โปรโตคอลคืออะไร

กำหนดขึ้นมาเพื่อใช้สื่อสารบนระบบเครือข่าย Internet ซึ่งหมายเลข IP Address ถูกกำหนดตายตัวไม่สามารถที่จะทำการแก้ไขได้ จะต่างกับหมายเลข MAC address ( Media Access Control Address ) ซึ่งเป็นหมายเลขประจำตัวอุปกรณ์และไม่นิยมใช้บนเครือข่ายเพราะจะทำให้เกิดปัญหามาก เมื่อมีการย้ายเครื่องใหม่จำต้องมีการกำหนดระบบเครือข่ายใหม่ ( Configuration ) จำตัวเลขได้ยากกว่า

การทำงานของโปรโตคอล IP จำต้องอาศัย IP Address เพื่อระบุและอ้างอิงอุปกรณ์ต่างๆที่ต่ออยู่ในเครือข่าย ซึ่งค่า IP Address จะเป็นค่าตัวเลขขนาด 32 บิต ถูกแบ่งออกเป็นส่วนละ 8 บิต 4 ส่วน และคั่นแต่ละส่วนด้วยเครื่องหมายจุด ( . ) ดังนั้นค่าตัวเลขในแต่ละส่วนจะมีได้ตั้งแต่ 0 ถึง 255(2⁸ ) เช่น 205.144.78.1ฯลฯ นอกจากนี้ IP Address บางหมายเลขจะถูกสงวนการใช้ไว้เพื่อที่จะทำหน้าที่พิเศษเป็น Loop Back เพื่อเป็นแอดเดรสย้อนกลับสำหรับค่าอุปกรณ์นั้นเช่น 127.0.0.0

ค่าของ IP Address จะถูกกำหนดออกเป็น 2 ความหมายคือ ค่าของหมายเลขอุปกรณ์ในเครือข่ายและค่าของหมายเลขเครือข่าย เช่น มีเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องต่ออยู่บนเครือข่ายโดยมี IP Address ประจำตัวคือ 205.144.78.2 และ 205.144.78.3 แสดงให้เห็นว่าหมายเลข 205.144.78 นั้นบอกได้ว่าทั้ง 2 เครื่องนั้นต่ออยู่บนเครือข่ายเดียวกัน แต่มีหมายเลขประจำตัวเครื่องที่แตกต่างกันคือ 2 และ 3 ตามลำดับ

เพื่อมิให้มีการแจกจ่ายหมายเลข IP Address ที่ซ้ำซ้อนกันจึงมีหน่วยงานกลางทำหน้าที่กำหนด IP Addressและแจกจ่ายเลขหมายให้แต่ละองค์กรใช้งานคือหน่วยงานInterNIC(Internet Network Information Center ) เป็นผู้ดูแลบานข้อมูลการแจกจ่ายแอดเดรส

IPv4 และ IPv6

..จากที่ผ่านมาในช่วงหลายทศวรรษ จะเห็นได้ว่าหมายเลขไอพีแอดเดรสของ IPv4 ลดลงเป็นอย่างมาก ทำให้มีการพัฒนาวิธีการทำซับเน็ต (Subnetting) และวิธี CIDR ขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานหมายเลขไอพีที่มีอยู่ แต่จากการขยายตัวทางโครงข่ายอินเทอร์เนทอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน ทำให้ หมายเลขไอพีแอดเดรส 4 พันล้านหมายเลขหมดลงในที่สุด จึงต้องมีการคิดค้นโปรโตคอลตัวใหม่ขึ้นมาแทนที่โปรโตคอลชุด IPv4 ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

ปี ค.ศ. 1991องค์กร IETF จึงเริ่มโครงการวิจัยเพื่อการศึกษาค้นคว้าหาแนวทางพัฒนาในรูปแบบใหม่ขึ้น โดยอ้างถึงโปรโตคอลดังกล่าวในชื่อ ไอพียุคถัดไป ( IPng: IP next generation ) ซึ่งผลการวิจัยต่อเนื่องจนถึงปัจจุบันมีการกำหนดมาตรฐานที่ชัดเจน และเรียกโปรโตคอลตัวใหม่อย่างเป็นทางการว่า IPv6 หรือโปรโตคอลไอพีรุ่น 6 ซึ่งพื้นฐานการทำงานจะยึดมาจากข้อกำหนดของ IPv4 เพื่อให้สอดคล้องและรองรับความต้องการของรูปแบบการสื่อสารสมัยใหม่ สามารถสรุปเป็นหัวข้อใหญ่ๆได้ดังนี้คือ

- มีการเพิ่มและขยายขนาดของหมายเลขไอพีแอดเดรสจากเดิม 32 บิต เป็น 128 บิต ซึ่งมีขนาดใหญ่มากถึง 3.4*10 ³⁸ หมายเลขเมื่อเทียบกับไอพีแบบเดิม

ที่มีขนดเพียง4*10 ⁹

- มีการพัฒนากลไกการติดตั้งหมายเลขอย่างอัตโนมัติให้กับอุปกรณ์แต่ละตัว ทำให้สะดวกและง่ายแก่การใช้งานและการดูแลระบบ

- ลดความซับซ้อนของเฮดเดอร์ลงโดยการปรับเปลี่ยนโครงสร้างใหม่ให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้น ช่วยให้การประมวลผลแพ็กเกตทำได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

- มีการใช้โครงสร้างเฮดเดอร์ที่สามารถเพิ่มขยายได้อย่างเป็นระบบ แทนโครงสร้างแบบเดิมที่กำหนดรูปแบบตายตัวและมีข้อจำกัดขนาดของเฮดเดอร์ ทำให้สามารถรองรับเทคโนโลยีสมัยใหม่ได้

- มีการกำหนดไอพีแอดเดรสชนิดใหม่ ที่เรียกว่า เอนีคาสต์แอดเดรส (anycast address) เพิ่มเข้ามาช่วยให้กระบวนการเลือกเส้นทาวของแพ็กเกตมีขีดความสามารถมากขึ้น

- มีการกำหนดลำดับความสำคัญของการส่งผ่านข้อมูลหลายระดับ เพื่อให้การส่งผ่านข้อมูลมีความสอดคล้องกับทราฟฟิกแต่ละประเภท ทำให้ระบบสามารถประกันคุณภาพของการให้บริการได้

- เพิ่มมาตรการการรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลที่ส่งผ่านระบบ ดูแลปกป้องความเป็นส่วนตัวของข่าวสาร

ไอพีแอดเดรสของ IPv6

ในการติดต่อโดยผ่านโปรโตคอล IPv6 สามารถแบ่งการติดต่อได้ 3 แบบคือ

1. ยูนิคาสต์ (Unicast) เป็นหมายเลขประจำตัวของอินเทอร์เฟซแต่ละแห่งสำหรับโฮสต์ เครื่องคอมพิวเตอร์ หรือ เราเตอร์ ( Roueter )หรือกล่าวคือการกำหนดหมายเลข IP Address ให้กับเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ถ้ามีการส่งแพ็กเกตไปที่หมายเลขแอดเดรสแบบยูนิคาสต์ แพ็กเกตดังกล่าวจะถูกส่งไปยังตำแหน่งของอินเทอร์เฟซตามที่ระบุ โดยแบบยูนิคาสต์จะแบ่งได้ 3 ลักษณะคือ

- Provider-based address ใช้กำหนดให้กับผู้ให้บริการอินเตอร์เนตหรือบริษัท ISP ซึ่งข้อมูลของไอพีแอดเดรส จะมีส่วนของ Provider ID และ Subscriber ID อยู่ด้วยเพื่อบอกให้ทราบว่าเป็นของ ISP ใด

- Site-local-use address เป้นการกำหนดแอดเดรส v6 ให้กับองค์กรที่ต้องการใช้ โปรโตคอล TCP/IP แต่ไม่ได้เชื่อมต่อกับอินเตอร์เนต เรียกว่าเป็นการใช้งานแบบอินทราเนทในเบื้องต้น

- Link-local use address ใช้กำหนดให้กับเครือข่ายที่เชื่อมต่ออยู่กับอินเตอร์เนทตลอดเวลา

รูป unicast

2. มัลติคาสต์ ( Multicast ) เป็นการส่งข้อมูลจากที่ๆหนึ่งให้กับกลุ่มของผู้รับใดๆกลุ่มหนึ่งที่กำหนดไว้ตามเงื่อนไข เรียกว่าเป็นการส่งแบบ One-to-Many ซึ่งจะแตกต่างจากการส่งข้อมูลแบบ Broadcast ที่ส่งข้อมูลแบบ One-to-All คือ ทำการส่งให้ทุกคนที่ต่ออยู่บนเครือข่าย ซึ่งการที่ขนาดของไอพีแอดเดรสที่ใหญ่กว่าแบบเดิมทำให้ มีไอพีแอดเดรส ที่ทำหน้าที่ multicast มีจำนวนมากกว่าโดยโครงสร้างจะเป็นดังรูป

รูป multicast

3. เอนี่คาสต์ (Anycast) เป็นไอพีแอดเดรสที่เกิดขึ้นใหม่อยู่ภายใต้การกำหนดจากหมายเลข multicast address ทำหน้าที่คล้าย multicast ที่สามารถกำหนดค่าหมายเลขให้มีจุดเชื่อมต่อได้มากกว่า 1 เลขหมาย ซึ่งการส่งข้อมูลไปยัง ไอพีแอดเดรสที่เป็น Anycast นี้จะเหมือนกับการส่งข้อมูลให้กับทุกคนในกลุ่มของ อินเทอร์เฟซเดียวกัน