อินเทอร์เน็ตเป็นหนึ่งในนวัตกรรมยิ่งใหญ่ที่สุดของเรา
ล้านล้านคนใช้อินเทอร์เน็ตทุกวินาที และมันเปลี่ยนแปลงหลายด้านของชีวิตเรา - จากการสร้างงานใหม่และวิธีทำงานใหม่ ไปจนถึงการส่งผลต่อวิธีบริโภคข่าวและการตัดสินใจ
แม้จะมีมานานแล้ว เทคโนโลยีพื้นฐานที่ขับเคลื่อนมันก็ไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนักนับตั้งแต่การประดิษฐ์
ในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับ Internet Protocol หรือ IP - คืออะไร ทำงานอย่างไร และความแตกต่างระหว่างเวอร์ชันต่างๆ
คอมพิวเตอร์สื่อสารผ่านอินเทอร์เน็ตอย่างไร
คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ทั่วไป เชื่อมต่อและสื่อสารกันบนอินเทอร์เน็ต 2 วิธี: ผ่านสายเคเบิลใต้สมุทรจำนวนมหาศาล หรือแบบไร้สาย
ข้อมูลถูกแยกเป็นแพ็กเก็ต (Packets) หรือชิ้นข้อมูลเล็กๆ ที่ถูกส่งโดยเราเตอร์ไปยังปลายทางที่ถูกต้องและกลับมา
อย่างไรก็ตาม เพื่อให้คอมพิวเตอร์สื่อสารกันได้ ต้องมีภาษาการสื่อสารร่วมที่ตกลงกันไว้ล่วงหน้า และอุปกรณ์ทุกตัวเข้าใจ
ความจำเป็นในวิธีการสื่อสารมาตรฐานระหว่างการแลกเปลี่ยนข้อมูล นำไปสู่การสร้างโปรโตคอล (Protocols)
โปรโตคอลสำคัญหนึ่งคือ Internet Protocol หรือ IP
Internet Protocol มีไวยากรณ์เฉพาะ กำหนดชุดกฎและรูปแบบที่ระบุไว้สำหรับการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ผ่านเครือข่ายต่างๆ มันทำให้การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์เป็นไปได้
กฎเหล่านี้ครอบคลุมหลายสิ่ง เช่น:
- ระบุและค้นหาตำแหน่งอุปกรณ์แต่ละตัวบนเครือข่าย
- ให้อุปกรณ์สื่อสารกันได้
- สั่งการรูปแบบและการถ่ายโอนแพ็กเก็ตข้อมูล
- กำหนดว่าแต่ละแพ็กเก็ตจะไปถึงปลายทางอย่างไร
- เลือกเส้นทางเร็วที่สุดและมีประสิทธิภาพที่สุดสำหรับเราเตอร์
- ตัดสินใจจัดการข้อผิดพลาดเมื่อเกิดขึ้น
ทุกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายต้องมีวิธีระบุตัวตนข้ามเครือข่ายต่างๆ
เมื่อคุณต้องการส่งจดหมายให้ใครคุณต้องมีวิธีระบุบ้านคนนั้น เพื่อไปรษณีย์ทราบว่าส่งที่ไหน คุณไม่อยากให้จดหมายส่งผิดคน!
นั่นคือเหตุผลตอนส่งจดหมาย คุณใส่ที่อยู่บ้านเฉพาะของผู้รับเป็นที่อยู่ปลายทาง และที่อยู่บ้านของคุณเป็นที่อยู่ส่งกลับ
แต่ละหลังคาเรือนมีที่อยู่เฉพาะตัว แยกและระบุตัวตน
เช่นเดียวกัน วิธีระบุคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์บนอินเทอร์เน็ต เพื่อส่งและแลกเปลี่ยนข้อมูล คือ การรู้ IP Address ของพวกมัน
เพื่อส่งอีเมลให้ใคร คุณต้องรู้ IP Address ของคอมพิวเตอร์พวกเขา อีเมลถูกแยกเป็นชิ้นเล็กๆ หรือแพ็กเก็ต วิธีที่พวกมันไปถึงปลายทางที่ถูกต้องคือ แต่ละแพ็กเก็ตมีข้อมูล IP ด้วย
ตอนส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต ต้องมีที่อยู่ปลายทางและที่อยู่ส่งกลับบนแต่ละแพ็กเก็ต IP Addresses คือวิธีคอมพิวเตอร์หากันและรู้ตำแหน่ง
Internet Protocol รับผิดชอบกำหนดรูปแบบการกำหนดที่อยู่ IP
IP Address คืออะไร?
IP Address คือที่อยู่เครือข่าย และทุกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะได้รับหนึ่งอัน
IP Address คือลำดับตัวเลขเฉพาะตัวที่มอบหมายให้อุปกรณ์ เขียนในรูปแบบที่กำหนด มันระบุตัวตนทุกอุปกรณ์ในเครือข่ายเชื่อมต่อกันได้ทั่วโลก
เช่นที่กล่าวไว้ก่อนหน้า แพ็กเก็ตถูกส่งไปปลายทางที่ถูกต้องและตั้งใจ และอุปกรณ์สามารถส่งและรับข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตได้ เพราะแต่ละอุปกรณ์ได้รับ IP Address เฉพาะตัว
คุณน่าจะไม่ต้องจัดการ IP Address โดยตรงหรือจดจำใดๆ เพื่อส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ต - ทุกอย่างเกิดขึ้นเบื้องหลัง
หากอยากรู้ IP Address ของตัวเอง ไปที่ Google.com พิมพ์ "What's my IP" และคุณจะเห็นที่อยู่เฉพาะตัวในผลลัพธ์แรก
ด้วย ذلك ว่า มี IP Address หลายประเภท ซึ่งคุณจะเห็นในส่วนต่อไป
Private vs Public IP Addresses (IP ส่วนตัว vs IP สาธารณะ)
ทุกคนมี IP Address 2 ประเภท: Public และ Private
Public IP มอบให้เราเตอร์บ้านโดย ISP (Internet Service Provider) เป็นที่อยู่หลักสำหรับเครือข่ายท้องถิ่นทั้งหมด
ในบ้านคุณอาจมีแล็ปท็อป โทรศัพท์ แท็บเล็ต หลายเครื่อง แต่ละอุปกรณ์มี IP Address ของตัวเอง แต่มันทั้งหมดอยู่ภายใต้ Public IP Address หลักเดียวกัน
นี่คือวิธีที่อุปกรณ์ทุกตัวในบ้านเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต - ผ่าน Public IP Address หลัก
Public IP Address เป็นของเฉพาะตัว หมายถึงไม่มี IP Address สองอันเหมือนกันใช้ในเวลาเดียวกัน
เช่นกล่าวไว้ หากคุณมีอุปกรณ์หลายตัวในบ้าน แต่ละตัวมี IP Address ของตัวเอง ที่อยู่นี้คือ Private IP Address และไม่สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตโดยตรงได้
เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านเราเตอร์ (ซึ่งมี Public IP Address) เราเตอร์ต้องมีวิธีระบุและจดจำอุปกรณ์แต่ละตัวแยกกัน ก่อนเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
วิธีที่เราเตอร์ทำคือ มอบ Private IP Address ให้แต่ละอุปกรณ์ แล้วจดจำที่อยู่นั้นทุกครั้งที่อุปกรณ์ต้องการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
Dynamic vs Static IP Addresses (IP ไดนามิก vs IP สแตติก)
Public IP Addresses แบ่งเป็น 2 ประเภท: Dynamic และ Static
เมื่ออุปกรณ์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ISP จะให้หนึ่งใน IP Address ว่างของพวกเขา สำหรับระยะเวลาที่คุณเชื่อมต่ออยู่ นี่คือวิธีที่อุปกรณ์ส่งและรับข้อมูลได้
ครั้งต่อไปที่คุณเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต ISP จะให้ IP Address ต่าง ไป นั่นคือ ทุกครั้งที่เชื่อมต่อ คุณมี IP Address ต่างกัน นี่คือเหตุผลเรียกว่า Dynamic - มันเปลี่ยนแปลงตลอด
ด้านอื่น Static IP Address ไม่มีการเปลี่ยนแปลง เป็นที่อยู่ถาวร มอบหมายครั้งเดียวและคาดว่าจะคงที่
Static IP Addresses มักใช้โดย DNS Servers DNS Server คือคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เก็บไฟล์ประกอบเว็บไซต์ หน้าที่คือส่งไฟล์เหล่านั้นทุกครั้งที่ผู้ใช้ขอดูเว็บไซต์
IPv4 vs IPv6 - ความแตกต่างคืออะไร?
IPv4 Address คืออะไร?
IPv4 เป็นเวอร์ชันแรกและใช้กันกว้างที่สุดของ Internet Protocol
เปิดตัวครั้งแรกในปี 1980 และใช้จนถึงปัจจุบัน
เป็นที่อยู่ 32-bit ประกอบด้วย 4 บล็อก - แต่ละบล็อกคั่นด้วยจุด
รูปแบบประมาณนี้:
XXX.XXX.XXX.XXXแต่ละบล็อกรองรับได้สูงสุด 3 หลัก ตัวเลขในบล็อก 0 ถึง 255 ในค่า ทศนิยม (Decimal)
ตัวอย่าง IP Address:
142.250.185.206อีกตัวอย่าง:
69.171.250.35ตัวเลขทศนิยมเหล่านี้ถูกแปลงเป็น Binary ภาษาเครื่อง ซึ่งเป็นภาษาเดียวที่คอมพิวเตอร์เข้าใจโดยตรง
ตัวเลขทศนิยมเหล่านี้ ใน Binary จริงๆ คือ 4 บล็อกของ 8 Binary Digits (หรือ Bits)
นี่คือเหตุผลเรียกว่า 32-bit Address - ที่อยู่ประกอบด้วยลำดับ 32 Binary Digits
ตัวอย่าง ที่อยู่ที่เห็นก่อนหน้า 142.250.185.206 คือ:
10001110.11111010.10111001.11001110ใน Binary ภายใต้ฝาครอบ
ดังนั้น 2^32 รวม 4,294,967,296 ที่อยู่เฉพาะตัว นั่นคือขีดจำกัด IP Addresses ที่ IPv4 จัดหาให้แต่ละอุปกรณ์เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
คุณอาจคิดว่าจำนวนใหญ่นี้พอแล้ว แต่เมื่อประชากรเพิ่มขึ้น และแต่ละคนมีอุปกรณ์มากขึ้น (แต่ละอุปกรณ์ต้องการ IP Address ของตัวเอง) เรากำลังหมดที่อยู่มาพักใหญ่แล้ว
IPv6 คืออะไร?
IPv6 เป็นเวอร์ชันล่าสุดของ Internet Protocol เปิดตัวครั้งแรกในปี 1998
เป็นผู้สืบต่อ IPv4 และจะมีการเปลี่ยนผ่านช้าๆ ไปสู่ IPv6 ในอนาคต
ในขณะที่ IPv4 เป็นที่อยู่ตัวเลข IPv6 ใช้ Hexadecimal ตัวอักษรผสมตัวเลข - หมายถึงมีตัวเลข และ ตัวอักษร
ในขณะที่ IPv4 ใช้ 4 บล็อก แต่ละบล็อกสูงสุด 3 หลัก IPv6 ใช้ 8 บล็อก แต่ละบล็อก 4 ตัวอักษร Hexadecimal
ใน IPv4 แต่ละบล็อกคั่นด้วยจุด (.) ใน IPv6 แต่ละบล็อกคั่นด้วยโคลน (:)
ดังนั้น IPv6 Address 长这样:
XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXX:XXXXตัวอย่าง:
2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334เป็นที่อยู่ 128-bit หมายถึงมี 2^128 ที่อยู่ใช้ได้
นั่นคือ 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 ที่อยู่ที่เราสามารถใช้บนอินเทอร์เน็ต
นั่นคือ 340 Undecillion ที่อยู่ ซึ่งเราหวังว่าจะพอสำหรับทุกคน!
สรุป
แล้วคุณก็รู้พื้นฐาน Internet Protocol แล้ว! มันคือเทคโนโลยีพื้นฐานที่คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ทุกตัวใช้เชื่อมต่อกันและรับส่งข้อมูล
คุณยังเรียนรู้ความแตกต่างพื้นฐานระหว่าง IPv4 และ IPv6 ในข้อความสั้นๆ IPv6 จัดหา IP Addresses มากกว่า IPv4 อย่างมาก
หากสนใจเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของอินเทอร์เน็ต ดูวิดีโอบนช่อง YouTube freeCodeCamp ที่อธิบายพื้นฐานเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ขอบคุณที่อ่าน และขอให้สนุกกับการเรียนรู้ 😊
