชื่อมต่อในลักษณะที่เป็น Ring topology ก็จะยังทำให้อุปกรณ์ทั้ง 4 ตัว หรือ 4 node นี้ยังสามารถจะเชื่อมต่อกันได้ เพราะยังคงมีช่องทางสำรองซึ่งเป็นวงแหวนที่อยู่ทางด้านซ้ายมือ ยังคงเป็นช่องทางสำรองทำให้จุดทั้ง 4 จุดยังสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ อันนี้ก็เป็นข้อดีของการเชื่อมต่อในลักษณะที่เป็น Ring topology ที่ใช้งานกันอยู่ในเครือข่าย MAN ที่ใช้มาตรฐานของ SONET หรือ SDH
n ในกรณีของ Ethernet ที่ใช้ในเครือข่าย MAN ในลักษณะที่เป็น Metro Ethernet นั้น ลักษณะของการเชื่อมต่อ topology โดยปกติก็จะเป็นลักษณะที่เป็น Mesh topology
n Mesh topology ก็คือจะมีลักษณะอย่างที่เห็นในภาพก็คือระหว่างจุดหนึ่งกับอีกจุดหนึ่งมันจะมีการเชื่อมต่อหรือเส้นทางในการรับส่งข้อมูลได้มากกว่าหนึ่งเส้นทาง เส้นทางอื่น ๆ ที่มากกว่า 1 เส้นทางนี้ก็เสมือนกับว่าเป็นช่องทางสำรอง ทำให้เมื่อเกิดความบกพร่องหรือผิดพลาดขึ้นกับเส้นทางใด ข้อมูลก็จะสามารถวิ่งผ่านเส้นทางอื่นไปได้ อันนี้ก็เป็นตัวอย่างของลักษณะการเชื่อมต่อที่เราเรียกว่า Mesh topology

n ในกรณีของ Ethernet นั้น อุปกรณ์หลักที่ใช้ในการเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่าย ก็จะใช้อุปกรณ์ที่เป็น Ethernet switch ในการเชื่อมต่อ

Wide Area Network Basics
n หลักการพื้นฐานของเครือข่าย Wide Area Network ในอดีตที่ผ่านมาเครือข่าย WAN จัดได้ว่าเป็นเครือข่ายที่มีความเร็วค่อนข้างจะต่ำ และก็เป็นเครือข่ายที่มีความผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลที่สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีเครือข่าย LAN ที่มีความเร็วสูง และก็มีความผิดพลาดต่ำ
n แต่ในปัจจุบันนี้ตัวเทคโนโลยีได้ก้าวหน้าไปมาก ทำให้เครือข่าย WAN ในปัจจุบันนี้มีความเร็วที่ค่อนข้างจะสูงกว่าเดิมมาก และก็มีความผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลต่ำมาก อันนี้ส่วนใหญ่ก็จะเป็นผลมาจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูลด้วยแสง หรือ fiber optic communication
n โดยปกติการเชื่อมต่อ Wide Area Network นี้จะใช้ Topology ที่เป็นแบบ Mesh Topology
n อันนี้ก็เป็นลักษณะตัวอย่างการเชื่อมต่อจุดต่าง ๆ เข้าด้วยกันในเครือข่าย Wide Area Network จะเห็นว่าการเชื่อมต่อนี้จะเป็นลักษณะของ Mesh topology คือ ระหว่างจุด 2 จุดนี้สามารถจะมีเส้นทางในเชื่อมต่อถึงกันได้มากกว่า 1 เส้นทาง


Types of Network Structures
n เทคโนโลยีเครือข่าย Wide Area Network นั้น เราสามารถจำแนกออกมาได้เป็น 2 ประเภทด้วยกันคือ เทคโนโลยีเครือข่ายที่เราเรียกว่า Circuit-switched network และ Packet-switched network
n ใน 2 เทคโนโลยีนี้ Circuit-switched network นี้จะเป็นเทคโนโลยีที่มีมาก่อน Packet-switched network ซึ่ง Circuit-switched network นี้เป็นเทคโนโลยีที่มีมาพร้อมกับการพัฒนาเครือข่ายของโทรศัพท์
n ลักษณะการทำงานของ Circuit-switched network ก็เพื่อจะทำให้ในระบบเครือข่ายนั้นสามารถจะเชื่อมโยงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได้โดยไม่ต้องมีเส้นทางการเชื่อมต่อระหว่างกันโดยตรง อุปกรณ์ต่าง ๆ อย่างเช่น โทรศัพท์ในระบบเครือข่ายโทรศัพท์จะถูกเชื่อมต่อเข้ากับศูนย์กลางในการ switching ซึ่งก็คือชุมสายโทรศัพท์ที่เรารู้จักกันนั่นเอง

n ภาพนี้ก็แสดงหลักการทำงานของระบบที่เรียกว่า Circuit-switched network โดยยกตัวอย่างกรณีของระบบโทรศัพท์ ในภาพนี้ node ที่เห็นเป็นจุดกลม ๆ ในภาพนี้ ในทางปฏิบัติก็คือเป็นอุปกรณ์ switching ซึ่งติดตั้งอยู่ในชุมสายโทรศัพท์ อุปกรณ์ switching นี้ก็จะทำงานในลักษณะเดียวกับตู้ PBX ซึ่งเป็นตู้ชุมสายโทรศัพท์อัตโนมัติขนาดย่อม ๆ ซึ่งมีใช้กันอยู่ในสำนักงานโดยทั่วไปนั่นเอง
n ในภาพนี้จะเห็นว่ามีผู้ใช้โทรศัพท์อยู่ 2 คน ซึ่งต้องการจะต่อโทรศัพท์เข้าด้วยกัน เพื่อจะให้สามารถสนทนากันได้ การเชื่อมต่อระหว่างสองคนนี้ ไม่ได้เชื่อมต่อถึงกันโดยตรง แต่ทำการเชื่อมต่อผ่านชุมสายโทรศัพท์ ผ่านคู่สายซึ่งเชื่อมต่อระหว่างชุมสายโทรศัพท์ต่าง ๆ จะเห็นว่าในการติดต่อระหว่างคู่สนทนาคู่นี้ จะต้องผ่านชุมสายโทรศัพท์ทั้งหมด 5 ชุมสายด้วยกัน โดยมีชุมสายแรกซึ่งอยู่ทางด้านซ้ายมือสุด ซึ่งเป็นชุมสายที่เชื่อมต่อเข้ากับเครื่องรับโทรศัพท์ของผู้ใช้โดยตรง และชุมสายที่อยู่ด้านขวา เป็นชุมสายที่เชื่อมกับเครื่องรับโทรศัพท์ของผู้ใช้ที่อยู่ทางด้านขวาโดยตรง ระหว่างชุมสายทั้งสองก็จะมีชุมสายขั้นกลางอยู่ 3 ชุมสาย ซึ่งเป็นตัวคอยนำข้อมูล หรือข้อมูลเสียงจากคนหนึ่งผ่านไปยังชุมสายต่าง ๆ ไปยังผู้ใช้อีกคนหนึ่ง
n ลักษณะของการติดตั้งระบบเครือข่ายโทรศัพท์โดยทั่วไปนี้ จะพยายามติดตั้งจำนวนคู่สายที่เอาไว้เชื่อมต่อระหว่างชุมสายโทรศัพท์ต่าง ๆ นี้ให้มีจำนวนเพียงพอกับการใช้งานของผู้ใช้ แต่โดยปกติแล้วจะมีจำนวนที่ต่ำกว่าหมายเลขโทรศัพท์หรือจำนวนผู้ใช้อยู่พอสมควร ทั้งนี้เนื่องมาจากว่า โดยปกติแล้วนี้ผู้ใช้จะไม่ได้ใช้งานโทรศัพท์พร้อม ๆ กัน และไม่ได้ใช้งานตลอดเวลา เพราะฉะนั้นคู่สายที่เชื่อมต่อระหว่างชุมสายโทรศัพท์ต่าง ๆ นี้ก็จะไม่ถูก allocate หรือ provide ให้กับผู้ใช้โทรศัพท์หมายเลขใดหมายเลขหนึ่งเป็นการเฉพาะ จนกว่าผู้ใช้หรือโทรศัพท์นั้นจะถูกหมุนไปยังหมายเลขโทรศัพท์อื่น ชุมสายโทรศัพท์ถึงจะเริ่มทำการจองคู่สาย เพื่อให้สามารถจะเชื่อมต่อจากชุมสายโทรศัพท์ต้นทางไปยังชุมสายโทรศัพท์ปลายทางได้ เมื่อเรายกหูขึ้นมาแล้วก็หมุนหมายเลขโทรศัพท์ นั่นคือระบบจะเริ่มค้นหาคู่สายที่ว่าง และเริ่มจะค้นหาเส้นทางเชื่อมต่อระหว่างต้นทางกับปลายทางเข้าด้วยกัน ถ้าในกรณีที่เส้นทางต่าง ๆ นั้นยังมีคู่สายที่เหลืออยู่ โทรศัพท์ของเราเมื่อโทรไปแล้วก็จะโทรติด เมื่อโทรติดอีกฝั่งหนึ่งยกหูโทรศัพท์ขึ้นมาก็จะเป็นจุดเริ่มต้นที่ทำให้สองฝั่งพูดคุยกันได้ ซึ่ง ณ จุดนี้คู่สายที่เชื่อมต่อระหว่างชุมสายโทรศัพท์ต่าง ๆ ตั้งแต่ต้นทางไปจนถึงปลายทางก็จะถูกจองไว้สำหรับคู่สนทนาคู่นี้ ผู้ใช้รายอื่นไม่สามารถเข้ามาใช้คู่สายที่ถูกจองไว้แล้วได้ นอกจากคู่สายอื่น ๆ ที่ยังว่างอยู่ก็สามารถจะใช้ได้ แต่คู่สายที่ถูกจองไว้สำหรับคู่สนทนาคู่นี้ไม่สามารถจะนำไปใช้สำหรับผู้ใช้รายอื่นได้ จนกว่าคู่สนทนานี้จะวางหูโทรศัพท์ ซึ่งจะส่งสัญญาณไปบอกชุมสายโทรศัพท์เพื่อทำการยกเลิกการจองคู่สายต่าง ๆ ที่ได้จองไว้ ก็จะทำให้คู่สายเหล่านั้นสามารถจะถูกนำไปใช้ให้บริการผู้ใช้คนอื่นต่อไปได้ อันนี้เป็นหลักการเทคนิคของเครือข่ายที่เราเรียกว่า Circuit-switched network
n ด้วยวิธีนี้ก็จะทำให้ผู้ใช้ต่าง ๆ นี้สามารถจะ share คู่สายที่เชื่อมต่อระหว่างชุมสายโทรศัพท์ด้วยกันได้ แต่ในระหว่างที่ผู้ใช้คนใดคนหนึ่งนี้ทำการจองคู่สายใดคู่สายหนึ่งไปแล้ว ผู้ใช้คนอื่นนั้นจะไม่สามารถจะไปใช้คู่สายนั้นได้ ถึงแม้ว่าจะบางช่วงบางขณะอาจไม่มีการพูดการคุยแต่ว่ายกหูไว้เฉย ๆ ช่องสัญญาณหรือคู่สัญญาณที่จองไว้ก็ไม่สามารถนำไปใช้เพื่อการอื่นได้
n ปัญหาของการนำ Circuit-switched network มาใช้ในการส่งข้อมูลก็คือ ในระบบคอมพิวเตอร์นั้นมันไม่ได้มีการส่งออกมาอย่างต่อเนื่อง ข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์นั้นจะถูกส่งออกมาเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่เราเรียกว่าเป็น packet ระยะห่างระหว่าง packet นั้นอาจจะห่างกันมากห่างกันน้อย ก็ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน และ Application
n ปัญหาก็คือว่า ในหลาย ๆ Application นี้อาจมีความต้องการในการรับส่งข้อมูลอยู่ตลอดเวลา ตลอดทั้งวัน แต่ข้อมูลนั้นอาจจะไม่ได้ส่งอย่างต่อเนื่อง จะมีบางช่วงบางตอนเป็นระยะ ๆ ที่ไม่ได้มีการส่งข้อมูล การใช้เทคโนโลยี Packet-switched network ก็จะทำให้มีความจำเป็นที่จะต้องจองช่องสัญญาณหรือจองคู่สายไว้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างจุดใดจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ซึ่งถ้าในบางช่วงบางขณะเวลาไม่มีการรับส่งข้อมูลเกิดขึ้น ทรัพยากรหรือคู่สายที่จองไว้ก็จะไม่เกิดประโยชน์สูงสุด ทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายที่เราเรียกว่า Packet-switched network ขึ้นมา เพื่อรองรับสำหรับการส่งข้อมูลเป็นการเฉพาะ เพื่อทำให้การใช้ประสิทธิภาพของการใช้ทรัพยากรเครือข่ายนั้นทำได้ดีขึ้น
n อีกประเภทหนึ่งของเทคโนโลยีเครือข่ายก็คือ Broadcast Network อันนี้เป็นเครือข่ายที่โดยปกติเราจะพบเห็นในระบบของเครือข่าย LAN แต่ก็สามารถจะพบเห็นได้บ้างในกรณีของ WAN โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของ Network ที่อาศัยคลื่นวิทยุเป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล
n ในกรณีของ Broadcast Network นั้น ข้อมูลที่ส่งออกมาจากเครื่องใดก็ตาม จะถูกกระจายไปยังเครื่องอื่น ๆ ที่เหลือทั้งหมดในระบบเครือข่าย และเครื่องทั้งหมดเมื่อได้รับข้อมูลมาก็จะทำการเช็ค Address ว่าเครื่องที่ได้รับมานั้นส่งมาให้เครื่องของตนหรือไม่ ถ้าไม่ใช่ก็จะทิ้งข้อมูลนั้นไป ถ้าใช่ก็จะนำข้อมูลนั้นมาประมวลผลต่อ

Connection-oriented versus Connectionless network applications
n ที่พูดมาทั้งหมดก็คือประเภทของเทคโนโลยีเครือข่าย Wide Area Network ซึ่งได้จำแนกออกมาเป็น 3 ประเภทด้วยกัน ทีนี้เราจะมาพูดถึง Application ที่ใช้ Network เหล่านั้นในการเชื่อมต่อ
n Application เหล่านี้ เนื่องจากอาศัย Network เป็นตัวกลางในการทำงานของมัน ดังนั้นในการทำงานของมันเราก็จะเรียกรวม ๆ กันว่าเป็น Network Application
n ในการรับส่งข้อมูลของ Network Application ผ่านเครือข่าย โดยปกติก็จะเกี่ยวข้องกับ Application ของเครื่องที่ฝั่งส่ง ส่งข้อมูลไปยัง Application ของเครื่องที่ฝั่งรับ ก็คือเป็นการติดต่อระหว่าง Application ถึง Application ผ่านระบบเครือข่าย ลักษณะของการเริ่มต้นในการติดต่อ และสิ้นสุดในการติดต่อทำให้สามารถจะจำแนก Network Application ได้เป็น 2 ลักษณะ คือ Connection-oriented และ Connectionless network applications
n ความแตกต่างระหว่างประเภทของ Application 2 อันนี้ก็คือ อยู่ที่ความจำเป็นที่จะต้องมีการร้องขอ และการตอบรับหรือปฏิเสธการเชื่อมต่อก่อนที่จะมีการส่งข้อมูลจริง ๆ หรือไม่
n ในกรณีของ Connection-oriented application ก่อนที่จะ application ฝั่งส่งจะมีการส่งข้อมูลให้ application ของฝั่งรับ จะต้องมีการส่ง code ที่ร้องขอไปยัง application ฝั่งรับก่อน และ application ก็จะต้องส่งข้อความตอบรับให้มีการเชื่อมต่อได้ หรือข้อความปฏิเสธไม่ให้มีการเชื่อมต่อ ต้องให้มีการตอบรับการเชื่อมต่อ ถึงจะเริ่มทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ อันนี้เราเรียกว่า Connection-oriented application
n ในขณะที่ Connectionless ซึ่ง network applications นี้จะไม่มีกลไกการร้องขอ และการตอบรับหรือปฏิเสธก่อนที่จะมีการส่งข้อมูล คือเมื่อต้องการที่จะส่งข้อมูลก็จะทำการส่งออกไปเลย โดยที่ไม่มีกลไกที่ตรวจสอบหรือกลไกที่จะร้องขอก่อนเหมือนกับกรณีของ Connection-oriented application
n อันนี้ก็เป็นคำอธิบายของ Connection-oriented application กับ Connectionless network applications
n อันนี้เป็นภาพเปรียบเทียบการทำงานของ Connection-oriented application กับการพูดคุยโทรศัพท์ ซึ่งโดยปกติแล้วเมื่อเราทำการโทรศัพท์ติดต่อไปยังหมายเลขปลายทางแล้วเมื่อมีการยกหูรับสายแล้วนี้ ธรรมดาเราจะไม่ได้เริ่มสนทนาหรือเริ่มทำการส่งข้อมูลในทันที แต่จะเป็นการแลกเปลี่ยนข้อความบางอย่างกัน เพื่อเป็นการยืนยันการเชื่อมต่อ อย่างเช่น ฝั่งหนึ่งอาจพูด ฮัลโหล อีกฝั่งหนึ่งก็จะถามว่าเป็นคนนี้ใช่มั๊ย อีกฝั่งก็จะตอบว่าใช่ ...ฯลฯ ข้อความที่แลกเปลี่ยนกันข้างต้นนี้ มันเปรียบได้กับข้อความที่ message ที่มีการ request และมีการ Acknowledge หรือ ตอบรับการเชื่อมต่อของ Application ที่มีลักษณะเป็น Connection-oriented Application

n ข้อความเหล่านี้มันไม่ได้เป็นข้อความที่เป็นตัว message หรือตัว data แต่เป็นข้อความที่ยืนยันว่าทั้งฝั่งส่งและฝั่งรับ พร้อมที่จะดำเนินการเชื่อมต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้จริง
n อันนี้เป็นอีกกรณีหนึ่ง เป็นการเปรียบเทียบระหว่าง Connectionless network applications กับ การส่งจดหมาย คือในการส่งจดหมายนี้ message ที่จะส่งไปกับจดหมายนี้ โดยปกติเราจะไม่ได้มีการเช็คก่อนว่าปลายทางนี้พร้อมที่จะรับจดหมายหรือไม่ ก็คือไม่มีกลไกร้องขอในการเชื่อมต่อ ไม่มีกลไกในการตอบรับหรือปฏิเสธการร้องขอ ก่อนที่จะทำการส่งข้อมูล คือจะทำการส่งจดหมายหรือส่งข้อมูลออกไปทันที อันนี้ก็เป็นตัวอย่างที่เปรียบเทียบได้กับ Connectionless network applications

n ในความเป็นจริงแล้วนี้ มันไม่ได้มีความสัมพันธ์โดยตรงใด ๆ ทั้งสิ้นระหว่างประเภทของ Application ไม่ว่าจะเป็น Connection-oriented หรือ Connectionless กับประเภทของเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็น circuit-switched หรือ packet-switched-network ก็คือ Connection-oriented Application อาจจะ run อยู่บนเครือข่ายที่ circuit-switching หรืออาจเป็น packet-switching-network ก็ได้

Routing
n ในระบบเครือข่าย WAN นี้จะอาศัยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Router เป็นอุปกรณ์หลักในการเชื่อมต่อจุดต่าง ๆ เข้าด้วยกัน เนื่องจากว่าการเชื่อมต่อในระบบเครือข่าย WAN โดยปกติจะเป็นการเชื่อมต่อในลักษณะที่เป็น Mesh Topology ก็เป็นผลทำให้การเชื่อมต่อระหว่างจุดต่าง ๆ ในเครือข่าย WAN นั้นอาจมีเส้นทางในการรับส่งข้อมูลที่เป็นไปได้มากกว่า 1 ช่องทาง ก็จะเป็นหน้าที่ของอุปกรณ์ Router ที่จะเป็นตัวเลือก route หรือเลือกเส้นทางในการส่งข้อมูลไป ก็คือ เมื่อได้รับข้อมูลมา router ก็จะมีหน้าทีเลือกเส้นทางในการส่งข้อมูลไปยัง node ถัดไป
n ในภาพนี้แสดงให้เห็นถึงกรณีที่เกิดขึ้นโดยปกติในระบบเครือข่าย WAN ที่การเชื่อมต่อระหว่างจุด 2 จุดนี้สามารถจะทำการผ่านเส้นทางต่าง ๆ ที่แตกต่างกันได้มากกว่า 1 เส้นทาง จุด A B C D E F G ในภาพนี้ก็คือ node ต่าง ๆ หรือที่ตั้งของอุปกรณ์ router จะเห็นว่าข้อมูลที่เข้ามาที่ node A จะไปที่ node G สามารถจะผ่านเส้นทางต่าง ๆ ได้มากกว่า 1 เส้นทาง ก็จะเป็นหน้าที่ของ Router A ที่จะเลือกเส้นทางที่เหมาะสมในการส่งข้อมูลที่ได้รับ เพื่อที่สุดแล้วจะได้ไปยังที่หมายปลายทางได้


n กลไกหรือกฎเกณฑ์ในการที่จะตัดสินใจในการเลือกเส้นทางนี้เราเรียกว่า Routing Method หรือ Routing algorithm
n จากเส้นทางต่าง ๆ ที่มีความเป็นไปได้มากกว่า 1 เส้นทาง router จะอาศัย routing algorithm ประกอบกับข้อมูลที่มีอยู่ใน routing table และ destination address ของข้อมูลที่ได้รับ เพื่อกำหนดเส้นทางในการส่งข้อมูลที่เหมาะสม
n Routing ที่ดี ควรมีคุณสมบัติต่าง ๆ อันได้แก่
 Optimal คือ router ควรจะเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดในการส่งข้อมูล ซึ่งคำว่าดีที่สุดนี้ขึ้นอยู่กับการ define หรือการ config ตัว router เช่นคำว่าดีที่สุด คืออาจจะประเมิน หรือคิดจากเวลาที่ใช้ในการส่งข้อมูล ยิ่งส่งน้อยก็ยิ่งดี คิดจากจำนวน node ที่ต้องผ่าน ซึ่งเส้นทางที่ผ่าน node น้อยที่สุดอาจเป็นเส้นทางที่ดีที่สุด อันนี้ก็ขึ้นอยู่กับ criteria หรือกฎเกณฑ์ที่เรากำหนดขึ้นมาว่าดีที่สุดนั้นคิดจากอะไรบ้าง
 Fair คือ ควรจะ treat packet ต่าง ๆ ในลักษณะที่เท่าเทียมกัน คือข้อมูลที่มาจากเส้นทางต่าง ๆ นั้นควรได้รับการปฏิบัติในลักษณะที่เท่าเทียมกัน ยกเว้นแต่ว่ากรณีที่ router ตัวนั้น implement policy ที่เราเรียกว่า quality of service นั่นเป็นการจงใจหรือตั้งใจที่จะทำให้ข้อมูลบางประเภท หรือบาง source ได้รับการปฏิบัติที่ดีกว่าหรือมี priority สูงกว่าข้อมูลอื่น ๆ
 Robust หมายความว่า router ควรจะมีความสามารถในการตรวจพบข้อผิดพลาดขึ้นในระบบเครือข่าย สามารถจะปรับเปลี่ยนเส้นทางจากเดิมซึ่งปัจจุบันอาจจะเกิดข้อบกพร่องใช้งานไม่ได้ ไปเป็นเส้นทางอื่นได้ ทำให้ระบบเครือข่ายยังคงทำงานต่อไปได้ ถึงแม้ว่าจะข้อผิดพลาดขึ้นในส่วนอื่น ๆ ของระบบก็ตาม

Centralized Routing
 อย่างที่ได้กล่าวไปแล้วว่า router นี้อาศัยองค์ประกอบต่าง ๆ องค์ประกอบหนึ่งก็คือ routing table ในการเลือกเส้นทาง ถ้าเราจำแนกประเภทของ router ตามที่ตั้งของตัว routing table ก็จำแนกออกมาได้เป็น 2 ลักษณะ คือ Centralized routing กับ Distributed routing
 คำว่า Centralized routing ก็คือ routing table ซึ่งเหมือนกับเป็นแผนที่การเชื่อมต่อของ node หรือ router ต่าง ๆ ของระบบเครือข่ายทั้งหมด จะถูกเก็บอยู่ ณ node ๆ เดียว เรียกว่า central node
 เพราะฉะนั้น node อื่น ๆ เมื่อมีความจำเป็นจะต้อง consult ตัว routing table ก็จะต้อง request ข้อมูลอันนั้นจากตัว central node
 อันนี้เป็นตัวอย่างของตัวตารางที่เรียกว่า routing table เป็นตัวอย่างที่ simplify จากข้อมูลที่เก็บอยู่ในตัว router จริง ๆ ฝั่งที่เป็นแถวนี้เราเรียกว่า origination node กับฝั่งที่เป็น คอลัมน์นี้เรียกว่า Destination node

 คำว่า origination node นี้คือ node ซึ่งข้อมูลนั้นได้รับ เมื่อมีข้อมูล packet ผ่านเข้ามา เช่น packet เข้ามาที่ node A นั้น origination node สำหรับข้อมูลนั้นก็คือ A และถ้า packet นั้นมีปลายทางไปที่ node D, next node ที่ A ควรจะส่งไปให้ก็คือ เป็น node B อันนี้ก็คือเป็นวิธีการที่เราจะอ่านตัว routing table นั้น ๆ
 เนื่องจากว่า router อันนี้เป็นลักษณะ centralized routing ข้อมูลในทุก ๆ แถว (คือ แต่ละแถวนี้เป็น routing ที่เฉพาะสำหรับ node แต่ละ node หรือ router แต่ละตัวในเครือข่าย) แต่แถวข้อมูลในทั้งหมดนี้จะถูกจัดเก็บอยู่ใน central node ของ centralized routing ซึ่งจะต่างจากกรณีของ Distributed routing

Distributed routing
 ซึ่งจะเหมือนกับการเอา routing table มาแบ่งออกเป็นแต่ละแถว แต่ละแถว แยก ๆ ออกไป แต่ละแถวก็จะไปถูกจัดเก็บใน node ที่เกี่ยวข้อง อันนี้เป็นลักษณะของ Distributed routing อย่างในภาพนี้

 จะเห็นว่า แถวของ origination node C ก็จะไปถูกจัดเก็บอยู่ที่ node C ไม่ไปถูกเก็บอยู่ที่ node อื่น ก็มีการกระจายกันออกไปใน node ต่าง ๆ

Adaptive Routing versus Static Routing
 นอกจากนี้เรายังสามารถจำแนกประเภทของ router ในลักษณะของการ update ของตัว routing table ออกมาได้เป็น 2 ประเภทคือ Adaptive Routing versus Static Routing
 คำว่า Static Routing ก็คือ ข้อมูลในตัว routing table นี้มันจะคงที่ตลอดไม่อยู่กับสภาวะการทำงานของระบบเครือข่าย ยกเว้นแต่ผู้ดูแลระบบจะมาทำการปรับแก้ตัว routing table เท่านั้น
 ในขณะที่ Adaptive Routing นั้น มันจะมีกลไกที่ router สามารถจะเรียนรู้สภาพการใช้งานในระบบเครือข่าย ปริมาณความหนาแน่นของข้อมูลในระบบเครือข่าย เพื่อจะมาปรับเปลี่ยนค่าตัว routing table เพื่อให้ระบบเครือข่ายทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพสูงสุด อันนี้ก็เป็นการจำแนก router ตามลักษณะการ update ข้อมูลที่มีอยู่ใน routing table