ศึกษาเทคนิคการบีบอัด บนการเชื่อมต่อเครือข่ายบริเวณกว้าง Study of Compression techniques over Wide Area Network Links

วิชัย ค าพรม Wichai Khamprom

สารนิพนธ์นี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษา หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิศวกรรมเครือข่าย คณะวิทยาการและเทคโนโลยีสารสนเทศ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร ปีการศึกษา 2556

หัวข้อโครงงาน ศึกษาเทคนิคการบีบอัดบนการเชื่อมต่อเครือข่ายบริเวณกว้าง นักศึกษา วิชัย ค าพรม รหัสนักศึกษา 5517660026 หลักสูตร วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิศวกรรมเครือข่าย ปีการศึกษา 2556 อาจารย์ที่ปรึกษา ผศ.ดร.วรพล ลีลาเกียรติสกุล

บทคัดย่อ

ปจั จุบนั สารสนเทศหลากหลายประเภททั้งข้อมูล เสียง ภาพเคลื่อนไหว ต่างใช้เครือข่าย ไอพี (IP Network) เป็นช่องทางในการน าส่งและนับวันยิ่งมีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผล ถึงโครงสร้างของช่องทางในการสื่อสารที่จะต้องทาการ ขยับขยายตาม เพื่อให้สามารถรองรับต่อ ความต้องการในการถ่ายโอนสารสนเทศเหล่านี้ อย่างไรก็ดีการขยายหรือปรับเปลี่ยนโครงสร้าง ของเครือข่ายสื่อสารนั้นย่อมมีผลกระทบต่อโครงสร้างเดิมที่มีอยู่ (Existing Infrastructure) ใน หลายด้านและมีค่าใช้จ่ายที่ค่อนข้างสูง เป็นเหตุให้ต้องมีการพัฒนาเทคนิคหรือวิธีการในการ น าส่งสารสนเทศบนเครือข่ายไอพีที่มีประสิทธิภาพสอดคล้องกับปริมาณ ไม่กระทบต่อโครงสร้าง เดิมและใช้ต้นทุนที่ไม่สูงเกินไป เช่น เทคนิคการบีบอัด เป็นต้น เพื่อให้สามารถเคลื่อนย้าย สารสนเทศผ่านเครือข่ายได้คราวละมาก ๆ และเสร็จสิ้นในเวลาที่รวดเร็ว โดยอาจจะอยู่ในรูปแบบ ของฮาร์ดแวร์หรืออยู่ในรูปแบบของซอฟต์แวร์ (Hardware-based or -based) โครงงานนี้น าเสนอองค์ความรู้เกี่ยวกับเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายที่ชั้นต่าง ๆ ของ การเชื่อมต่อเครือข่ายไอพีใน 3 รูปแบบ โดยอ้างอิงตาม OSI Model 7 Layer ดังนี้ รูปแบบแรก Link compression เป็นเทคนิคการทา การบีบอัดบนเครือข่ายที่ชั้นการเชื่อมโยงข้อมูล (Data link layer) โดยจะทาการบีบอัด ข้อมูลทั้งหมดที่เดินทางผ่านอินเตอร์เฟสของเครือข่ายโดยไม่ ขึ้นอยู่กับการทางานของ โพรโทคอลใดโพรโทคอลหนึ่ง กล่าวคือเฟรมข้อมูลที่เดินทางผ่าน อินเตอร์เฟสที่ได้ก าหนดค่าการบีบอัดไว้จะถูกบีบอัดทั้งส่วนหัว (Header) และส่วนข้อมูล (Data) โดยไม่มีการถามและไม่มีการยกเว้น รูปแบบที่สอง Layer-2 payload compression เป็น เทคนิคการทาการบีบอัดบนเครือข่ายที่ เพย์โหลดของเลเยอร์ที่สอง ซึ่งประกอบด้วยส่วนหัวของ โพรโทคอลเลเยอร์ที่สาม (Network layer Header) ส่วนหัวของโพรโทคอลเลเยอร์ที่สี่ (Transport layer Header) และส่วนข้อมูล (Data) และรูปแบบสุดท้ายคือ TCP/IP header compression เป็นเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายที่ทาการบีบอัด เฉพาะส่วนหัวของโพรโทคอลทีซีพี/ไอพีเท่านั้น (TCP/IP protocol Header) โดยทา การขจัดบางส่วนของฟิลด์ข้อมูลที่ซ ้าซ้อนกันในส่วนหัวของ โพรโทคอลทีซีพี/ไอพีออกไป ให้เหลือแต่รหัสที่แตกต่างกันของฟิลด์ข้อมูลนั้นเท่านั้น ซึ่งจะช่วย ลดโอเวอร์เฮด (Overhead) ของการเชื่อมต่อด้วยโพรโทคอลทีซีพี/ไอพี

I

กิตติกรรมประกาศ

ขอขอบพระคุณคณาจารย์ทุกท่านที่ประสิทธิประสาทความรู้แก่ข้าพเจ้า ซึ่งข้าพเจ้าได้น า องค์ความรู้เหล่านี้ ตลอดจนถึงเทคนิค วิธีการและแนวคิดที่ท่านได้กรุณาถ่ายทอดให้ มาใช้เป็น แนวทางในการด าเนินงานโครงงาน ขอขอบพระคุณท่านอาจารย์คณะกรรมการสอบโครงงาน ที่ได้กรุณาตั้งค าถามในประเด็น ที่หลากหลายด้วยความเอาใจใส่ ให้ค าแนะน าและชี้แนะแนวทางในการแก้ไขข้อบกพร่อง ตลอด จนถึงการตั้งประเด็นให้คิดต่อ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการด าเนินโครงงาน ขอขอบพระคุณ ผศ.ดร.วรพล ลีลาเกียรติสกุล ท่านอาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานที่กรุณา เสียสละเวลาให้ค าแนะน า ให้ค าปรึกษา ชี้แนะแนวทาง เข้มงวดในการให้รายงานความคืบหน้า และคอยตรวจสอบโครงงานอย่างสม่าเสมอจนกระทั่งสารนิพนธ์ฉบับนี้ส าเร็จได้ด้วยดี ขอขอบพระคุณบิดามารดาและครอบครัว และขอขอบคุณมิตรสหายทุกท่าน ที่ให้การ สนับสนุนและเป็นก าลังใจให้ด้วยดีเสมอมา

วิชัย ค าพรม สิงหาคม 2557

II

สารบัญ หน้า

บทคัดย่อ………………………………………...... I กิตติกรรมประกาศ……………………………...... II สารบัญ………………………………………...... III สารบัญรูป……………………………………...... VI สารบัญตาราง………………………………...... VIII

บทที่ 1 บทน า………………………………………………………………………………………..1 1.1 ปญั หาและแรงจงู ใจ…………………………………………………………………….1 1.2 โครงงานที่น าเสนอ……………………………………………………………………..2 1.3 วัตถุประสงค์โครงงาน………………………………………………………………….2 1.4 ขอบเขตโครงงาน………………………………………………………………………2 1.5 โครงสร้างโครงงาน…………………………………………………………………….4 บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง…………………………………………………………………………...5 2.1 ลักษณะของการเชื่อมต่อเครือข่ายบริเวณกว้าง………………………………………5 2.2 การเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายบริเวณกว้าง………………………………………….6 2.3 การบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสีย……………………………………………………….8 2.4 การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียบางส่วน……………………………………………….11 2.5 รูปแบบข้อมูลที่ผ่านการบีบอัด……………………………………………………….12 2.6 การทาการบีบอัดบนเครือข่า ย……………………………………………………….13 2.6.1 Link compression………………………………………………………..14 2.6.2 Layer-2 payload compression…………………………………………15 2.6.3 TCP/IP header compression…………………………………………..16 2.7 อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค”………………………………………………………...17 2.8 อัลกอริธึมการบีบอัด “พรีดิคเตอร์”…………………………………………………..19 2.9 อัลกอริธึมการบีบอัด “เอ็มพีพีซี”……………………………………………………..19 2.10 อัลกอริธึมการบีบอัด “แวน จาคอปซัน”…………………………………………….20 2.11 ตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอล “พีพีพี”………………………………………….21 2.12 ตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอล “เฟรมรีเลย์”…………………………………….22 2.13 ตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอล “เอชดีแอลซี”…………………………………...23 2.14 Cisco Compression Service Adapters (CSA)………………………………….23 2.15 Cisco Advanced Integration Modules (AIM)……………………………………25

III

สารบัญ (ต่อ) หน้า

บทที่ 3 การด าเนินงาน…………………………………………………………………………….27 3.1 โครงสร้างการด าเนินงาน…………………………………………………………….27 3.2 สมมติฐานในการด าเนินงาน………………………………………………………….27 3.3 ทรัพยากรที่ใช้ในการด าเนินงาน……………………………………………………..28 3.4 ผังการทา การบีบอัด…………………………………………………………………..29 3.5 ผังการคลายการบีบอัด……………………………………………………………….30 3.6 แผนภาพเครือข่าย……………………………………………………………………31 3.7 แผนการด าเนินโครงงาน……………………………………………………………..31 3.8 ก าหนดรูปแบบการทดลอง…………………………………………………………..32 3.9 สร้างโมเดลสาหรับ การทดลอง……………………………………………………….32 3.10 การทดลองบนเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่……………36 3.10.1 การทดลอง 1: No compression………………………………………..36 3.10.2 การทดลอง 2: Link compression………………………………………39 3.10.3 การทดลอง 3: Layer-2 payload compression………………………..40 3.10.4 การทดลอง 4: TCP/IP header compression…………………………41 3.11 การทดลองบนเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบผันแปร...... 42 3.11.1 การทดลอง 5: No compression………………………………………..42 3.11.2 การทดลอง 6: Link compression………………………………………42 3.11.3 การทดลอง 7: Layer-2 payload compression………………………..42 3.11.4 การทดลอง 8: TCP/IP header compression…………………………43 บทที่ 4 ผลการทดลอง……………………………………………………………………………..44 4.1 ผลการทดลองบนเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่………….44 4.1.1 ผลการทดลอง 1: No compression……………………………………..44 4.1.2 ผลการทดลอง 2: Link compression…………………………………….47 4.1.3 ผลการทดลอง 3: Layer-2 payload compression……………………...50 4.1.4 ผลการทดลอง 4: TCP/IP header compression……………………….53 4.2 ผลการทดลองบนเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบผันแปร...... 57 4.2.1 ผลการทดลอง 5: No compression……………………………………...57 4.2.2 ผลการทดลอง 6: Link compression…………………………………….60 4.2.3 ผลการทดลอง 7: Layer-2 payload compression...... 63 4.2.4 ผลการทดลอง 8: TCP/IP header compression...... 66

IV

สารบัญ (ต่อ) หน้า

บทที่ 5 สรุปผลโครงงาน...... 70 5.1 สรุปผลการทดลอง...... 70 5.2 ข้อเสนอแนะเพื่อการน าไปใช้งาน...... 77 5.3 ข้อจากัด และความท้าทาย...... 78

เอกสารอ้างอิง...... 79

V

สารบัญรูป หน้า

รูปที่ 1.1 ประเภทของการทาการบีบอัดบนเครือข่าย ………………………………………………3 รูปที่ 2.1 Binary tree of Huffman Coding……………………………………………………….11 รูปที่ 2.2 การทาการบีบอัดบนเครือข่า ย…………………………………………………………..14 รูปที่ 2.3 The OSI Model 7 Layer reference…………..……………………………………….14 รูปที่ 2.4 Header fields of TCP/IP protocol…………………………………………………….17 รูปที่ 2.5 ตัวอย่างตารางรหัสและการแทนที่ด้วยเทคนิค Lempel-Ziv Coding…………..……...18 รูปที่ 2.6 Cisco Advanced Integration Module (AIM)………………………………………….25 รูปที่ 3.1 ผังการบีบอัด (Compression Flowchart)………………………………………………29 รูปที่ 3.2 ผังการคลายการบีบอัด (De-compression Flowchart)………………………………..30 รูปที่ 3.3 แผนภาพเครือข่าย (Network Diagram)……………………………………………….31 รูปที่ 3.4 การก าหนดไอพีแอดเดรสให้ไคลเอนต์ในการทดลอง…..………………………………34 รูปที่ 3.5 การก าหนดไอพีแอดเดรสให้เซิร์ฟเวอร์ในการทดลอง….………………………………35 รูปที่ 3.6 ทดสอบการเชื่อมต่อระหว่างไคลเอนต์กับเซิร์ฟเวอร์…………………………………..35 รูปที่ 3.7 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ของเจเพิร์ฟที่เซิร์ฟเวอร์….…………………………………….36 รูปที่ 3.8 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ของเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์…………………………………………37 รูปที่ 3.9 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์……………………….37 รูปที่ 3.10 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์………………...38 รูปที่ 3.11 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์…..……………..38 รูปที่ 3.12 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์…………………...39 รูปที่ 3.13 ภาพรวมการทดลอง (Overall Experiment) ………………………….………..…….43 รูปที่ 4.1 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 1……………………………………………….44 รูปที่ 4.2 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 2……………………………………………….47 รูปที่ 4.3 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 3……………………………………………….49 รูปที่ 4.4 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 4……………………………………………….52 รูปที่ 4.5 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 5……………………………………………….55 รูปที่ 4.6 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 6……………………………………………….58 รูปที่ 4.7 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 7……………………………………………….60 รูปที่ 4.8 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลองที่ 8……………………………………………….63 รูปที่ 5.1 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transmission time บน Static route……………………………72 รูปที่ 5.2 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transfer rate บน Static route…………………………………..73 รูปที่ 5.3 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transmission time บน Dynamic route………………………...74

VI

สารบัญรูป (ต่อ) หน้า

รูปที่ 5.4 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transfer rate บน Dynamic route………………………………75 รูปที่ 5.5 เปรียบเทียบกราฟ Transmission time ระหว่าง Static/Dynamic route……………..76 รูปที่ 5.6 เปรียบเทียบกราฟ Transfer rate ระหว่าง Static/Dynamic route……………………77

VII

สารบัญตาราง หน้า

ตารางที่ 1.1 วิธีการในการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดในแต่ละประเภท………………………..3 ตารางที่ 1.2 ทางเลือกในการทาการบีบอัดในแต่ละวิธีการ ………………………………………...3 ตารางที่ 2.1 มาตรฐานการรับส่งสัญญาณดิจิตอลของ ANSI……………………………………...5 ตารางที่ 2.2 มาตรฐานการรับส่งสัญญาณดิจิตอลของ ITU………………………………………..6 ตารางที่ 2.3 การบีบอัดข้อมูลดิจิตอลในรูปแบบต่างๆ……………………………………………13 ตารางที่ 2.4 Specifications and Benefits of Cisco CSA………………………………………24 ตารางที่ 2.5 AIM Compression Performance Comparison…………………………………..25 ตารางที่ 2.6 Cisco Router and Compression Adapter………………………………………..25 ตารางที่ 2.7 Features and Benefits of AIM…………………………………………………….26 ตารางที่ 2.8 Specifications of AIM………………………………………………………………26 ตารางที่ 4.1 ผลการทดลอง 1/1……………………………….…………………………………..44 ตารางที่ 4.2 ผลการทดลอง 1/2……………………………….…………………………………..45 ตารางที่ 4.3 ผลการทดลอง 1/3……………………………….…………………………………..45 ตารางที่ 4.4 ผลการทดลอง 1/4……………………………….…………………………………..46 ตารางที่ 4.5 ผลการทดลอง 1/5……………………………….…………………………………..46 ตารางที่ 4.6 ผลการทดลอง 2/1……………………………….…………………………………..47 ตารางที่ 4.7 ผลการทดลอง 2/2……………………………….…………………………………..48 ตารางที่ 4.8 ผลการทดลอง 2/3……………………………….…………………………………..48 ตารางที่ 4.9 ผลการทดลอง 2/4……………………………….…………………………………..49 ตารางที่ 4.10 ผลการทดลอง 2/5……………………………….………………………………....50 ตารางที่ 4.11 ผลการทดลอง 3/1……………………………….………………………………....51 ตารางที่ 4.12 ผลการทดลอง 3/2……………………………….………………………………....51 ตารางที่ 4.13 ผลการทดลอง 3/3……………………………….………………………………....52 ตารางที่ 4.14 ผลการทดลอง 3/4……………………………….………………………………....52 ตารางที่ 4.15 ผลการทดลอง 3/5……………………………….………………………………....53 ตารางที่ 4.16 ผลการทดลอง 4/1……………………………….………………………………....54 ตารางที่ 4.17 ผลการทดลอง 4/2……………………………….………………………………....54 ตารางที่ 4.18 ผลการทดลอง 4/3……………………………….………………………………....55 ตารางที่ 4.19 ผลการทดลอง 4/4……………………………….………………………………....55 ตารางที่ 4.20 ผลการทดลอง 4/5……………………………….………………………………....56 ตารางที่ 4.21 ผลการทดลอง 5/1……………………………….………………………………....57

VIII

สารบัญตาราง (ต่อ) หน้า

ตารางที่ 4.22 ผลการทดลอง 5/2……………………………….………………………………....58 ตารางที่ 4.23 ผลการทดลอง 5/3……………………………….………………………………....58 ตารางที่ 4.24 ผลการทดลอง 5/4……………………………….………………………………....59 ตารางที่ 4.25 ผลการทดลอง 5/5……………………………….………………………………....59 ตารางที่ 4.26 ผลการทดลอง 6/1……………………………….………………………………....60 ตารางที่ 4.27 ผลการทดลอง 6/2……………………………….………………………………....61 ตารางที่ 4.28 ผลการทดลอง 6/3……………………………….………………………………....62 ตารางที่ 4.29 ผลการทดลอง 6/4……………………………….………………………………....62 ตารางที่ 4.30 ผลการทดลอง 6/5……………………………….………………………………....63 ตารางที่ 4.31 ผลการทดลอง 7/1……………………………….………………………………....64 ตารางที่ 4.32 ผลการทดลอง 7/2……………………………….………………………………....64 ตารางที่ 4.33 ผลการทดลอง 7/3……………………………….………………………………....65 ตารางที่ 4.34 ผลการทดลอง 7/4……………………………….………………………………....65 ตารางที่ 4.35 ผลการทดลอง 7/5……………………………….………………………………....66 ตารางที่ 4.36 ผลการทดลอง 8/1……………………………….………………………………....67 ตารางที่ 4.37 ผลการทดลอง 8/2……………………………….………………………………....67 ตารางที่ 4.38 ผลการทดลอง 8/3……………………………….………………………………....68 ตารางที่ 4.39 ผลการทดลอง 8/4……………………………….………………………………....68 ตารางที่ 4.40 ผลการทดลอง 8/5……………………………….………………………………....69 ตารางที่ 5.1 สรุปผล Transmission time บน Static route……………………………………..72 ตารางที่ 5.2 สรุปผล Transfer rate บน Static route……………………………………………73 ตารางที่ 5.3 สรุปผล Transmission time บน Dynamic route………………………………….74 ตารางที่ 5.4 สรุปผล Transfer rate บน Dynamic route………………………………………...75 ตารางที่ 5.5 สรุปผล Transfer rate แยกตาม Traffic source…………………………………...76

IX

บทที่ 1 บทน า

1.1 ปัญหาและแรงจูงใจ โดยทั่วไปลิงค์ (Links) สาหรับเชื่อมต่อ เครือข่ายบริเวณกว้าง (Wide Area Network: WAN) มักจะมีแบนด์วิดธ์ (Bandwidth) ที่ไม่สูงมาก เนื่องจากมีค่าใช้จ่ายในการด าเนินการและ การบารุงรักษาที่ค่อนข้างสูง แต่ในขณะเดียวกันแวนลิงค์ (WAN links) เองเป็นเสมือนเส้นทาง หลักที่ต้องรองรับการจราจรของข้อมูลบนเครือข่าย (Network traffic) ปริมาณมากที่ต้องเดิน ทางผ่านเส้นทางการเชื่อมต่อต่าง ๆ ของเครือข่ายบริเวณกว้างเหล่านั้น ดังนั้นเมื่อกล่าวถึง ประสิทธิภาพของเครือข่าย (Network performance) การบริหารจัดการเกี่ยวกับแบนด์วิดธ์จึง เป็นประเด็นที่มีการน ามาพิจารณาในล าดับต้น ๆ เนื่องจากการขยายแบนด์วิดธ์ถูกจากัดด้วยตัวโครงสร้าง (Infrastructure) ดังนั้นการที่ จะปรับปรุงประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลของเครือข่าย เพื่อจัดการให้การจราจรของข้อมูลบน เครือข่ายที่มีแบนด์วิดธ์จากัดนั้นมีความคล่องตัวมากขึ้น จึงจาเป็นต้องแสวงหาเทคนิคเข้ามา ช่วย ตัวอย่างเช่น การทาให้ ขนาดของข้อมูลที่เดินทางข้ามช่องทางการเชื่อมต่อ (Interface) ของเครือข่ายบริเวณกว้างเหล่านั้นมีขนาดที่เล็กลง (Reduced size) เพื่อช่วยให้การถ่ายโอน ข้อมูลผ่านช่องทางการสื่อสารทาได้รวดเร็วยิ่งขึ้น เป็นต้น เทคนิคการบีบอัด (Compression techniques) เป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่สามารถ ด าเนินการได้โดยไม่กระทบต่อโครงสร้างเดิม โดยเทคนิคการบีบอัดนี้มีประโยชน์อย่างมากใน การช่วยลดการใช้ทรัพยากร เช่น ลดพื้นที่ในการจัดเก็บข้อมูล (Data storage) หรือเพิ่ม ความสามารถในการส่งผ่านข้อมูล (Data transmission capacity) เป็นต้น ในบริบทของการส่งผ่านข้อมูลบนการเชื่อมต่อเครือข่าย (Data transmission over Network links) เทคนิคการบีบอัดจะช่วยให้ช่องทางสื่อสารของเครือข่ายเสมือนมีแบนด์วิดธ์ที่ เพิ่มสูงขึ้น (Maximizes bandwidth) ซึ่งจะช่วยเพิ่มปริมาณการถ่ายโอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา ณ ช่วงเวลาหนึ่ง ๆ ได้มากยิ่งขึ้น (Increases throughput) หรืออีกกล่าวนัยหนึ่งคือ ทาให้ส่งผ่าน ข้อมูลได้รวดเร็วยิ่งขึ้นบนโครงสร้างที่มีอยู่ (Existing infrastructures) ในด้านการจัดการเครือข่าย (Network management) เทคนิคการบีบอัดสามารถช่วยผู้ ให้บริการ (Service providers) ในการเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่าย (Network performance) และสร้างความพึงพอใจในบริการ (Service satisfaction) ได้โดยใช้งบประมาณที่ไม่สูง จนเกนิ ไป แต่ทงั้ น้ีไมไ่ ด้หมายความว่าเทคนิคการบบี อดั จะแก้ปญั หาการจราจรของขอ้ มลู บน แบนด์วิดธ์ที่จากัดได้ตลอดไป เพราะเมื่อถึงจุดหนึ่งการอัพเกรดโครงสร้างพื้นฐานของเครือข่าย (Network infrastructures upgraded) ยังคงมีความจาเป็นอยู่ เพื่อรองรับต่อความต้องการเชิง ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น

1

นอกจากนี้ การน าเทคนิคการบีบอัดมาประยุกต์ใช้ยังสามารถสร้างมูลค่าเพิ่มให้กับผู้ให้ บริการเครือข่ายได้ โดยการลดรายจ่ายด้านโครงสร้างพื้นฐาน และเพิ่มรายได้โดยการเพิ่ม แบนด์วิดธ์ที่มากขึ้นเพื่อส่งมอบบริการที่ดีขึ้นให้กับลูกค้า บนโครงสร้างพื้นฐานเดิมที่มีอยู่แล้ว ทาให้สามารถขยายฐานลูกค้าได้มากขึ้น ซึ่งเป็นการช่วยเพิ่มผลตอบแทนจากการลงทุน (Return on investment) ได้อีกทางหนึ่งด้วย

1.2 โครงงานที่น าเสนอ ส่วนหลักการและทฤษฎี เป็นการศึกษาและรวบรวมองค์ความรู้ที่เกี่ยวกับเทคนิคการ ทาการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบต่าง ๆ (Compression techniques over Network links) และ แนวทางในการน าแต่ละเทคนิคมาประยุกต์ใช้ (Deployment) ให้เหมาะสมกับโครงสร้างและ สภาพแวดล้อมของเครือข่ายที่มีอยู่ เพื่อให้เกิดประโยชน์ในการใช้งานเครือข่ายการสื่อสารอย่าง คุ้มค่ากับการลงทุน ส่วนการทดลองนั้น เพื่อให้สอดคล้องกับแนวทางของโครงงานอันได้แก่ “การทาการบีบ อัดบนเครือข่าย” จะทาการทดลอง ถ่ายโอนข้อมูลข้าม “เน็ตเวิร์คลิงค์” ของเครือข่ายบริเวณ กว้าง (WAN links) โดยประยุกต์ใช้เทคนิคการทา การบีบอัดข้อมูลบนเครือข่ายผ่านแนวทาง และตัวเลือกต่าง ๆ ที่ได้จากการศึกษาในส่วนของหลักการและทฤษฎี โดยคาดหวังว่า ผลการทดลองจะแสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของอัตราการบีบอัด (Compression rate) ที่เกิดจากการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายในแต่ละรูปแบบ

1.3 วัตถุประสงค์โครงงาน เพื่อความเข้าใจที่ลึกซึ้งในเชิงทฤษฎี หลักการ และวิธีการที่เกี่ยวข้องกับเทคนิคการทา การบีบอัดข้อมูลบนเครือข่าย ( over Network links) โดยเฉพาะเครือข่าย บริเวณกว้าง ที่มีค่าใช้จ่ายในการด าเนินการด้านโครงสร้างพื้นฐานส าหรับการเชื่อมต่อเครือข่าย (Infrastructure cost) ที่ค่อนข้างสูง เพื่อให้สามารถน าความรู้ในเชิงทฤษฎี และที่ได้จากการทดลองไปใช้เป็นแนวทางใน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วอย่างเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของเครือข่าย เพื่อให้ได้ เครือข่ายข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ คุ้มค่าในเชิงการลงทุน เหมาะสมกับความต้องการทางธุรกิจ และองค์กร

1.4 ขอบเขตโครงงาน ศึกษาประเภท (Types) ของการทาการบีบอัดข้อมูลบน “เน็ตเวิร์คลิงค์” ประกอบด้วย การทาการบีบอัดใน 3 ระดับ (Layer) โดยอ้างอิงตาม OSI Model - 7 Layer ได้แก่ Link compression, Layer-2 payload compression, และ TCP/IP header compression ดัง รูปที่ 1.1

2

รูปที่ 1.1 ประเภทของการทาการบีบอัดบนเครือข่าย

ศึกษาวิธีการ (Methods) ที่สามารถน ามาประยุกต์ใช้ในการท าการบีบอัดในแต่ละ ประเภท ได้แก่ Software-based หรือ Hardware-based ดังตารางที่ 1.1

ตารางที่ 1.1 วิธีการในการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดในแต่ละประเภท Compression types Also known as Applied Methods Link compression Per-interface compression Software or Hardware based Payload compression Per-virtual circuit compression Software or Hardware based TCP/IP header Compression Per- compression Software or Hardware based

ศึกษาทางเลือกในการด าเนินการ (Options) ที่สามารถน ามาประยุกต์ใช้กับการทาการ บีบอัดในแต่ละวิธีการ ได้แก่ Compression algorithms, Layer-2 WAN protocols compression option, และ Compression devices ดังตารางที่ 1.2

ตารางที่ 1.2 ทางเลือกในการทาการบีบอัดในแต่ละวิธีการ Compression types Software-based (Cisco IOS™) Hardware-based Link compression Compression Algorithms: STAC External Compression Device, Compression Service Adapter, Advanced Integration Module L2 payload compression Encapsulation with L2 Protocols: External Compression Device PPP, Frame Relay, HDLC Compression with Algorithms: STAC, Predictor, MPPC TCP/IP header compression Encapsulation with L2 Protocols: External Compression Device PPP, Frame Relay, HDLC Compression with Algorithms: Van Jacobson (VJ)

3

ทาการ ทดลอง (Experiment) การถ่ายโอนข้อมูลข้าม “เน็ตเวิร์คลิงค์” ที่ประยุกต์ใช้ เทคนิคการทาการบีบอัดบนเครือข่าย โดยทาการทดลองทีละรูปแบบจนครบทั้ง 3 แบบ ได้แก่ Link compression, Layer-2 payload compression, และ TCP/IP header compression และทาการทดลองกับ ข้อมูล (Source) หลาย ๆ ประเภท ได้แก่ ข้อมูลทั่วไป เช่น ไฟล์ข้อมูล ประเภท “.txt”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.doc” และข้อมูลที่ผ่านการบีบอัด/เข้ารหัสมาแล้ว (Compressed/Encoded) เช่น ไฟล์ข้อมูลประเภท “.zip”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.mp3” เป็นต้น แสดงผลการทดลองที่ได้จากการทาการบีบอัดบนเครือข่ายในแต่ละรูปแบบ ทาการ สรุป เปรียบเทียบผลการทดลอง และเสนอแนะแนวทางที่เหมาะสมในการน าไปประยุกต์ใช้งาน

1.5 โครงสร้างโครงงาน ประกอบด้วย 5 บทหลัก รวมทั้งบทนี้ซึ่งเป็นการเกริ่นน าเพื่อขออนุมัติเริ่มโครงงาน โดยภาพรวมของโครงงานเป็นดังนี้ บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง ประกอบด้วยประเด็นหลักดังนี้ ประเด็นแรก กล่าวถึง ภาพรวมของเครือข่ายโดยมุ่งเน้นไปที่เครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) และการเชื่อมต่อ (Links) ได้แก่ลักษณะการเชื่อมต่อทางกายภาพของเครือข่ายบริเวณกว้าง (Physical connection) และ เทคนิคในการเพิ่มประสิทธิภาพเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN optimization techniques) ประเด็นถัดมา น าเสนอเทคนิคการบีบอัดข้อมูลทั่ว ๆ ไป (Data compression techniques ) และอัลกอริธึมที่เกี่ยวกับการทาการบีบอัด (Compression algirithms) ประเด็นสุดท้าย น าเสนอเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย (Compression techniques over Network links) ตลอดจนถึงตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอลที่ชั้นการเชื่อมโยงข้อมูล (Data link layer protocol compression options) ค าสั่งในการก าหนดค่าการบีบอัด (Commands) และอุปกรณ์ ที่สามารถน ามาประยุกต์ใช้เพื่อทาการบีบอัดบนเครือข่าย (Hardware-based compression) บทที่ 3 การดา เนินงาน เนื้อหาในบทนี้มุ่งเน้นไปที่การเตรียมการและการปฏิบัติการ ประกอบด้วยวิธีการ/แผนงานการด าเนินโครงงาน สมมติฐานในการด าเนินโครงงาน ทรัพยากร ที่ใช้ในโครงงาน การก าหนดรูปแบบในการทดลอง แผนภาพเครือข่ายสาหรับการทดลอง การ สร้างโมเดลสาหรับใช้ ทาการทดลอง และด าเนินการทดลองบนโมเดลที่สร้างเตรียมไว้เพื่อให้ เป็นไปตามสมมติฐานที่คาดหวังจะเห็นผลลัพธ์จากการทดลอง บทที่ 4 ผลการทดลอง เป็นการแสดงผลที่ได้จากการทดลองโดยการประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบต่าง ๆ ประกอบด้วยผลการทดลอง 8 กรณี โดยแสดงใน รูปของข้อมูลดิบ (Raw data) ที่จะต้องน าไปวิเคราะห์และสรุปผลต่อในบทที่ 5 บทที่ 5 สรุปผลโครงงาน ประกอบด้วยสามส่วนหลัก ส่วนแรกเป็นการวิเคราะห์และ สรุปผลการด าเนินโครงงานในประเด็นต่าง ๆ ที่น่าสนใจ ตารางสรุปผล และกราฟเปรียบเทียบ ผลการทดลอง ส่วนที่สองเป็นข้อเสนอแนะเพื่อการน าไปใช้งาน และส่วนที่สามกล่าวถึงข้อจากัด ในการด าเนินโครงงงานและความท้าทายในหัวข้อที่โครงงานนี้น าเสนอ

4

บทที่ 2 ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง

2.1 ลักษณะการเชื่อมต่อของเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN link characteristics) [1] [2] [3] [18] การเชื่อมโยงทางกายภาพ (Physical connection) สาหรับเชื่อมต่อเครือข่ายบริเวณ กว้าง (Wide Area Network: WAN) โดยทั่วไปได้แก่ การเชื่อมโยงสัญญาณผ่านสายเคเบลิ้ (Cable links), การเชื่อมโยงสัญญาณไร้สายผ่านสถานีภาคพื้นดิน (Terrestrial Tower links), และ การเชื่อมโยงสัญญาณไร้สายผ่านดาวเทียม (Satellite links) การเชื่อมโยงสัญญาณผ่านสายเคเบลิ้ เป็นการเชื่อมโยงเครือข่ายบริเวณกว้าง ผ่านสายสัญญาณ ซึ่งมีทั้งชนิดทนี่ าสญั ญาณด้วยไฟฟ้า (Electrical signal) ได้แก่ สายทองแดง (Copper cables) และชนิดที่น าสัญญาณด้วยแสง (Light signal) ได้แก่ สายไฟเบอร์ใยแก้ว (Fiber-optic cables) การเชื่อมโยงสัญญาณไร้สายผ่านสถานีภาคพื้นดิน เป็นการเชื่อมโยงเครือข่าย บริเวณกว้างโดยอาศัยสื่อน าสัญญาณประเภทไมโครเวฟหรือเรดิโอเวฟ (Microwave / Radio wave) ในการรับส่งข้อมูลระหว่างสถานีภาคพื้นดินด้วยกัน โดยใช้หอคอย (Towers) ที่ติดตั้ง เสาอากาศที่อยู่ในระดับเดียวกันในการถ่ายทอดสัญญาณ (Directional parabolic antennas) การเชื่อมโยงสัญญาณไร้สายผ่านดาวเทียม เป็นการเชื่อมโยงเครือข่ายบริเวณ กว้างโดยอาศัยสื่อน าสัญญาณประเภทไมโครเวฟหรือเรดิโอเวฟ (Microwave / Radio wave) ในการรับส่งข้อมูล โดยใช้ดาวเทียม (Satellite) เป็นตัวกลางในการรับส่งสัญญาณระหว่างสถานี ภาคพื้นดินที่อยู่ห่างไกลกันมาก ๆ เช่น ข้ามทวีป เป็นต้น ทั้งนี้ดาวเทียมสามารถแชร์สัญญาณ กับสถานีภาคพื้นดินได้หลายสถานี และรองรับการแพร่กระจายสัญญาณได้ในบริเวณกว้าง มาตรฐานที่ใช้ในการรับส่งสัญญาณดิจิตอล (Signal transmission) ได้แก่ T-carrier service (เป็นมาตรฐานที่ใช้ในสหรฐั อเมรกิ า, แคนาดา, ญปี่ ุน่ ) และ E-carrier service (เป็น มาตรฐานที่ใช้ในยุโรป) ดังตารางที่ 2.1 และ ตารางที่ 2.2

ตารางที่ 2.1 มาตรฐานการรับส่งสัญญาณดิจิตอลของ ANSI [4]

5

ตารางที่ 2.2 มาตรฐานการรับส่งสัญญาณดิจิตอลของ ITU [5]

2.2 การเพิ่มประสิทธิภาพให้เครือข่ายบริเวณกวา้ ง (WAN optimization) [6] การปรับเพิ่มประสิทธิภาพใการถ่ายโอนข้อมูลข้ามเครือข่ายบริเวณกว้าง สามารถเลือก ด าเนินการได้ในหลายรูปแบบ โดยเทคนิคที่สามารถน ามาประยุกต์ใช้ได้มีดังต่อไปนี้

2.2.1 De-duplication techniques เป็นเทคนิคในการขจัดความซ ้าซ้อนในถ่ายโอนข้อมูลข้าม WAN links โดยการส่ง การอ้างอิงแทนข้อมูลจริง ซึ่งเป็นการทางานกับข้อมูลในระดับไบต์ (Bytes) เหมาะกับโทโพโลจี (Topology) การเชื่อมต่อแบบ “สานักงานใหญ่ -สาขา” (Headquarter-to-Branches) หรือ “ศูนย์ ข้อมูล-ศูนย์ข้อมูล” (Data Center-to-Data Center) วิธีการคือ ในการรับส่งข้อมูลครั้งแรก De-duplication algorithms จะทาการระบุ (Identify) รูปแบบของข้อมูล (Data pattern) และเก็บรูปแบบเหล่านี้ไว้ที่ปลายทั้งสองด้านของ WAN Links หากมีการรับส่งข้อมูลรูปแบบเดียวกันนี้ในครั้งต่อไป De-duplication algorithms จะใช้รูปแบบของข้อมูลที่เก็บไว้นี้เพื่อทา การแทนที่ข้อมูลชิ้นใหญ่ด้วยข้อมูลชิ้นเล็ก ๆ ระหว่างที่ เดินทางข้ามลิงค์

2.2.2 Compression techniques เป็นเทคนิคในการเปลี่ยนรูปแบบของข้อมูล (Transform format) เพื่อทาให้ข้อมูล นั้นมีขนาดที่เล็กลง (Reduced size) ซึ่งมีประโยชน์มากต่อการจัดเก็บและการสื่อสารข้อมูล คือ ทาให้ จัดเก็บข้อมูลได้เพิ่มมากขึ้นโดยใช้พื้นที่สาหรับจัดเก็บ เท่าเดิม หรือรับส่งข้อมูลในช่วงเวลา หนึ่ง ๆ ได้มากขึ้นโดยใช้แบนด์วิดธ์ช่องสัญญาณเท่าเดิม แบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ ๆ ตาม คุณภาพของข้อมูลที่ผ่านการบีบอัดแล้ว ได้แก่  การบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสีย (Lossless Data Compression) เช่น การบีบ อัดข้อมูลในรูปแบบ ZIP, RAR เป็นต้น  การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียบางส่วน (Lossy Data Compression) เช่น การ บีบอัดภาพในรูปแบบ JPEG, การบีบอัดเสียงในรูปแบบ MPEG เป็นต้น

6

2.2.3 Latency optimization techniques เป็นเทคนิคในการลดความล่าช้าแฝงที่เกิดขึ้นในระหว่างที่มีการถ่ายโอนข้อมูลข้าม WAN links เทคนิคนี้หมายรวมถึงการปรับแต่งโพรโทคอล TCP เช่น Window-size, Scaling, Selective acknowledgements และ Layer 3 congestion control algorithms เป็นต้น

2.2.4 Caching/Proxy techniques เป็นเทคนิคในการจัดเก็บข้อมูลที่มีการเข้าถึงซ ้า ๆ ไว้ที่พื้นที่จัดเก็บท้องถิ่น (Local storage) โดยมีวัตถุประสงค์ในการลดปริมาณการไหลของข้อมูล (Traffic load) ที่เดิน ทางผ่าน WAN Links ซึ่งสามารถด าเนินการได้ด้วยวิธี เช่น  การติดตั้ง Proxy server ให้ท าหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่าง LAN กับ Internet เพื่อให้บริการสารสนเทศ (Web content) แก่ผู้ใช้งานท้องถิ่นที่ต้องการเข้าถึง ข้อมูลเดียวกันนั้นซ ้า ๆ  การติดตั้ง Distributed server เพื่อให้บริการกับโหนดท้องถิ่น (Local nodes) ภายในขอบเขตพื้นที่หนึ่ง ในรูปแบบ Server/Client เป็นต้น

2.2.5 Forward error correction techniques เป็นเทคนิคที่ช่วยลดการสูญเสียแพ็คเก็ต (Packet loss) โดยการเพิ่มแพ็คเก็ต สาหรับ กู้คืนแพ็คเก็ตที่สูญเสีย (Loss-recovery packet) สาหรับทุก ๆ "n" แพ็คเก็ตที่ส่งออกไป โดยมีวัตถุประสงค์ในการลดความต้องการในการส่งใหม่ (Retransmissions) เพื่อช่วยลดความ แออัด (Congestion) ของข้อมูลที่วิ่งผ่าน WAN links

2.2.6 Protocol spoofing techniques เป็นเทคนิคในการรวมกลุ่มการร้องขอต่าง ๆ (Bundles multiple requests) ที่ใช้ ในโปรแกรมสาหรับพูดคุย (Chatty applications) ให้เป็นหนึ่ง โดยอาจรวมถึงโพรโทคอลอย่าง Stream-lining protocols เช่น CIFS (Common Internet ) เป็นต้น Common Internet File System : CIFS เป็นวิธีมาตรฐานที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ใช้ใน การแชร์ไฟล์ผ่านอินทราเน็ตขององค์กร (Corporate intranets) หรือใช้ในการแชร์ไฟล์ผ่าน อินเทอร์เน็ต (Internet)

2.2.7 Traffic shaping techniques เป็นเทคนิคในการควบคุมปริมาณของข้อมูล (Traffic volume) หรือควบคุมการ ไหลของข้อมูล (Traffic flows, upstream/downstream) โดยให้ความยืดหยุ่นกับผู้ดูแลเครือข่าย (Network operators/Network administrators) ในการที่จะตัดสินใจว่าการใช้งานไหน

7

(applications) ที่ควรให้ความสาคัญส าหรับความต้องการการถ่ายโอนข้อมูลข้าม WAN links ซึ่งสามารถด าเนินการได้ด้วยวิธี เช่น  Traffic classification คือ ก าหนด Traffic rating โดยขึ้นอยู่กับ Port number หรือ Protocols  Overflow/Buffer คือ การมีพื้นที่สารองส าหรับ รองรับหรือจัดการกับปริมาณ Traffic ที่ไม่สมดุลกับ Bandwidth ของช่องสัญญาณ  Self-limiting sources คือ จากัดแหล่งของ traffic ไม่ให้เกินขอบเขตที่ bandwidth จะรองรับได้ เป็นต้น

2.2.8 Equalizing techniques เป็นเทคนิคในการจัดการความเท่าเทียมกันในการใช้งานทรัพยากรที่มีอยู่ โดยการ ก าหนดสมมติฐานเกี่ยวกับการจัดล าดับตามความสาคัญเร่งด่วน (Immediate priority) บน พื้นฐานของการใช้งานข้อมูล (Based on the data usage) ตัวอย่างเช่น การจัดการความเท่า เทียมกันในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่เปิดกว้างโดยปราศจากการควบคุม (Wide open unregulated Internet connections) และการใช้งานอุโมงค์เครือข่ายส่วนตัวเสมือน (Clogged VPN tunnels) โดยให้เป็นไปตามล าดับความส าคัญ เป็นต้น

2.2.9 Connection limit techniques เป็นเทคนิคที่จากัดการเชื่อมต่อ เพื่อป้องกนั การล็อคการเข้าถึง (Access gridlock) ในเราเตอร์ (Routers) และหรือจุดเชื่อมต่อ (Access points) จนเป็นสาเหตุให้อุปกรณ์เหล่านั้น ไม่สามารถให้บริการได้ตามปกติ (Denial of Service: DoS) โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อให้การถ่าย โอนข้อมูลข้าม WAN links เป็นไปอย่างราบรื่นและทั่วถึง

2.2.10 Simple rate limit techniques เป็นเทคนิคที่จากัด ไม่ให้ผู้ใช้ใดผู้ใช้หนึ่ง ทาการรับส่งข้อมูลในอัตราที่ มากกว่า จานวนที่ ก าหนดไว้ ทั้งนี้จะต้องสอดคล้องกับสัญญาการให้บริการการรับส่งข้อมูล (Traffic contract) เพื่อไม่ให้เกิดความแออัด (Congestion) ที่มากเกินไปสาหรับ การถ่ายโอนข้อมูลข้าม WAN links

2.3 การบีบอัดข้อมูลแบบไม่สูญเสีย () [7] [8] เป็นเทคนิคการบีบอัดข้อมูล (Data Compression) หรือการเข้ารหัสข้อมูล (Data encoding) โดยวิธีการลดจานวน บิต (Reduced bits) ของข้อมูลต้นฉบับ (Input/Original data) โดยการระบุสถิติของความซ ้าซ้อนที่เกิดขึ้นและการขจัดความซ ้าซ้อนนั้นออกไป เพื่อสร้างเป็น

8

ชุดข้อมูลชุดใหม่ (Output/Compressed data) ที่มีจานวน บิตสั้นกว่าข้อมูลต้นฉบับ และ สามารถท ากระบวนการย้อนกลับ (Decompression) กลับมาได้เหมือนเดิมโดยไม่มีการสูญเสีย การบีบอัดแบบไม่สูญเสียนี้ เหมาะกับกรณีที่ความคงสภาพเดิมของข้อมูลต้นฉบับก่อน การบีบอัด (Original data) และข้อมูลหลังการคลายการบีบอัด (Decompressed data) มี ความสาคัญ หรือในกรณีที่ไม่ต้องการให้ข้อมูลต้นฉบับก่อนการบีบอัดและข้อมูลหลังการคลาย การบีบอัดเกิดความเบี่ยงเบนไปจากข้อมูลเดิม อันอาจก่อให้เกิดความคลาดเคลื่อนอย่างมี นัยสาคัญ ข้อมูลที่อยู่ในข่ายดังกล่าวข้างต้น เช่น Executable programs, Text documents, Source code เป็นต้น นอกจากนี้โปรแกรมประยุกต์ (Application) ที่ใช้ในการทาการบีบอัด เช่น ZIP, Unix-, WinRAR เป็นต้น หรือการบีบอัดไฟล์ภาพบางรูปแบบ เช่น PNG, GIF ก็ใช้เทคนิคการบีบอัดแบบไม่สูญเสียนี้เช่นกัน โปรแกรมประยุกต์ที่ท าการบีบอัดด้วยเทคนิคนี้ จะทาสองขั้นตอน ตามล าดับดังนี้คือ ขั้นตอนแรกจะสร้างแบบจาลองทางสถิติส าหรับ ข้อมูลขาเข้า (Input data) และขั้นตอนที่สองใช้ รูปแบบนี้ในการทาผังข้ อมูลขาเข้า (Input data) กับล าดับของบิต (Bit sequences) ในลักษณะ ของความน่าจะเป็นหรือที่พบบ่อย ผังนี้จะผลิตชุดข้อมูลใหม่โดยที่ข้อมูลที่มีความน่าจะเป็นใน การพบบ่อยจะมีจานวนบิตที่ สั้นกว่าข้อมูลที่มีความน่าจะเป็นในการพบน้อย อัลกอริธึมสาหรับเข้ารหัส (Encoding algorithms) ที่ใช้ในการสร้างล าดับบิต (Bit sequences) สาหรับการท าการบีบอัดด้วยเทคนิคนี้ เช่น Huffman Coding เป็นต้น

Huffman Coding [13] พัฒนาโดย David A. Huffman ในขณะที่ศึกษาปริญญาเอกที่เอ็มไอที และได้รับตีพิมพ์ ในปี ค.ศ. 1952 ในเรื่อง "A Method for the Construction of Minimum-Redundancy Codes" หลักการคือ สร้างตารางรหัสที่มีความยาวผันแปร (variable-length encoding table) สาหรับสัญลักษณ์ตั้งต้น (source symbol) แต่ละตัว เช่น อักขระในไฟล์ (characters in a file) เป็นต้น โดยที่ตารางรหัสที่มีความยาวผันแปรนี้ได้มาจากวิธีการเฉพาะที่อยู่บนพื้นฐานของ ความถี่ในการเกิดขึ้นสาหรับแต่ละ ค่าที่เป็นไปได้ของสัญลักษณ์ตั้งต้น (source symbol) วิธีการ เฉพาะที่กล่าวถึงคือ 1. นับจานวน ความถี่ในการเกิดขึ้นของสัญลักษณ์ตั้งต้นแต่ละค่าที่เป็นไปได้ 2. เรียงล าดับข้อมูลเบื้องต้นจากน้อยไปมากโดยขึ้นอยู่กับความถี่ในการเกิดขึ้น 3. สร้าง Binary tree โดยโหนดฝงั่ซ้ายมคี ่าเป็น 0 และโหนดฝงั่ขวามคี ่าเป็น 1 3.1 สร้าง Sub tree โดยการรวมทั้งสองโหนดความถี่ในการเกิดต่าที่ สุด 3.2 ย้าย Sub tree ที่ได้จาก 3.1 ไปยังต าแหน่งที่ถูกต้อง โดยเรียงจากน้อยไปมาก 3.3 ทาซ ้า 3.1 และ 3.2 ไปจนกระทั่งหมดสัญลักษณ์ตั้งต้น (source symbol) 4. สร้างตารางรหัสที่มีความยาวผันแปร (variable-length encoding table) สาหรับ สัญลักษณ์ตั้งต้น (source symbol) แต่ละตัวจาก Binary tree

9

ตัวอย่างการบีบอัด/การเข้ารหัสข้อมูลด้วยวิธี Huffman Encoding เช่น ในไฟล์ที่สนใจหรือสายข้อมูล (Data stream) มีอักขระที่เป็นไปได้ทั้งหมดคือ A – Z ดังนี้

1. สมมติว่านับจานวน ความถี่ในการเกิดขึ้นของอักขระแต่ละค่าที่เป็นไปได้ เป็นดังนี้ Counting characters (A-Z)

2. เรียงล าดับข้อมูลตั้งต้นใหม่ จากน้อยไปมาก โดยขึ้นอยู่กับความถี่ในการเกิดขึ้น ดังนี้

3. สร้าง Binary tree โดยให้โหนดฝงั่ซ้ายมคี ่าเป็น 0 และโหนดฝงั่ขวามคี ่าเป็น 1

4. สร้างตารางรหัสที่มีความยาวผันแปร (Encoding table) สาหรับสัญลักษณ์ตั้งต้น (source symbol) แต่ละตัวจาก Binary tree ดังรูปที่ 2.1

10

รูปที่ 2.1 Binary tree of Huffman Coding

จากตัวอย่างข้างต้น ข้อความ HELLO ที่ไม่ท าการบีบอัด (ASCII Codes): 01001000|01000101|01001100|01001100|0100111 ที่ผ่านการบีบอัดด้วย Huffman Coding (Encoding Table): 11010|011|0001|0001|1111

2.4 การบีบอัดข้อมูลแบบสูญเสียบางส่วน () [7] [9] เป็นเทคนิคการบีบอัดข้อมูลหรือการเข้ารหัสข้อมูล โดยการลบข้อมูลบางส่วนที่ไม่ จาเป็น (Removes unnecessary information) ออกไปจากข้อมูลต้นฉบับ (Original data) โดย มีจุดมุ่งหมายในการลดขนาดของข้อมูลเหล่านั้น เพื่อประโยชน์ในการจัดเก็บ, การจัดการ, หรือ การส่งผ่านเครือข่ายระบบคอมพิวเตอร์ การบีบอัดรูปแบบนี้ จะทาให้ ข้อมูลต้นฉบับเกิดการสูญเสียถาวร และจะถ่ายทอด คุณสมบัติที่สูญเสียนี้ต่อไปยังเจนเนอเรชั่น (Generation) ถัดไป หมายความว่า การทาการบีบ อัดไฟล์เดียวกันนี้ด้วยเทคนิคนี้ต่อไปเรื่อยๆ จะทาให้ มันยิ่งสูญเสียคุณภาพมากยิ่งขึ้นตามล าดับ อย่างไรก็ดีเทคนิคนี้เป็นที่นิยมมากสาหรับการท า การบีบอัดข้อมูลมัลติมีเดีย (วิดีโอ, เสียง, และ

11

ภาพนิ่ง) โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งาน เช่น สื่อที่ต้องการไหลอย่างต่อเนื่อง (Streaming media) และการโทรศัพท์ผ่านอินเทอร์เน็ต (Internet telephony) เป็นต้น ประโยชน์ของการบีบอัดโดยการสูญเสียบางส่วนคือ มันสามารถสร้างไฟล์บีบอัดที่มี ขนาดเล็กลง ในขณะที่ยังคงตอบสนองต่อความต้องการได้ ดังนั้นเทคนิคนี้จึงมักจะใช้สาหรับ การบีบอัดเสียง, ภาพ, หรือวิดีโอ เนื่องจากข้อมูลประเภทนี้ง่ายสาหรับมนุษย์ที่ จะตีความหรือ เข้าใจได้ ทั้งนี้เพราะมนุษย์สามารถเติมเต็มส่วนที่ขาดหายไปได้เอง หรือมองข้ามข้อผิดพลาดที่ ไม่สอดคล้องกันเล็ก ๆ น้อย ๆ นั้นไปได้ หลักการพื้นฐานสาห รับการบีบอัดแบบสูญเสียบางส่วนคือ การเลือกที่จะสูญเสียข้อมูล ที่มีนัยสาคัญน้อย (Least significant data) โดยมีสองแนวคิดดังนี้  Lossy transform codecs หลักการคือ การเข้ารหัสโดยการเปลี่ยนรูปของ ข้อมูลต้นฉบับ ตัวอย่างเช่น ไฟล์ภาพหรือไฟล์เสียงจะถูกน ามาแยกเป็นส่วน เล็ก ๆ สร้างเป็นพื้นที่พื้นฐานใหม่ (New basis space) และ (quantized) เพื่อ ใช้เป็นหน่วยวัดการสุ่มตัวอย่างสาหรับเข้ารหัส (Entropy coded)  Lossy predictive codecs หลักการคือ การเข้ารหัสโดยใช้ข้อมูลก่อนหน้านี้ และ/หรือข้อมูลในล าดับต่อมาเป็นฐานในการท านายตัวอย่างเสียง (Sound sample) หรือเฟรมภาพ (Image frame) ในปจั จุบนั ขอ้ ผดิ พลาดระหว่างขอ้ มลู ที่เกิดจากการคาดการณ์ (Predicted data) และข้อมูลจริง (Real data) รวมไป ถึงข้อมูลเพิ่มเติมใด ๆ ที่จาเป็นในการท าซ ้าการคาดการณ์ (Prediction) จะ เป็นข้อมูลที่ Quantized และ Coded ในบางระบบอาจจะรวมทั้งสองวิธีเข้าด้วยกัน โดยการเข้ารหัสด้วยวิธีการเปลี่ยนรูป (Transform codecs) จะถูกน ามาใช้ในการบีบอัดสัญญาณความผิดพลาดที่เกิดจากขั้นตอนการ ทานาย (Predictive stage)

2.5 รูปแบบข้อมูลที่ผ่านการบีบอัด (Compressed formats) การบีบอัดข้อมูลดิจิตอล (Digital information) สามารถทาได้ในหลายรูปแบบ (Format) โดยมีวัตถุประสงค์หลักคือ เพื่อลดขนาดของไฟล์ข้อมูลดิจิตอลเหล่านั้นให้เหมาะสมกับพื้นที่ จัดเก็บ (Storage) หรือให้เหมาะสมกับแบนด์วิดธ์ (Bandwidth) ที่ต้องใช้ในการไหล (Streaming) ของข้อมูลเหล่านั้น โดยที่ไม่สูญเสียความสมบูรณ์ของสารสนเทศ (Information) ที่ ต้องการสื่อสาร คือยังคงตอบสนองต่อความต้องการได้ในระดับดี และคงไว้ซึ่งสาระจากไฟล์ ต้นฉบับ (Original file) ดังตารางที่ 2.3

12

ตารางที่ 2.3 การบีบอัดข้อมูลดิจิตอลในรูปแบบต่าง ๆ Free 7-Zip, FreeArc, Info-ZIP, KGB Archiver, PeaZip, Software (decompression only), , , etc. Data , IZArc, LHA, StuffIt Expander (decompression only), TUGZip, compression ZipGenius etc. Commercial ARC, ALZip, ALZip for Mac, Archive Utility, ARJ, JAR, MacBinary, PKZIP/SecureZIP, PowerArchiver, WinAce, WinRAR, WinZip etc. ISO/IEC MJPEG, Motion JPEG 2000, MPEG-1, MPEG-2 (Part 2), MPEG-4 (Part 2/ASP, Part 10/AVC), MPEG-H (Part 2/HEVC) etc. Video ITU-T H.120, H.261, H.262, H.263, H.264, H.265 etc. compression Others Apple Video, AVS, DV, DVI, Microsoft Video 1, OMS Video, Pixlet, QuickTime, RealVideo, RTVideo, WMV etc. ISO/IEC MPEG-1 Layer III (MP3), AAC, HE-AAC, MPEG Surround, MPEG-4 ALS, MPEG-4 SLS, MPEG-4 DST, MPEG-4 HVXC, USAC etc. Audio ITU-T G.711, G.718, G.719, G.722, G.723, G.726, G.728, G.729 etc. compression Others AC-3, AMR, ALAC, ATRAC, Codec2, DTS, GSM-HR, TTA (True Audio), RealAudio, RTAudio, VMR-WB, WAV, WMA etc. ISO/IEC, JPEG, JPEG 2000, JPEG XR, JBIG, JBIG2, PNG, TIFF, HEVC etc. Image ITU-T compression Others APNG, BMP, GIF, MNG, PCX, TGA, QTVR, WBMP, WebP etc.

2.6 การทาการบีบอัดบนเครือข่าย (Compression over Network links) [30] [31] [32] [33] [34] ธรรมชาติของการรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไอพี ข้อมูลนั้นไม่สามารถส่งผ่านไปได้ใน คราวเดียวแต่มันจะถูกน ามาแบ่งเป็นส่วนย่อย ๆ เรียกว่าแพ็คเก็ต (Packet) ก่อน แล้วจึงเริ่ม กระบวนการล าเลียงแพ็คเก็ตข้อมูลเหล่านี้ส่งออกไปบนเน็ตเวิร์คลิงค์ แพ็คเก็ตข้อมูลเหล่านี้เมื่อ เดินทางผ่านแต่ละเลเยอร์ก็จะถูกครอบด้วยส่วนหัว (Header) ของโพรโทคอลในแต่ละเลเยอร์ การทาการบีบอัดบนเครือข่า ย จึงสามารถแบ่งประเภทโดยอ้างอิงตาม OSI Model 7 Layer ดังนี้ Link compression, Layer-2 payload compression, และ TCP/IP header compression ดังรูปที่ 2.2 และรูปที่ 2.3 สิ่งสาคัญ สาหรับการท าการบีบอัดบนเครือข่ายคือ ถ้ามีการก าหนดให้ทาการ บีบอัด (Implement the compression) ที่ปลายด้านใดด้านหนึ่งของการเชื่อมโยงของเครือข่าย (Any each end of Network links) จะต้องเปิดใช้งาน (Enable) การบีบอัดที่ปลายอีกด้านหนึ่งของ

13

การเชื่อมโยงนั้นด้วยเสมอ และจะต้องใช้วิธีการบีบอัดชนิดเดียวกันที่ปลายทั้งสองด้าน (Same compression type and same compression algorithm at both ends)

Reference: http://www.cisco.com รูปที่ 2.2 ประเภทของการทาการบีบอัดบนเครือข่าย

Reference: http://www.bubblews.com/news/842512-osi-layer รูปที่ 2.3 The OSI Model 7 Layer

2.6.1 Link compression [40] เป็นเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย ที่ทา การบีบอัดที่ชั้นการเชื่อมโยงข้อมูล (Data link layer) หรือที่เรียกว่าการบีบอัดต่ออินเตอร์เฟส (Per-Interface compression) โดยจะทาการบีบ อัดข้อมูลทั้งหมดที่เดินทางผ่านอินเตอร์เฟสของเครือข่ายตั้งแต่เลเยอร์สอง (Layer 2: Data link layer) ถึงเลเยอร์เจ็ด (Layer 7: Application layer) นั่นคือเกิดกระบวนการบีบอัดข้อมูลตั้งแต่ ข้อมูลนั้นผ่านเข้ามาจนกระทั่งมันพ้นออกไปจากอินเตอร์เฟส โดยไม่ขึ้นอยู่กับการทางานของ 14

โพรโทคอลใดโพรโทคอลหนึ่งโดยเฉพาะ หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือเฟรมข้อมูลที่เดินทางผ่าน อินเตอร์เฟสที่ได้ทาการก าหนดค่าการบีบอัดไว้จะถูกบีบอัดทั้งส่วนหัว (Header) และส่วนข้อมูล (Data) โดยไม่มีการถามและไม่มีการยกเว้น จนกว่าจะเดินทางถึงปลายอีกด้านหนึ่งของลิงค์ โดยทั่วไปในการรับส่งข้อมูลข้ามเครือข่าย อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Network layer) จาเป็นต้องใช้ ข้อมูลส่วนหัว (Header information) ในการพิจารณาส่งต่อไปยังจุดถัดไป (Next hop) จนกระทั่งถึงปลายทาง แต่เนื่องจากการบีบอัดด้วยเทคนิคนี้เฟรมข้อมูลที่เดินทางผ่าน อินเตอร์เฟสจะถูกบีบอัด () ทั้งเฟรม จึงจาเป็นต้องท า การคลายการบีบอัด (De- compress) ทันทีเมื่อเฟรมข้อมูลเดินทางไปถึงที่ปลายอีกด้านของลิงค์ ทั้งนี้เพื่อให้อุปกรณ์เล เยอร์สามอย่างเราเตอร์ (Router) สามารถใช้ข้อมูลส่วนหัวนี้ในการส่งเฟรมข้อมูลต่อไปได้ ดังนั้นการทาการบีบอัดในลักษณะนี้จึงเหมาะกับการบีบอัด สาหรับการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามการ เชื่อมต่อเฉพาะเจาะจงแบบจุดต่อจุด (Point-to-point dedicated connections) เราเตอร์ซิสโก้สนับสนุนอัลกอริธึมการบีบอัดดังต่อไปนี้ STAC, Predictor, และ MPPC (Microsoft Point-to-Point Compression) สาหรับ HDLC links จะเลือกใช้ได้เฉพาะ STAC เท่านั้น ตัวอย่างโครงสร้างค าสั่งบางส่วนในการก าหนดอัลกอริธึมการบีบอัดสาหรับ Link compression เป็นดังนี้

นอกจากนี้ การทาการบีบอัดบนเครือข่ายด้วยเทคนิค Link compression ยังสามารถ ด าเนินการได้โดยใช้ฮาร์ดแวร์ได้ เช่น การใช้ External Compression Devices หรือ Cisco Compression Service Adapter (CSA) หรือ Cisco Data Compression Advanced Integration Module (AIM) เป็นต้น

2.6.2 Layer-2 payload compression [42] เป็นเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย ที่ทา การบีบอัดเพย์โหลดของเลเยอร์สองซึ่ง ประกอบด้วยส่วนหัวของโพรโทคอลเลเยอร์ที่สาม (Network layer Protocaol header) และ ส่วนหัวของโพรโทคอลเลเยอร์ที่สี่ (Transport layer Protocaol header) รวมถึงส่วนที่เป็น ข้อมูล (Data) อาจเรียกว่าเป็นการบีบอัดต่อวงจรเสมือน (Per-Virtual circuit compression) การทาการบีบอัดด้วยเทคนิคนี้จะไม่มีผลกระทบต่อ ส่วนหัวของเลเยอร์สอง (Data link layer headers) ทั้งนี้อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Network layer) ยังคงสามารถอ่านค่าและทาการส่งต่อไป ยังจุดถัดไปได้ (Next hop) ตัวอย่างเช่น WAN switches บน Frame Relay Network จาเป็นต้อง ทาการ อ่านค่า และใช้ข้อมูลส่วนหัวของเลเยอร์สองนี้ในการตัดสินใจส่งต่อไปยัง จุดหมายปลายทาง ดังนั้นในกรณีเช่นนี้การทาการบีบอัดที่ Layer-2 payload compression จึง เป็นเทคนิคที่เหมาะสมกว่าการทาการบีบอัดที่ Link compression

15

โพรโทคอลที่เกี่ยวข้องกับการทาการบีบอัด Layer 2 Payload ได้แก่ Point-to-Point Protocol (PPP), Frame Relay, High-Level Data Link Control (HDLC) เป็นต้น ตัวอย่าง โครงสร้างค าสั่งบางส่วนสาหรับ การทา Layer-2 payload compression ที่เชื่อมต่อด้วยโพรโท คอล “เฟรมรีเลย์” เป็นดังนี้

2.6.3 TCP/IP header compression [16] [40] [41] [42] เป็นเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย ที่ทาการบีบอัดเฉพาะส่วนหัวของ โพรโทคอล “ทีซี พี/ไอพี” (TCP/IP protocol header) โดยการขจัดบางส่วนของฟิลด์ข้อมูลที่ซ ้าซ้อนในส่วนหัว ของโพรโทคอล “ทีซีพี/ไอพี” ออกไป ทั้งนี้จะเก็บสาเนาของส่วนหัวเดิม (Original header) ไว้ที่ ปลายทั้งสองด้านของลิงค์ และจะเหลือแต่รหัสที่แตกต่างกันของฟิลด์ข้อมูลนั้นเท่านั้นตลอด ช่วงเวลาของการรับส่งจนกระทั่งเสร็จสิ้น ซึ่งจะช่วยลดส่วนหัวจากการเชื่อมต่อด้วยโพรโทคอล “ทีซีพี/ไอพี” ที่มีขนาดคงที่ ขนาด 40 ไบต์ต่อแพ็คเก็ต (IP header 20 bytes, TCP header 20 bytes) ลงไปเหลือที่ 2 หรือ 4 ไบต์ต่อแพ็คเก็ต (ส่วนมากจะ 4 ไบต์) ซึ่งจะช่วยลดโอเวอร์เฮด ในเครือข่าย (Reduce overhead across the network) ได้เป็นอันมาก ตัวอย่างเช่น Data payload = 1000 bytes IP header (constant) = 20 bytes TCP header (constant) = 20 bytes Total package (excluding L2 frame) = 1000 + 20 + 20 = 1040 bytes Compressed package ~ 1000 + 1 + 1 = 1002 bytes การบีบอัดด้วยเทคนิคนี้ จะอยู่บนพื้นฐาน (Based on) อัลกอริธึม Van Jacobson Algorithm, RFC 1144 ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสาหรับ โครงสร้างที่คงที่ (Constant) ขนาด 40 ไบต์ของส่วนหัวของ TCP/IP และจะไม่มีผลต่อ Layer-2 payload ของ TCP packet กล่าวคือ ส่วนหัวของเลเยอร์สอง (Layer-2 headers) จะยังคงเหมือนเดิม เพื่อให้ WAN switches สามารถอ่านค่าและทาการตัดสินใจส่งต่อได้อย่างถูกต้อง การบีบอัดประเภทนี้เหมาะกับการเชื่อมโยงแบบอนุกรมที่ค่อนข้างช้า (Slow serial links of 32k or less) ซึ่งมีประโยชน์อย่างมากในการรับส่งแพ็คเก็ตขนาดเล็ก (Small packets) ที่ต้องการการโต้ตอบในปริมาณที่ถี่มาก (Requires highly interactive traffic) เช่น Voice over IP: VoIP, Telnet เป็นต้น นอกจากนี้ยังสามารถท างานร่วมกับเทคโนโลยีเครือข่ายระยะไกล (WAN technology) เช่น Frame Relay, X.25, ISDN และอื่น ๆ ได้เป็นอย่างดี ตัวอย่าง โครงสร้างค าสั่งบางส่วนสาหรับ การทา TCP/IP header compression เป็นดังนี้

16

Reference: http://www.cisco.com รูปที่ 2.4 Header fields of TCP/IP protocol

2.7 อลั กอริธึมการบบี อดั “สแตค” (STAC compression algorithm) [14] [25] “STAC or Stacker compression” (RFC 1974) เป็นเทคนิคที่พัฒนาบนพื้นฐาน อัลกอริธึมการบีบอัดของ “Lempel-Ziv” โดย Stac Electronics หรือเรียกได้อีกชื่อคือ “Stac LZS data compression algorithm” การบีบอัดวิธีนี้จะจัดเก็บสัญลักษณ์ (Symbols) ในรูปแบบของรหัส (Codes) ไว้ใน หน่วยความจาคล้ายกับ รายการในพจนานุกรม โดยจะใช้พจนานุกรมรหัสนี้ (Encoded dictionary) สาหรับแทนที่สายอักขระที่ไหลอย่างต่อเนื่อง (Continuous stream of characters) ออกมาเป็นรหัสที่มีความยาวสั้นลง นอกจากนี้การที่ข้อมูลมีความหลากหลาย พจนานุกรมนี้ยัง สามารถที่จะเปลี่ยนแปลง และปรับให้เข้ากับความต้องการที่แตกต่างกันของดาต้าทราฟฟิคได้ เป็นอย่างดี ข้อควรพิจารณาสาหรับอัลกอริธึม “Stacker compression” คือ มันต้องการก าลังของ หน่วยประมวลผล (CPU) ที่มาก เพื่อใช้ในการแปลงสายอักขระที่ไหลอย่างต่อเนื่องเป็นรหัส ในขณะที่หน่วยความจา (Memory) นั้นมีความต้องการที่น้อยกว่า (more CPU-intensive and less memory-intensive) การก าหนดค่าการบีบอัดโดยอัลกอริธึม “Stacker” ผ่าน Cisco IOS™ จะใช้ค าสั่ง “compress stac” ที่โหมดการตั้งค่าสาหรับ อินเตอร์เฟสที่ Cisco Router ดังนี้

17

Lempel-Ziv algorithm [15] [19] พัฒนาโดย Abraham Lempel และ Jacob Ziv ในปี ค.ศ. 1977 และ 1978 ซึ่งรู้จักกัน ชื่อของ LZ77 และ LZ78 (หรือในอีกชื่อหนึ่งคือ LZ1 และ LZ2) แนวคิดพื้นฐานของ Lempel- Ziv คือ การแยกล าดับข้อมูลที่รับเข้ามาเป็นบล็อกที่ไม่ทับซ้อนกัน (Non-overlapping blocks) และมีความยาวที่แตกต่างกัน สร้างเป็น Dictionary of blocks หรือ Table codes และใช้เป็น บรรทัดฐานในการลดรูปอักขระที่ซ ้า ๆ กันด้วยอักขระที่อยู่ในรูปของรหัส ที่สามารถแปลง กลับคืนสู่ข้อมูลต้นฉบับได้อย่างถูกต้อง โดยประกอบด้วยสองขั้นตอนคือ อัลกอริธึม LZ77 หรือ LZ1 ทาการสร้าง พจนานุกรมของบล็อคข้อมูล (Dictionary of blocks) หรือตารางรหัส (Table codes) โดยการแทนที่ข้อมูลที่เกิดขึ้นซ ้า ๆ ด้วยการอ้างอิงถึง ลักษณะเฉพาะของกระแสข้อมูล (data stream) ที่รับเข้ามาก่อนหน้านี้ อัลกอริธึม LZ78 หรือ LZ2 ทาการแทน ที่ข้อมูลจริงที่เกิดขึ้นซ ้า ๆ ด้วยข้อมูลที่เป็นรหัส โดยการอ้างอิงจากพจนานุกรมบล็อคข้อมูลหรือตารางรหัส ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของกระแส ข้อมูลที่รับเข้ามาก่อนหน้านี้ Lempel-Ziv algorithm เหมาะสาหรับแหล่งข้อมูล (Source) ที่มีขนาดใหญ่และมีความ ยาวไม่คงที่ (variable-to-fixed length code) ตัวอย่างการบีบอัดด้วยเทคนิคนี้ดังรูปที่ 2.5

รูปที่ 2.5 ตัวอย่างตารางรหัสและการแทนที่ด้วยเทคนิค Lempel-Ziv Coding

18

2.8 อลั กอริธึมการบบี อดั “พรีดิคเตอร”์ (Predictor compression algorithm) [20] “Predictor compression” (RFC 1978) เป็นเทคนิคที่ใช้การทานายล าดับถัดไปของ อักขระในกระแสข้อมูล (predict next sequence of characters in data stream) โดยใช้ดัชนี (Index) ในการค้นหาล าดับเหล่านั้นในพจนานุกรมการบีบอัด (Compression dictionary) อัลกอริธึม “พรีดิคเตอร์” จะทาการ ตรวจสอบล าดับต่อไปในกระแสข้อมูล (data stream) เพื่อดูว่ามีล าดับที่ตรงกันหรือไม่ และเมื่อพบมันจะถูกแทนที่ด้วยล าดับที่ได้จากการค้นหาใน พจนานุกรม หากไม่มีล าดับที่ตรงกันเลย อัลกอริธึมจะทาการมองหา ล าดับของตัวอักษรถัดไป ในดัชนี และขั้นตอนดังกล่าวข้างต้นจะเริ่มต้นอีกครั้ง โดยดัชนีจะปรับปรุงตัวเองโดยสลับ (Hashing) ล าดับของอักขระล่าสุดจากกระแสข้อมูลน าเข้า (Input stream) เพียงนิดหน่อย เท่านั้น ทั้งนี้จะไม่มีความพยายามที่จะทา การบีบอัดข้อมูลที่ถูกบีบอัดแล้ว (Already compressed data) อัตราการบีบอัด (Compression ratio) ที่ได้รับโดยการใช้อัลกอริธึม “พรีดิค เตอร์” ไม่ได้ดีไปกว่าอัลกอริธึมการบีบอัดอื่น ๆ แต่มันก็ยังคงเป็นหนึ่งในอัลกอริธึมที่เร็วที่สุดที่ มีอยู่ ข้อควรพิจารณาสาหรับอัลกอริธึม “Predictor compression” คือ มันต้องการ หน่วยความจา (Memory) ที่มาก เพื่อใช้ในการแปลงสายอักขระที่ไหลอย่างต่อเนื่องเป็นรหัส ในขณะที่หน่วยประมวลผล (CPU) นั้นมีความต้องการที่น้อยกว่า (More memory-intensive and less CPU-intensive) การก าหนดค่าการบีบอัดโดยอัลกอริธึม “Predictor” ผ่าน Cisco IOS™ จะใช้ค าสั่ง “compress predictor” ที่โหมดการตั้งค่าสาหรับ อินเตอร์เฟสที่ Cisco Router ดังนี้

2.9 อลั กอริธึมการบบี อดั “เอ็มพีพีซี” (MPPC compression algorithm) [27] บริษัทไมโครซอฟท์ได้ทาการเปิดตัว “Microsoft Point to Point Compression (MPPC)” ในเดือนมีนาคม ปี ค.ศ. 1997 โดยเป็นโครงการที่น าเสนอ “point-to-point packets” ในรูปแบบการบีบอัดแบบเบ็ดเสร็จ และได้รับการรับรองจาก IETF (Internet Engineering Task Force) ที่ RFC 2118 อัลกอริธึม “เอ็มพีพีซี” ออกแบบมาสาหรับช่วยให้ก ารใช้หน่วยประมวลผลและการใช้ แบนด์วิดธ์อย่างมีประสิทธิภาพ (optimize processor utilization and bandwidth utilization) เพื่อสนับสนุนการเชื่อมต่อพร้อมกันจานวนมาก นอกจากนี้อัลกอริธึม “เอ็มพีพีซี” ยังช่วยให้เกิด การทางานอย่างมีประสิทธิภาพใน บริบทของ “point-to-point links” (1500 byte MTU, etc.) อัลกอริธึม “เอ็มพีพีซี” เป็นการทางานร่วมกันระหว่าง โพรโทคอล “Point to Point Protocol (PPP)” และโพรโทคอล “Compression Control Protocol (CCP)” โดย “PPP” เป็น

19

วิธีการมาตรฐานสาหรับการขนส่ง ข้อมูลที่เรียกว่า “multi-protocol datagrams” ข้ามการ เชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด (point-to-point links) ในขณะที่ “CCP” จะเป็นวิธีการในการเจรจา เพื่อให้โพรโทคอลการบีบอัดบังเกิดผลบน “PPP encapsulated links” อัลกอริธึม “เอ็มพีพีซี” ใช้หลักการการบีบอัดของ “Lempel-Ziv” ร่วมกับการสารอง ประวัติระหว่างการรับส่ง (sliding window history buffer) โดยจะทาการ เก็บประวัติอย่าง ต่อเนื่องเพื่อให้ข้อมูลหลังจาก 8192 ไบต์ได้รับการการบีบอัดตลอดระยะการส่งผ่าน นั่นคือจะ ทาการบีบอัดข้อมูลที่เก็บไว้ที่บัฟเฟอร์ทุก ๆ 8192 ไบต์อย่างสม่า เสมอ ยกเว้นกรณีประวัติใน บัฟเฟอร์นั้นถูกล้างออกไป ข้อมูลที่ผ่านการบีบอัดด้วยอัลกอริธึม “เอ็มพีพีซี” เรียกว่า “MPPC packets” ทั้งนี้ก่อนที่ทาการ สื่อสาร “MPPC packets” ใด ๆ “PPP” ต้องอยู่ในขั้นตอนของการ ทาข้อตกลงการติดต่อที่ชั้น เครือข่าย (Network-Layer phase) และ “CCP” จะต้องมีสถานะเปิด (Opened state) ข้อควรพิจารณาสาหรับอัลกอริธึม “เอ็มพีพีซี” คือ มันเป็นกลไกการบีบอัดที่เลเยอร์สาม (Layer-3) และไม่ควรน ามาใช้ร่วมกับโมเด็มที่เปิดใช้งาน (Enable) ตัวเลือกการบีบอัดที่เครื่อง ไคลเอนต์ เพราะข้อมูลที่บีบอัดแล้วจะไม่ถูกบีบอัดอีก แต่จะให้ผลในทางตรงข้าม นั่นคือเป็น การขยายตัว การก าหนดค่าการบีบอัดโดยอัลกอริธึม “Microsoft Point to Point Compression” ผ่าน Cisco IOS™ จะใช้ค าสั่ง “compress mppc” ที่โหมดการตั้งค่าสาหรับ อินเตอร์เฟสที่ Cisco Router ดังนี้

2.10 อลั กอริธึมการบบี อดั “แวน จาคอปซัน” (Van Jacobson compression algorithm) [20] “Van Jacobson compression” ได้รับการนิยามที่ “RFC 1144” เป็นอัลกอริธึมที่ ออกแบบมาเพื่อใช้ในการทาการบีบอัด ส่วนหัวของโพรโทคอล “TCP/IP” ซึ่งเป็นวิธีการที่ใช้ ได้ผลดีกับ “TCP/IP traffic” อันมีลักษณะเฉพาะคือประกอบด้วยแพ็คเก็ตข้อมูลที่มีขนาดเล็ก เพียงไม่กี่ไบต์จานวนหลายแพ็ค เก็ต การบีบอัดข้อมูลส่วนหัวของโพรโทคอล “TCP/IP” ที่มีขนาดคงที่ ขนาด 40 ไบต์ต่อ หนึ่งแพ็คเก็ต (IP header 20 bytes และ TCP header 20 bytes) ของแพ็คเก็ตข้อมูลที่มีขนาด เล็กเพียงไม่กี่ไบต์จานวนหลายแพ็ค เก็ตเหล่านี้ จะช่วยลด “Overhead” ที่เกิดขึ้นในระหว่างที่มี การถ่ายโอน “TCP/IP traffic” เหล่านี้ข้าม WAN links ได้เป็นอย่างดี โดยมันสามารถลดข้อมูล ส่วนหัวของโพรโทคอล “TCP/IP” ลงไปเหลือเพียง 2 หรือ 4 ไบต์ต่อหนึ่งแพ็คเก็ตเท่านั้น (ส่วนมากจะ 4 ไบต์) ในขณะที่ส่วนหัวของเลเยอร์สอง (L2 header) ยังคงเหมือนเดิม ทั้งนี้

20

เพื่อให้ WAN switches (Layer-2 transportation) สามารถอ่านค่าและน าไปใช้ในการตัดสินใจ ส่งต่อได้อย่างถูกต้อง แอพพลิเคชั่นประเภทที่เน้นที่ทรานแซคชั่น (Transaction-oriented applications) เช่น Telnet, Acknowledgment packets เป็นต้น สามารถใช้ประโยชน์จากการบีบอัดประเภทนี้ได้ดี ที่สุด การก าหนดค่าการบีบอัดโดยใช้อัลกอริธึม “Van Jacobson compression” ผ่านทาง การก าหนดค่าที่ Cisco IOS™ ร่วมกับ “Data link layer protocols” เช่น PPP, Frame Relay, X.25 จะใช้ค าสั่ง “ip tcp header-compression” ที่โหมดการตั้งค่าสาหรับ อินเตอร์เฟสที่ Cisco Router ดังนี้

2.11 ตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอล พีพีพี (PPP Protocol compression option) [10] [22] [24] PPP (Point-to-Point Protocol) เป็นโพรโทคอลที่ทางานที่ชั้น การเชื่อมโยงข้อมูล (Data link layer protocol) นิยมใช้ในการสร้างการเชื่อมต่อโดยตรง (Direct connection) ระหว่างโหนดสองโหนดของเครือข่าย นอกจากนี้แล้ว PPP ยังมีความสามารถในการทา การ ตรวจสอบการเชื่อมต่อ (Connection authentication), การเข้ารหัสการส่ง (Transmission encryption) และการบีบอัด (Compression) สาหรับ ตัวเลือกการบีบอัดบน PPP (PPP compression option) จะช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพการส่งผ่านข้อมูลบนการเชื่อมต่อแบบ PPP (PPP connection) โดยการลดขนาด ของเฟรมข้อมูลที่เดินทางข้ามการเชื่อมโยงของเครือข่าย และจะคลายการบีบอัดเฟรมข้อมูลที่ ปลายทาง การด าเนินการบีบอัดด้วยตัวเลือกการบีบอัดบน PPP ประกอบด้วยสอง องค์ประกอบที่ต่อเนื่องกันดังนี้ PPP Compression Control Protocol (CCP): เป็นชุดโพรโทคอลที่รับผิดชอบใน การเจรจาต่อรองและการจัดการ (Negotiating and Managing) การใช้งานของการบีบอัดที่ PPP link (ดู RFC 1962 สาหรับรายละเอียดเพิ่มเติม ) PPP Compression Algorithms: เป็นชุดของขั้นตอนวิธีการบีบอัดและการคลาย การบีบอัด อัลกอริธึมที่รองรับการทา การบีบอัดบนการเชื่อมต่อแบบ PPP ได้แก่ Lempel-Ziv Stacker (LZS), Predictor, และ Microsoft Point-to-Point Compression (MPPC) ทั้งนี้สามารถด าเนินการ (Implement) ตัวเลือกการบีบอัดบน PPP ได้กับทั้ง Layer-2 payload compression และ TCP/IP header compression

21

ตัวอย่างการก าหนดค่า (Configuration) ตัวเลือกการบีบอัดบนการเชื่อมต่อแบบ PPP ที่อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Router) เพื่อทา Layer 2 Payload compression ผ่านทาง Cisco IOS™ ที่อินเตอร์เฟสของ Cisco Router เป็นดังนี้ Router(config-if)# encapsulation ppp Router(config-if)# compress [predictor | stac]

ตัวอย่างการก าหนดค่า (Configuration) ตัวเลือกการบีบอัดบนการเชื่อมต่อแบบ PPP ที่อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Router) เพื่อทา TCP/IP header compression ผ่านทาง Cisco IOS™ ที่อินเตอร์เฟสของ Cisco Router เป็นดังนี้ Router(config-if)# encapsulation ppp Router(config-if)# ip tcp header-compression [passive | iphc-format | ietf- format]

2.12 ตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอล เฟรมรีเลย์ (Frame Relay Protocol compression option) [11] [17] [21] [28] เครือข่ายเฟรมรีเลย์ (Frame relay network) สามารถน าเทคนิคการบีบอัดมาใช้ ในการบีบอัดเฟรมรีเลย์แพ็คเก็ต (Frame relay packet) ได้เช่นกัน เพื่อประหยัดแบนด์วิธของ เครือข่าย (Save network bandwidth), ลดภาระงานของเครือข่าย (Reduce network load) และปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายโอนข้อมูลของเครือข่าย (Improve efficiency of data transfer across network) อุปกรณ์ของเครือข่ายเฟรมรีเลย์รองรับการทา การบีบอัดทั้ง Layer-2 payload compression (FRF.9) และ TCP/IP header compression (FRF.20) ตัวอย่างการก าหนดค่า (Configuration) ตัวเลือกการบีบอัดบนการเชื่อมต่อแบบ Frame Relay ที่อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Router) เพื่อทา Layer-2 payload compression ผ่าน ทาง Cisco IOS™ ที่อินเตอร์เฟสของ Cisco Router เป็นดังนี้ Router(config-if)# encapsulation frame-relay Router(config-if)# frame-relay payload-compression packet-by-packet Router(config-if)# frame-relay map payload-compression frf9 stac ตัวอย่างการก าหนดค่า (Configuration) ตัวเลือกการบีบอัดบนการเชื่อมต่อแบบ Frame Relay ที่อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Router) เพื่อทา TCP/IP header compression ผ่านทาง Cisco IOS™ ที่อินเตอร์เฟสของ Cisco Router เป็นดังนี้ Router(config-if)# encapsulation frame-relay Router(config-if)# frame-relay ip tcp header-compression [passive]

22

2.13 ตัวเลือกการบีบอัดบนโพรโทคอล เอชดีแอลซี (HDLC Protocol compression option) [12] [23] [29] HDLC (High-Level Data Link Control) เป็นโพรโทคอลที่ทางานที่ชั้น การ เชื่อมโยงข้อมูล (Data link layer protocol) เป็นโพรโทคอลเฉพาะของซิสโก้ (Cisco proprietary protocol) ออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point Connection) ระหว่างอุปกรณ์ของซิสโก้ เช่น การเชื่อมต่อด้วยสายเช่า (Leased line) ระหว่าง อุปกรณ์ของซิสโก้เป็นต้น และเป็นโพรโทคอลที่เป็นตัวเลือกโดยอัตโนมัติ (Default protocol) ในการเชื่อมโยงข้อมูลแบบอนุกรม (Serial data link) สาหรับอุปกรณ์ของซิสโก้ HDLC รองรับการทา Layer-2 payload compression โดยใช้อัลกอริธึมการบีบอัด STAC (STAC compression algorithm) ตัวอย่างการก าหนดค่า (Configuration) ตัวเลือกการบีบอัดบนการเชื่อมต่อแบบ HDLC ที่อุปกรณ์เลเยอร์สาม (Router) เพื่อทา Layer-2 payload compression ผ่านทาง Cisco IOS™ ที่อินเตอร์เฟสของ Cisco Router เป็นดังนี้ Router(config-if)# encapsulation hdlc Router(config-if)# compress stac

2.14 Cisco Compression Service Adapter (CSA) [35] Cisco Compression Service Adapter (CSA) เป็นอุปกรณ์ที่ซิสโก้พัฒนาขึ้นมา ใช้งานร่วมกับเราเตอร์ของซิสโก้เอง เพื่อใช้ในการปรับเพิ่มประสิทธิภาพการบีบอัดบนการ เชื่อมต่อของเครือข่าย (Network links) โดยไม่ส่งผลกระทบต่อทรัพยากรอื่น ๆ ของระบบ เช่น หน่วยประมวลผล (CPU) หรือหน่วยความจา (RAM) นอกจากนี้ CSA ยังช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพการทางานของเราเตอร์ในการท าหน้าที่หลักคือการ ก าหนดเส้นทาง (Routing) ได้ อย่างเต็มที่ โดยที่เราเตอร์ไม่ต้องมารับภาระในการท าการบีบอัด ทั้งนี้จะปล่อยให้หน้าที่ในการ ทาการบีบอัดนี้เป็นของ CSA โดยเฉพาะ โมเดลที่น ามาเป็นตัวอย่างได้แก่ SA-COMP/1 Data Compression Service Adapters และ SA-COMP/4 Data Compression Service Adapters โดยมีคุณสมบัติที่ อ้างอิงมาจาก http://www.cisco.com ตามตารางที่ 2.4

23

ตารางที่ 2.4 Specifications and Benefits of Cisco Compression Service Adapter Specifications Benefits Physical Optimizes WAN bandwidth o Single-wide service adapter o Maximizes WAN link efficiency o Independent compression and o Greater WAN throughput reduces decompression engines application transmission delays

Throughput Reduces WAN operating costs o and decompresses at the o Reduces frame size, which lowers same time (full-duplex operation) transmission times o Compresses up to 30 Mbps of raw data to o Transfers more data over the same WAN 13 Mbps to compressed data infrastructure, reducing the need for costly additional WAN links o Decompresses up to 13 Mbps of compressed data to 30 Mbps of raw data Maximizes system resources Platform support o Distributed services free router engine for main routing tasks, improving performance o Cisco 7505, 7507, 7513 with VIP2-40 or o Simultaneous support for multiple circuits VIP2-50 o Cisco 7000 and 7010 with RSP7000 and o Hardware-assisted compression provides VIP2-40 or VIP2-50 maximum compression performance where required o Cisco 7204, 7206 Supports industry standards o Implements STAC (QIC122) compression algorithms WAN protocol support o Supports all Cisco IOS network protocols o Point-to-Point Protocol (PPP) o Frame Relay

Cisco IOS requires o Release 11.1(6)CA, 11.2(7)P. 11.3, and later

Reference: http://www.cisco.com

24

2.15 Cisco Advanced Integration Module (AIM) [36] Cisco Advanced Integration Module (AIM) เป็นโมดูลที่มีคุณสมบัติในการท า การบีบอัดบนการเชื่อมโยงของเครือข่าย (Network links) โมเดลที่น ามาเป็นตัวอย่างได้แก่ AIM-COMPR2-V2 และ AIM-COMPR4 ดังรูปที่ 2.6 ซึ่งรองรับมาตรฐานการบีบอัดต่อไปนี้  STAC compression หรือ Lempel–Ziv–Stac  MPPC (Microsoft Point-to-Point Compression)  FRF.9 (Data Compression over Frame Relay)

รูปที่ 2.6 Cisco Advanced Integration Module (AIM)

โดยมีคุณสมบัติดังตารางที่ 2.5, 2.6, 2.7 และ 2.8 ตามล าดับ

ตารางที่ 2.5 Compression Performance Comparison

ตารางที่ 2.6 Cisco Router and Compression Adapter

25

ตารางที่ 2.7 Features and Benefits of AIM (Advanced Integration Modules)

Reference: http://www.cisco.com

ตารางที่ 2.8 Specifications of AIM (Advanced Integration Modules)

Reference: http://www.cisco.com

26

บทที่ 3 การดา เนินงาน

3.1 โครงสร้างการดา เนินงาน (Implementation Structure) ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย 3 รูปแบบ ได้แก่ Link compression, Layer-2 payload compression, และ TCP/IP header compression เพื่อทาการบีบอัด ทราฟฟิคของเครือข่าย (Network traffic) โดยการก าหนดค่า (Configure) ที่อินเตอร์เฟส (Interfacs) ของเราเตอร์ (Routers) เครือข่าย (Network), อุปกรณ์เครือข่าย (Network equipment), และการเชื่อมต่อ เครือข่าย (Network links) ใช้ซอฟแวร์จาลอง (Simulation software) “จีเอ็นเอสสาม” (GNS3) ในการออกแบบและสร้างจาลองขึ้นมา เครื่องสร้างทราฟฟิคเพื่อส่งเข้าเน็ตเวิร์คลิงค์สาหรับทดสอบ (Traffic generator) และ การวัดผลทราฟฟิคที่เดินทางผ่านเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ทดสอบ (Traffic measurement) ใช้ซอฟแวร์ “ไอเพิร์ฟ/เจเพิร์ฟ” (Iperf/Jperf) โดยติดตั้งบนเครื่องเสมือน (Virtual machine) ที่สร้างโดย ซอฟแวร์ “วีเอ็มแวร์ เวิร์คสเตชั่น” (VMware Workstation) เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” ได้ แหล่งข้อมูล (Traffic source) ในการทดลองประกอบด้วย “default traffic” ที่สร้างขึ้น (Generate) โดยซอฟแวร์ “ไอเพิร์ฟ/เจเพิร์ฟ”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.txt”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.docx”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.mp3” และไฟล์ข้อมูลประเภท “.zip” โดยมเี ป้าหมายเพอ่ื แสดงใหเ้ หน็ ถงึ อัตราการบีบอัด (Compression rate) ที่เกิดจาก การประยุกต์ใช้เทคนิคการแบบอัดบนเครือข่ายในแต่ละรูปแบบ ซึ่งจะวัดจากเวลาที่ใช้ในการ ถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง (Transmission time) และวัดจากอัตราในการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Transfer rate)

3.2 สมมติฐานในการดา เนินงาน (Implementation Assumptions) 3.2.1 เน็ตเวิร์คลิงค์ (WAN links) ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบ ใดรูปแบบหนึ่งจากทั้งสามแบบ ได้แก่ Link compression, Layer-2 payload compression, และ TCP/IP header compression จะให้ผลลัพธ์ในแง่ของเวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลจาก ต้นทางถึงปลายทาง (Transmission time) และอัตราในการถ่ายโอนข้อมูลต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Transfer rate) แตกต่างกันหรือไม่ และแตกต่างจากเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ประยุกต์ใช้เทคนิค การบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ (No compression) หรือไม่ 3.2.2 แหล่งข้อมูล (Traffic Source) ที่มีรูปแบบ (Format) ต่างกัน เช่น ไฟล์ข้อมูล ประเภท “.txt”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.docx”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.mp3”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.zip” เป็นต้น เมื่อเดินทางผ่านเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย 27

รูปแบบใด ๆ และเมื่อเดินทางผ่านเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ทาการ ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบน เครือข่ายรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง มีผลต่อเวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง (Transmission time) และอัตราในการถ่ายโอนข้อมูลต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Transfer rate) หรือไม่ 3.2.3 เนื่องจากเป็นการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายโดยด าเนินการผ่าน ทางการก าหนดค่าบนเราเตอร์ (Software-based) ซึ่งจาเป็นต้องใช้ทรัพยากรทั้งหน่วย ประมวลผล (CPU) และหน่วยความจา (RAM) ของเราเตอร์อย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ หรือกล่าวอีก นัยหนึ่งคือไปเพิ่มภาระงานให้กับเราเตอร์ นอกจากหน้าที่หลักในการก าหนดเส้นทาง การเลือกใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทาง (Routing Protocol) แบบคงที่ (Static) หรือ แบบผันแปร (Dynamic) ร่วมกับการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ จะ มีผลต่อเวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง (Transmission time) และอัตรา ในการถ่ายโอนข้อมูลต่อหนึ่งหน่วยเวลา (Transfer rate) หรือไม่

3.3 ทรัพยากรที่ใช้ในการดา เนินงาน (Implementation Resources) 3.3.1 แล็ปท็อป (Laptop) หน่วยประมวลผล (CPU) intel CORE i5, 2.40 GHz หน่วยความจา (RAM) 4 GB. 3.3.2 ซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” สาหรับใช้ จาลอง เครือข่าย, อุปกรณ์เครือข่าย และการ เชื่อมต่อเครือข่าย 3.3.3 “ซิสโก้ ไอโอเอส อิมเมจ” (Cisco IOS image) สาหรับเราเตอร์ซิสโก้รุ่น C2600 เพื่อติดตั้งในซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” 3.3.4 ซอฟแวร์ “ไอเพิร์ฟ/เจเพิร์ฟ” สาหรับใช้สร้างทราฟฟิค (Traffic generator) และ วัดผลทราฟฟิค (Traffic measurement) 3.3.5 ซอฟแวร์ “จาวา รันไทม์” (Java Runtime) สาหรับสนับสนุน ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ในการแสดงผลแบบกราฟฟิค (Graphic) 3.3.6 ซอฟแวร์ “วีเอ็มแวร์ เวิร์คสเตชั่น” สาหรับสร้างเครื่องเสมือน (Virtual machine) เพื่อใช้เป็นไคลเอนต์ (Client) หรือเครื่องที่ใช้ส่งข้อมูลสาหรับทดสอบเข้าเน็ตเวิร์คลิงค์ 1 เครื่อง และเพื่อใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์ (Server) หรือเครื่องปลายทางที่ใช้รับข้อมูลที่เดิน ทางผ่านเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ต้องการทดสอบอีก 1 เครื่อง 3.3.7 แหล่งข้อมูลสาหรับ ใช้ในการทดลองประกอบด้วย default traffic ที่สร้างขึ้นโดย ซอฟแวร์ “ไอเพิร์ฟ/เจเพิร์ฟ”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.txt”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.docx”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.mp3” และไฟล์ข้อมูลประเภท “.zip” โดยแหล่งข้อมูลทุกประเภท ใช้ขนาด 10 เมกะไบต์ (MBytes)

28

3.4 ผังการทา การบีบอัด (Compression Flowchart)

START

Get data traffic for input

Is there the Link Yes Compress whole data traffic that compression configured? through interface

No Output: the compressed stream

Forward the compressed stream to next end of link

Is there the L2 Payload Yes Compress payload of each frames compression configured? that through interface

No Output: the compressed frames

Forward the compressed frames to next end of link

Compress TCP/IP header of each Is there the TCP/IP header Yes package that through interface compression configured? No Output: the compressed packages

Forward the data traffic to Forward the compressed packages destination to next end of link

Yes No More data traffic STOP to input?

รูปที่ 3.1 ผังการบีบอัด (Compression Flowchart)

29

3.5 ผังการคลายการบีบอัด (De-compression Flowchart)

START

Get arrive traffic to input

Have compressed the data Yes De-compress arrived data stream stream?

No Output: the original data stream

Send the original data stream to destination

Have compressed the Layer Yes De-compress arrived frames 2 Payload?

No Output: the original data frames

Send the original data frames to destination

Have compressed the Yes De-compress arrived packages TCP/IP header? No Output: the original packages

Send incoming traffic to destination Send the original packages to destination

No More traffic in Yes STOP queue?

รูปที่ 3.2 ผังการคลายการบีบอัด (De-compression Flowchart)

30

3.6 แผนภาพเครือข่าย (Network Diagram)

Device Interface IP Address Router-1 S0/0 10.10.10.1/30 S0/1 20.20.20.1/30 F0/0 192.168.10.1/24 Router-2 S0/0 10.10.10.2/30 F0/0 192.168.20.1/24 Router-3 S0/0 20.20.20.2/30 F0/0 192.168.30.1/24 Client 192.168.20.20/24 Server 192.168.30.30/24

รูปที่ 3.3 แผนภาพเครือข่าย (Network Diagram)

3.7 แผนการดา เนินโครงงาน (Implementation Plan) แบ่งการด าเนินงานเป็น 3 เฟส (Phase) ดังนี้ เฟสที่ 1 ก าหนดรูปแบบการทดลอง จากสมมติฐานในข้อที่ 3.2.1 ถึง 3.2.3 เฟสที่ 2 สร้างแบบจาลองเครือข่าย (Network model) และก าหนดค่าการเชื่อมต่อภายในเครือข่าย (Configuration) สาหรับใช้ในการทดลองโดยใช้ ซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” เฟสที่ 3 ทาการทดลองถ่ายโอนข้อมูลข้ามการเชื่อมต่อเครือข่าย (Network links) ตามรูปแบบ (Scenarios) บนตัวแบบ (Model) ที่สร้างเตรียมไว้ 31

3.8 กาหนดรูปแบบการทดลอง (Scenarios specify) ประกอบด้วยการทดลอง 4 รูปแบบ (Scenarios) ที่อยู่ภายใต้สภาพแวดล้อม เดียวกันดังนี้ รูปแบบที่ 1 ทดลองถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ทาการ ประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ (No compression) รูปแบบที่ 2 ทดลองถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบ อัดบนเครือข่ายแบบ Link compression ผ่านทางการก าหนดค่าที่อินเตอร์เฟสของเราเตอร์ รูปแบบที่ 3 ทดลองถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบ อัดบนเครือข่ายแบบ Layer-2 payload compression ผ่านทางการก าหนดค่าที่อินเตอร์เฟส ของเราเตอร์ รูปแบบที่ 4 ทดลองถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบ อัดบนเครือข่ายแบบ TCP/IP header compression ผ่านทางการก าหนดค่าที่อินเตอร์เฟส ของเราเตอร์ เพื่อให้ครอบคลุมแหล่งข้อมูล (Source) หลาย ๆ ประเภท ดังนั้นการทดลองใน รูปแบบหนึ่ง ๆ ข้อมูลที่น ามาใช้ในการทดลองจะประกอบด้วย (1) Default traffic ที่สร้างขึ้นโดยซอฟแวร์ “ไอเพิร์ฟ/เจเพิร์ฟ” (2) ไฟล์ข้อมูลประเภท “.txt” (3) ไฟล์ข้อมูลประเภท “.docx” (4) ไฟล์ข้อมูลประเภท “.mp3” (5) ไฟล์ข้อมูลประเภท “.zip”

3.9 สร้างโมเดลสาหรับ การทดลอง (Model Preparation) 3.9.1 ติดตั้งซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” ลงบนแล็ปท็อปที่ใช้ในการทดลอง 3.9.2 ติดตั้ง “ซิสโก้ ไอโอเอส อิมเมจ” สาหรับเราเตอร์ซิสโก้รุ่น C2600 ใน ซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” 3.9.3 ติดตั้งซอฟแวร์ “วีเอ็มแวร์ เวิร์คสเตชั่น” ลงบนแล็ปท็อปที่ใช้ในการ ทดลอง 3.9.4 สร้างเครื่องเสมือน (Virtual machine) ระบบปฏิบัติการ Windows XP จานวน 2 เครื่อง เพื่อใช้เป็นไคลเอนต์ (Client) หรือเครื่องที่ใช้ส่งข้อมูลสาหรับ ทดสอบเข้าเน็ตเวิร์คลิงค์ 1 เครื่อง และเพื่อใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์ (Server) หรือ เครื่องที่ใช้รับข้อมูลที่เดินทางผ่านเน็ตเวิร์คลิงค์อีก 1 เครื่อง 3.9.5 ติดตั้งซอฟแวร์ “ไอเพิร์ฟ/เจเพิร์ฟ” ลงบนเครื่องเสมือนทั้ง 2 เครื่อง 3.9.6 เตรียมชุดข้อมูลที่ต้องการใช้ในการทดลอง โดยคัดลอก (Copy) เข้าไปไว้ ในเครื่องเสมือนที่ทาหน้าที่เป็นไคลเอนต์ 32

3.9.7 สร้างเครือข่ายจาลองบนซอฟแวร์ “จีเอ็นเอสสาม” โดยประกอบด้วยเรา เตอร์รุ่น C2600 จานวน 3 ตัว และเครื่องเสมือนระบบปฏิบัติการ Windows XP จานวน 2 เครื่อง ดังรูปที่ 3.3, 3.4 และ 3.5 3.9.8 ก าหนดค่าการเชื่อมต่อของอุปกรณ์เครือข่าย (Configure) ดังนี้ เราเตอร์ 1 R1(config)#interface serial 0/0 R1(config-if)#ip address 10.10.10.1 255.255.255.252 R1(config-if)#no shutdown R1(config)#interface serial 0/1 R1(config-if)#ip address 20.20.20.1 255.255.255.252 R1(config-if)#no shutdown [For static routing] R1(config)#ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 Serial 0/0 R1(config)#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 Serial 0/1 [For dynamic routing: EIGRP] R1(config)#router eigrp 200 R1(config)#network 10.0.0.0 R1(config)#network 20.0.0.0 R1(config)#no auto-summary

เราเตอร์ 2 R2(config)#interface serial 0/0 R2(config-if)#ip address 10.10.10.2 255.255.255.252 R2(config-if)#no shutdown R2(config)#interface fastEthernet 0/0 R2(config-if)#ip address 192.168.20.1 255.255.255.0 R2(config-if)#no shutdown [For static routing] R2(config)#ip route 20.20.20.0 255.255.255.252 Serial 0/0 R2(config)#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 Serial 0/0 [For dynamic routing: EIGRP] R2(config)#router eigrp 200 R2(config)#network 10.0.0.0 R2(config)#network 192.168.20.0

33

R2(config)#no auto-summary

เราเตอร์ 3 R3(config)#interface serial 0/0 R3(config-if)#ip address 20.20.20.2 255.255.255.252 R3(config-if)#no shutdown R3(config)#interface fastEthernet 0/0 R3(config-if)#ip address 192.168.30.1 255.255.255.0 R3(config-if)#no shutdown [For static routing] R3(config)#ip route 10.10.10.0 255.255.255.252 Serial 0/0 R3(config)#ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 Serial 0/0 [For dynamic routing: EIGRP] R3(config)#router eigrp 200 R3(config)#network 20.0.0.0 R3(config)#network 192.168.30.0 R3(config)#no auto-summary

รูปที่ 3.4 การก าหนดไอพีแอดเดรสให้ไคลเอนต์ในการทดลอง 34

รูปที่ 3.5 การก าหนดไอพีแอดเดรสให้เซิร์ฟเวอร์ในการทดลอง

3.9.9 ทดสอบการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ภายในเครือข่ายโดยการ “ปิง” (ping) จากเครื่องไคลเอนต์ (192.168.20.20) ไปยังเซิร์ฟเวอร์ (192.168.30.30) ดังรูปที่ 3.6

รูปที่ 3.6 ทดสอบการเชื่อมต่อระหว่างไคลเอนต์กับเซิร์ฟเวอร์

35

3.10 ดา เนินการทดลองบน “เน็ตเวิรค์ ลิงค”์ ที่ใช้โพรโทคอลกาหนดเส้นทาง (Routing Protocol) แบบคงที่ (Static) [37] [38] [39] [40] [41] [42] ทาการ ก าหนดค่าโพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static default route) ที่เราเตอร์ทั้ง 3 ตัว ดังนี้ เราเตอร์ 1 R1(config)#ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 Serial 0/0 R1(config)#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 Serial 0/1

เราเตอร์ 2 R2(config)#ip route 20.20.20.0 255.255.255.252 Serial 0/0 R2(config)#ip route 192.168.30.0 255.255.255.0 Serial 0/0

เราเตอร์ 3 R3(config)#ip route 10.10.10.0 255.255.255.252 Serial 0/0 R3(config)#ip route 192.168.20.0 255.255.255.0 Serial 0/0

3.10.1 การทดลอง 1: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ทาการ ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ (No compression) 3.10.1.1 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทา หน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์ ดังรูปที่ 3.7

รูปที่ 3.7 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ของเจเพิร์ฟที่เซิร์ฟเวอร์

36

3.10.1.2 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทา หน้าที่เป็นไคลเอนต์ ดังรูปที่ 3.8

รูปที่ 3.8 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ของเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์

3.10.1.3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” จากซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่ เครื่องเสมือนซึ่งทาหน้าที่เป็นไคลเอนต์ สาหรับการทดลองเพื่อบันทึกผล ดัง รูปที่ 3.9

รูปที่ 3.9 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์ 37

3.10.1.4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” เพื่อใช้เป็นทราฟฟิคของ ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทาหน้าที่เป็นไคลเอนต์ สาหรับการ ทดลองเพื่อบันทึกผล ดังรูปที่ 3.10

รูปที่ 3.10 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์

3.10.1.5 เลือกแหล่งข้อมูลที่เป็นไฟล์ประเภท “.mp3” เพื่อใช้เป็นทราฟฟิคของ ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทาหน้าที่เป็นไคลเอนต์ สาหรับการ ทดลองเพื่อบันทึกผล ดังรูปที่ 3.11

รูปที่ 3.11 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์ 38

3.10.1.6 เลือกแหล่งข้อมูลที่เป็นไฟล์ประเภท “.zip” เพื่อใช้เป็นทราฟฟิคของ ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทาหน้าที่เป็นไคลเอนต์ สาหรับการ ทดลองเพื่อบันทึกผล ดังรูปที่ 3.12

รูปที่ 3.12 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” จากเจเพิร์ฟที่ไคลเอนต์

3.10.2 การทดลอง 2: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ Link compression 3.10.2.1 ที่เราเตอร์ 1 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R1(config)#interface serial 0/0 R1(config-if)#compress stac R1(config)#interface serial 0/1 R1(config-if)#compress stac

3.10.2.2 ที่เราเตอร์ 2 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R2(config)#interface serial 0/0 R2(config-if)#compress stac

3.10.2.3 ที่เราเตอร์ 3 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R3(config)#interface serial 0/0 39

R3(config-if)#compress stac

3.10.2.4 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทา หน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์, ไคลเอนต์, เลือกประเภทไฟล์ที่ต้องการใช้ในการทดลอง, ทาการทดลอง และบันทึกผล ภายใต้สภาพแวดล้อมเช่นเดียวกับการทดลอง 1 ตั้งแต่ข้อ 3.10.1.1 ถึงข้อ 3.10.1.6 ตามล าดับ

3.10.3 การทดลอง 3: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ Layer-2 payload compression เอ็นแคปซูเลชั่น (Encapsulation) ด้วย “พีพีพี โพรโทคอล” (PPP Protocol) 3.10.3.1 ที่เราเตอร์ 1 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R1(config)#interface serial 0/0 R1(config-if)#encapsulation ppp R1(config-if)#compress stac R1(config)#interface serial 0/1 R1(config-if)#encapsulation ppp R1(config-if)#compress stac

3.10.3.2 ที่เราเตอร์ 2 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R2(config)#interface serial 0/0 R2(config-if)#encapsulation ppp R2(config-if)#compress stac

3.10.3.3 ที่เราเตอร์ 3 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R3(config)#interface serial 0/0 R3(config-if)#encapsulation ppp R3(config-if)#compress stac

3.10.3.4 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทา หน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์, ไคลเอนต์, เลือกประเภทไฟล์ที่ต้องการใช้ในการทดลอง

40

ทาการทดลองและบันทึกผล ภายใต้สภาพแวดล้อมเช่นเดียวกับการทดลอง 1 ตั้งแต่ข้อ 3.10.1.1 ถึงข้อ 3.10.1.6 ตามล าดับ

3.10.4 การทดลอง 4: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ TCP/IP header compression โดยเอ็นแคปซูเลชั่น (Encapsulation) ด้วย “พีพีพี โพรโทคอล” (PPP Protocol) 3.10.4.1 ที่เราเตอร์ 1 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R1(config)#interface serial 0/0 R1(config-if)#encapsulation ppp R1(config-if)#ip tcp header-compression passive R1(config)#interface serial 0/1 R1(config-if)#encapsulation ppp R1(config-if)#ip tcp header-compression passive

3.10.4.2 ที่เราเตอร์ 2 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R2(config)#interface serial 0/0 R2(config-if)#encapsulation ppp R2(config-if)#ip tcp header-compression passive

3.10.4.3 ที่เราเตอร์ 3 ก าหนดค่าคอนฟิกูเรชั่นที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ที่ ต้องการทาการบีบอัดดังนี้ R3(config)#interface serial 0/0 R3(config-if)#encapsulation ppp R3(config-if)#ip tcp header-compression passive

3.10.4.4 ก าหนดค่าพารามิเตอร์ซอฟแวร์ “เจเพิร์ฟ” ที่เครื่องเสมือนซึ่งทา หน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์, ไคลเอนต์, เลือกประเภทไฟล์ที่ต้องการใช้ในการทดลอง ทาการทดลองและบันทึกผล ภายใต้สภาพแวดล้อมเช่นเดียวกับการทดลอง 1 ตั้งแต่ข้อ 3.10.1.1 ถึงข้อ 3.10.1.6 ตามล าดับ

41

3.11 ดา เนินการทดลองบน “เน็ตเวิรค์ ลิงค”์ ที่ใช้โพรโทคอลกาหนดเส้นทาง (Routing Protocol) แบบผันแปร (Dynamic route) [37] [38] [39] [40] [41] [42] ก าหนดค่าโพรโทคอลก าหนดเส้นทาง โดยเลือกใช้โพรโทคอล “อีไอจีอาร์พี” (EIGRP) ที่เราเตอร์ทั้ง 3 ตัว ดังนี้ เราเตอร์ 1 R1(config)#router eigrp 200 R1(config)#network 10.0.0.0 R1(config)#network 20.0.0.0 R1(config)#no auto-summary

เราเตอร์ 2 R2(config)#router eigrp 200 R2(config)#network 10.0.0.0 R2(config)#network 192.168.20.0 R2(config)#no auto-summary

เราเตอร์ 3 R3(config)#router eigrp 200 R3(config)#network 20.0.0.0 R3(config)#network 192.168.30.0 R3(config)#no auto-summary

3.11.1 การทดลอง 5: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ทาการ ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ (No compression) ภายใต้ สภาพแวดล้อมเช่นเดียวกับการทดลองในข้อ 3.10.1 ทั้งหมดตามล าดับ และบันทึกผล

3.11.2 การทดลอง 6: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายแบบ Link compression ภายใต้สภาพแวดล้อม เช่นเดียวกับการทดลองในข้อ 3.10.2 ทั้งหมดตามล าดับ และบันทึกผล

3.11.3 การทดลอง 7: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายแบบ Layer 2 Payload compression เอ็นแคปซูเลชั่น (Encapsulation) ด้วย “พีพีพี โพรโทคอล” (PPP Protocol) ภายใต้สภาพแวดล้อม เช่นเดียวกับการทดลองในข้อ 3.10.3 ทั้งหมดตามล าดับ และบันทึกผล 42

3.11.4 การทดลอง 8: ทาการ ถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายแบบ TCP/IP header compression โดยเอ็นแคป ซูเลชั่น (Encapsulation) ด้วย “พีพีพี โพรโทคอล” (PPP Protocol) ภายใต้ สภาพแวดล้อมเช่นเดียวกับการทดลองในข้อ 3.10.4 ทั้งหมดตามล าดับ และบันทึกผล

สรุปภาพรวมของการทดลองทั้งหมด 8 รูปแบบ ดังรูปที่ 3.13

รูปที่ 3.13 ภาพรวมการทดลอง (Overall Experiment)

43

บทที่ 4 ผลการทดลอง

4.1 ผลการทดลองบน “เน็ตเวิรค์ ลิงค”์ ที่ใช้โพรโทคอลกาหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static default route) 4.1.1 ผลการทดลอง 1 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ท าการประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ (No Compression) ได้กราฟดังรูปที่ 4.1

รูปที่ 4.1 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 1

ผลการทดลอง 1/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 69.5 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 141 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.1

ตารางที่ 4.1 ผลการทดลอง 1/1 bin/iperf.exe - 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1196 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 576 KBytes 115 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1912] 50.0-55.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 55.0-60.0 sec 608 KBytes 122 KBytes/sec [1912] 60.0-65.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1912] 0.0-69.5 sec 9768 KBytes 141 KBytes/sec

44

ผลการทดลอง 1/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 72.3 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 135 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.2

ตารางที่ 4.2 ผลการทดลอง 1/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1197 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 528 KBytes 106 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 592 KBytes 118 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 552 KBytes 110 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec [1908] 0.0-72.3 sec 9768 KBytes 135 KBytes/sec

ผลการทดลอง 1/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 67.2 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 145 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.3

ตารางที่ 4.3 ผลการทดลอง 1/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1200 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 560 KBytes 112 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec 45

[1908] 35.0-40.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 0.0-67.2 sec 9768 KBytes 145 KBytes/sec

ผลการทดลอง 1/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 75.0 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 130 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.4

ตารางที่ 4.4 ผลการทดลอง 1/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1201 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 592 KBytes 118 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 600 KBytes 120 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 560 KBytes 112 KBytes/sec [1908] 0.0-75.0 sec 9768 KBytes 130 KBytes/sec

ผลการทดลอง 1/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 66.6 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 147 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.5

ตารางที่ 4.5 ผลการทดลอง 1/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1204 connected with 192.168.30.30 port 5001 46

[ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 776 KBytes 155 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 608 KBytes 122 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 592 KBytes 118 KBytes/sec [1908] 0.0-66.6 sec 9768 KBytes 147 KBytes/sec

4.1.2 ผลการทดลอง 2 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ Link compression โดยใช้อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค” (STAC compression algorithm) ได้กราฟดังรูปที่ 4.2

รูปที่ 4.2 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 2

ผลการทดลอง 2/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 66.4 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 143 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.6

ตารางที่ 4.6 ผลการทดลอง 2/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1181 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec 47

[1912] 20.0-25.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1912] 50.0-55.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1912] 55.0-60.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1912] 60.0-65.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1912] 0.0-68.4 sec 9768 KBytes 143 KBytes/sec

ผลการทดลอง 2/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 68.6 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 142 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.7

ตารางที่ 4.7 ผลการทดลอง 2/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1184 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 672 KBytes 134 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 0.0-68.6 sec 9768 KBytes 142 KBytes/sec

ผลการทดลอง 2/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 70.5 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 139 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.8

ตารางที่ 4.8 ผลการทดลอง 2/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------

48

[1908] local 192.168.20.20 port 1185 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 0.0-70.5 sec 9768 KBytes 139 KBytes/sec

ผลการทดลอง 2/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 71.3 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 137 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.9

ตารางที่ 4.9 ผลการทดลอง 2/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1186 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 608 KBytes 122 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 0.0-71.3 sec 9768 KBytes 137 KBytes/sec

49

ผลการทดลอง 2/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 70.0 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 140 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.10

ตารางที่ 4.10 ผลการทดลอง 2/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1189 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 672 KBytes 134 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 0.0-70.0 sec 9768 KBytes 140 KBytes/sec

4.1.3 ผลการทดลอง 3 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ Layer-2 payload compression เอ็นแคปซูเลชั่นด้วยโพรโทคอล “พี พีพี” และใช้อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค” ได้กราฟดังรูปที่ 4.3

รูปที่ 4.3 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 3

50

ผลการทดลอง 3/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 55.2 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 177 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.11

ตารางที่ 4.11 ผลการทดลอง 3/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1097 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 856 KBytes 171 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 904 KBytes 181 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 896 KBytes 179 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 936 KBytes 187 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 920 KBytes 184 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 976 KBytes 195 KBytes/sec [1912] 50.0-55.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1912] 0.0-55.2 sec 9768 KBytes 177 KBytes/sec

ผลการทดลอง 3/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 58.4 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 167 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.12

ตารางที่ 4.12 ผลการทดลอง 3/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1098 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 856 KBytes 171 KBytes/sec 51

[1908] 50.0-55.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1908] 0.0-58.4 sec 9768 KBytes 167 KBytes/sec

ผลการทดลอง 3/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 54.4 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 180 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.13

ตารางที่ 4.13 ผลการทดลอง 3/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1099 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 960 KBytes 192 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 904 KBytes 181 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 1000 KBytes 200 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 944 KBytes 189 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 1008 KBytes 202 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 0.0-54.4 sec 9768 KBytes 180 KBytes/sec

ผลการทดลอง 3/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 55.2 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 177 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.14

ตารางที่ 4.14 ผลการทดลอง 3/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1102 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 912 KBytes 182 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 912 KBytes 182 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 920 KBytes 184 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec 52

[1908] 40.0-45.0 sec 936 KBytes 187 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 944 KBytes 189 KBytes/sec [1908] 0.0-55.2 sec 9768 KBytes 177 KBytes/sec

ผลการทดลอง 3/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 56.8 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 172 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.15

ตารางที่ 4.15 ผลการทดลอง 3/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1103 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 1024 KBytes 205 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 0.0-56.8 sec 9768 KBytes 172 KBytes/sec

4.1.4 ผลการทดลอง 4 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ TCP/IP header compression เอ็นแคปซูเลชั่นด้วยโพรโทคอล “พีพี พี” และใช้อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค” ได้กราฟดังรูปที่ 4.4

รูปที่ 4.4 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 4

53

ผลการทดลอง 4/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 47.1 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 208 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.16

ตารางที่ 4.16 ผลการทดลอง 4/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1212 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 968 KBytes 194 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 1072 KBytes 214 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 1056 KBytes 211 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 1048 KBytes 210 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 1088 KBytes 218 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 1120 KBytes 224 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 1040 KBytes 208 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 1032 KBytes 206 KBytes/sec [1912] 0.0-47.1 sec 9768 KBytes 208 KBytes/sec

ผลการทดลอง 4/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 50.4 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 194 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.17

ตารางที่ 4.17 ผลการทดลอง 4/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1213 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 1024 KBytes 205 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 1048 KBytes 210 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 1024 KBytes 205 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 968 KBytes 194 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 1024 KBytes 205 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 1064 KBytes 213 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 1112 KBytes 222 KBytes/sec [1908] 0.0-50.4 sec 9768 KBytes 194 KBytes/sec

54

ผลการทดลอง 4/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 49.1 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 199 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.18

ตารางที่ 4.18 ผลการทดลอง 4/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1216 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 976 KBytes 195 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 1024 KBytes 205 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 904 KBytes 181 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 928 KBytes 186 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 1128 KBytes 226 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 952 KBytes 190 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 936 KBytes 187 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 1016 KBytes 203 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 1016 KBytes 203 KBytes/sec [1908] 0.0-49.1 sec 9768 KBytes 199 KBytes/sec

ผลการทดลอง 4/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 46.2 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 212 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.19

ตารางที่ 4.19 ผลการทดลอง 4/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1217 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 1256 KBytes 251 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 928 KBytes 186 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 1200 KBytes 240 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 1144 KBytes 229 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 1064 KBytes 213 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 1040 KBytes 208 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 920 KBytes 184 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1908] 0.0-46.2 sec 9768 KBytes 212 KBytes/sec

55

ผลการทดลอง 4/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 40.9 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 239 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.20

ตารางที่ 4.20 ผลการทดลอง 4/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1218 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 1256 KBytes 251 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 1216 KBytes 243 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 1152 KBytes 230 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 1040 KBytes 208 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 1520 KBytes 304 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 1256 KBytes 251 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 1144 KBytes 229 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 1008 KBytes 202 KBytes/sec [1908] 0.0-40.9 sec 9768 KBytes 239 KBytes/sec

56

4.2 ผลการทดลองบน “เน็ตเวิรค์ ลงิ ค”์ ที่ใช้โพรโทคอลกาหนดเส้นทางแบบผันแปร (Dynamic) โดยเลือกใช้โพรโทคอล “อีไอจีอาร์พี” (EIGRP) 4.2.1 ผลการทดลอง 5 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ท าการประยุกต์ใช้ เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ (No Compression) ได้กราฟดังรูปที่ 4.5

รูปที่ 4.5 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 5

ผลการทดลอง 5/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 72.5 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 135 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.21

ตารางที่ 4.21 ผลการทดลอง 5/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1068 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 776 KBytes 155 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 544 KBytes 109 KBytes/sec [1912] 50.0-55.0 sec 560 KBytes 112 KBytes/sec [1912] 55.0-60.0 sec 568 KBytes 114 KBytes/sec [1912] 60.0-65.0 sec 520 KBytes 104 KBytes/sec [1912] 65.0-70.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1912] 0.0-72.5 sec 9768 KBytes 135 KBytes/sec

57

ผลการทดลอง 5/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 70.6 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 138 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.22

ตารางที่ 4.22 ผลการทดลอง 5/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1069 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 0.0-70.6 sec 9768 KBytes 138 KBytes/sec

ผลการทดลอง 5/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 75.0 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 130 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.23

ตารางที่ 4.23 ผลการทดลอง 5/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1080 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec 58

[1908] 35.0-40.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 672 KBytes 134 KBytes/sec [1908] 0.0-75.0 sec 9768 KBytes 130 KBytes/sec

ผลการทดลอง 5/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 77.6 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 126 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.24

ตารางที่ 4.24 ผลการทดลอง 5/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1083 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 520 KBytes 104 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 520 KBytes 104 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 544 KBytes 109 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 552 KBytes 110 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 608 KBytes 122 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 536 KBytes 107 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 608 KBytes 122 KBytes/sec [1908] 70.0-75.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 0.0-77.6 sec 9768 KBytes 126 KBytes/sec

ผลการทดลอง 5/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 70.9 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 138 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.25

ตารางที่ 4.25 ผลการทดลอง 5/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -T 1 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------59

[1908] local 192.168.20.20 port 1084 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 568 KBytes 114 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 0.0-70.9 sec 9768 KBytes 138 KBytes/sec

4.2.2 ผลการทดลอง 6 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ Link compression ใช้อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค” ผลดังรูปที่ 4.6

รูปที่ 4.6 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 6

ผลการทดลอง 6/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 79.6 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 123 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.26

ตารางที่ 4.26 ผลการทดลอง 6/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1131 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 576 KBytes 115 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec 60

[1912] 15.0-20.0 sec 600 KBytes 120 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 368 KBytes 73.6 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1912] 50.0-55.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1912] 55.0-60.0 sec 520 KBytes 104 KBytes/sec [1912] 60.0-65.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1912] 65.0-70.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 70.0-75.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 0.0-79.6 sec 9768 KBytes 123 KBytes/sec

ผลการทดลอง 6/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 73.1 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 134 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.27

ตารางที่ 4.27 ผลการทดลอง 6/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1134 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 672 KBytes 134 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 592 KBytes 118 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 672 KBytes 134 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1908] 65.0-70.0 sec 592 KBytes 118 KBytes/sec [1908] 0.0-73.1 sec 9768 KBytes 134 KBytes/sec

ผลการทดลอง 6/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 68.2 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 143 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.28

ตารางที่ 4.28 ผลการทดลอง 6/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx 61

------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1135 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 680 KBytes 136 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 856 KBytes 171 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 592 KBytes 118 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 0.0-68.2 sec 9768 KBytes 143 KBytes/sec

ผลการทดลอง 6/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 65.2 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 150 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.29

ตารางที่ 4.29 ผลการทดลอง 6/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1138 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 616 KBytes 123 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 944 KBytes 189 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 776 KBytes 155 KBytes/sec [1908] 0.0-65.2 sec 9768 KBytes 150 KBytes/sec

62

ผลการทดลอง 6/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 68.5 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 143 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.30

ตารางที่ 4.30 ผลการทดลอง 6/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1139 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 664 KBytes 133 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 560 KBytes 112 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 624 KBytes 125 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 808 KBytes 162 KBytes/sec [1908] 60.0-65.0 sec 656 KBytes 131 KBytes/sec [1908] 0.0-68.5 sec 9768 KBytes 143 KBytes/sec

4.2.3 ผลการทดลอง 7 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ Layer-2 payload compression เอ็นแคปซูเลชั่นด้วยโพรโทคอล “พี พีพี” และใช้อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค” ได้กราฟดังรูปที่ 4.7

รูปที่ 4.7 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 7

63

ผลการทดลอง 7/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 65.8 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 148 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.31

ตารางที่ 4.31 ผลการทดลอง 7/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1165 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 688 KBytes 138 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 704 KBytes 141 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 728 KBytes 146 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1912] 50.0-55.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1912] 55.0-60.0 sec 640 KBytes 128 KBytes/sec [1912] 60.0-65.0 sec 672 KBytes 134 KBytes/sec [1912] 0.0-65.8 sec 9768 KBytes 148 KBytes/sec

ผลการทดลอง 7/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 65.1 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 150 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.32

ตารางที่ 4.32 ผลการทดลอง 7/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1166 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 720 KBytes 144 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec 64

[1908] 40.0-45.0 sec 696 KBytes 139 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 808 KBytes 162 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 0.0-65.1 sec 9768 KBytes 150 KBytes/sec

ผลการทดลอง 7/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 60.4 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 162 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.33

ตารางที่ 4.33 ผลการทดลอง 7/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1167 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 632 KBytes 126 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 912 KBytes 182 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 736 KBytes 147 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 744 KBytes 149 KBytes/sec [1908] 55.0-60.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1908] 0.0-60.4 sec 9768 KBytes 162 KBytes/sec

ผลการทดลอง 7/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 58.7 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 167 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.34

ตารางที่ 4.34 ผลการทดลอง 7/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1170 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 712 KBytes 142 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 912 KBytes 182 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec 65

[1908] 20.0-25.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 792 KBytes 158 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 840 KBytes 168 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 0.0-58.7 sec 9768 KBytes 167 KBytes/sec

ผลการทดลอง 7/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 59.5 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 164 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.35

ตารางที่ 4.35 ผลการทดลอง 7/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1171 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 760 KBytes 152 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 768 KBytes 154 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 648 KBytes 130 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 896 KBytes 179 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 864 KBytes 173 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 50.0-55.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 0.0-59.5 sec 9768 KBytes 164 KBytes/sec

4.2.4 ผลการทดลอง 8 การถ่ายโอนข้อมูลข้ามเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายแบบ TCP/IP header compression เอ็นแคปซูเลชั่นด้วยโพรโทคอล “พีพี พี” และใช้อัลกอริธึมการบีบอัด “สแตค” ดังรูปที่ 4.8

รูปที่ 4.8 กราฟแสดงแบนด์วิดธ์ผลการทดลอง 8 66

ผลการทดลอง 8/1 เลือกแหล่งข้อมูลเป็น “default traffic” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 51.5 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 190 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.36

ตารางที่ 4.36 ผลการทดลอง 8/1 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1912] local 192.168.20.20 port 1227 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1912] 0.0- 5.0 sec 960 KBytes 192 KBytes/sec [1912] 5.0-10.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1912] 10.0-15.0 sec 1000 KBytes 200 KBytes/sec [1912] 15.0-20.0 sec 1008 KBytes 202 KBytes/sec [1912] 20.0-25.0 sec 960 KBytes 192 KBytes/sec [1912] 25.0-30.0 sec 816 KBytes 163 KBytes/sec [1912] 30.0-35.0 sec 936 KBytes 187 KBytes/sec [1912] 35.0-40.0 sec 1000 KBytes 200 KBytes/sec [1912] 40.0-45.0 sec 952 KBytes 190 KBytes/sec [1912] 45.0-50.0 sec 936 KBytes 187 KBytes/sec [1912] 0.0-51.5 sec 9768 KBytes 190 KBytes/sec

ผลการทดลอง 8/2 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.txt” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 54.0 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 181 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.37

ตารางที่ 4.37 ผลการทดลอง 8/2 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\TXT.TXT ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1228 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 848 KBytes 170 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 944 KBytes 189 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 968 KBytes 194 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 960 KBytes 192 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 960 KBytes 192 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 1008 KBytes 202 KBytes/sec [1908] 0.0-54.0 sec 9768 KBytes 181 KBytes/sec 67

ผลการทดลอง 8/3 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.docx” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 52.7 วินาที และมีค่าอัตราการถ่าย โอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 185 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.38

ตารางที่ 4.38 ผลการทดลอง 8/3 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\DOC.docx ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1231 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 752 KBytes 150 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 976 KBytes 195 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 952 KBytes 190 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 952 KBytes 190 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 880 KBytes 176 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 920 KBytes 184 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 1032 KBytes 206 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 984 KBytes 197 KBytes/sec [1908] 0.0-52.7 sec 9768 KBytes 185 KBytes/sec

ผลการทดลอง 8/4 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.mp3” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 54.8 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 178 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.39

ตารางที่ 4.39 ผลการทดลอง 8/4 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\MP3.mp3 ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1232 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 776 KBytes 155 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 800 KBytes 160 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 960 KBytes 192 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 968 KBytes 194 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 872 KBytes 174 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 976 KBytes 195 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 856 KBytes 171 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 912 KBytes 182 KBytes/sec [1908] 0.0-54.8 sec 9768 KBytes 178 KBytes/sec 68

ผลการทดลอง 8/5 เลือกแหล่งข้อมูลเป็นไฟล์ประเภท “.zip” ขนาด 10 เมกะไบต์ ใช้ เวลาในการถ่ายโอนข้อมูล (Transmission time) ทั้งสิ้น 53.9 วินาที และมีค่าอัตราการถ่ายโอน ข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) เฉลี่ยที่ 181 กิโลไบต์ต่อวินาที ดังตารางที่ 4.40

ตารางที่ 4.40 ผลการทดลอง 8/5 bin/iperf.exe -c 192.168.30.30 -P 1 -i 5 -p 5001 -f K -n 10000000 -F C:\Z_Project\jperf-2.0.2\bin\ZIP.zip ------Client connecting to 192.168.30.30, TCP port 5001 TCP window size: 8.00 KByte (default) ------[1908] local 192.168.20.20 port 1233 connected with 192.168.30.30 port 5001 [ ID] Interval Transfer Bandwidth [1908] 0.0- 5.0 sec 832 KBytes 166 KBytes/sec [1908] 5.0-10.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1908] 10.0-15.0 sec 936 KBytes 187 KBytes/sec [1908] 15.0-20.0 sec 896 KBytes 179 KBytes/sec [1908] 20.0-25.0 sec 824 KBytes 165 KBytes/sec [1908] 25.0-30.0 sec 992 KBytes 198 KBytes/sec [1908] 30.0-35.0 sec 888 KBytes 178 KBytes/sec [1908] 35.0-40.0 sec 784 KBytes 157 KBytes/sec [1908] 40.0-45.0 sec 1000 KBytes 200 KBytes/sec [1908] 45.0-50.0 sec 968 KBytes 194 KBytes/sec [1908] 0.0-53.9 sec 9768 KBytes 181 KBytes/sec

69

บทที่ 5 สรุปผลโครงงาน

5.1 สรุปผลการทดลอง จากที่ได้ทา การประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายผ่านการทดลองทั้ง 8 รูปแบบ ตามสมมติฐานที่ก าหนดไว้ในตอนต้น เมื่อน าผลที่ได้จากแต่ละการทดลองมาสร้างเป็นตาราง และกราฟสรุปผล สามารถสรุปประเด็นที่น่าสนใจ ได้ดังต่อไปนี้

. “เน็ตเวิรค์ ลงิ ค”์ (WAN links) ที่ประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่าย รูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง มีค่าเฉลี่ยของเวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางถึง ปลายทาง (Transmission time) และค่าเฉลี่ยของอัตราการถ่ายโอนข้อมูลต่อ หน่วยเวลา (Transfer rate) ค่อนข้างดีกว่าเน็ตเวิร์คลิงค์ที่ไม่ได้ประยุกต์ใช้เทคนิค การบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใด ๆ ดังผลที่สรุปไว้ในตารางที่ 5.1, รูปที่ 5.1, ตารางที่ 5.2, รูปที่ 5.2, ตารางที่ 5.3, รูปที่ 5.3, ตารางที่ 5.4 และรูปที่ 5.4 ด้านล่างตามล าดับ แสดงให้เห็นว่าการน าการเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายเข้ามาประยุกต์ใช้ มีส่วนช่วยให้การเคลื่อนย้ายสารสนเทศจากต้นทางไปยังปลายทางมีประสิทธิภาพ ที่ดีขึ้นในระดับหนึ่ง

. “อัตราการบีบอัด” (Compression rate) การประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัดบน เครือข่ายในสภาพแวดล้อมที่ได้ด าเนินการทดลอง TCP/IP header compression มีอัตราการบีบอัดที่ดีเป็นอันดับแรกตามมาด้วย Layer-2 payload compression และ Link compression ตามล าดับ ดังผลที่สรุปไว้ในตารางที่ 5.1, รูปที่ 5.1, ตารางที่ 5.2, รูปที่ 5.2, ตารางที่ 5.3, รูปที่ 5.3, ตารางที่ 5.4 และรูปที่ 5.4 ด้านล่างตามล าดับ อย่างไรก็ดี โครงงานนี้ไม่สามารถจะสรุปได้อย่างชัดเจนว่าเทคนิคการบีบ อัดบนเครือข่ายรูปแบบใดดีกว่ารูปแบบใด เนื่องจากมหี ลายปจั จยั (Factors) ที่อาจ ทาให้ผลการทดลองเปลี่ยนไปได้ เช่น สภาพแวดล้อมของเครือข่าย, สื่อน า สัญญาณ, รูปแบบ/ขนาดของแพ็คเก็ต (Packets), จานวนฮอบ /ระยะทางที่ข้อมูล เดินทางผ่าน (Hops), จานวนครั้งของการทดลอง , อุปกรณ์ที่ใช้ทดลอง, เครื่องมือที่ ใช้วัดผลการทดลอง เป็นต้น ซึ่งโมเดลการทดลองที่ด าเนินการบนซอฟแวร์เสมือน (Simulate software) มขี อ้ จา กดั ในปจั จยั เหล่านี้

70

. “แหล่งข้อมูล” (Traffic source) ที่มีรูปแบบ (Format) ต่างกัน เช่น ไฟล์ข้อมูล ประเภท “.txt”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.docx”, ไฟล์ข้อมูลประเภท “.mp3”, ไฟล์ข้อมูล ประเภท “.zip” เป็นต้น เมื่อเดินทางผ่านเน็ตเวิร์คลิงค์ที่มีการประยุกต์ใช้เทคนิค การบีบอัดบนเครือข่ายรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ตามทฤษฎีแล้วควรจะให้ผลลัพธ์ที่ ต่างกัน เพราะข้อมูลที่ถูกบีบอัดมาแล้วเมื่อมาทาการบีบอัดซ ้าจะไม่มีผลต่อการลด ขนาดของข้อมูล แต่อาจทาให้ข้อมูลนั้น ขยายใหญ่ขึ้น จากการทดลองไม่สามารถสรุปได้ เนื่องจากผลการทดลองไม่ได้เป็นไปใน ทิศทางใดทิศทางหนึ่งอย่างชัดเจน ดังผลที่สรุปไว้ในตารางที่ 5.5 ทั้งนี้เพราะมี หลายปจั จยั ทอี่ าจทา ใหผ้ ลการทดลองเปลยี่ นไปได้ ดงั ทได้ี่ กล่าวไว้ในประเด็น เกี่ยวกับ “อัตราการบีบอัด” ข้างบน

. “โพรโทคอลกาหนดเส้นทาง ” (Routing Protocol) การประยุกต์ใช้เทคนิคการ บีบอัดบนเครือข่ายร่วมกับโพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static) มีค่า Transmission time กับค่า Transfer rate ที่ดีกว่าการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัด บนเครือข่ายร่วมกับโพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบผันแปร (Dynamic) ดังผลที่ สรุปไว้ในรูปที่ 5.6 และรูปที่ 5.7 ด้านล่างตามล าดับ เนื่องด้วยโครงงานนี้น าเสนอเทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายทั้ง 3 รูปแบบ ผ่านการด าเนินการทดลองด้วยการก าหนดค่า (Configuration) ในไอโอเอส (IOS) ที่ขาอินเตอร์เฟส (Interface) ของเราเตอร์ (Router) ซึ่งตามทฤษฎีแล้วจะมีการเข้า ไปใช้ทรัพยากรทั้งหน่วยประมวลผล (CPU) และหน่วยความจา (RAM) ของเรา เตอร์ในการทาการบีบอัด (Compress) และคลายการบีบอัด (De-compress) ซึ่ง เป็นการเพิ่มภาระงาน (Work load) ให้กับเราเตอร์ นอกเหนือไปจากหน้าที่หลักใน การหาเส้นทาง ดังนั้นโพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่ซึ่งไม่ต้องท าโพรเซส เกี่ยวกับการค านวณเส้นทางจึงให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าตามที่คาดไว้ตั้งแต่ต้น แต่ทั้งนี้ไม่ สามารถสรุปตามนี้ได้อย่างเต็มที่นัก เพราะเป็นการทาการทดลองบนซอฟแวร์ เสมือน (Simulate software) ซึ่งไม่ได้สะท้อนถึงการใช้งานทรัพยากรที่แท้จริงของ เราเตอร์ดังเช่นการทางานบนอุปกรณ์จริง และเส้นทางที่ข้อมูลเดินทางผ่านไม่ได้มี ความซับซ้อนมากมายกล่าวคือมีเพียงไม่กี่ฮอบ ดังนั้นจึงไม่ได้สะท้อนถึงภาระงาน ที่เราเตอร์ต้องโพรเซสมากนัก

71

ตารางที่ 5.1 สรุปเวลาในการถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง (Transmission time) สาหรับแหล่งข้อมูล (Source) ขนาด 10 MBytes แยกตามประเภท หน่วยเป็นวินาที (second) โดยใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static route) Transmission time (second) รูปแบบการทดลอง (Scenarios) default traffic .txt .docx .mp3 .zip Average ไม่ได้ทาการบีบอัดแบบใด ๆ 69.5 72.3 67.2 75.0 66.6 70.2 No compression ทาการบีบอัดแบบ 68.4 68.6 70.5 71.3 70.0 69.8 Link compression ทาการบีบอัดแบบ 55.2 58.4 54.4 55.2 56.8 56.0 Payload compression ทาการบีบอัดแบบ 47.1 50.4 49.1 46.2 40.9 46.7 TCP/IP header compression

รูปที่ 5.1 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transmission time (second) จากแหล่งข้อมูลขนาด 10 MBytes ทั้ง 5 ประเภท ที่แสดงในตารางที่ 5.1 ค่าเฉลี่ย Transmission time ที่มีค่า “น้อยสุด” หมายถึง มีอัตราการบีบอัดดีที่สุด

46.7 second

TCP/IP header compression 56.0 second

Payload compression 69.8 second

Link compression

70.2 second

No compression

- 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0

72

ตารางที่ 5.2 สรุปค่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) สาหรับแหล่งข้อมูลขนาด 10 Mbytes แยกตามประเภท หน่วยเป็นกิโลไบต์ต่อวินาที โดยใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบคงที่ (Static route) Transfer rate (KBytes/second) รูปแบบการทดลอง (Scenarios) default traffic .txt .docx .mp3 .zip Average ไม่ได้ทาการบีบอัดแบบใด ๆ 141.0 135.0 145.0 130. 147.0 139.6 No compression ทาการบีบอัดแบบ 143.0 142.0 139.0 137.0 140.0 140.2 Link compression ทาการบีบอัดแบบ 177.0 167.0 180.0 177.0 172.0 174.6 Payload compression ทาการบีบอัดแบบ 208.0 194.0 199.0 212.0 239.0 210.4 TCP/IP header compression

รูปที่ 5.2 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transfer rate (KBytes/second) จากแหล่งข้อมูลขนาด 10 MBytes ทั้ง 5 ประเภท ที่แสดงในตารางที่ 5.2 ค่าเฉลี่ย Transfer rate ที่มีค่า “มากสุด” หมายถึง มีอัตราการบีบอัดดีที่สุด

210.4

TCP/IP header compression

174.6

Payload compression

140.2

Link compression

139.6

No compression

- 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0

73

ตารางที่ 5.3 สรุปเวลาในการถ่ายโอนข้อมูลจากต้นทางถึงปลายทาง (Transmission time) สาหรับแหล่งข้อมูล (Source) ขนาด 10 MBytes แยกตามประเภท หน่วยเป็นวินาที (second) โดยใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบผันแปร (Dynamic route, EIGRP) Transmission time (second) รูปแบบการทดลอง (Scenarios) default traffic .txt .docx .mp3 .zip Average ไม่ได้ทาการบีบอัดแบบใด ๆ 72.5 70.6 75.0 77.6 70.9 73.3 No compression ทาการบีบอัดแบบ 79.6 73.1 68.2 65.2 68.5 70.9 Link compression ทาการบีบอัดแบบ 65.8 65.1 60.4 58.7 59.5 61.9 Payload compression ทาการบีบอัดแบบ 51.5 54.0 52.7 54.8 53.9 53.4 TCP/IP header compression

รูปที่ 5.3 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transmission time (second) จากแหล่งข้อมูลขนาด 10 Mbytes ทั้ง 5 ประเภท ที่แสดงในตารางที่ 5.3 ค่าเฉลี่ย Transmission time ที่มีค่า “น้อยสุด” หมายถึง มีอัตราการบีบอัดดีที่สุด

53.4 second

TCP/IP header compression

61.9 second

Payload compression

70.9 second

Link compression

73.3 second

No compression

- 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0

74

ตารางที่ 5.4 สรุปค่าอัตราการถ่ายโอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) สาหรับแหล่งข้อมูลขนาด 10 Mbytes แยกตามประเภท หน่วยเป็นกิโลไบต์ต่อวินาที โดยใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบผันแปร (Dynamic route, EIGRP) Transfer rate (Kbytes/second) รูปแบบการทดลอง (Scenarios) default traffic .txt .docx .mp3 .zip Average ไม่ได้ทาการบีบอัดแบบใด ๆ 135.0 138.0 130.0 126.0 138.0 133.4 No compression ทาการบีบอัดแบบ 123.0 134.0 143.0 150.0 143.0 138.6 Link compression ทาการบีบอัดแบบ 148.0 150.0 162.0 167.0 164.0 158.2 Payload compression ทาการบีบอัดแบบ 190.0 181.0 185.0 178.0 181.0 183.0 TCP/IP header compression

รูปที่ 5.4 กราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transfer rate (Kbytes/second) จากแหล่งข้อมูลขนาด 10 MBytes ทั้ง 5 ประเภท ที่แสดงในตารางที่ 5.4 ค่าเฉลี่ย Transfer rate ที่มีค่า “มากสุด” หมายถึง มีอัตราการบีบอัดดีที่สุด

183.0

TCP/IP header compression

158.2

Payload compression

138.6

Link compression

133.4

No compression

- 50.0 100.0 150.0 200.0

75

ตารางที่ 5.5 เปรียบเทียบอัตราการถ่ายโอนข้อมูลต่อหน่วยเวลา (Transfer rate) สาหรับแหล่งข้อมูลที่มีรูปแบบ (Format) ต่างกัน ขนาด 10 Mbytes (Kbytes/second)

รูปที่ 5.5 เปรียบเทียบกราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transmission time (second) ระหว่าง “เน็ตเวิร์คลิงค์” ที่ใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบ “คงที่” และแบบ “ผันแปร” ค่าเฉลี่ยของเวลาในการถ่ายโอนข้อมูล ที่มีค่า “น้อยสุด” หมายถึง มีอัตราการบีบอัดดีที่สุด

76

รูปที่ 5.6 เปรียบเทียบกราฟแสดงค่าเฉลี่ย Transfer rate (Kbytes/second) ระหว่าง “เน็ตเวิร์คลิงค์” ที่ใช้โพรโทคอลก าหนดเส้นทางแบบ “คงที่” และแบบ “ผันแปร” ค่าเฉลี่ยของอัตราการถ่ายโอนข้อมูล ที่มีค่า “มากสุด” หมายถึง มีอัตราการบีบอัดดีที่สุด

5.2 ข้อเสนอแนะเพื่อการนาไปประยุกต์ใช้งาน ตามที่ได้น าเสนอในส่วนทฤษฎี “การบีบอัด” (Compression) หรือบางทีอาจจะเรียกว่า “การเข้ารหัส” (Encode) มีวิธีการในการด าเนินการได้หลายวิธี เช่น การดึงบางบิตของข้อมูลที่ มีค่าซ ้าซ้อนออกไป หรือการลบบิตไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงมากนักออกไป เป็นต้น โดยมี วัตถุประสงค์เพื่อทาให้ข้อมูลนั้นมีขนาดที่เล็กลง (Reduced size) เพื่อประหยัดพื้นที่ในการ จัดเก็บหรือเพื่อประโยชน์ในการรับ/ส่งข้อมูลเหล่านั้น การน าเทคนิคการบีบอัดมาประยุกต์ใช้กับ “เน็ตเวิร์คทราฟฟิค” (Network Traffic) เป็น กระบวนการรูปแบบหนึ่ง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทาให้ทราฟฟิคนั้นมีขนาดเล็กลง และการทา กระบวนการย้อนกลับในรูปแบบเดียว เพื่อทาให้ทราฟฟิคนั้นกลับคืนสู่สภาพเดิมเมื่อเดิน ทางผ่าน “เน็ตเวิร์คลิงค์” ไปถึงยังปลายอีกด้านหนึ่ง เพื่อให้มองเห็นภาพที่ง่ายขึ้นจะขอเปรียบเทียบกับกระบวนการ “รีแพ็คเกจจิ้ง” (Re- packaging) เช่น การน าสินค้าขนาดเล็กที่บรรจุมาใน “บรรจุภัณฑ์” (Package) ขนาดใหญ่ มา ทาการบรรจุใหม่ลงใน “บรรจุภัณฑ์” ที่มีขนาดเล็กลงแต่ยังคงใส่ใส่สินค้าชิ้นนั้นได้เหมือนเดิม เพื่อประหยัดพื้นที่บรรทุกของพาหนะที่ใช้ในการขนส่งจากต้นทางถึงปลาย เพื่อท าให้ขนส่ง ได้มากขึ้นในแต่ละเที่ยว เป็นต้น กระบวนการในการแพ็คที่ต้นทางและถอดแพ็คที่ปลายทางนี้ ทาให้สูญเสียเวลาบางส่วนไปเพื่อกระท า การดังกล่าว ดังนั้น แนวคิดเกี่ยวกับ “การทาการบีบอัดบนเครือข่าย ” จึงเหมาะกับการน าไป ประยุกต์ใช้ (Deployment) บน “เน็ตเวิร์คลิงค์” ในส่วนที่เป็นคอขวด (Bottleneck) เช่น เส้นทาง หลักที่มีทราฟฟิคคับคั่งและเข้าคิวรออยู่เป็นจานวนมาก โดยการประยุกต์ใช้เทคนิคการบีบอัด บนเครือข่ายนี้น่าจะช่วยให้ “เน็คเวิร์คทราฟฟิค” วิ่งผ่านไปพร้อมกันบนเส้นทางนั้น ณ ช่วงเวลา 77

หนึ่ง ๆ ได้มากขึ้น ซึ่งน่าจะช่วยให้ย่นระยะเวลาในการรอคิวเพื่อผ่านช่องทางอินเตอร์เฟสนั้นให้ น้อยลง และทาให้เวลาโดยรวมในการเดินทางจากต้นทางจนถึงปลายน้อยลงด้วยเช่นกัน แต่ถ้าเส้นทางนั้นทราฟฟิคสามารถวิ่งผ่านได้อย่างต่อเนื่องอยู่แล้ว (Smooth) การน า เทคนิคการบีบอัดบนเครือข่ายเข้ามาประยุกต์ใช้ อาจจะไม่ก่อให้เกิดประโยชน์ในเชิงของการ เพิ่มประสิทธิภาพ เพราะจะเสียเวลาบางส่วนไปโดยเปล่าประโยชน์ เพื่อทากระบวนการบีบอัด และการคลายการบีบอัดที่แต่ละอินเตอร์เฟสของอุปกรณ์ที่ทางานที่ชั้นเครือข่าย (Layer 3: Network layer) ได้แก่ เราเตอร์ (Router) หรือสวิทช์เลเยอร์สาม (L3 Switch) ยกตัวอย่างเช่น รถที่วิ่งผ่านด่านบนทางด่วน (Toll way) ที่ต้องชะลอหรือลดความเร็วลงเพื่อจ่ายค่าผ่านทาง นั่นเอง นอกจากนี้แล้ว “การทาการบีบอัดบนเครือข่าย ” ที่น่าจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเทคนิค การบีบอัดที่ด าเนินการโดยการก าหนดค่า (Configure command) ในไอโอเอส (IOS) บนเรา เตอร์ที่ได้น าเสนอในโครงงานนี้ คือ การใช้ฮาร์ดแวร์ (Hardware-based) ที่สร้างขึ้นมาเพื่อ วัตถุประสงค์ในการทาการบีบอัดโดยเฉพาะ เช่น Cisco Advanced Integration Modules (AIM) หรือ Cisco Compression Service Adapter (CSA) ดังรูปที่ 2.6 ซึ่งน่าจะมีประสิทธิภาพในการ บีบอัดที่ดีกว่าการใช้เราเตอร์เป็นตัวทาการบีบอัด ทั้งนี้เพราะเราเตอร์ก็มีหน้าที่หลักในการ ก าหนดเส้นทางอยู่แล้ว

5.3 ข้อจากัด และความท้าทาย (Limitations and Challenges) เนื่องจากความรู้ฐาน (Knowledge base) ที่จากัด ของผู้ด าเนินโครงงานเกี่ยวกับการบีบ อัด เทคนิคและเทคโนโลยีที่ใช้ในการทาการบีบอัดบนเครือข่าย จึงต้องเริ่มอ่านและทาความ เข้าใจตั้งแต่ต้น ทั้งยังต้องหารูปแบบในการทดลองและเครื่องมือที่น ามาใช้ในการทดลองเพื่อให้ สอดคล้องกับแนวคิด (Concept) ของโครงงาน อีกทั้งมีข้อจากั ดในการจัดหาอุปกรณ์ (จริง) เพื่อ น ามาใช้ในทดลอง สุดท้ายได้เลือกทาการทดลองบนซอฟแวร์เสมือน ซึ่งผลการทดลองที่ได้ไม่ นิ่งและมีความคลาดเคลื่อนอยู่พอสมควรแม้จะด าเนินการทดลองภายใต้สภาพแวดล้อมเดียวกัน ทุกอย่างก็ตาม ในด้านเครื่องมือที่น ามาใช้ในการวัดผลการทดลองยังไม่สามารถพิสูจน์หรือ แสดงให้เห็นได้อย่างชัดเจนถึงสภาพการบีบอัดที่เกิดขึ้น นอกจากนี้แล้วอาจมองข้ามบาง ประเด็นที่ควรน ามาทาการทดลองในเชิงลึกเพื่อให้เกิดองค์ความรู้ใน มิติที่หลากหลาย แต่โดย ภาพรวมแล้วได้พยายามให้อยู่ในกรอบของสมมติฐานที่วางไว้ อย่างไรก็ดี แนวโน้มการใช้เครือข่ายไอพี (IP Network) เป็นช่องทางในการน าส่ง สารสนเทศ (Digital information) ไม่ว่าจะเป็นข้อมูล เสียง และภาพเคลื่อนไหว ทั้งสดและที่ บันทึกไว้ (Live/Storage) นับวันยิ่งเพิ่มปริมาณมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการศึกษาในเชิงลึก เกี่ยวกับวิธีการบีบอัดข้อมูลดิจิตอล ตลอดจนถึงโครงสร้างของโพรโทคอลและขั้นตอนวิธีในการ น าส่งเน็ตเวิร์คทราฟฟิคเหล่านั้น เพื่อน าองค์ความรู้มาพัฒนาเทคนิคหรือเทคโนโลยีที่เกี่ยวกับ “การบีบอัดสารสนเทศที่วิ่งบนเครือข่ายไอพี” จึงเป็นหัวข้อที่น่าสนใจอย่างยิ่ง

78

เอกสารอ้างอิง

[1] Cisco Hand Book. " Introduction to WAN Technologies". [Online] Available: http://docwiki.cisco.com/wiki/Introduction_to_WAN_Technologies [2] Microsoft Library. "WAN Technologies". [Online] Available: http://technet.microsoft.com/en-us/library/bb962087.aspx [3] Wikipedia®. "Wide area network". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Wide_area_network [4] Wikipedia®. "T-carrier". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/T-carrier [5] Wikipedia®. "E-carrier". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/E-carrier [6] Wikipedia®. "WAN optimization". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/WAN_optimization [7] Wikipedia®. Data compression". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Data_compression [8] Wikipedia®. "Lossless compression". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Lossless_compression [9] Wikipedia®. "Lossy compression". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Lossy_compression [10] Wikipedia®. "Point-to-Point Protocol: PPP". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Point-to-point_protocol [11] Wikipedia®. "Frame Relay". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Frame_Relay [12] Wikipedia®. "High-Level Data Link Control: HDLC". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/High-Level_Data_Link_Control [13] Wikipedia®. "Huffman coding". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Huffman_coding#Compression [14] Wikipedia®. "Lempel–Ziv–Stac". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Lempel%E2%80%93Ziv%E2%80%93Stac [15] Wikipedia®. "LZ77 and LZ78". [Online] Available: http://en.wikipedia.org/wiki/LZ77 [16] Gordon Lyon. "TCP/IP Reference". NMAP.ORG [Online] Available: http://nmap.org/book/tcpip-ref.html 79

[17] Frame Relay Forum Technical Committee. "Data Compression Over Frame Relay Implementation Agreement: FRF.9". January 22, 1996. [Online] Available: http://www.broadband-forum.org/technical/download/FRF.9/frf9.pdf [18] The Computer Technology Documentation Project. "Wide Area Networks (WAN)". [Online] Available: http://www.comptechdoc.org/independent/networking/cert/netwan.html [19] Steven W. Smith, Ph.D. "The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing: Chapter 27 - Data Compression / LZW Compression". Copyright © 1997- 2011 by California Technical Publishing. [Online] Available: http://www.dspguide.com/ch27/5.html [20] IETF. “RFC 1144: Compressing TCP/IP Headers for Low-Speed Serial Links”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1144.txt [21] IETF. “RFC 1490: Multiprotocol Interconnect over Frame Relay”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1490.txt [22] IETF. “RFC 1661: The Point-to-Point Protocol (PPP)”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1661.txt [23] IETF. “RFC 1662: PPP in HDLC-like Framing”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1662.txt [24] IETF. “RFC 1962: The PPP Compression Control Protocol (CCP)”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1962.txt [25] IETF. “RFC 1974: PPP Stac LZS Compression Protocol”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1974.txt [26] IETF. “RFC 1978: PPP Predictor Compression Protocol”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc1978.txt [27] IETF. “RFC 2118: Microsoft Point-To-Point Compression (MPPC) Protocol”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc2118.txt [28] IETF. “RFC 2427: Multiprotocol Interconnect over Frame Relay”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc2427.txt [29] IETF. “RFC 4349: High-Level Data Link Control (HDLC) Frames over Layer 2 Tunneling Protocol, Version 3 (L2TPv3)”. [Online] Available: http://www.ietf.org/rfc/rfc4349.txt [30] Brian Morgan, Craig Dennis. “CCNP BCRAN Self-Study: Managing Network Performance with Queuing and Compression". Cisco Press, 2003. [Online] Available: http://www.ciscopress.com/articles/article.asp?p=102233&seqNum=6 80

[31] Cisco Support Community and Technical Tips. “Data Compression: WAN Compression FAQs”. Document ID: 9289; updated: Nov 20, 2006. [Online] Available: http://www.cisco.com/en/US/tech/tk713/tk802/technologies_q_and_a_item09186a00801 9be75.shtml [32] Cisco Support Community and Technical Tips. "Understanding Compression (Including cRTP)". Document ID: 22308; updated: Feb 15, 2008. [Online] Available: http://www.cisco.com/en/US/tech/tk543/tk762/technologies_tech_note09186a0080108e2 c.shtml [33] Cisco Support Community and Technical Tips. "Understanding Data Compression". Document ID: 14156; updated: Jan 15, 2008. [Online] Available: http://www.cisco.com/en/US/tech/tk713/tk802/technologies_tech_note09186a00801b3b8 6.shtml [34] Cisco White Paper. "Cisco IOS Data Compression". [Online] Available: http://www.cisco.com/en/US/products/ps6587/products_white_paper09186a00800a85cd. shtml#wp27752 [35] Cisco Data Sheet. "Compression Service Adapter for Cisco 7000 Series Routers". [Online] Available: http://www.cisco.com/en/US/products/hw/modules/ps2957/products_data_sheet09186a0 080091d3f.html [36] Cisco Data Sheet. "Data Compression Advanced Integration Modules (AIM)". [Online] Available: http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/routers/ps274/ps279/product_data_sheet091 86a0080091b8a.html [37] Cisco Guide Book. "Configuring TCP Header Compression". [Online] Available: http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios/qos/configuration/guide/15_1/qos_15_1_book/c onfig_tcp_hdr_comp.html [38] Cisco Guide Book. "Configuring Frame Relay Compression". [Online] Available: http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios/12_2/wan/configuration/guide/fwan_c/wcffrely.h tml [39] Cisco Guide Book. "Configuring Broadband Access: PPP and Routed Bridge Encapsulation". [Online] Available: http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios/12_2/wan/configuration/guide/fwan_c/wcfppp.ht ml

81

[40] Chris Bryant, CCIE #12933. "Link Compression vs. TCP/IP Header Compression: A Cisco Router Tutorial". [Online] Available: http://www.thebryantadvantage.com/LinkAndTCPIPHeaderCompressionOnCiscoRouters .htm [41] nyquist.eu "Header and Payload Compression". November 12, 2012. [Online] Available: http://nyquist.eu/header-and-payload-compression/ [42] Real CCIE Lab Workbook. “Header-Compression Techniques”. Copyright @ 2005- 2014. [Online] Available: http://www.realccielab.org/header-compression- techniques.html

82