Basic Networking Part 4

ကဲလာပါျပီဗ်ာ ... ဒီအပို္င္းကနည္းနည္းလဲမ်ားတယ္ ျပီးေတာ႔ေသခ်ာနားလည္ေစခ်င္လုိ႔ အခ်ိန္နည္းနည္းၾကာသြားတယ္။

Basic networking part 3 မွာကတုန္းက Bus topology မွာသုံးတဲ႔ physical ပုိင္း cable,distance,bandwidth,connector type ေတြ bit and byte calculation အေၾကာင္းေတြေျပာခဲ႔ပါတယ္။ အခုေျပာမွာကေတာ႔ Bus topology ရဲ႕ logical အတြင္းပုိင္းအလုပ္လုပ္ပုံကုိေျပာမွာျဖစ္ပါတယ္။Bus topology ရဲ႕ logical အေၾကာင္းေျပာမယ္ဆုိေတာ႔ MAC address အေၾကာင္းကေနစရပါမယ္။

MAC address (Media Access Control)
--------------------------------------------------

Network က MAC address ကုိ အဓိကသုံးျပီးအလုပ္လုပ္ပါတယ္ MAC address ကုိ physical address, layer 2 Address လုိ႔လဲေခၚတယ္။ Part 3 မွာတုန္းက bit,byte ေတြအေၾကာင္းေျပာခဲ႔တယ္။ computing system မွာအဓိကသုံးတဲ႔ numbering system 3 မ်ိဳးရွိတယ္ဗ်။ octal ကုိသိပ္မသုံးလုိ႔ထည္႔မေျပာေတာ႔ဘူး။

- Binary ==> binary သည္ base 2 ျဖစ္တယ္  0,1
- Decimal base 10 ==> 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
- Hexadecimal base 16 ==> 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

Computer နည္းပညာကုိေလ႔လာတယ္ဆုိတာတြက္ခ်က္ျခင္းနည္းပညာကုိေလ႔လာတာျဖစ္တယ္။ ဘာေတြကုိတြက္ခ်က္တာလဲဆုိရင္ 0,1 ေတြကုိတြက္ခ်က္တာျဖစ္တယ္။ computer သည္ 0,1 နဲ႔အလုပ္လုပ္တယ္။ တနည္းအားျဖင္႔ binary number လုိ႔ေခၚတယ္။ 0,1 ဆုိတာ electronic မွာဆုိရင္ on,off (low voltage, high voltage), 0 ဆုိ off, 1 ဆုိ on. 0,1 ဆုိတာ သခ်ၤာနည္းအရတြက္ခ်က္လုိ႔ရတဲ႔ တိက်တဲ႔ကိန္းဂဏန္းေတြျဖစ္တယ္။ computer ရဲ႕ေနာက္ကြယ္မွာ တကယ္အလုပ္လုပ္ေနတဲ႔ numbering က binary ျဖစ္ပါတယ္။ 0,1 ကလြဲလုိ႔က်န္တာဘာမွမသိဘူး ကြ်န္ေတာ္တုိ႔လူသားေတြနားလည္ေအာင္သာ decimal နဲ႔ျပန္ေဖာ္ထားတာျဖစ္တယ္။ binary နဲ႔သာတုိက္ရုိက္ေဖာ္ျပထားမယ္ဆုိရင္ လူေတြအေနနဲ႔ဘယ္လုိမွဖတ္လုိ႔ရမွာမဟုတ္ဘူးဗ်။

Decimal တစ္လုံးမွာ binary က 8 bit ရွိပါတယ္။ hexadecimal တစ္လုံးမွာ binary 4 bit ရွိပါတယ္။

Decimal Binary
------------ --------------
0 0000 0000
1 0000 0001
2 0000 0010
3 0000 0011
4 0000 0100
5 0000 0101
6 0000 0110
7 0000 0111
8 0000 1000

All the way to
255 1111 1111

Hexadecimal Binary
------------------ --------------
0 0000
1 0001
2 0010
3 0011
4 0100
5 0101
6 0110
7 0111
8 1000
9 1001
A 1010
B 1011
C 1100
D 1101
E 1110
F 1111

ဒါကေတာ႔အေျခခံအက်ဆုံးေျပာင္းနည္းျဖစ္ပါတယ္။ သူ႔ဘာသူဘာပဲလာလာ ေနာက္ကြယ္မွာအကုန္ binary ေျပာင္းပစ္တာဗ် အဲအလုပ္ကုိ CPU ကလုပ္ပါတယ္။

MAC address သည္ 48bits ရွိပါတယ္။ MAC တစ္ခုသည္ hexadecimal 12 လုံးနဲ႔ဖြဲ႔စည္းထားတယ္။ တစ္လုံးမွာ binary 4bits ရွိတယ္။ 6 block ရွိတယ္ block တစ္ခုသည္ 8bits ဆုိေတာ႔ 8 x 6 = 48bits ျဖစ္ပါတယ္။

MAC address format
----------------------------
Microsoft ==> 00-00-00-00-00-01 (microsoft မွာျပတဲ႔ format ပုံစံ)
Cisoc ==> 0000.0000.0001 (cisco device ေတြမွာျပတဲ႔ပုံစံ)
Linux ==> 00.00.00.00.00.01 (linux မွာျပတဲ႔ပုံစံ)

ဘယ္လုိပုံစံပဲျပျပ အေသမွတ္ရမွာက MAC address သည္ 48bits ရွိတယ္။ hexadecimal format နဲ႔လာတယ္။
MAC address ေတြသည္ network ခ်ိတ္ဆက္လုိ႔ရတဲ႔ device တုိင္းမွာပါပါတယ္။ သူအဓိကအလုပ္လုပ္တာ NIC(network interface card) ေတြမွာျဖစ္ပါတယ္။

Network Card ေတြရဲ႕ MAC လံုး၀တူလို႔မရပါဘူး။ Network Card ေတြရဲ႕ MAC ေတြကို မတူေအာင္ ထိန္းခ်ဳပ္ေပးတဲ့ အဖြဲ႔အစည္းက IANA ( Internet Assign Number Authority ) ျဖစ္ပါတယ္။ IP ကုိလဲအဲအဖြဲ႕ပဲေနာ္။ MAC မွာ ၂ပုိင္းရွိတယ္။ ပထမ ၃ပုိင္း (24bits) သည္ Organizational Unique Identifier (OUI) အပိုင္းျဖစ္တယ္။ လုံး၀ေျပာင္းလုိ႔မရပါဘူး IANA ကပုိင္တာ ။

ေနာက္ပုိင္း ၃ပုိင္း (24 bits) သည္ vendor assign ျဖစ္တယ္ ၀ယ္တဲ႔ company ကေျပာင္းလုိ႔ရတယ္။ Network card ထုတ္တဲ့ Company ေတြက OUI ကို IANA ကေန သြား၀ယ္ရပါတယ္။ vendor assign အတြက္ 1 လံုးမွာ = 4 bits ျဖစ္လို႔ 6 x 4 bits = 24 bits, 224 ပမာဏထိ MAC Address ရႏိုင္ပါတယ္။ ဘယ္ Network card မွာမွ မရိွတဲ့ Reserve (ဖယ္) ထားတဲ့ MAC Address က “FF-FF-FF-FF-FF-FF” ျဖစ္ပါတယ္။ သူ႔ကို Broadcast MAC Address လို႔ေခၚပါတယ္။ ဘယ္ Network Card မွာမွ ေပးလို႔မရပါဘူး။

MAC address မွာ ၃ မ်ိဳးရွိပါတယ္။

Unicast MAC
Multicast MAC – 01-00-5E-00-00-00 to 01-00-5E-7F-FF-FF
Broadcast MAC – FF-FF-FF-FF-FF-FF (worldwide standard identified)

ပုံမွန္ကြန္ျပဴတာေတြအခ်င္းခ်င္းအျပန္အလွန္ပုိ႔ၾကတာ Unicast MAC ျဖစ္ပါတယ္။ Multicast MAC ကုိ routing အတြက္သုံးပါတယ္။
Broadcast MAC ကုိအေပၚမွာေျပာခဲ႔ပါတယ္။
Numbering system and MAC address အေၾကာင္းဒီေလာက္ဆုိနားလည္မယ္လုိ႔ထင္ပါတယ္။ NIC အေၾကာင္းကုိထပ္ဆက္ရေအာင္

NIC ( Network Interface Card )
-----------------------------------------

NIC ကို ေနာက္တစ္မ်ိဳး Transceiver card လို႔လဲေခၚပါတယ္။ ဘာျဖစ္လို႔လဲဆိုေတာ့ Transmit ေကာ Receive ေကာရလို႔ ျဖစ္ပါတယ္။ Transmit ေကာ Receive ေကာလုပ္ႏိုင္တဲ့ Card မွန္သမွ် Transceiver လို႔ေခၚပါတယ္။ ေနာက္တစ္မ်ိဳးေခၚတာကေတာ႔ Ethernet card လုိ႔ေခၚတယ္ဗ်။ ဘာလုိ႔လဲဆုိရင္ ethernet technology ကုိသုံးလုိ႔ျဖစ္ပါတယ္။ ဘယ္ network card ပဲျဖစ္ျဖစ္ ethernet technology ကုိပဲသုံးပါတယ္။

Network Card တိုင္းမွာ MAC address ပါပါတယ္။ စက္ရုံကေနထုတ္ကတည္းက အေသရုိက္ထည္႔ေပးလုိက္တာပါ။ network card တစ္ခုဆီရဲ႕
MAC ေတြဟာ တစ္ခုနဲ႔တစ္ခုလုံး၀တူလုိ႔မရပါဘူး။ တူရင္နက္၀က္ခ်ိတ္တဲ႔အခါ မမိေတာ႔ဘူး NIC သည္ OSI 7 မွာၾကည္႔မယ္ဆုိရင္ layer 2
မွာအလုပ္လုပ္ပါတယ္။ အဲ layer 2 မွာ ေခၚတဲ႔အေခၚအေ၀ၚကေတာ႔ Frame ျဖစ္ပါတယ္။ သူ႔ layer အလုိက္သူ႔အေခၚအေ၀ၚနဲ႔သူရွိပါတယ္။

Layer 1 ==> Bit
Layer 2 ==> Frame
Layer 3 ==> Packet
Layer 4 ==> Segment

Network သမားတစ္ေယာက္အေနနဲ႔ ဒီ layer 4 ခုအေၾကာင္းကုိ ထုံးလုိေမႊေရလုိေႏွာက္သိထားရပါမယ္။ UTP cable ရဲ႕အျမင္မွာ 0,1 လုိ႔ပဲျမင္တယ္
Network card က 0,1 ေတြကို bit အေနနဲ႔ မျမင္ဘူး frame အေနနဲ႔ပဲျမင္ပါတယ္။ IP ရဲ႕အျမင္ကေတာ႔ 0,1 လဲမဟုတ္ဘူး frame လဲမဟုတ္ဘူး Packet အေနနဲ႔ျမင္ပါတယ္။ Frame လို႔ေျပာလိုက္တာနဲ႔ ဘာ frame လဲ ethernet frame ျဖစ္တယ္ ether frame အေၾကာင္းကအဲမွာစပါျပီ။

Ethernet Frame
----------------------

Frame ဆုိတာ network card အခ်င္းခ်င္းျမင္တဲ႔ ရႈ႕ေထာင္႔ျဖစ္တယ္။ frame type ေတြကေတာ႔အမ်ားၾကီးရွိတယ္။ တဘက္နဲ႔တဘက္ Frame type တူဖုိ႔လုိတယ္။ frame type တူဖုိ႔ကလဲ သုံးတဲ႔ technology တူရမယ္။ Ethernet frame မွာဆုိရင္ Destination MAC 0,1 (48) လုံးကုိ send လုပ္တဲ႔ NIC ကပုိ႔ရင္ receive NIC က Destination MAC အျဖစ္နားလည္ပါတယ္။ Source MAC 48 bits ကုိလဲ receive NIC ကနားလည္ပါတယ္။ Ethernet card to Ethernet card နားလည္ေနပါတယ္။

Ethernet frame မွာ Source MAC Address, Destination MAC Address ပါတယ္ဆိုတာ ေတြ႕ရမွာပါ။ Cable ေပၚေရာက္သြားရင္ cable ရဲ႕ အျမင္က 0,1 ျဖစ္ပါတယ္။ frame သည္ Network Card အေပၚမူတည္ၿပီး မတူႏိုင္ပါဘူး။ E1,T1 ကိုသံုးရင္ E1,T1 ရဲ႕ Frame ပံုစံျဖစ္သြားပါမယ္။ E1,T1 ဆုိတာ serial interface ေတြကုိေျပာတာပါ bandwidth အရမ္းနည္းပါတယ္ ဒီဘက္ေခတ္မွာမသုံးေတာ႔ပါဘူး။

wire ႀကိဳးအျမင္မွာေတာ့ အကုန္လံုးက 0,1 ႀကီးပါပဲ။ မေျပာင္းလဲတာကေတာ့ Packet ပါ။ Packet ကို အုပ္ထားတာ အၿမဲထုပ္ပိုးထားတာကေတာ့ frame ျဖစ္ပါတယ္။ packet အေၾကာင္းကေတာ႔ IP အခန္းမွေပါ႔ေနာ္

ethernet ကုိ 1980 2 လပုိင္း ေလာက္မွာစျပီး introduce လုပ္တာမုိ႔ 802. ဆုိျပီးေပးလုိက္တာပါ။ အဲမွာ ethernet အတြက္ကုိ IEEE standard 802.3 ဆုိျပီးသတ္မွတ္လိုက္ပါတယ္။ 802.3 ကေန standard ေတြထက္ခြဲတာေတြအမ်ားၾကီးရွိပါတယ္။

https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3

ဒီမွာ၀င္ၾကည္႔ဗ်

Ethernet standard
-------------------------

802.3a
1985 10BASE2 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over thin Coax (a.k.a. thinnet or cheapernet)

802.3b
1985 10BROAD36

802.3c 1985 10 Mbit/s (1.25 MB/s) repeater specs

802.3d 1987 Fiber-optic inter-repeater link

802.3e
1987 1BASE5 or StarLAN

802.3i
1990 10BASE-T 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over twisted pair

802.3j 1993 10BASE-F 10 Mbit/s (1.25 MB/s) over Fiber-Optic

802.3q 1993 GDMO (ISO 10164-4) format for Layer Managed Objects

802.3u
1995 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet at 100 Mbit/s (12.5 MB/s) with autonegotiation

802.3x
1997 Full Duplex and flow control; also incorporates DIX framing, so there's no longer a DIX/802.3 split

802.3y 1998 100BASE-T2 100 Mbit/s (12.5 MB/s) over low quality twisted pair

802.3z
1998 1000BASE-X Gbit/s Ethernet over Fiber-Optic at 1 Gbit/s (125 MB/s)

802.3-1998 1998 A revision of base standard incorporating the above amendments and errata

802.3ab
1999 1000BASE-T Gbit/s Ethernet over twisted pair at 1 Gbit/s (125 MB/s)

802.3ac
1998 Max frame size extended to 1522 bytes (to allow "Q-tag") The Q-tag includes 802.1Q VLAN information and
802.1p priority information.

802.3ad
2000 Link aggregation for parallel links, since moved to IEEE 802.1AX

802.3-2002 2002 A revision of base standard incorporating the three prior amendments and errata

802.3ae
2002 10 Gigabit Ethernet over fiber; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-SW, 10GBASE-LW, 10GBASE-EW

802.3af
2003 Power over Ethernet (15.4 W)

အေပၚက standard ေတြသည္ ethernet 802.3 အတြက္ပဲေနာ္
wifi နဲ႔မတူဘူး wifi က 802.11

ethernet frame လုိ႔ေခၚရတာက ethernet technology ကုိသုံးထားလုိ႔ျဖစ္ပါတယ္။ နက္၀က္မွာ တျခား frame type ေတြလဲအမ်ားၾကီးရွိတယ္ဗ် ဒါေပမယ္႔ အဓိက focus လုပ္ရမွာက ethernet frame ကုိပဲ
ဘာလုိ႔လဲဆုိရင္ တစ္ကမာၻလုံးသုံးတာလည္း ethernet technolgy ပဲ develop လည္းအရမ္း ျဖစ္သြားျပီ လြန္ခဲ႔တဲ႔ႏွစ္ေပါင္းမ်ားစြာထဲကသုံးလာတာ ခုဆုိ bandwidth ကပုိပုိမ်ားလာတယ္။ ယေန႔ေခတ္သုံးေနတာလဲ ethernet ပဲ။ ဘယ္ကစလဲဆုိေတာ႔ bus မွာေျပာခဲ႔တဲ႔ 10Mbps ကစတာပဲ

Ethernet interface == RJ-45, SFP, SFP+, QSFP+ (ဒါ interface ေတြအကုန္လုံးသည္ ethernet technology ကုိအသုံးၾကတယ္ အရင္ေခတ္ကဆုိ BNC interface ေတြသုံးတယ္) interface ဆုိတာ device ေတြေပၚမူတည္ျပီးကြဲသြားတာ

Ethernet bandwidth
---------------------------

Ethernet – 10 Mbps (BNC)
Fast ethernet – 100 Mbps (RJ45)
Gigabit ethernet – 1000 Mbps (RJ45 – 100 meters, SFP – over 100 meters)
Ten gigabit ethernet – 10 Gbps (SFP+)
Forty gigabit ethernet – 40 Gbps (QSFP+)

ကဲၾကည္႔ပါအုန္း နဲနဲေနာေနာ bandwidth ေတြလား။ တျခားဘယ္ network technology အဲေလာက္ရလဲေလ႔လာၾကည္႔ေပါ႔။ ေနာက္ပုိင္းသူ႔ထက္ေကာင္းတဲ႔ network frame technology ေပၚလာအုံးမလားေတာ႔မေျပာတတ္ဘူးေပါ႔ေနာ္

Network card standard ကုိလဲဒီတုိင္းပဲေခၚတယ္ေနာ္

1. Ethernet card – 10 Mbps
2. Fastethernet card – 100Mbps
3. Gigabit ethernet card – 1000Mbps (1Gbps)
4. 10Gigabit ethernet card – 10000 Mbps (10Gbps)

လူတစ္ဦးတစ္ေယာက္ခ်င္းအတြက္ေတာ႔အမ်ားဆုံး 1Gbps သံုးၾကတယ္။ ေနာက္ပုိင္းလာတဲ႔ computer ေတြမွာၾကည္႔ၾကည္႔ပါ။ အကုန္လုံး 1Gbps ေတြၾကီးပဲ။ user ေပါင္းေျမာက္မ်ားစြာက request လုပ္တာကုိေပးဖုိ႔အတြက္ Enterprise, ISP level ေတြမွာေတာ႔ 10Gbps,40Gbps ေတြသုံးၾကပါတယ္။ networking မွာ bandwidth ဟာဘယ္ေလာက္အေရးပါလဲဆုိတာေနာက္ၾကရင္သိလာပါလိမ္႔မယ္။

ကဲ ethernet frame ကုိျပန္သြားမယ္ ပုံမွာၾကည္႔လုိက္ပါ။ ဟာ ဘာေတြလားေပါ႔ သခ်ာၤဂဏန္းေတြ သခ်ၤာဆုိအေသေၾကာက္တာ ၁၀တန္းတုန္းကေတာင္ ၅၅ မွတ္ပဲရခဲ႔တာတုိ ႔အေရွ႕ ၆ ခန္းပဲၾကည္႔တာတုိ႔ဘာတုိ႔ …… :D မေၾကာက္ပါနဲ႔ဦး သူရဲ႕ concept ကုိပဲေျပာမွာပါ။ IP အခန္းေရာက္ရင္ေတာ႔ အေသအလဲတြက္ရပါလိမ္႔မယ္ အဲမွာခြဲလုိက္မယ္ဆုိရင္ ဒီလုိထြက္လာပါလိမ္႔မယ္။

Ethernet frame format
-------------------------------

Destination MAC – 80 00 20 7A 3F 3E
Source MAC – 80 00 20 20 3A Ae
Ether type – 08 00
Payload – 46- 1500 bytes
CRC Checksum – 00 20 20 3A

ဒါဟာ frame ထဲမွာပါတဲ႔ အခ်က္အလက္ေတြျဖစ္ပါတယ္။ ကြန္ျပဴတာေတြ တစ္လုံးနဲ႔တစ္လုံးေဒတာပုိ႔တယ္ဆုိတာ အဲအခ်က္အလက္ေတြကုိပုိ႔လုိက္တာ အကု န္လုံး 0,1 ေတြအျဖစ္ (တကယ္ေတာ႔ electric signal ေတြ) cable ေပၚကေန ေဂၚလီလုံးလိမ္႔သလို ပုိ႔လႊတ္ပလုိက္တာ မပုိ႔ခင္မွာ bits(digital signal ) ေတြကုိ analog signal အျဖစ္ encoded လုပ္တယ္ လက္ခံတဲ႔ဘက္က decoded ျပန္လုပ္တယ္ 0,1 ေတြေျပာင္းတယ္။

Physical medium ေပၚမူတည္ျပီး copper wire ဆုိရင္ electrical pulses, Wireless ဆုိရင္ Radio signals, Fiber optic cable ဆုိရင္ light of pulses အျဖစ္ေျပာင္းပစ္တာ။ network card ကေနထြက္လာတဲ႔ frame ကုိေျပာင္းပစ္တာေနာ္ ဒီ process ေတြဟာဘယ္ေတာ႔မွမေျပာင္းလဲဘူးဗ် အေသမွတ္ထားရမယ္႔အခ်က္ေတြျဖစ္တယ္။

Destination MAC ဆုိတာကုိယ္သြားမယ္႔ computer ရဲ႕ MAC ျဖစ္တယ္။

Source MAC သည္ မိမိကြန္ျပဴတာရဲ႕ MAC ျဖစ္တယ္။

Ether type - Ethernet frame ကုိျပန္ၾကည္႔မယ္ဆုိရင္ ေဒတာအျပန္အလွန္ပုိ႔ၾကမယ္ဆုိိရင္ ပထမ MAC 48bits နဲ႔ ဒုတိယ MAC 48bits ကုိ network card ေတြရဲ႕အျမင္မွာသိျပီးျဖစ္တယ္။ 16bits ျဖစ္တဲ႔ ether type က်ေတာ႔ အေျပာင္းအလဲရွိပါတယ္။ frame ထဲမွာဘာ packet အမ်ိဳးအစားသယ္လာတယ္ဆုိတာခြဲျခားေပးတယ္။ ဒီဘက္ network card ကပုိ႔တာ arp ကပုိ႔တာလား ip ကပုိ႔တာလား ?? တစ္ဘက္ကုိေရာက္လာျပီ packet သည္ ip အတြက္လား arp အတြက္လားဆုိတာ ခြဲျခားဖုိ႔ code ေတြနဲ႔ေဖာ္ျပပါတယ္။

arp အတြက္ဆုိရင္အထဲမွာပါတဲ႔ packet သည္ arp packet ျဖစ္တယ္။ arp request frame သည္ arp cache ထဲမွာ mapping လုပ္
ထားတဲ႔ MAC and IP list ရွိရွိမရွိ အရင္ၾကည္႔ျပီးမွ မရွိရင္ပုိ႔ပါတယ္။ arp အေၾကာင္းလဲေျပာရအုံးမယ္။

Ethertype မွာပါတဲ႔ protocol ကုိ code ေတြနဲ႔ေဖာ္ျပပါတယ္။ ပုံေသနံပါတ္ေတြျဖစ္တယ္ ။ ဒါေတြကုိ wiresharp software နဲ႔ capture ဖမ္းၾကည္႔မွ detail ျမင္မွာပါ။
08 00 = ipv4 packet
08 06 = arp packet
86DD = ipv6 packet

Destination MAC,Source MAC, Ethertype ရယ္ကုိ MAC header လုိ႔ေခၚပါတယ္။ data field ကုိေတာ႔ကြ်န္ေတာ္မေျပာေသးပါဘူး internetwork ၾကမွေျပာပါ႔မယ္။ CRC checksum သည္ frame ေကာင္းမေကာင္းစစ္ဖုိ႔ထည္႔လုိက္တဲ႔ တန္ဖုိးတခုျဖစ္တယ္။ frame ေပၚမွာတြက္ျပီး code တခုထုတ္တယ္။ အဲဒီ checksum ေလးသည္ ဒီ frame ၾကီးတခုလုံးေပၚမွာတြက္လုိ႔ရလာတဲ႔တန္ဖုိးျဖစ္တယ္။ အျမဲတမ္းပုိ႔တဲ႔သူဘက္ကအဲကုတ္ကုိထုတ္ျပီးပုိ႔လုိက္တယ္ လက္ခံတဲ႔သူဘက္ကလဲ အဲ frame ကုိျပန္တြက္တယ္။ တြက္တဲ႔အခါပါလာတဲ႔ကုတ္နဲ႔ match ျဖစ္ေနမွအဲ frame ေကာင္းတယ္လုိ႔လက္ခံတယ္။ match မျဖစ္ရင္ frame မေကာင္းဘူးလုိ႔သတ္မွတ္ျပီး ဖ်က္ခ်လုိက္ပါတယ္။

Ethernet မွာ သံုးထားတဲ့ နည္းပညာက CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) ျဖစ္ပါတယ္။ ၾကည္႔ပါဦး Bus topology မွာ ဒီအေၾကာင္းကိုအဓိကေျပာခ်င္တာ သူ႔ဆီေရာက္ဖုိ႔ၾကားထဲမွာလာလုိက္ရတာ နည္းတာမဟုတ္ဘူး :D ။ ေျပာမွလဲျဖစ္မွာဗ် ဘာလုိ႔လဲဆုိရင္

(မွတ္ခ်က္။ ။ ကြ်န္ေတာ္က “bus မွာသုံးတာသည္ ethernet ျဖစ္ပါသည္ ethernet သည္ CSMA/CD သုံးပါသည္ CSMA/CD သည္ ဘယ္လိုအလုပ္လုပ္ပါသည္” လုိ႔တန္းေျပာလုိက္ရင္ အခုစေလ႔လာတဲ႔သူဆုိ ဘယ္လုိမွနားလည္မွာမဟုတ္ဘူး အာ႔ေၾကာင္႔ ၾကားထဲကဟာေတြကုိတဆင္႔ခ်င္းေျပာသြားတာ)

Ethernet သည္စထြက္လာကတည္းက ဒီနည္းပညာကို သံုးၿပီးထုတ္ထားတာ ျဖစ္ပါသည္။ Physical Layer ကိုေျဖရွင္းဖို႔အတြက္ ထုတ္ထားတာျဖစ္ပါတယ္။ CSMA/CD ကို မေျပာခင္ အရင္ဆံုး Duplex Method ကို သိဖို႔လိုပါတယ္။ duplex မွာ ၃ မ်ိဴးရွိပါတယ္။ အလုပ္လုပ္ပံုကုိ ပုံေလးမွာၾကည္႔ေပးပါ။

Simplex – သည္ transmission လုပ္တဲ႔အခါ direction သည္ တစ္ခုပဲသြားတယ္ အျပန္အလွွန္မရွိဘူး။ ဥပမာ TV,Radio ေတြမွာသုံးတာသည္ simplex ျဖစ္ပါတယ္။ signal ကသူတုိ႔ဆီကပဲလာတာ ကုိယ္႔ဆီကျပန္မသြားဘူး။

Half Duplex က တစ္ဖက္က Transmit လုပ္ေနတဲ့အခ်ိန္မွာ တစ္ဖက္က Receive Only ပဲရမွာျဖစ္ပါတယ္။ တစ္ေယာက္ကပဲ Transmit လုပ္လို႔ရပါတယ္။ တစ္ေယာက္က Transmit လုပ္ေနတဲ့အခ်ိန္မွာ က်န္တဲ့ computer ေတြက Transmit လုပ္လို႔ မရပါဘူး။ Half Duplex ကို ဥပမာအေနနဲ႔ ေျပာရမယ္ဆိုရင္ Walkie Talkie သေဘာတရားပါပဲ။ တစ္ဖက္က Tx လုပ္ေနတဲ့ အခ်ိန္မွာ တစ္ဖက္က Rx ပဲရပါတယ္။ တျပိဳင္တည္းေျပာလို႔ မရပါဘူး။ Data ကို တျပိဳင္တည္းပို႔လို႔မရတဲ့အေၾကာင္းအရင္းက “Share One Medium” ၾကားခံတစ္ခုထဲကို Share လုပ္ၿပီး ပို႔ေနတာမွန္သမွ် Half Duplex နဲ႔ပဲ သြားတာျဖစ္တယ္။
တနည္းအားျဖင့္ Walky Talky မွာလည္း Channel တစ္ခုပဲရိွတာေၾကာင့္ တစ္ေယာက္က ေျပာေနတဲ့အခ်ိန္မွာ တစ္ဖက္က Receive Only ပဲရပါတယ္။ ေျပာရရင္ သြားစရာ လမ္းေၾကာင္းတစ္ခုပဲ ရိွလို႔ျဖစ္ပါတယ္။ တစ္လမ္းသြားနဲ႔တူပါတယ္။ ဥပမာအေနနဲ႔ လယ္ကန္သင္းရိုးနဲ႔ တူပါတယ္။ တစ္ေယာက္ေလွ်ာက္စာပဲ ရိွပါတယ္ ႏွစ္ေယာက္ျပိဳင္တူေလွ်ာက္မိမယ္ဆိုရင္ တိုက္မိၿပီး ႏွစ္ေယာက္လံုးျပဳတ္က်ႏုိင္ပါတယ္။ တိုက္မိ၊ ေဆာင့္မိတာကို Collision ျဖစ္တယ္လို႔ေခၚပါတယ္။ Channel တစ္ခုပဲရိွတာျဖစ္လို႔ Data ပို႔မယ္ဆိုရင္ တစ္ဖက္ကပို႔မယ္ဆိုရင္ တစ္ဖက္က လက္ခံလို႔ပဲရပါမယ္။ ၿပီးမွ တစ္ဖက္က ျပန္ပို႔လို႔ရပါမယ္။ အဲ့ပံုစံမ်ိဳးကို Half Duplex လို႔ေခၚပါတယ္။ Medium တစ္ခုထဲကို Share သံုးတယ္  အဲ့ Medium က Tx ေကာ Rx ေကာ တျပိဳင္တည္းမရတဲ့ Medium ၊ တစ္ဖက္က Tx လုပ္ရင္ တစ္ဖက္က Rx ပဲလုပ္လို႔ရပါမယ္။ Tx ျပီးသြားမွ တစ္ဖက္ကျပန္လို႔ Tx လုပ္လို႔ရတာကို ‘Share One Medium’ လို႔ေခၚတယ္။ ၾကားခံတစ္ခုထဲကို Share လုပ္ၿပီး သြားတာ။ Wireless ကလည္း Half Duplex ပါပဲ။ Wire မွာေတာ့ Full Duplex ရိွပါတယ္။ ဒါေပမယ္႔ Network ကို စထုတ္ထုတ္ျခင္းက Bus Topology မွာ Half Duplex နဲ႔ပဲ စလာတာျဖစ္ပါတယ္။ ရိွသမွ် Computer အကုန္လံုးသည္ Copper Wire ၾကိဳးတစ္ခုကိုပဲသံုးၿပီး Data ပို႔ၾကရတယ္။

Bus Topology မွာ Computer တစ္လံုးက Transmit လုပ္ေနရင္ က်န္တဲ့ Computer အကုန္လံုးက Transmit လုပ္လို႔မရေတာ့ပါဘူး။ Transmit ၿပီးတဲ့အထိ ေစာင့္ရပါတယ္။ အဲ့အလံုးၿပီးေတာ့မွ က်န္တဲ့ အလွည့္က်တဲ့သူကျပန္ပို႔ရပါတယ္။ တကယ္သြားၾကတာကေတာ့ millisecond နဲ႔ပဲ သြားၾကတာပါ။ ဒါေပမဲ့ Computer အရမ္းမ်ားလာရင္ Delay Time ေတြရိွလာပါတယ္။ Delay ဆိုတာ ၾကန္႔ၾကာတာ ေျပာရရင္ millisecond ေတြ ပိုုပိုမ်ားလာတာ ျဖစ္ပါတယ္။ တကယ္တမ္း Computer တစ္လံုးနဲ႔တစ္လံုး Data ပို႔ရင္ 1 millisecond ေအာက္ပဲရိွပါတယ္။ အဲ့ေလာက္မၾကာပါဘူး။ microsecond ေလာက္ပဲရိွပါတယ္။

Bus Topology မွာ Computer ေတြ တျပိဳင္နက္တည္း Data (signal) ေတြ ပို႔မိရင္ ျဖစ္ႏိုင္တဲ့ ျပႆနာကို ဘယ္လိုေျဖရွင္း ထားတယ္ဆိုတာ သိဖို႔လိုပါတယ္။ ဒီ Computer ရဲ႕ Network Card ကေနပို႔လိုက္တဲ့ Frame ၊ cable ရဲ႕အျမင္ 0,1 ေတြဟာ တစ္ဖက္ computer ကေနလည္း ပို႔မိမယ္ဆိုရင္ အဲ့ Signal ေတြ ေရာေထြးသြားပါမယ္။ လိႈင္းေတြဟာ ပံုပ်က္သြားပါမယ္။ လက္ခံတဲ့ Computer က Signal ကို နားမလည္ေတာ့ပါဘူး။ ဘာ Data မွန္းမသိေတာ့ဘူး။ Signal ေတြ တိုက္မိထိမိတာကိုလည္း Collision လို႔ပဲ ေခၚပါတယ္။
Half Duplex မွာ အျမဲျဖစ္မယ့္ ျပႆနာက Data ကို တစ္ႀကိမ္တည္း တစ္ၿပိဳင္တည္း ႏွစ္ဖက္စလံုးက Transmit လုပ္မိလိုက္ရင္ ျဖစ္ပါတယ္။ လုပ္မိႏိုင္စရာအေၾကာင္းလည္း ရိွလားဆိုေတာ့ ရိွတယ္။ အဲ့ဒါကို CSMA/CD နဲ႔ ေျဖရွင္းပါတယ္။ ပုံေလးေတြကုိၾကည္႔ေပးပါဦး စာနဲ႔တြဲၾကည္႔မွနားလည္မွာ

Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection လုိ႔ေခၚပါတယ္။

ပံုမွာ A က ပို႔ေဆာင္တဲ့ Computer ကိုေျပာတာ။ Network Card ကေနသြားမယ္ဆိုေတာ့ Frame  Frame မွာ Source MAC, Destination MAC ရိွမယ္။

ဥပမာ - Computer A ရဲ႕ MAC က = 00-00-00-00-00-0A
Computer B ရဲ႕ MAC က = 00-00-00-00-00-0B
Computer C ရဲ႕ MAC က = 00-00-00-00-00-0C
Computer D ရဲ႕ MAC က = 00-00-00-00-00-0D
Computer E ရဲ႕ MAC က = 00-00-00-00-00-0E

သံုးတဲ့ Network Card က Ethernet Card ျဖစ္ပါတယ္။ ယခုလက္ရိွသံုးေနတာကလည္း Ethernet Card ပါပဲ။ သံုးတဲ့ႀကိဳးက Coaxial Cale ေၾကးႀကိဳးတစ္ေခ်ာင္းကိုပဲ အသံုးျပဳၿပီး Data ပို႔ရတယ္။

0B က 0D ကို Data ပို႔မယ္ဆိုေတာ့ Frame မွာက ==>

SMAC | Data (1500 bytes) | DMAC
0B 0D

ဒါက ပို႔မဲ့ Frame ပံုစံပါ။

CSMA/CD algorithm အရ ပို႔မယ္ဆိုရင္ အရင္ဆံုး Channel (Physical copper wire) ကို sense လုပ္ပါတယ္။ If Idle  အကယ္၍ အားခဲ့ရင္ Frame ကို Transmit လုပ္လိုက္ပါတယ္။ ၿပီးေတာ့ Channel ကို monitoring လုပ္ေနပါတယ္။ Frame ကို 0D ကို ပို႔တာျဖစ္ေပမဲ့ Network အတြင္းက Computer အကုန္လံုးဆီေရာက္ပါတယ္။ 0A, 0B, 0C, 0E ဆီ အကုန္လံုးဆီ ေရာက္ပါတယ္။

ဘာျဖစ္လို႔လဲဆိုေတာ့ Medium တစ္ခုထဲေပၚမွာပဲ သြားလို႔ျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမဲ့ 0D ကပဲလက္ခံတာပါ။ MAC မွန္တဲ့သူကပဲ လက္ခံလို႔ရတာပါ။ ဒါေၾကာင့္ Frame မွာ source MAC, Destination MAC ပါရတာျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ MAC ေတြ တူလို႔မရပါဘူး။ တူရင္လည္း Network ခ်ိတ္္လို႔မရပါဘူး။ Monitoring လုပ္ေနရတဲ့အေၾကာင္းအရင္းက သူ႔ပို႔ေနတဲ့ အခ်ိန္မွာ တျခားတစ္ေယာက္ကလည္း ပို႔မိႏိုင္ပါတယ္။ ဘာေၾကာင့္လဲဆိုေတာ့ ပို႔မဲ့ Computer ႏွစ္လံုးဟာ Channel ကို တျပိဳင္ထဲ Sense လုပ္မိၾကမယ္ဆိုရင္ တၿပိဳင္ထဲ Sense လုပ္ေနၾကတာျဖစ္လို႔ ႏွစ္လံုးစလံုးက တျပိဳင္ထဲပို႔မိႏိုင္ပါတယ္။ CSMA/CD Algorithm အရ monitoring လုပ္ေနတုန္းမွာ တျခား Transmission ကို Detect လုပ္မိမယ္ဆိုရင္ Signal ပို႔တာ မၿပီးေျမာက္ေတာ့ပါဘူး။ Collision ျဖစ္သြားပါၿပီ။ Collision ျဖစ္ၿပီဆိုတာနဲ႔ Jam Signal ( Signal ေတြ ေရာေထြးသြား ) ေတြဟာ computer အကုန္လံုးဆီ ေရာက္သြားပါတယ္။ အဲ့ခါက်ရင္ အဲ့မွာရိွတဲ့ Computer ေတြ အကုန္လံုးက Collision ျဖစ္မွန္း သိသြားပါၿပီ။

အဲ့ဒီ Jam ျဖစ္သြားတဲ့ Signal ေတြကို Clear ျဖစ္သြားေအာင္ ရွင္းထုတ္ေပးတာက Terminator ျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေၾကာင့္ Bus Topology ရဲ႕ အစြန္း ၂ ဖက္မွာ terminator တပ္ေပးရတာျဖစ္ပါတယ္။ သူကေတာ့ ျပြတ္သိပ္သြားတဲ့ Signal ကို ျဖတ္ေတာက္ေပးရတာပါ။ Collision ျဖစ္ၿပီဆိုတာနဲ႔ အဲ့မွာရိွတဲ့ Backoff algorithm ကေနၿပီးေတာ့ Computer တစ္လံုးခ်င္းဆီက မတူညီတဲ့အခ်ိန္ေတြယူၾကပါတယ္။ တစ္လံုးက 1 microsecond, တစ္လံုးက 2 microsecond စသျဖင့္ မတူၾကပါဘူး။ ဘယ္သူကလုပ္ေပးတာလဲဆိုေတာ့ Backoff algorithm နဲ႔ လုပ္ထားတာပါ။ တစ္လံုးမွ မတူၾကပါဘူး။ အခ်ိန္ေတြအားလံုးယူၿပီးၿပီဆိုတာနဲ႔ 1 microsecond ပိုင္တဲ့သူက အရင္ပို႔ပါတယ္။ အဲ့ခ်ိန္မွာ 2 microsecond, 3 microsecond ေတြက Channel ကို sense လုပ္လို႔မရပါဘူး။ ဒီလုိလုပ္ထားရတဲ့အေၾကာင္းအရင္းက Half Duplex မို႔ပါ။ Signal ေတြကို တၿပိဳင္တည္းပို႔လို႔ မရပါဘူး။ Bus Topology မွာသံုးတဲ့ Card က Ethernet Card, Half Duplex ျဖစ္လို႔ Data ေတြ တျပိဳင္တည္း ပို႔လို႔မရပါဘူး။ Data ေတြ collision ျဖစ္ရင္ backoff algorithm နဲ႔ ေျဖရွင္းလိုက္ပါတယ္။

သံုးတာေတာ့ Ethernet Technology ပဲ ဒါေပမဲ့ Bus မွာက Half Duplex, ခုေနာက္ထုတ္တဲ့ Ethernet Card ေတြက Full Duplex ျဖစ္ပါတယ္။ ဒါေပမဲ့ Ethernet Technology ကို သံုးတာျဖစ္လို႔ CSMA/CD ေတာ့ ပါပါတယ္။ ဘာျဖစ္လို႔လဲဆိုေတာ့ Half Duplex Device နဲ႔ေတြ႕ရင္ Collision ျဖစ္ႏိုင္ပါတယ္။ အဲ့ခါ backoff algorithm နဲ႔ ရွင္းဖို႔လိုပါတယ္။ Bus Topology ၿပီးေတာ့ Ring Topology ထြက္လာပါတယ္။ ဒါေပမဲ့ အရမ္းေတာ့ Develop မျဖစ္ပါဘူး။ သူလည္း Half Duplex ပါပဲ။ bus အေၾကာင္းကေတာ႔ျပီးပါျပီ။

တစ္ခုခုနားမလည္တာ အမွားပါတာရွိခဲ႔ရင္ ကြ်န္ေတာ္႔ရဲ႕ညံ႔ဖ်င္းမႈေၾကာင္႔သာျဖစ္ပါတယ္။