บทที่ 4 ระบบเครือข่ายและการสื่อสาร
4.1 บทบาทของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ปัจจุบันมีการใช้งานคอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ในการคำนวณและเก็บข้อมูล
รวมถึงการสื่อสาร ข้อมูล และการแลกเปลี่ยนข้อมูลการสื่อสาร
การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ก่อให้เกิดประโยชน์ดังนี้
1.ความสะดวกในการแบ่งปันข้อมูล ปัจจุบันมีข้อมูลจำนวนมากสามารถถูกผ่านเครือข่ายการสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว
2.ความถูกต้องของข้อมูล การรับส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ผ่านเครือข่ายการสื่อสารเป็นการส่งแบบดิจิทัล
3.ความเร็วของการรับส่งข้อมูล การใช้คอมพิวเตอร์ในการส่งข้อมูลหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว
เนื่องจากสัญญาณทางไฟฟ้าเดินทางด้วยความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง
4.การประหยัดค่าใช้จ่ายในการสื่อสารข้อมูล การรับและส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายการสื่อสารสามารถทำได้ในราคาถูกกว่าการสื่อสารแบบอื่น
เช่น การใช้งานโทรศัพท์โดยผ่านอินเทอร์เน็ตหรือที่เรียกว่า วอยซ์โอเวอร์ไอพี
5.ความสะดวกในการแบ่งปันทรัพยากร ในองค์กรสามารถใช้อุปกรณ์สารสนเทศร่วมกันได้
โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายติดตั้งอุปกรณ์ให้กับทุกเครื่อง เช่น เครื่องพิมพ์
6.ความสะดวกในการประสานงาน ในองค์กรที่มีหน่วยงานย่อยหลายแห่งที่อยู่ห่างไกลกันสามารถทำงานประสานกันกันผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ต
7.ขยายบริการขององค์กร เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้องค์กรสามารถกระจายที่ทำการไปตามจุดต่างๆที่ต้องการบริการ
เช่น ธนาคารมีสาขาทั่วประเทศ
8.การสร้างบริการรูปแบบใหม่บนเครือข่าย การให้บริการต่างๆ
ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าใช้บริกการได้ทุกที่ทุกเวลา เช่น
การซื้อสินค้าผ่านร้านค้าออนไลน์
4.2 การสื่อสารข้อมูล
หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูล/ข่าวสาร โดยผ่านทางสื่อกลางในการสื่อสาร
ซึ่งอาจเป็นสื่อกลางประเภทที่มีสายหรือไร้สายก็ได้
1.ข้อมูล/ข่าวสาร ( data/message ) คือ ข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ
ที่ต้องการส่งไปยังผู้รับโดยข้อมูล/ข่าวสารประกอบด้วยข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง
2.ผู้ส่ง ( sender
) คือ คนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข้อมูล/ข่าวสาร
ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ เป็นต้น
3.ผู้รับ ( receiver
) คือ
คนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข้อมูล/ข่าวสารที่ทางผู้ส่งข้อมูลส่งให้ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์
โทรศัพท์ เป็นต้น
4.สื่อกลางในการส่งข้อมูล ( transmission
media ) คือ
สื่งที่ทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูล/ข่าวสารไปยังจุดหมายปลายทาง
โดยสื่อกลางในการรับส่งข้อมูลจะมีทั้งแบบมีสาย และแบบไร้สาย
5.โพรโทคอล ( protocoll ) คือ กฎเกณฑ์ ระเบียบ หรือข้อปฏิบัติต่างๆ
ที่กำหนดชึ้นมาเพื่อเป็นข้อตกลงในการสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่ง
4.2.1 สัญญาณที่ใช้ในระบบการสื่อสาร แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ 1. สัญญาณแอนะล็อก 2.สัญญาณดิจิทัล
สัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณที่มีขนาดแอมพิจูด
ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและเป็นค่าต่อเนื่อง
ส่วนสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณที่ไม่มีความต่อเนื่อง ที่ เรียกว่า ดิสครีต ( discrete
)
 |
| สัญญาณแอนะล็อกและสัญญาณดิจิทัล |
4.2.2 การถ่ายโอนข้อมูล จำแนกได้ 2 แบบ คือ
1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละหลายบิตพร้อมกัน
จากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ
ผ่านสื่อกลางนำสัญญาณที่มีช่องทางส่งข้อมูลหลายช่องทาง เช่น ส่งข้อมูล 11110001 ออกไปพร้อมกัน สายส่งก็ต้องมี 8 เส้น
2.การถ่ายโอนแบบอนุกรม การถ่ายโอนอนุกรมจะเริ่มดดยข้อมูลแต่ละชุดจะถูกเปลี่ยนให้เป็นอนุกรมแล้วทยอยส่งออกไปทีละบิตไปยังจุดรับ
แต่เนื่องจากการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ช่องทางแบบขนาน
ดังนั้นจุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่รับมาทีละบิตให้เป็นชุดของข้อมูลที่ลงตัวพอดี
4.2.3 รูปแบบการรับ - ส่งข้อมูล การรับ - ส่งข้อมูลแบบขนานหรืออนุกรมสามารถแบ่งออกได้ 3 แบบ ดังนี้
1.การสื่อสารทางเดียว ( simplex
transmission ) ข้อมูลสามารถส่งได้หลายทางเดียวโดยแต่ละฝ่ายจะทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง
เช่น เป็นผู้รับ-ผู้ส่ง
2. การสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา ( half
duplex transmission ) สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองฝ่าย
แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับจะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้
3.การสื่อสารสองทางเต็มอัตรา ( full
duplex transmission ) สามารถส่งข้อมูลสองทางโดยที่ผู้รับและผู้ส่งสามารถรับส่งข้อมูลในเวลาเดียวกัน
เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์คู้สนทนาคุยโต้ตอบได้ในเวลาเดียวกัน
4.3 สื่อกลางใการสื่อสารข้อมูล
4.3.1 สื่อกลางแบบใช้สาย
1.สายคู่บิดเกลียว สายนำสัญญาณแบบนี้แต่ละคู่สายที่เป็นสายทองแดงจะถูกพันบิดเกลียว
เพื่อลดการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก
สายคู้บิดเกลียวมี 2 ชนิด คือ
- สายคู่บิดเกลียวแบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวน
หรือสายยูทีพี ( UTP ) เป็นสายที่ใช้ในระบบโทรศัพท์
ต่อมาได้มีการปรับปรุงคุณสมบัติให้ดีขึ้น จนสามารถใช้กับสัญญาณความถี่สูงได้
ทำให้ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงขึ้น
- สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน
( STP ) เป็นสายที่หุ้มด้วยตัวกั้นสัญญาณเพื่อป้องกันการรบกวนได้ดียิ่งขึ้น
สายเอสทีพีรองรับความถี่ของการส่งข้อมูลสูงกว่าสายยูทีพี แต่มีราคาแพงกว่า
2.สายโคแอกซ์ เป็นสายนำสัญญาณที่เรารู้จักกันดี
โดยใช้เป็นสายนำสัญญษณที่ต่อจากเสาอากาศเครื่องรับโทรทัศน์หรือสายเคเบิลทีวี
ตัวสายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นหุ้มด้วยฉนวนเพื่อป้องกันกระแสไฟ้ารั่ว
จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นร่างแหเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่อนแม่เหล็กไฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ
3.สายไฟเบอร์ออพติก ประกอบด้วยกลุ่มของเส้นใยที่ทำจากแก้วหรือพลาสติกที่มีขนาดเล็ประมาณเส้นผม
แต่ละเส้นจะมรแกนกลางที่ถูกหุ้มด้วยวัสดุใยแก้วอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่า แคล็ดดิง
(
cladding )
4.3.2 สื่อกลางแบบไร้สาย การสื่อสารแบบไร้สายอาศัยคลื่อนแม่เหล็กไฟฟาเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ
การสื่อสารแบบไร้สายมีผู้นิยมใช้มากชึ้น เนื่องจากมีความคล่องตัวสูงและสะดวกสบาย
มักนิยมใช้กันในพื้นที่ทีการติดตั้งสายนำสัญญาณทำได้ลำบากหรือค่าใช่จ่ายในการติดตั้งสูงเกินไป
สื่อกลางของการสื่อสารแบบนี้ เช่น อินฟราเรด ไมโครเวฟ คลื่อนวิทยุ
และดาวเทียมสื่อสาร
1. อินฟราเรด สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางรหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณ
เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับโทรทัศน์หรือวิทยุ
2.ไมโครเวฟ เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูงใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่อนแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่ง และรับข้อมูล
3.คลื่นวิทยุ เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถส่งในระยะทางได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ ส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆกันในการส่งข้อมูล
4.ดาวเทียมวิทยุ พัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรีบส่งไมโครเวฟบผิวโลก โดยเป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอากาศ ในการส่งสัญญาณต้องมีสถานีภาคพื้อนดินคอยทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขั้นไปยังดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้อนโลกประมาณ 35,600 กิโลเมตร
4.4 เครือข่ายคอมพิวเตอร์
เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลและทรัพยากรร่วมกันได้
เครือข่ายของคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทตามพื้นที่ที่ครอบคลุมการใช้งานของเครือข่าย
ดังนี้
1. เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน ( PAN
) เป็นเครือข่ายที่ใช้ส่วนบุคคล เช่น
การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ
2.เครือข่ายเฉพาะที่ หรือแลน ( LAN ) เป็นเครือข่ายที่มช้มนการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ
ที่อยู่ในพื้นที่เดียวกันหรือใกล้เคียงกัน เช่น ภายในบ้าน ภายในสำนักงาน
และภายในอาคาร
3.เครือข่ายนครหลวง หรือแมน ( MAN ) เป็นเครือข่ายที่มใช้เชื่อมโยงแลนที่อยู่ห่างไกลออกไป เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างสำนักงานที่อาจอยู่คนละอาคารและมีระยะทางไกลกัน
4.เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน ( WAN ) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการเชื่อมโยงกับเครือข่ายอื่นที่อยู่ไกลจากกันมาก เช่น เครือข่ายระหว่างจังหวัด
4.4.1 ลักษณะของเครือข่าย แบ่งลักษณะเครือข่ายตามบทบาทของเครื่องคอมพิวเตอร์ในการสื่อสารได้ ดังนี้
1.เครือข่ายแบบรับ-ให้บริการ หรือไคลเอนท์ /
เซิร์ฟเวอร์ จะได้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องให้บริการต่างๆ
เช่น บริการเว็บ และบริการฐานข้อมูล
การให้บริการขึ้นอยู่กับการร้องขอบริการจากเครื่องรับบริการ
2.เครื่อข่ายระดับเดียวกัน เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเป็นได้ทั้งเครื่องให้บริการและเครื่องรับบริการในขณะเดียวกัน
การใช้งานส่วนใหญ่มักใช้ในการแบ่งปันข้อมูล เช่น เพลง ภาพยนตร์ โปรแกรม และเกม
4.4.2 รูปร่างเครือข่าย แบ่งออกเป็น 4 รูปแบบคือ
1.เครือข่ายแบบบัส เป็นรูปแบบที่มีโครงสร้างไม่ยุ่งยาก
สถานีทุกสถานีในเครือข่ายจะเชื่อมต่อเข้ากับสายสื่อสารหลักเพยงสายเดียวที่เรียกว่า บัส การจัดส่งข้อมูลลงบนบัสจึงไปยังทุกสถานีได้
ซึ่งการจัดส่งนี้ต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกัน
เพราะจะทำให้เกิดการชนกันของข้อมูล
2.เครือข่ายแบบวงแหวน เป็นการเชื่อมแต่ละสถานีเข้าด้วยกันแบบวงแหวน
สัญญาณข้อมูลจะถูกส่งอยู่ในวงแหวนไปในทิศทางเดียวกันจนถึงผู้รับ
3.เครือข่ายแบบดาว เป็นการเชื่อมต่อสถานีในเครือข่าย โดยทุกสถานีจะเข้ากับหน่วยสลับสายกลาง
เช่น ฮับ หรือสวิตซ์ ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของการเชื่อมต่อระหว่างสถานีต่างๆที่ต้องการติดต่อ
4.เครือข่ายแบบเมช เป็นรูปแบบของการเชื่อมต่อที่มีความนิยมมากและมีประสิทธิภาพสูง
เนื่องจากถ้ามีเส้นทางของการเชื่อมต่อคู่ใดคู่หนึ่งขาดจากกัน
การติดต่อสื่อสารระหว่างคู้นั้นยังสามารถติดต่อได้โดยอุปกรณ์จัดเส้นทาง
จะทำการเชื่อมต่อเส้นทางใหม่ไปยังจุดหมายปลายทางอัติโนมัติ
4.5 โพรโทคอล การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์
และอุปกรณ์เครือข่ายที่ผลิตจากผู้ผลิตหลายรายผ่านทางระบบเครือข่ายชนิดต่างๆกัน
ไม่สามารถเชื่อมต่อได้โดยตรง สำหรับโพรโทคอลที่ใช้เป็นมาตรฐานในการสื่อสารแบบใช้สาย
และแบบไร้สาย ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น
- ทีซีพี / ไอพี ( TCP / IP ) เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารในระบบอิเทอร์เน็ต
โดยมีการระบุผู้รับผู้ส่งในเครือข่ายและจัดการแบ่งข้อมูลเป็นชื้นเล็กๆ ที่เรียกว่า
แพ็กเก็ต
- ไวไฟ ( Wi-Fi ) ผู้ใช้งานในบ้านหรือสำนักงานขนดเล็ก ส่วนใหญ่นิยมไวไฟในการติดตั้งระบบแลนไร้สาย โดยมรการติดตั้งแผงวงจรหรืออุปกรณ์รับส่งไวไฟที่เรียกว่า การ์ดแลนไร้สาย สัญญาณของอุปกรณ์จะอยู่ไม่เกิน 100 เมตรสำหรับการใช้งานภายในอาคาร และไม่เกิน 500 เมตร สำหรับการใช้งานในที่โล่งนอกอาคาร
- ไออาร์ดีเอ ( IrDA) เป็นโพรโทคอลใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์สื่อสารแบบไร้สายระยะใกล้ และไม่มีสิ่งกีดขวาง โดยใช้อินฟราเรดระหว่าง 115 kbps ถึง 4 Mbps ผ่านพอร์ตไออาร์ดีเอ
- บลูทูท เป็รโพรโทคอลที่ใช้คลื่อนวิทยุความถี่ 2.4 GHz ในการรับส่งข้อมูลโดยคล้ายกับแลนไร้สาย ตามมาตรฐาน IEEE 802.15 มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์สามารถติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงไร้สายอื่นๆ เช่น เครื่องพิมพ์ เมาส์ คีย์บอร์ด
4.6 อุปกรณ์การสื่อสาร
ทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งและรับข้อมูล
โดยมีการส่งผ่านทางสื่อกลาง
1.โมเด็ม เป็นอุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อกและแปลงจากสัญญาณแอนะล็อกเป็นดิจิทัลเพื่อให้ข้อมูลผ่านทางสายโทรศัพท์ได้
1.1 โมเด็มแบบหมุนโทรศัพท์ เป็นโมเด็มที่ใช่ต่อเข้ากับผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตผ่านทางสายโทรศัพท์
1.2 ดิจิทัลโมเด็ม เป็นโมเด็มที่ใช้รับ
ส่งข้อมูลผ่านทางสายสัญญาณแบบดิจิทัล
การเชื่อมต่อไม่จำเป็นต้องหมุนโทรศัพท์ไปที่ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต
โดยโมเด็มจะทำการเชื่อมต่อให้อัติโนมัติ
 |
| โมเด็ม |
- ดีเอสแอล ( DSL ) เป็นโมเด็มที่ได้รับความนิยมในการใช้งานภายในบ้าน และสำนักงานขนาดเล็ก โดยสามารถรับแลัส่งข้อมูลดิจิทัลด้วยความเร็วสูงกว่าการเชื่อต่อผ่านโมเด็มแบบหมุนโทรศัพท์
- เคเบิลโมเด็ม เป็นโมเด็มที่ทำหน้าที่รับแลัส่งข้อมูลดิจิทัลจากคอมพิวเตอร์ผ่านทางสายเคเบิลทีวี
บางครั้งเรียกว่า บรอดแบนด์โมเด็ม
สามารถรับและส่งข้อมูลได้สูงเหมือนกับดีเอสแอลโมเด็ม
2.การ์ดแลน เป็นอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายตัวนำสัญญาณ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับและส่งข้อมูลกับระบบเครือข่ายได้
3.ฮับ เป็นอุปกรณ์ที่รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหรือเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ
เครื่องเข้าด้วยกัน
ข้อมูลที่รับส่งผ่านฮับจากเครื่องหนึ่งจะกระจายไปยังสถานีที่จ่ออบู่บนฮับนั้น
4.สวิตซ์ เป็นอุปกรณ์รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหรือคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเช่นเดียวกับ
ฮับ แต่จะมีข้อมีข้อแตกต่างจากฮับ กล่าวคือ
การรับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ตัวหนึ่ง จะไม่กระจายไปยังทุกจุดเหมือนฮับ
ทั้งนี้เพราะสวิตซ์จะรับกลุ่มข้อมูลมาตรวจสอบก่อนว่าเป็นคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ใด
แล้วนำข้อมูลส่งไปยังคอมพิวเตอร์
5.อุปกรณ์จัดเส้นทาง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานในการเชื่อมโยงเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน
หรือเชื่อมโยงอุปกรณ์หลายอย่างเข้าด้วยกัน
ดังนั้นจึงมีเส้นทางการเข้าออกของข้อมูลได้หลายเส้นทาง
6.จุดเชื่อมต่อแบบไร้สาย ทำหน้าที่คล้ายกับฮับของเครือข่ายแบบใช้สายเพื่อใช้สำหรับติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์แบบไร้สายซึ่งข้อมูงจะถูกส่งผ่านทางคลื่อนวิทยุ
ความถี่สูง
4.7 ตัวอย่างการติดตั้งแลนภายในบ้าน
สามารถทำได้โดยเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์อย่างน้อยสองเครื่องเข้าด้วยกันโดยผ่านสวิตซ์
และทำการปรับตั้งค่าโพรโทคอลการสื่อสารที่เกี่ยวข้อง เช่น
ที่อยู่ไอทีของแต่ละเครื่อง
....................................................................
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น