บทที่4 เครือข่ายและการสื่อสาร

บทที่ 4 เครือข่ายและการสื่อสาร 

 ความหมายของเครือข่าย 

     ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หรือจะเรียกสั้น ๆ ว่า ระบบเครือข่าย(Network) ประกอบไปด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องที่สามารถติดต่อกันเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การติดต่อจะผ่านทางช่องการสื่อสารต่าง ๆ เช่น สายโทรศัพท์ สายไฟฟ้า หรือผ่านทางสื่อแบบอื่น ๆ ได้แก่ โมเด็ม (Modem) ไมโครเวฟ (Microwave) สัญญาณอินฟราเรด (Infrared) เป็นต้น ซึ่งโดยทั่วไปจะหมายถึง การที่เรานำเครื่องคอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่องมาเชื่อมต่อกัน วัตถุประสงค์ที่ต้องต่อกันนี้ มักเกิดจากความต้องการที่จะใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน เช่น ใช้เนื้อที่เก็บข้อมูลในดิสก์ร่วมกัน ใช้งานเครื่องพิมพ์เลเซอร์ที่มีอยู่เครื่องเดียวร่วมกัน ต้องการส่งข้อมูลให้กับบุคคลอื่นในระบบไปใช้งาน หรือต้องการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน เป็นต้น
        ฉะนั้น ระบบเครือข่าย Network คือ ระบบที่นำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC หรือ Personal Computer) แต่ละเครื่องมาต่อเชื่อมกันด้วยกลวิธีทางระบบคอมพิวเตอร์นั่นเอง
ที่มา : http://learn.wattano.ac.th/learning/userchap11

 วัตถุประสงค์ของการใช้เครือข่าย 

1. เพื่อใช้ทรัพยากรร่วมกันได้
2. เพื่อให้มีการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ระหว่างผู้ใช้ หรือตัวประมวลผล
3. เพื่อเพิ่มความเชื่อถือได้ ของระบบประมวลผล  โดยมีการสำรองระบบตลอดจนความซ้ำซ้อนของระบบ
4. เพื่อช่วยให้สามารถประมวลผลแบบกระจายได้
5. เพื่อให้สามารถควบคุมและจัดสรรทรัพยากรส่วนกลาง
6. เพื่อช่วยให้อุปกรณ์ที่มีความแตกต่างกัน สามารถใช้งานร่วมกันได้
ที่มา: industrial.uru.ac.th/phanuwat/file/network/01-intronetwork.ppt

 อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับเครือข่าย การสื่อสารมีมีสาย และไร้สาย 

1.โมเด็ม (Modem)
โมเด็มเป็นฮาร์ดแวร์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตัลเมื่อข้อมูลถูกส่งมายังผู้รับละแปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นแอนะล็อกเมื่อต้องการส่งข้อมูลไปบนช่องสื่อสาร  กระบวนการที่โมเด็มแปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก เรียกว่า มอดูเลชัน (Modulation) โมเด็มทำหน้าที่ มอดูเลเตอร์ (Modulator) กระบวนการที่โมเด็มแปลงสัญญาณแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก ให้เป็นสัญญาณดิจิตัล เรียกว่า ดีมอดูเลชัน (Demodulation) โมเด็มหน้าที่ ดีมอดูเลเตอร์ (Demodulator)โมเด็มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันมี 2 ประเภทโมเด็กในปัจจุบันทำงานเป็นทั้งโมเด็มและ เครื่องโทรสาร เราเรียกว่า Faxmodem

2. การ์ดเครือข่าย (Network  Adapter) หรือ การ์ด LAN
เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่สื่อสารระหว่างเครื่องต่างกันได้ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่นหรือยี่ห้อเดียวกันแต่หากซื้อพร้อมๆกันก็แนะนำให้ซื้อรุ่นและยีห้อเดียวกันจะดีกว่าและควรเป็น การ์ดแบบ PCI เพราะสามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ ISAและเมนบอร์ดรุ่นใหม่ๆมักจะไม่มี Slot ISA ควรเป็นการ์ดที่มีความเร็วเป็น 100Mbpsซึ่งจะมีราคามากกว่าการ์ดแบบ 10 Mbps ไม่มากนัก แต่ส่งข้อมูลได้เร็วกว่า นอกจากนี้คุณควรคำหนึ่งถึงขั้วต่อหรือคอนเน็กเตอร์ของการ์ดด้วยโดยทั่วไปคอนเน็กเตอร์ของการ์ด LAN จะมีหลายแบบ เช่น BNC , RJ-45 เป็นต้น ซึ่งคอนเน็กเตอร์แต่ละแบบก็จะใช้สายที่แตกต่างกัน

3. เกตเวย์ (Gateway)
เกตเวย์ เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อีกอย่างหนึ่งที่ช่วยในการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์หน้าที่หลักคือช่วยให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์  2 เครือข่ายหรือมากกว่า ซึ่งมีลักษณะไม่เหมือนกันสามารถติดต่อสื่อสารกันได้เหมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน

4. เราเตอร์ (Router)
เราเตอร์เป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายที่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงให้เครือข่ายที่มีขนาดหรือมาตรฐานในการส่งข้อมูลต่างกัน สามารถติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูล
ระหว่างกันได้ เราเตอร์จะทำงานอยู่ชั้น Network หน้าที่ของเราเตอร์ก็คือ ปรับโปรโตคอล (Protocol) (โปรโตคอลเป็นมาตรฐานในการสื่อสารข้อมูล บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์) ที่ต่างกันให้สามารถสื่อสารกันได้

5. บริดจ์ (Bridge)
บริดจ์มีลักษณะคล้ายเครื่องขยายสัญญาณ บริดจ์จะทำงานอยู่ในชั้น Data Link บริดจ์ทำงานคล้ายเครื่องตรวจตำแหน่งของข้อมูล โดยบริดจ์จะรับข้อมูล จากต้นทางและส่งให้กับปลายทาง โดยที่บริดจ์จะไม่มีการแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงใดๆแก่ข้อมูล บริดจ์ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายมีประสิทธิภาพลดการชนกัน ของข้อมูลลง บริดจ์จึงเป็นสะพานสำหรับข้อมูลสองเครือข่าย

6. รีพีตเตอร์ (Repeater)
รีพีตเตอร์ เป็นเครื่องทบทวนสัญญาณข้อมูลในการส่งสัญญาณข้อมูลในระยะทางไกลๆสำหรับสัญญาณแอนะล็อกจะต้องมีการขยายสัญญาณข้อมูลที่ เริ่มเบาบางลงเนื่องจากระยะทาง และสำหรับสัญญาณดิจิตัลก็จะต้องมีการทบทวนสัญญาณเพื่อป้องกันการขาดหายของสัญญาณเนื่องจากการส่งระยะทางไกลๆ เช่นกัน รีพีตเตอร์จะทำงานอยู่ในชั้น Physical

7.  สายสัญญาณ
เป็นสายสำหรับเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆในระบบเข้าด้วยกัน หากเป็นระบบที่มีจำนวนเครื่องมากกว่า 2 เครื่องก็จะต้องต่อผ่านฮับอีกทีหนึ่ง โดยสายสัญญาณสำหรับเชื่อมต่อเครื่องในระบบเครือข่าย จะมีอยู่ 2 ประเภท คือ

   -   สาย Coax  มีลักษณะเป็นสายกลม  คล้ายสายโทรทัศน์  ส่วนมากจะเป็นสีดำสายชนิดนี้จะใช้กับการ์ด LAN ที่ใช้คอนเน็กเตอร์แบบ BNC สามารถส่งสัญญาณได้ไกลประมาณ 200 เมตร  สายประเภทนี้จะต้องใช้ตัว T Connectorสำหรับเชื่อมต่อสายสัญญาณกับการ์ด LAN ต่างๆในระบบ และต้องใช้ตัว Terminator ขนาด 50 โอห์ม  สำหรับปิดหัวและท้ายของสาย

   -   สาย UTP (Unshied  Twisted  Pair)  เป็นสายสำหรับการ์ด  LAN ที่ใช้คอนเน็กเตอร์แบบ RJ-45 สามารถส่งสัญญาณได้ไกลประมาณ 100 เมตร หากคุณใข้สายแบบนี้จะต้องเลือกประเภทของสายอีก โดยทั่วไปนิยมใช้กัน 2 รุ่น  คือ  CAT 3 กับ CAT5 ซึ่งแบบ CAT3 จะมีความเร็วในการส่งสัญญาณ10 Mbps และแบบ CAT 5 จะมีความเร็วในการส่งข้อมูลที่ 100 Mbps แนะนำว่าควรเลือกแบบ CAT 5 เพื่อการอัพเกรดในภายหลังจะได้ไม่ต้องเดินสายใหม่  ในการใช้งานสายนี้  สาย 1 เส้นจะต้องใช้ตัว RJ - 45 Connector จำนวน 2 ตัว  เพื่อเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างสายสัญญาณจากการ์ด LAN ไปยังฮับหรือเครื่องอื่น เช่นเดียวกับสายโทรศัพท์ ในกรณีเป็นการเชื่อมต่อเครื่อง 2เครื่องสามารถใช้ต่อผ่านสายเพียงเส้นเดียได้แต่ถ้ามากกว่า 2 เครื่อง ก็จำเป็นต้องต่อผ่านฮับ

8.  ฮับ (HUB) 

เป็นอุปกรณ์ช่วยกระจ่ายสัญญาณไปยังเครื่องต่างๆที่อยู่ในระบบ หากเป็นระบบเครือข่ายที่มี 2 เครื่องก็ไม่จำเป็นต้องใช้ฮับสามารถใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อ ถึงกันได้โดยตรง  แต่หากเป็นระบบที่มีมากกว่า 2 เครื่องจำเป็นต้องมีฮับเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเลือกซื้อฮับควรเลือกฮับที่มีความเร็วเท่ากับความเร็ว ของการ์ด เช่น  การ์ดมีความเร็ว  100 Mbps ก็ควรเลือกใช้ฮับที่มีความเร็วเป็น 100 Mbps ด้วย ควรเป็นฮับที่มีจำนวนพอร์ตสำหรับต่อสายที่เพียงพอกับ เครื่องใช้ในระบบ  หากจำนวนพอร์ตต่อสายไม่เพียงพอก็สามารถต่อพ่วงได้  แนะนำว่าควรเลือกซื้อฮับที่สามารถต่อพ่วงได้  เพื่อรองรับการขยายตัวในอนาคต

ที่มา:http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type2/tech04/24/n2.html

ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.  แบ่งตามขนาดพื้นที่ 

     LAN (Local Area Network) คือกลุ่มระบบเครือข่ายขนาดเล็กที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องอยู่ในพื้นที่บริเวณเดียวกัน เช่น อาคารเดียวกัน ตึกเดียวกันเป็นเครือข่ายสำหรับผู้ใช้ตามบ้าน หรือสำนักงาน 

     MAN (Metropolitan Area Network) การนำ LAN มาเชื่อมต่อกัน ทำให้ระบบเครือข่ายมีขนาดใหญ่ขึ้น

    WAN (Wide Area Network) เป็นการเชื่อมต่อหลาย ๆ LAN, MAN เข้าด้วยกัน มีพื้นที่เป็นบริเวณกว้าง เช่นทั้งประเทศ หรือติดต่อกันระหว่างประเทศเช่นกรุงเทพฯ กับนิวยอร์กด้วยการใช้สายสัญญาณโดยเฉพาะหรือผ่านทางดาวเทียม

2.  แบ่งตามลักษณะการทำงาน

ระบบ Server-Client คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะมีหน้าที่ที่ไม่เหมือนกัน โดยจะแบ่งคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย Server-Client เป็น 2 ประเภท คือ

    1. เครื่องเซิร์ฟเวอร์ (Server) จะเป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการดูแลรักษา ระบบความปลอดภัย   จัดเก็บข้อมูล  บริการทรัพยากรของเครือข่ายให้กับคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ในเครือข่ายเป็นศูนย์กลางของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นคล้ายๆ  รักษากฎของกลุ่มจะเป็นผู้อนุญาตว่าใครมีสิทธิใช้ทรัพยากรใดๆ ได้บ้างและใช้ได้ในระดับไหนเป็นลักษณะการรวมอำนาจเข้าสู่ส่วนกลาง   เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเมื่อมีความต้องการใช้ทรัพยากรของ เครือข่ายจะต้องขออนุญาตจากเซิร์ฟเวอร์เสียก่อนในเครือข่ายอาจจะมี เครื่องคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว  หรือหลายเครื่องที่ทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์    ถ้าเป็นระบบเครือข่ายมีขนาดใหญ่ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟ เวอร์นั้นจะต้องเป็นเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูง    เนื่องจากต้องทำงานหนัก ต้องคอยแจกจ่ายทรัพยากรให้กับเครื่องอื่น ๆ

    2.  เครื่องไคลเอนต์ (Client) หรือ เวิร์คสเตชั่น (Workstation) เป็นคอมพิวเตอร์ในกลุ่มที่เป็นผู้ร้องขอใช้ทรัพยากรต่างๆจาก เซิร์ฟเวอร์

ระบบ Peer to Peer การทำงานของคอมพิวเตอร์ในลักษณะนี้  

จะไม่มีการแบ่งกลุ่มไม่มีเครื่องใดทำหน้าที่เป็นศูนย์กลาง เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีฐานะเท่ากันหมด เราสามารถติดต่อใช้ทรัพยากรกับเครื่อง ๆ อื่นภายในกลุ่มได้โดยตรง ไม่ต้องผ่านคอมพิวเตอร์ตัวกลาง ทรัพยากรแต่ละอย่างจะถูกเก็บไว้ที่คอมพิวเตอร์ในแต่ละเครื่อง   เจ้าของทรัพยากรแต่ละเครื่องจะเป็นคนกำหนดว่าใครในกลุ่มจะสามารถ เข้ามาใช้ทรัพยากรของเขาได้บ้าง และใช้ได้ในระดับไหนดังนั้นในระบบนี้ เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะเป็นทั้งผู้ใช้ ทรัพยากรและถูกใช้ในเวลาเดียวกันเหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็กที่มีจำนวนคอมพิวเตอร์ไม่มาก

3. แบ่งตามสถาปัตยกรรมของเครือข่าย 

เป็นการกำหนดลักษณะและวิธีการรับส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ในเครือข่าย โดยในแต่ ละสถาปัตยกรรมจะมีฮาร์ดแวร์  และ ซอร์ฟแวร์ ที่เป็นมาตรฐานของตนเอง โดยเฉพาะเพื่อให้สามารถใช้งานร่วมกันได้อย่างไม่มีปัญหา

โทเค็นริง(Token Ring)  เป็นสถาปัตยกรรมที่ไม่นิยมแล้วในปัจจุบันเนื่องจากใช้งานยาก มีค่าใช้จ่ายมากและมีความเร็วที่ไม่เพียงพอสำหรับการรับส่งข้อมูลในปัจจุบันซึ่งข้อมูลในระบบมี

แนวโน้มว่าจะมีขนาด ใหญ่ขึ้นเรื่อย ๆ โดยมีความเร็วสูงสุดประมาณ 16 Mbps 

อีเทอร์เน็ต (Ethernet ) เป็นสถาปัตยกรรมหรือาจเรียกว่า เป็นเทคโนโลยีของเครือข่ายที่ได้รับความนิยม ในทุกวันนี้เวลาที่ เราพูดถึง LAN เครือข่ายขนาดเล็กหรือโฮมเน็ตเวิร์คเราก็จะหมายถึงเครือข่าย แบบ Ethernet ในปัจจุบันมีอุปกรณ์   ฮาร์ดแวร์ ซอร์ฟแวร์ สายสัญญาณต่าง ๆ มากมาย ที่สนับสนุนสถาปัตย กรรมแบบนี้ อุปกรณ์ต่าง ๆ ก็มีราคาถูกและสามารถทำงานได้กับวินโดวส์ทุกรุ่น

ที่มา:http://www.bua-yai.ac.th/buayai/buayai_web/html_web/unit_4/network_type.html

รูปร่างเครือข่าย (network topology)

รูปร่างเครือข่าย ที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายรูปแบบ แต่ละรูปแบบจะมีลักษณะการเชื่อมต่อแตกต่างกัน โดยบางรูปแบบมีการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (point-to-point) และบางรูปแบบมีลักษณะการเชื่อมต่อแบบหลายจุด (multipoint) และก่อนที่เราจะได้เรียนรู้ถึงรูปแบบต่างๆ ของเครือข่าย เราควรทราบรายละเอียดของการเชื่อมต่อการสื่อสารทั้งสองแบบเสียก่อน

POINT-TO-POINT การเชื่อมต่อการสื่อสารข้อมูลแบบจุดต่อจุดเป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารสองเครื่อง โดยใช้สื่อกลางหรือช่องทางในการสื่อสารช่องทางเดียว เป็นการจองสายในการส่งข้อมูลระหว่างกันโดยไม่มีการใช้งานสื่อกลางนั้นร่วมกับอุปกรณ์ชิ้นอื่นๆ การเชื่อมต่อลักษณะนี้เป็นการเชื่อมต่อที่ทำให้สิ้นเปลืองช่องทางการสื่อสารจึงมีการเชื่อมต่ออีกลักษณะหนึ่งเรียกว่า การเชื่อมต่อแบบหลายจุด เป็นการใช้งานช่องทางการสื่อสารเต็มประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการเชื่อมต่อลักษณะนี้จะใช้ช่องทางการสื่อสารหนึ่งช่องทางเชื่อมต่อเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารหลายชิ้นโดยมีจุดเชื่อมแยกออกมาจากสายหลัก

เครือข่ายแบบดาว (star topology)

เครือข่ายแบบดาว (star topology) เป็น การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด โดยสถานีทุกสถานีในเครือข่ายจะต่อเข้ากับหน่วยสลับสายกลางแบบจุดต่อจุด การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่างๆ ที่ต้องการติดต่อกัน

เครือข่ายแบบบัส

เครือข่ายแบบบัส (bus topology) เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยาก และไม่ต้องใช้อุปกรณ์สลับสาย การเชื่อมต่อมาลักษณะเป็น การเชื่อมต่อแบบหลายจุด สถานีทุกสถานีรวมทั้งอุปกรณ์ทุกชิ้นในเครือข่าย จะเชื่อมต่อเข้ากับสายสื่อสารหลักเพียงสายเดียวเรียกว่า แบ็กโบน (backbone) การจัดส่งข้อมูลลงบนบัส จึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ผ่านสายแบ็กโบนนี้ โดยการจัดส่งวิธีนี้ต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกัน เพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็น  แบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณที่แตกต่างกัน

เครือข่ายแบบวงแหวน  (ring topology)

เครือข่ายแบบวงแหวน (ring topology) เป็นลักษณะ การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด เช่นเดียวกับแบบดาว โดยสถานีแต่ละสถานีจะต่อกับสถานีที่อยู่ติดทั้งสองข้างของตนเอง และทุกสถานีมีเครื่องขยายสัญญาณของตัวเอง โดยจะมีการเชื่อมโยงเครื่องขยายสัญญาณของแต่ละสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน สัญญาณข้อมูลจะส่งอยู่ในวงแหวนแบบจุดต่อจุดไปในทิศทางเดียวกัน จนถึงผู้รับภายในเวลาที่กำหนด โดยเครื่องขยายสัญญาณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเอง หรือจากเครื่องขยายสัญญาณตัวก่อนหน้า และส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสัญญาณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสัญญาณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น จึงต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนหรือไม่ ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป อีกทั้งสามารถตรวจสอบความผิดพลาดในการส่งด้วย โดยกรณีที่เครื่องรับปลายทางไม่ได้รับสัญญาณข้อมูลในเวลาที่กำหนด จะมีการแจ้งว่าเกิดความผิดพลาดในเครือข่ายได้

โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid topology)

เครือข่ายแบบผสม(Hybridtopology)

เป็นการเชื่อมต่อที่ผสนผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมีโครงสร้างแบบ Hierarchical หรือ Tre ที่มีลำดับชั้นในการทำงาน

โครงสร้างเครือข่ายแบบเมซ (Mesh topology)

เครือข่ายแบบเมซ(Meshtopology)

เป็น Topology ที่ถือว่าป้องกันการผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด ทั้งนี้เนื่องจากเราเดินสาย Cable ไปเชื่อม ต่อกับ Station ทุก Station โดยเมื่อสายจาก Station ใดเกิดมีปัญหาขึ้นก็จะยังสามารถใช้สายอื่นที่เหลืออีกได้ ระบบนี้ยากต่อการ เดินสายและมีราคาแพงมาก จึงยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก

ที่มา:http://www.chakkham.ac.th/krusuriya/index.php?option=com_content&view=article&id=113&Itemid=127

 

องค์ประกอบพื้นฐานระบบสื่อสารข้อมูล

องค์ประกอบของการสื่อสารจะประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก คือ o      ผู้ส่ง ( Sender ) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข้อมูล ซึ่งอาจจะเป็น คน คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น o      ผู้รับ ( Receiver ) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการรับข้อมูล ซึ่งอาจจะเป็น คน คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ โทรทัศน์ เป็นต้น o      ข้อมูล ( Message ) คือ ข้อมูลหรือข่าวสารที่ต้องการส่ง ซึ่งอาจจะเป็น ตัวหนังสือ ตัวเลข รูป เสียง หรือวิดีโอ    ( ทั้งรูปและเสียง ) หรือสิ่งใดก็ตามที่ต้องการส่งหรือรับ o      สื่อกลาง ( Medium ) คือ สื่อกลางทางกายภาพที่ใช้ในการนำข้อมูลจากต้นทางไปสู่ปลายทาง ซึ่งอาจจะเป็นสื่อแบบสาย เช่น สายคู่ตีเกลียว สายโคแอกเชี่ยล สายไฟเบอร์ออพติก หรือสื่อแบบไม่มีสาย เช่น คลื่นวิทยุเลเซอร์    เป็นต้น o      โพรโตคอล ( Protocol ) เปรียบเทียบได้กับเป็นภาษา ข้อบังคับ กฎเกณฑ์ ที่ใช้ในการกำหนดวิธีการสื่อสารข้อมูลระหว่างทั้งสองฝั่ง ซึ่งจะกำหนดว่าอุปกรณ์ที่ใช้รับและส่งนั้นจะแปลงข้อมูลอยู่ในรูปแบบใดก่อนที่จะส่งหรือรับ และจะต้องอยู่ในรูปแบบเดียวกันทั้งสองฝั่งด้วยมิฉะนั้นก็จะสื่อสารได้ไม่สำเร็จถ้าหากปราศจากซึ่งโพรโตคอล อุปกรณ์ทั้งสองฝั่งอาจจะติดต่อกันได้ แต่ไม่สามารถสื่อสารกันได้ เหมือนกับที่ฝั่งหนึ่งพูดภาษาไทยในขณะที่อีกฝั่งพูดภาษาอังกฤษก็จะไม่สามารถสื่อสารกันได้รู้เรื่อง

ที่มา:http://www.thaigoodview.com/library/contest2552/type1/tech03/33/san.html

ลักษณะการโอนถ่ายข้อมูล

วิธีการถ่ายโอนข้อมูลเป็นการส่งสัญญาณออกจากเครื่องและรับสัญญาณเข้าไปในเครื่อง การถ่ายโอนข้อมูลสามารถจำแนกได้ 2 แบบ คือ

1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน

การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน  ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิตจากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ อุปกรณ์ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากระดับไฟฟ้าสายดินที่จุดรับผิดไปจากจุดส่ง ทำให้เกิดการผิดพลาดในการรับสัญญาณทางฝ่ายรับ

นอกจากแกนหลักแล้วอาจจะมีทางเดินของสัญญาณควบคุมอื่น ๆ อีก เช่น บิตพาริตี ที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการรับสัญญาณที่ปลายทางหรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ (hand-shake)

2.  การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม

ในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการตัวกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือสายเพียงคู่เดียว ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไกลๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบการสื่อสารทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้ว ย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารทีละ 8 ช่อง เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน

การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลจากจุดส่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วคอยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังจุดรับ และที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูป

การติดต่อแบบอนุกรมอาจจะแบ่งตามรูปแบบการรับ-ส่ง ได้ 3 แบบ คือ

1. สื่อสารทางเดียว (simplex) ข้อมูลส่งได้ทางเดียวเท่านั้น บางครั้งก็เรียกว่าการส่งทิศทางเดียว (unidirectional data bus)

2. สื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) ข้อมูลสามารถส่งได้ทั้งสองสถานี แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้

3. สื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex) ทั้งสองสถานีสามารถรับและส่งได้ในเวลาเดียวกัน

ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม หน่วยวัดเป็นบิตต่อวินาที (bps) หน่วยที่บรรยายถึงการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณใน 1 วินาที เรียกว่าอัตราบอด (baud rate) ซึ่งเมื่อนำมาคูณกับจำนวนบิตใน 1 บอด จะได้อัตราบิต (bit rate) ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ 1 ครั้ง ถ้าเขียนในรูปของสมการคณิตศาสตร์ก็จะได้

อัตราบิต (bit rate) = อัตราบอด (baud rate) x (จำนวนบิตใน 1 บอด)
ที่มา:http://www.school.net.th/library/snet1/hardware/ftp/ftp.html

สัญญาณที่ใช้ในระบบการสื่อสาร

แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

1. การส่งสัญญาณแบบอะนาล็อก (Analog Transmission)

เป็นสัญญาณที่มีค่าต่อเนื่อง ซึ่งจะถูกส่งไปในรูปของสัญญาณไฟฟ้า เช่น การพูดทางโทรศัพท์

2. การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล (Digital Transmission)

เป็นสัญญาณที่มีค่าเปลี่ยนแปลง ซึ่งจะถูกกำหนดค่าเป็น “0” หรือ “1” เท่านั้น และมีการกำหนดรหัสเอาไว้ เรียกว่า สัญญาณพัลส์ (Puse Signal )

Modulation & Demodulation

ในการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์นั้นสัญญาณดิจิตอลจะถูกแปลงให้เป็นสัญญาณ อะนาล็อก ที่เรียกกันว่า คลื่นพาหนะ (Carrier wave) จากนั้นก็จะแปลงข้อมูลดิจิตอลจากคลื่นพาหนะเพื่อให้เครื่องรับเข้าใจข้อมูล

• การแปลงสัญญาณจากดิจิตอลเป็นสัญญาณอะนาล็อก เรียกว่า มอดูเลชัน (Modulation) ซึ่งมีวิธีเปลี่ยนหลายวิธี ได้แก่ การเปลี่ยนความถี่คลื่น การเปลี่ยน

แอพลิจูด

• การแปลงสัญญาณจากอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอล เรียกว่า ดีมอดูเลชัน (Demodulation) เป็นการแปลงข้อมูลดิจิตอลออกจากคลื่นพาหนะ

ที่มา:http://student.nu.ac.th/introductiontocomputer/chap3-3.html

ลักษณะเครือข่ายแบ่งตามบทบาทของเครื่องคอมพิวเตอร์ 

ลักษณะของเครือข่าย ในการใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้ทรัพยากรร่วมกันสามารถแงลักษณะของเครือข่ายตามบทบาทของเครื่องคอมพิวเตอร์ในการสื่อสารได้ดังนี้

1) เครือข่ายแบบรับ-ให้บริการหรือไคลเอนท์/เซิร์ฟเวอร์ (client-server network) จะมีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องให้บริการต่างๆ  เช่น  บริการเว็บ  และบริการฐานข้อมูล  การให้บริการขึ้นกับการร้องขอบริการจากเครื่องรับบริการ  เช่น  การเปิดเว็บเพจ  เครื่องรับบริการจะร้องขอบริการไปที่เครื่องบริการเว็บ  จากนั้นเครื่องให้บริการเว็บจะตอบรับและส่งข้อมูลกลับมาให้เครื่องรับบริการ ข้อดีของระบบนี้คือสามารถให้บริการแก่เครื่องรับบริการได้เป็นจำนวนมาก  ข้อด้อยคือระบบนี้มีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการบำรุงรักษาค่อนข้างสูง  ตัวอย่างเครือข่ายแบบรับ-ให้บริการ

2) เครือข่ายระดับเดียวกัน (Peer-to-Peer network : P2P network) เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเป็นได้ทั้งเครื่องให้บริการและเครื่องรับบริการในขณะเดียวกัน การใช้งานส่วนใหญ่มักใช้ในการแบ่งปันข้อมูล เช่น เพลง ภาพยนตร์ โปรแกรม และเกม เครือข่ายแบบนี้เริ่มแพร่หลายมากขึ้นในผู้ใช้งานอินเทอร์เน็ตการใช้งานจะมีซอฟต์แวร์เฉพาะ เช่น โปรแกรม eDonkey, BitTorrent และ LimeWire ข้อดีของระบบแบบนี้คือง่ายต่อการใช้งาน และราคาไม่แพง ข้อด้อยคือไม่มีการควบคุมเรื่องความปลอดภัย จึงอาจพบว่าถูกนำไปใช้ประโยชน์ในทางไม่ถูกต้อง เช่น การแบ่งปันเพลง ภาพยนตร์ และโปรแกรมที่มีลิขสิทธิ์ซึ่งเป็นการกระทำผิดกฎหมาย ตัวอย่างเครือข่ายระดับเดียวกัน

ที่มา : https://sites.google.com/site/kruyutsbw/4-4-kherux-khay-khxmphiwtexr