OSI Model คือมาตรฐานกลางที่ใช้ในระบบเน็ตเวิร์กทั่วโลกเลย โดยมีการกำหนดไว้ 7 เลเยอร์ ในการทำงานของเน็ตเวิร์กนั้นจะต้องทำงานผ่าน 7 เลเยอร์เหล่านี้
ทีมแอปพลิเคชัน บ.มหาจักรฯ
Basic Network เป็น Workshop ที่จัดขึ้นโดยมหาจักรฯ เมื่อปี 62 ผู้บรรยายได้กล่าวว่า เรื่องเน็ตเวิร์กนั้นมีเนื้อหากว้างมาก งานสัมมนาครั้งนี้ได้เน้นเฉพาะเนื้อหาส่วนที่ใช้งานด้านเสียงจริงๆ ฉะนั้นสาระเชิงลึกจะไม่กล่าวถึง เราจะอธิบายเฉพาะส่วนที่จำเป็นต่องานด้านระบบเสียงเท่านั้น ในช่วง 4-5 ปีที่ผ่านมา ปฎิเสธไม่ได้เลยว่างานระบบเสียงจะเจออุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับระบบเน็ตเวิร์กมากขึ้น
ตัวอย่างการ์ดออปชันเชื่อมต่อ Dante เน็ตเวิร์ก สำหรับคอนโซล Soundcraft
เราได้เห็นสาย LAN กันมากขึ้น สมัยก่อนแม้แต่ในบ้านเราเองก็ไม่ค่อยเจอสาย LAN เว้นเสียแต่เราไปสถานที่ที่เขาทำงานเกี่ยวข้องกับเรื่องเหล่านี้ แต่ในช่วงหลังเชื่อว่าทุกบ้านเริ่มมีสาย LAN
ปัจจุบันระบบอินเตอร์เน็ตในบ้านที่มาจากผู้ให้บริการต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นค่าย True, 3BB, CAT ฯลฯ ยิ่งเป็นบ้านสมัยใหม่ที่เป็นสมาร์ทโฮมนั้น มีสาย LAN กว่าครึ่งหนึ่งก็ว่าได้ แต่เดิมอาจจะมีแค่สายไฟ สายสัญญาณ แต่จากนี้ไปเราจะเห็นเน็ตเวิร์กมาเกี่ยวข้องมากขึ้น
เน็ตเวิร์กในระบบเสียงควรรู้อะไรบ้าง
เรื่องเน็ตเวิร์กในระบบเสียงนั้นเราต้องรู้อะไรบ้าง มี 5 หัวข้อหลักๆ ที่จะกล่าวถึงดังนี้
หัวข้อแรกเราจะข้ามไปแบบเร็วๆ เป็นเรื่องของ OSI Model หัวข้อนี้มันเป็นแบบจำลองให้เราเห็นภาพว่าระบบเน็ตเวิร์กมันทำงานอย่างไร มันมีจุดกำเนิด มีการทำงานแต่ละชั้นอย่างไร อย่างเราเห็นสาย LAN หนึ่งเส้น ส่งข้อมูลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่นั้น ภายในมันมีอะไรซับซ้อนมากกว่าที่เราเห็น เพราะมีการแบ่งกันทำงานเป็นส่วนๆ ค่อนข้างมาก
หัวข้อที่สองจะกล่าวถึงอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับระบบเน็ตเวิร์ก อาทิ พวก Hub, Switch และ Router ซึ่งเรามักจะเจอในงานเครื่องเสียงกันบ่อยๆ มันแตกต่างกันอย่างไร มันทำงานอย่างไร และมันทำหน้าที่อะไร อันที่จริงในระบบเน็ตเวิร์กมีอุปกรณ์มากกว่านี้ เช่น Backbone Switch, Core Switch, Fiber optic, สาย Serial, Parallel เราจะไม่กล่าวถึง
หัวข้อที่สาม Topology เป็นเรื่องของการเชื่อมต่ออุปกรณ์แต่ละอุปกรณ์มันสามารถทำได้กี่วิธี มันเชื่อมต่อกันตรงๆ หรือไม่ หรือว่ามันต้องผ่าน Switch, Hub เสียก่อน
หัวข้อที่สี่ เป็นเรื่องที่ขอเน้นย้ำเลย นั่นคือ IP Address, Subnet, Gateway มันคืออะไร เราจะตั้งมันอย่างไร เพื่อให้แต่ละอุปกรณ์สามารถสื่อสารกันได้ และหากต้องการสื่อสารให้ดีที่สุดต้องทำอย่างไร
หัวข้อสุดท้าย ถือเป็นเรื่องนิยมพูดถึงกันมาก คือ ไวร์เลสเน็ตเวิร์ก (Wireless Network) ส่วนนี้เราจะได้รู้ว่าไวร์เลสมันมีเลขมาตรฐานแต่ละเลขต่างกันอย่างไร เลข IEEE มันคืออะไร เราควรจะซื้อแบบไหนจึงจะดี ตัวไหนความเร็วสูง หรือความเร็วต่ำ และตัวไหนเหมาะกับงานของเรา Wi-Fi มีแชนแนลด้วยหรือ แบนด์วิธของแชนแนล Wi-Fi คืออะไร
หากรู้เรื่องเหล่านี้จะทำให้ระบบเน็ตเวิร์กเราดีขึ้นอย่างไร รวมถึงเรื่องของ Wi-Fi 2.4GHz กับ 5GHz เราควรเลือกใช้อันไหน ตัวไหนเร็วกว่า และตัวไหนเหมาะกับงานของเรา สังเกตว่าระบบเน็ตเวิร์กมันเข้ามาเกี่ยวข้องกับชีวิตของเราตลอดเวลา ทั้งในด้านภาพ และด้านเสียง
OSI Model
สำหรับ OSI Model มันคือมาตรฐานกลางที่ใช้ในระบบเน็ตเวิร์กทั่วโลกเลย โดยมีการกำหนดไว้ 7 เลเยอร์ ในการทำงานของเน็ตเวิร์กนั้นจะต้องทำงานผ่าน 7 เลเยอร์เหล่านี้ มันถูกซ่อนไว้ในทุกๆ อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับเน็ตเวิร์ก การที่เราเล่นอินเตอร์เน็ตได้ โดยการเปิดเว็บไซต์เช่นพวก Google จากคอมพิวเตอร์หรือจากมือถือได้ มันเกิดจากการทำงานผ่านทั้ง 7 เลเยอร์นี้ สำหรับ OSI ทั้ง 7 เลเยอร์มีอะไรบ้าง
เลเยอร์ที่ 7 – Application
ซอฟต์แวร์ประเภท BitTorrent จัดอยู่ใน Application Layer
สำหรับเลเยอร์ที่ 7 เป็นเลเยอร์ของแอปพลิเคชัน เมื่อมีการส่งข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นสัญญาณภาพหรือสัญญาณเสียง จะเป็นไฟล์อีเมล์อะไรก็ตาม โดยเลเยอร์นี้จะทำหน้าที่แปลงภาษาของมนุษย์ให้เป็นภาษาดิจิตอลเสียก่อน ผ่านซอฟต์แวร์หรือแอปฯ เช่น กรณีเราต้องการส่งอีเมล์ เราจะเปิดเว็บเบราเซอร์ขึ้นมากก่อน
หากไม่มีเบราเซอร์เราไม่สามารถส่งอีเมล์ได้ หรือกรณีต้องการ Chat คุยกับเพื่อนผ่านมือถือ เราต้องเปิด LINE แอปพลิเคชันเสียก่อน เราต้องเปิดมันเพื่อที่จะส่ง Text หรือข้อความไปหาเพื่อน ทั้งนี้ก็เพื่อจะให้มนุษย์สามารถใช้งานได้ ไม่เช่นนั้นเราต้องป้อนตัวเลข 01010 ลงไปในเครื่อง ซึ่งคนทั่วไปไม่รู้เรื่องแน่นอน ดังนั้น จึงต้องเชื่อมโยงตัวเราเข้าสู่ความเป็นดิจิตอลเสียก่อน
เลเยอร์ที่ 6 – Presentation
หลังจากเราป้อนข้อมูลเข้าไปในแอปพลิเคชันแล้ว เมื่อมีการแปลงภาษามนุษย์เป็นภาษาดิจิตอลเรียบร้อยแล้ว เลเยอร์ที่ 6 เรียกว่าพรีเซนเตชัน มันเป็นกระบวนการหนึ่งที่ใช้นำเสนอข้อมูล เช่นกรณีเราอัพโหลดขึ้นไปในเว็บ ระบบจะรู้ว่าไฟล์รูปนี้นามสกุล .jpg มันก็จะเปลี่ยนรูปแบบให้เป็นข้อมูลเรียบร้อย เป็นรูปแบบข้อมูลภาพหรือเสียง เป็นรูปแบบการสตรีมมิ่งสัญญาณจากมิกเซอร์ไปหาสเตจบ็อกซ์
Presentation Layer จะรับผิดชอบรูปแบบการตรวจเช็คข้อมูลว่า เป็นไฟล์ประเภทใด เช่นรูปภาพ Jpeg เอกสาร และ VDO (ภาพนี้เป็นไฟล์ Jpeg)
นี่คือลักษณะของพรีเซนเตชัน เพราะมันจะมีรูปแบบในการส่งข้อมูล ระบบในอุปกรณ์จะจัดให้มันเป็นแพทเทิร์นแบบเดียวกัน เช่น กรณีเราใช้โพรโตคอล Dante เน็ตเวิร์ก ระบบก็จะจัดสัญญาณเสียงที่ออกมาจากไมค์ปรีให้เป็นข้อมูลชุดที่จะส่งไป ในหนึ่งวินาทีจะส่งอะไรบ้าง เลขตัวหน้าเป็น Sequence ถัดมาเป็น Parity bit ตามด้วยข้อมูลจริงของเสียง ตามด้วย Bit ปิดท้าย เหล่านี้เป็นข้อมูลเชิงลึกที่เราไม่ได้ยุ่งกับมันอยู่แล้ว
เลเยอร์ที่ 5 – Session
เลเยอร์นี้เรียกว่าเซสชัน หลังจากเราได้ข้อมูลมาเป็นชุดข้อมูลแล้ว เซสชันเลเยอร์จะทำหน้าที่ในลำดับถัดไป โดยทำหน้าหลักของเซสชันคือเปิดประตูการส่งข้อมูล เช่น กรณีเราจะส่ง LINE หาเพื่อน เราต้องกด Send ปกติคงไม่มีใครรอให้เราส่งข้อมูลไปตลอดเวลา กล่าวคือเราไม่ได้พิมพ์ตัวอักษรแล้วระบบส่งไปยังปลายทางในทันที
เมื่อเรากำลังพิมพ์ข้อความ ระหว่างนี้เซสชันจะรอว่า เมื่อไหร่เราจะส่งข้อความนั้น หากกด Send เมื่อไหร่ ถือว่าเป็นการเปิดเซสชันทันที และข้อมูลทั้งชุดจะถูกส่งไปทั้งชุด ระบบจะไม่เปิดเซสชันค้างไว้เพราะว่า หากทุกคนเปิดเซสชันค้างไว้จะเป็นการโหลดทรัพยากรของเน็ตเวิร์กอย่างมาก เท่ากับว่าทุกคนจะส่งทุกสิ่งอย่างในลักษณะรีลไทม์ซึ่งเป็นไปไม่ได้ เมื่อจะส่งก็แจ้งระบบว่าจะส่ง เหมือนกับเวลาใช้งานโทรศัพท์ หากต้องการคุยกับแม่ หยิบโทรศัพท์ขึ้นมาไม่ใช่ว่าแม่อยู่ในสายทันที เราจะต้องกดเบอร์โทรก่อนเพื่อเปิดเซสชัน
เช่นเดียวกับระบบเสียง อย่าง Dante เน็ตเวิร์ก เราจะต้องทำการกด Enable มันก่อน มันก็จะสื่อสารกับปลายทางว่าพร้อมรับหรือไม่ เราพร้อมส่งแล้วนะ เมื่อเซสชันถูกเปิดใช้งานก็จะถูกส่งต่อให้เลเยอร์ถัดไป
เลเยอร์ที่ 4 – Transport
เลเยอร์ทรานสปอร์ต หน้าที่ของเลเยอร์นี้จะทำหน้าที่ในการส่งข้อมูล เปรียบได้กับระบบโลจิสติกส์ ซึ่งสามารถส่งได้ 2 แบบ คือ
- ส่งแบบ TCP เป็นวิธีการส่งแบบไม่รีลไทม์ เช่น กรณีต้องการปรับ Gain ของไมค์ เมื่อเรากดที่ซอฟต์แวร์เพื่อเพิ่มค่ามันจะส่งแบบ TCP ซึ่งจะไม่ส่งแบบรีลไทม์แต่ระบบจะส่งคำสั่งนี้ให้แน่นอน การันตีว่าส่งถึงปลายทางแน่นอน กรณีส่งไม่ถึงระบบจะส่งซ้ำ
- การส่งแบบ UDP เป็นวิธีการส่งแบบรีลไทม์ เมื่อส่งปุ๊บมันจะไปปั๊บทันที อันไหนไปไม่ถึงปลายทางจะถูกตัดทิ้ง
หากเปรียบเทียบระหว่าง TCP (Transmission Control Protocol) กับ UDP (User Datagram Protocol) ยกตัวอย่างเช่น การส่งแบบ TCP จะเหมือนการส่งข้อความใน LINE เราจะต้องรอมันเช็คเครื่องหมายถูก 2 ครั้ง ถ้าเครื่องหมายขึ้นหนึ่งครั้งหมายถึงข้อความนั้นถูกส่งไปแล้ว แต่ปลายทางยังไม่ได้รับ เมื่อเครื่องหมายถูกอันที่สองแสดงขึ้น แปลว่าปลายทางได้รับข้อความนั้นแล้ว เราจึงรู้ว่า ‘ฉันทักไปเธออ่านแล้วนะ แต่ไม่ตอบ’ เราจะรู้ว่าฝั่งนั้นได้รับแล้ว
ดังนั้นรูปแบบ TCP จึงการันตีว่าส่งถึงแน่ๆ แต่ถ้าไม่ถึงมันจะฟ้องเราว่าส่งไปไม่ถึงผู้รับ ส่วน UDP นั้น เป็นการส่งข้อมูลแบบ YouTube จะสังเกตว่าหากเน็ตเราช้า จะเกิดอาการกระตุก สาเหตุที่กระตุกเพราะข้อมูลส่งมาไม่ทัน จึงมีการตัดบางส่วนทิ้ง เช่น เราต้องการดูคลิปจากออสเตรเลีย มันอาจจะวิ่งไปที่ญี่ปุ่นก่อน เกิดเหตุการณ์อะไรไม่ทราบ ทำให้บางเฟรมหายไป นี่คือลักษณะ UDP ในระบบเสียงนั้นเราต้องการข้อมูลในแบบรีลไทม์ ไม่ว่าจะเป็น Dante เน็ตเวิร์กหรือ CobraNet และ ฯลฯ ล้วนส่งด้วยโพรโตคอล UDP
ดังนั้นสัญญาณถ้ามันมาได้ มันก็จะมา แต่หากมาไม่ทันเสียงจะขาดหายไปเลย อาการนี้เรียกว่าดร็อปเอาท์ (dropout) จะไม่มีการบอกว่า วินาทีที่ 3 ยังมาไม่ถึงแล้วร้องขอกลับไปให้ส่งซ้ำอีกครั้ง ไม่งั้นมันจะช้าทั้งกระบวนการ สิ่งที่เป็นรีลไทม์ก็จะไม่เกิดขึ้น
สำหรับเลเยอร์ 7, 6, 5, 4 นั้น ผู้ใช้งานไม่มีสิทธิ์เข้าไปแก้ไขอะไรได้ ผู้คิดค้นเข้าออกแบบระบบไว้แล้ว ในฐานะผู้ใช้งาน เราไม่สามารถเข้าเปลี่ยนแปลงได้ อย่างไรก็ดี เลเยอร์ 3, 2, 1 ผู้ใช้สามารถควบคุมได้
เลเยอร์ที่ 3 – Network
เลเยอร์เน็ตเวิร์กจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปหาผู้ที่อยากได้ข้อมูล สมมติว่า มีใครสักคนเล่นอินเตอร์เน็ตอยู่ในห้อง เส้นทางเน็ตอาจต้องผ่านเราท์เตอร์ซึ่งเราท์เตอร์ตัวนั้น จะจ่ายสัญญาณเน็ตให้ทุกคน บางคนต้องการไปเว็บไซต์ A อีกคนต้องการไปเว็บ B เมื่อมีการเข้าเว็บไซต์ใดๆ มันจะต้องผ่านเราท์เตอร์ตัวนี้เสมอ
จากนั้นเราท์เตอร์จะส่งข้อมูลไปหาเน็ตภายนอก มีคนต้องการเข้าเว็บไซต์ A, B, C เยอะแยะเลย ภายหลังจะได้ข้อมูลกลับมา ในห้องนั้นอาจมีสัก 100 คน ก็จะมีการส่งคำสั่งร้องขอ 100 คำสั่ง เมื่อเราท์เตอร์ดึงข้อมูลกลับมาแล้ว มันจะรู้ได้อย่างไรว่าใครร้องขอเว็บไซต์อะไรบ้าง มันจะดูจากไอพีแอดเดรส
ถ้าเราต้องการไปเว็บไซต์ Google มันจะเก็บข้อมูลเครื่องนั้นไว้ โดยจำเลขไอพีแอดเดรส อุปกรณ์ที่เราส่งคำสั่งร้องขอไป ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ มือถือหรืออื่นๆ ก็ตาม จะมีเลขไอพีแอดเดรสแปะไปด้วย เราท์เตอร์จะเป็นผู้บันทึกว่าไอพีแอดเดรสนั้นต้องการไปเว็บไซต์ Google เมื่อได้ข้อมูลจาก Google แล้วระบบจะไล่เช็คว่าใครที่ร้องขอไว้ จากนั้นจะส่งข้อมูลกลับไปหาไอพีแอดเดรสที่ร้องขอแต่แรก นี่คือหน้าที่ของเน็ตเวิร์กเลเยอร์
เลเยอร์ที่ 2 – Data Link
เลเยอร์นี้จะไม่ฉลาดเหมือนเลเยอร์เน็ตเวิร์ก ดาต้าลิงก์เลเยอร์นั้นจะทำหน้าที่กระจายสัญญาณ โดยภายในนั้นจะมี Hub อยู่ มันจะกระจายสัญญาณไปหาทุกๆ คนที่อยู่ในระบบทั้งหมด จำง่ายๆ คือดาต้าลิงก์จะมี Hub ส่วนเน็ตเวิร์กเลเยอร์จะมีเราท์เตอร์
เลเยอร์ที่ 1 – Physical
เมื่อเรามีอินเตอร์เน็ต มีทุกสิ่งอย่าง แต่ไม่มีสาย LAN เราจะเล่นอะไรไม่ได้เลย ฟิสิคัลเลเยอร์มันก็คือเส้นลวดทองแดงที่จับต้องได้ ซึ่งมันจะสนใจแค่ว่าหากมีแรงดันไฟฟ้าระบบก็จะส่งข้อมูลหรือสัญญาณต่อไป รับเลข 0 มา ส่งเลข 0 หรือรับเลข 1 มา ส่งเลข 1 เงื่อนไขฟิสิคัลเลเยอร์จะขอแค่เส้นทองแดงไม่ขาดชำรุด หรือสัญญาณในอากาศไม่ถูกรบกวน ก็จะส่งสัญญาณกันได้ สำหรับฟิสิคัลเลเยอร์นั้นสามารถส่งได้ 2 แบบคือใช้สายทองแดง เช่น สาย LAN พวก Cat5, Cat6 ส่วนแบบที่ 2 ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสื่อสารผ่านอากาศ ถือเป็นฟิสิคัลเลเยอร์เช่นกันเพียงแต่เรามองไม่เห็นเท่านั้นเอง
ในการส่งข้อมูล เช่น LINE เมื่อมีการพิมพ์ข้อความ แล้วระบบทำการแปลงเป็นตัวอักษร ตามด้วยการกด Send เพื่อเปิดเซสชันเลเยอร์ จากนั้นสาย LAN ที่มีการเชื่อมต่อถึงกันในแต่ละทวีป แต่ละประเทศ โดยสื่อสารหากัน ขณะเดียวกันก็บอกว่าเราคือไอพีแอดเดรสเลขนี้นะ จากนั้นระบบจะส่งหากันไปเป็นทอดๆ และอีกฝากจะมีผู้รับ รับผ่านสาย LAN จากนั้นค่อยแตกแยกย่อยออกไป และสุดท้ายจะถูกส่งไปยังแอปพลิเคชันเดียวกับต้นทาง ว่าไปแล้วภายในระบบมันมีกระบวนการลึกมาก แต่เราไม่จำเป็นต้องรู้ทั้งหมด ให้เราทำความเข้าใจเฉพาะเลเยอร์ 1, 2, 3 ก็พอ นั่นคือฟิสิคัลเลเยอร์ ดาต้าลิงก์เลเยอร์ และเน็ตเวิร์กเลเยอร์
สำหรับเนื้อหาในตอนถัดไป จะกล่าวถึงอุปกรณ์ในระบบเครือข่าย (Network Component)
บทความที่เกี่ยวข้อง :
Ui24R : เวิร์กช็อปการต่อพ่วงมิกเซอร์ 2 เครื่อง (01)
สอบถามเรื่องเน็ตเวิร์กสำหรับงานเสียงเพิ่มเติมได้ที่:
บริษัท มหาจักรดีเวลอปเมนท์ จำกัด
โทร. 02-2560020
Website: www.mahajak.com
Youtube : Mahajak Channel
Line : @MahajakPro