ส่วนประกอบและคำอธิบายหน้าที่ของ Router

หน้าที่หลักของ Router
Router คือ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระบบเครือข่ายอื่นหลายระบบเข้าด้วยกัน คล้ายกับบริดจ์ แต่เราท์เตอร์ (Router) มีการทำงานที่ซับซ้อนมากกว่าบริดจ์  โดยเราท์เตอร์จะมีเส้นทางการเชื่อมโยงระหว่างเครือข่ายเก็บไว้เป็นตารางเส้นทาง เรียกว่า "Routing Table" ทำให้เราท์เตอร์สามารถทำหน้าที่จัดหาเส้นทางและเลือกเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดในการเดินทาง และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น เพื่อติดต่อระหว่างเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ และ Router สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายที่ใช้สื่อสัญญาณหลายแบบแตกต่างกันได้  ไม่ว่าจะเป็น Ethernet, Token Rink หรือ FDDI ทั้งๆ ที่ในแต่ละระบบจะมี packet เป็นรูปแบบส่วนตัวที่แตกต่างกัน


ส่วนประกอบภายในของ Router
CPU ทำหน้าที่ปฏิบัติตามชุดคำสั่งและควบคุมการโอนย้ายและประมวลผลของข้อมูลทั้งหมด
Random access memory (RAM) ทำหน้าที่เก็บชุดคำสั่งและข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่กำลังทำงานอยู่ ไม่ว่าจะเป็นการนำเข้าข้อมูลหรือการนำข้อมูลออก
ROM จะทำหน้าที่จัดเก็บการเริ่มต้นของโปรแกรมบูตสแตรปเตอร์, ซอฟแวร์ระบบปฏิบัติการและ power - on โปรแกรมการทดสอบวินิจฉัย
Non-volatile RAM (NVRAM) ทำหน้าที่จัดเก็บข้อมูล แต่ NVRAM มักใช้เก็บค่า Config ใช้ในการเริ่มการทำงานของ Computer  เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์ถูกปิดอย่างกระทันหันหรือไฟดับ ขณะทำการ Update อยู่
Flash memory คือ หน่วยความจำขนาดเล็กประเภท non-volatiole สามารถบันทึกข้อมูลลงไปได้โดยไม่ต้องใช้แบตเตอรี่ ข้อมูลไม่มีการสูญหายเมื่อปิดสวิตซ์  มีส่วนที่ใช้บันทึกข้อมูล เรียกว่า solid state chips ใช้กระบวนการทางไฟฟ้าในการบันทึกข้อมูลและมีตัวควบคุมการอ่านและเขียนในตัวเอง
Interfaces เป็นหน้าตาของ config เพื่อช่วยในการตั้งค่าของ router


ขั้นตอนการทำงานตั้งแต่เริ่มเปิดเครื่องหลักการทำงาน
เมื่อเปิดเครื่อง ซีพียูจะประมวลผลเพื่อเรียกคำสั่งใน Rom มาทำงาน เพื่อบูตระบบ และเรียกคำสั่ง config ต่างๆขึ้นมา เพื่อให้ Router ทำงานตามที่เราได้ตั้งค่าไว้

โครงสร้างลำดับขั้นตอนการเชื่อมต่อระบบเครือข่าย

Core Layer เป็นจุดศูนย์กลางและหัวใจหลักของเน็ตเวิร์ก ทำหน้าที่เชื่อมต่อ Distribution Layer หลายๆตัวเข้าด้วยกัน เลเยอร์นี้สามารถรับส่งแพ็กเก็ตได้อย่างรวดเร็วในบางเน็ตเวิร์ก อุปกรณ์ที่ทำงานในเลเยอร์ Core Layer กับ Distribution Layer อาจเป็นตัวเดียวกันได้คือมีสวิตช์ตัวหลักหนึ่งตัวที่ทำหน้าที่เป็น Core Switch และมีสวิตช์ปลายทางหลายๆตัวทำหน้าที่เป็น Access Switch
Distribution Layer เป็นจุดที่รองรับการเชื่อมต่อจาก Access Layer หลายๆจุดเข้าด้วยกัน และส่งผ่านไปยังCore Layer สำหรับ LAN และ Campus Network อุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในเลเยอร์นี้มักจะเป็นสวิตช์ที่มีประสิทธิภาพ มีฟีเจอร์ขั้นสูงพอสมควรและมีจำนวนพอร์ตมากพอสำหรับรองรับการเชื่อมโยงไปยังสวิตช์ที่ทำงานใน Access Layer สวิตช์ในเลเยอร์นี้เปรียบเสมือน จุดศูนย์รวม ของสวิตช์ต่างๆที่อยู่ในเลเยอร์ Access Layer เพื่อให้ผู้ใช้ที่เชื่อมต่อเข้ากับสวิตช์ใน Access Layer ตัวหนึ่ง สามารถพูดคุยและสื่อสารกับผู้ใช้ที่เชื่อมต่อเข้ากับสวิตช์ตัวอื่นๆ ใน Access Layer ได้ภายในสวิตช์ที่อยู่ใน Distribution Layer นี้ควรมีการอิมพลีเมนต์ฟีเจอร์อย่างเช่น InterVLAN Routing ,Access Control List หรือรวมไปถึง QoS และ Policy ต่างๆในการใช้งานเน็ตเวิร์กด้วย สวิตช์ที่ทำงานในเลเยอร์นี้มักเป็นสวิตช์เลเยอร์ 3
Access Layer เป็นเลเยอร์ที่ใกล้ชิดกับผู้ใช้มากที่สุด เป็นจุดที่นำเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้งานเข้าสู่ระบบเครือข่าย สำหรับ LAN และ Campus Network อุปกรณ์ที่ทำงานอยุ่ในเลเยอร์นี้มักเป็นสวิตซ์เลเยอร์ 2 ตัวเล็กๆที่มีจำนวนพอร์ตเพียงพอต่อการรองรับการเชื่อมต่อจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้งานผ่านทางสายเคเบิล เช่น UTP สวิตช์ส่วนนี้จำเป็นต้องมีพอร์ต UPLINK เพื่อเชื่อมโยงขึ้นไปยังสวิตช์ที่อยู่ในระดับ Distribution Layer หรือมีระดับ Core Layer อุปกรณ์ที่ใช้ทำงานในเลเยอร์นี้ควรมีต้นทุนของอุปกรณ์ที่ต่ำ ยังไม่จำเป็นต้องมีฟีเจอร์ขั้นสูงมากควรติดตั้งได้ง่ายและใช้เวลาไม่นาน

อธิบายหน้าที่แต่ละชั้นของ TCP/IP Model

 

Internetwork Layer คือ ทำหน้าที่กำหนดเส้นทางให้กับข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ เป็นกระบวนการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลผ่านสื่อกลางของระบบเครือข่าย โดยแพ็กเก็ตข้อมูลจะถูกเรียกเป็น Datagram หมายถึงแพ็กเก็ตข้อมูลที่มีข่าวสารในส่วนหัว (Header) และส่วนท้าย (Trailer) ประกอบอยู่ด้วย และรวมถึงการใช้เราเตอร์และเกตเวย์ในการส่ง Datagram ไปมาระหว่างโหนดต่างๆด้วย
Transport layer คือ การบริการเกี่ยวกับการส่งข้อมูลสู่ layer เป็นการควบคุมการไหลของข้อมูล, กระบวนการทำงาน, การจัดการวงจรเสมือน, การตรวจสอบข้อผิดพลาดและการ
คืนสภาพ Transport layer นั้นให้บริการทั้ง segment และข้อมูลทั้งหมดที่มีอยู่ใน layer ที่สูงกว่า สามารถนำ
มาประยุกต์ให้มีลักษณะการไหลของข้อมูลแบบเดียวกันได้
Application Layer คือ จะบรรจุโปรโตคอลหลายแบบที่ทำให้แอบพลิเคชั่นสามารถเข้าถึงระบบเครือข่ายและบริการบนระบบเครือข่ายได้
Network Access Layer คือ โปรโตคอลที่ใช้ในการจัดส่งเฟรมข้อมูล โดยพิจารณาว่ามีการส่งเฟรมข้อมูลไปบนระบบเครือข่ายทางกายภาพอย่างไร จึงจะใช้การกำหนดที่อยู่อย่างถาวรให้กับการ์ดเชื่อมต่อระบบเครือข่าย

ความแตกต่างระหว่างการส่งข้อมูลแบบ UDPและTCP

TCP คือ การส่งข้อมูลในรูปแบบของข่าวสาร ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในอินเตอร์เน็ต ควบคุมการส่งข้อมูลและรักษาเส้นทางของข้อมูล
UDP คือ อินเทอร์เน็ตโพรโตคอลสามารถสนับสนุนการเชื่อมต่อแบบไม่ต่อเนื่องได้ เป็นการเพิ่มข้อมูลเข้าไปในแพ็กเก็ตแล้วส่งออกโดยไม่มีการสร้างการเชื่อมต่อจากผู้ส่งมายังผู้รับโดยตรง

ความแตกต่างระหว่าง TCPและUDP คือ TCP สามารถส่งข้อมูลได้แม่นยำกว่าแต่ระยะเวลาในการส่งทำได้ล่าช้า ส่วนUDP จะสามารถรับส่งข้อมูลได้รวดเร็วกว่าแต่ประสิทธิในการรับส่งไม่ดีเท่าที่ควร อาจมีส่วนที่ข้อมูลตกหล่นได้

คุณสมบัติของสถาปัตยกรรมเครือข่าย

Fault Tolerance หมายถึง คุณสมบัติของระบบที่สามารถปฏิบัติงานได้แม้ว่าองค์ประกอบภายในบางอย่างจะเสื่อมประสิทธิภาพและรวมถึงเป็นระบบป้องกันการล้มเหลวของระบบเครือข่าย
Scalability คือ การจัดการผู้ใช้งานในระบบให้ราบรื่นและสามารถทำการรองรับและต่อขยายระบบ SCADA กับส่วนต่างๆ ของอุปกรณ์ 
Quality of Service คือ การให้บริการพื่อการส่งข้อมูลบนเครือข่ายโดยมีการรับประกันว่าการส่งข้อมูลจะเป็นไปตามคุณภาพ และเงื่อนไขที่เราต้องการ
Security คือ การรักษาความปลอดภัยและการป้องกันผู้ที่ไม่หวังดีจะบุกรุกเข้ามาในระบบ

อธิบายคำศัพท์ด้านระบบเครือข่ายต่อไปนี้

Protocol คือ ระเบียบและข้อกำหนดของรูปแบบและการตอบรับข้อมูลระหว่างการสื่อสาร้อมูลไปยังปลายทางได้ถูกต้อง รวมถึงมาตรฐานที่ใช้เพื่อให้ตัวรับและตัวส่งสามารถสื่อสารได้สำเร็จ
Telnet      คือ โปรแกรมที่ใช้ติดต่อเข้าไปทำงานในเครื่องบริการที่ติดตั้งระบบปฏิบัติการ Unix หรือ Linux
Hacker    คือ ผู้บุกรุกเข้าสู่ระบบโดยไม่ได้รับอนุญาตแต่ไม่ทำลายข้อมูลหรือระบบ
Port         คือ ช่องทางในการรับส่งข้อมูล
NAT         คือ เป็นมาตรฐานของ RFC ที่จะสามารถแปลงIP หลายๆ ตัวที่ใช้ภายในเครือข่ายเดียวกันให้ติดต่อกับเครือข่ายอื่นโดยใช้ IP เดียวกันได้
FTP         คือ เป็นรูปแบบมาตรฐานที่ใช้สำหรับการส่งไฟล์หรือรับไฟล์ ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นลูกข่ายที่เรียกว่าไคลเอนต์ (client) กับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นแม่ข่ายที่เรียกว่า โฮสติง(hosting) หรือ เซิร์ฟเวอร์ (server)
Static Route คือ เป็นการเลือกเส้นทางที่เรียบง่าย และสามารถตั้งค่าการทำงานบน router ได้ง่ายโดยเฉพาะกับเครือข่ายที่มีขนาดเล็ก
Mobile Device คืออุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถพกพาได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ เครื่อง PDA และ Notebook เป็นต้น
Packet     คือ เป็นการรวบรวมไฟล์ข้อมูลเล็กๆ เข้าไว้ด้วยกัน ให้เป็นไฟล์ใหญ่หนึ่งไฟล์หรือเรียกว่าหนึ่ง Packet
DNS Server คือ โปรโตคอลที่ใช้ในการกำหนด IP Address อัตโนมัติให้แก่เครื่องลูกข่ายบนระบบ มีหน้าที่แจก IP ในเครือข่ายไม่ให้ซ้ำกัน ลดความซ้ำซ้อน