ระบบเครือข่าย

ระบบเครือข่าย (net work)

• ระบบคอมพิวเตอร์ที่มีตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป

       ที่มีทางเชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางการสื่อสารอย่างใดอย่างหนึ่งและเครือข่ายใดๆสามารถที่จะมีระบบเครือข่ายย่อยๆซ้อนอยู่ในตัวมันได้

 

 

วัตถุประสงค์ของการใช้เครือข่าย

• ใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น เครื่องพิมพ์ พื้นที่ในฮาร์ดดิสก์
• ใช้ข้อมูลในไฟล์ร่วมกัน ยอดเงินในบัญชีธนาคาร
• ความง่ายในการดูแลระบบ

 

การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

• การสื่อสารข้อมูล (data community) คือ การรับ ส่ง โอนย้ายหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลและสารสนเทศระหว่างอุปกรณ์สื่อสารต่างๆ ผ่านสื่อนำข้อมูล
• เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) คือการนำเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป มาใช้ในการสื่อสารข้อมูล

 

องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล

• ผู้ส่งข้อมูล (sender) คือ สิ่งที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังจุดหมายที่ต้องการ
• ผู้รับข้อมูล (receiver) สิ่งที่ทำหน้าที่รับข้อมูลที่ถูกส่งให้
• ข้อมูล (data) คือ ข้อมูลที่ผู้ส่งข้อมูลส่งไปยังผู้รับข้อมูล ข้อมูลอาจอยู่ในรูปของข้อความ เสียง ภาพเคลื่อนไหว และอื่นๆ
• สื่อนำข้อมูล (medium) คือ สิ่งที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการถ่ายข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ เช่น สายเคเบิล สายใยแก้วนำแสง อากาศ
• โปรโตคอล (protocol) คือกฏหรือวิธีที่ถูกกำหนดขึ้นเพื่อการสื่อสารข้อมูล

 

องค์ประกอบของการสื่อสาร

ชนิดของสัญญาณ

• สัญญาณอนาล็อก Analog signal
• สัญญาณดิจิตอล Digital signal

 

• Analog signal
  • เป็นสัญญาณต่อเนื่อง ลักษณะของคลื่นไซน์ sine wave ตัวอย่างการส่งข้อมูลที่เป็น analog คือการส่งข้อมูลผ่านระบบโทรศัพท์
  • Hertz คือหน่วยวัดความถี่ของสัญญาณ โดยนับความถี่ที่เกิดขึ้น ใน 1 วินาทีมีการเปลี่ยนแปลงของระดับสัญญาณของระดับสัญญาณ 60 รอบแสดงว่าทีความถี่ 60 Hz

 

• Digital
  • สัญญาณไม่ต่อเนื่อง ข้อมูลในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เปนเลขฐาน 2 จะถูกแทนด้วยสัญญาณ digital คือเป็น 0 และ 1 โดยการแทนข้อมูลสัญญาณแบบ Unipolar จะแทน 0 ด้วยสัญญาณที่เป็นกลาง และ 1 ด้วยสัญญาณที่เป็นบวก
  • Bit rate เป็นอัตราความเร็วในการส่งข้อมูล โดยนับจำนวน bit ที่ส่งได้ในช่วง 1 วินาที เช่น ส่งข้อมูลได้ 14,400 bps (bit per seconds)

 

การเชื่อมต่อสายสื่อสาร

• การเชื่อมต่อสายสื่อสารแบบจุดต่อจุด point-to-point
• การเชื่อมต่อสายสื่อสารแบบหลายจุด Multipoint

 

การเชื่อมต่อสายสื่อสารแบบจุดต่อจุด point-to-point

• เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสารสองตัวเท่านั้น ทำให้ใช้ความสามารถของสื่อส่งข้อมูลได้เต็มที่
• การสื่อสารเกิดขึ้นได้ทันที เพราะที่จะรับและส่งอยู่เสมอ

 

การเชื่อมสายสื่อสารแบบหลายจุด Multipoint

• เชื่อมต่ออุปกรณ์มากกว่า 2 ตัว แบ่งกันใช้ส่งสื่อข้อมูล
• ใช้เวลาหรือความสามารถในการส่งเป็นตัวแบ่งการใช้สื่อ
• การแบ่งเวลา
  • ผลัดเปลี่ยนกันใช้เมื่อสื่อว่าง
  • ผลัดเปี่ยนด้วยเวลาที่สม่ำเสมอ เช่น ทุกๆ 0.5 วินาที
  • ผลัดเปลี่ยนกันตามลำดับความสำคัญ (priority)
• การแบ่งตามความสามารถ
  • ใช้สื่อได้เมือต้องการ แต่จะทำให้ความเร็วในการสื่อสารลดลง

 

วิธีการสื่อสารข้อมูล

• แบบอนุกรม
  • ส่งข้อมูลครั้งละ 1 bit ส่งข้อมู้ลได้ช้า
  • ราคาถูกใช้ในการสื่อสารระหว่างโทรศัพท์
• แบบขนาน
  • ส่งข้อมูลครั้งละหลาย bit  ขนานกันไป ทำให้เร็วกว่าแบบอนุกรม
  • ใช้ในการส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์

 

รูปแบบการสื่อสาร (mode of data transmission)

• Asynchronoun
• ไม่มีจังหวะการส่งข้อมูล แต่จะมีช่องว่างในการส่ง (gap) และสัญญาณบอกจุดเริ่มต้น (start bit) และจุดสิ้นสุดของข้อมูล (stop bit )
• เช่น การส่งข้อมูลของแป้นพิมพ์ แบะโมเด็ม

 

รูปแบบการสื่อสาร (Mode of data transmission)

• Asynchronoun
• มีการให้จังหวะ โยใช้สัญญาณนาฬิกาเป็นตัวบอกจังหวะ
• นิยมใช้กับการข้อมูลที่มีการส่งข้อมูลปริมาณมากๆ ด้วยความเร็วสูง

 

ทิศทางการส่งข้อมูล

• Simple transmission
  • ส่งข้อมูลเพียงอย่างเดียว เช่น การฟังวิทยุจากสถานีวิทยุ การส่งสัญญาณของสถานีไปยังเครื่องรับโทรศัพท์
• Half Duplex transmission
  • แต่ละฝ่ายสามารถเป็นผู้รับและผู้ส่งได้ แต่ต้องสลับกัน เช่น การใช้วิทยุสื่อสาร ที่ผู้ส่งกดปุ่มเพื่อส่งข้อมูล
• Full Duplex transmission
  • แลกเปลี่ยนข้อมูลทั้งผู้รับและผู้ส่ง โดยรับและส่งได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การใช้โทรศัพท์

 

ประเภทของระบบเครือข่าย

• เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN)
• เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network :WAN)
• MAN (Metropolitan Area Network)

 

เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Netwaork)

• เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารที่อยู่ในท้องที่ บริเวณเดียวกันเข้าด้วยกัน เช่น ภายในอาคาร หรือภายในองค์การทีมีระยะทางไม่ไกลมากนัก

 

เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network)

• เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ในระยะไกล เช่น การเชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ

 

ประเภทของระบบเครือข่าย

MAN (metropolitan Area Network)

• เป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์บนพื้นที่ขนาดใหญ่เช่นเดียวกับ Wan แต่การเชื่อมต่อนั้น จะเป็นการเชื่อมต่อด้วยความเร็วสูง เช่นเดียวดับการเชื่อมแบบ LAN 

 

เทคโนโลยีในการเชื่อมต่อเครือข่าย

• Ethernet/Fast Ethernet/Gigabit Ethernet Lan
• Wireless Lan

 

อีเทอร์เน็ต Ethernet/Fast Ethernet/Gogabit Ethernet Lan

• เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่พัฒนามาจากโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบสายสัญญาณที่เรียกว่า บัส (Bus) ที่คอมฯทุกเครื่องต่อเชื่อมเข้ากับสายสัญญาณเส้นเดียวกัน
• ต่อมามีการพัฒนามาเป็นอีเทอร์เน็ต โดยพัฒนามาระบบการส่งสัญญาณผ่านอุปกรณ์กลางที่เรียกว่าฮับ (Hub) ที่มีโครงสร้างที่มีจุดรวมของสายสัญญาณที่จะต่อกระจายไปยังทุกสาย เิกิดการชนกันของข้อมูลได้การเชื่อมต่อแบบนี้จึงมีลักษณะเป็นแบบดาว
• ความเร็วของการรับส่งสัญญาณตั้งแต่ 10 ถึง 100 ล้านบิตต่อวินาที

 

เครือข่ายไร้สาย Wireless LAN

• ทำงานโดยใช้คลื่นวิทยุรับส่งกันระหว่างอุปกรณ์รับส่งสัญญาณที่ติดตั้งในคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องกับสถานีฐานหรือ "จุดเข้าใช้" (Access point) ซึ่งเป็นตัวกลางในการติดต่อกันเองระหว่างอุปรับส่งกรณ์แต่ละเครื่อง ซึ่งมีอแดปเตอร์หรือการ์ดแลนด์ไร้สายเป็นตัวกลางเชื่อมต่อเข้ากับระบบ LAN ใช้สายธรรมดา

 

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อเครือข่าย

• มาตรฐานการใช้งาน Wireless ในประเทศไทย
  • IEEE 802.11 b
    • Banwidth 11 Mb/s
    • ระยะทางในที่โล่ง 100 m.
  • IEEE 802.11 g
    • Banwidth 54 Mb/s
    • ระยะทางในที่โล่ง 50 m. 

 

  รูปแบบการส่งข้อมูลภายในเครือข่าย

simplex หมายถึงการรับ-ส่งข้อมูลได้อย่างเดียว ไม่สามารถตอบโต้

Duplex หมายถึง ความสามารถรับ-ส่งข้อมูลด้วยอุปกรณืชิ้นเดียวกัน ซึ่งแบ่งย่อยออกเป็น 2 ประเภท คือ

•  
  • Half Duplex รับและส่งข้อมูลได้ แต่ไม่สามารถทำพร้อมกันได้ กล่าวคือ ฝ่ายหนึ่งเป็นเป็นผู้ส่งข้อมูล แต่อีกฝ่ายต้องเป็นผู้รับ ไม่สามารถส่งได้จนกว่าอีกฝ่ายจะเลิกส่งข้อมูล และเปลี่ยนมาเป็นฝ่ายรับ เหมือนการใช่วิทยุสื่อสาร ได้แก่ Ethernet ประเภท 10 BaseT (10Mbps) เป็นต้น
  • Full Duplex สมารถรับและส่งข้อมูลพร้อมกันได้ เหมือนการคุยผ่านโทรศัพท์ ได้แก่ Fast Ethernet (100Mbps) หรือ Gigabit Ethernet (1000Mbps) เป็นต้น

 

ข้อจำกัดของระบบเครือข่าย

• การเรียกใช้ข้อมูลทำได้ช้า
• ข้อมูลไม่สามารถใช้ได้ทันที
• ยากต่อการดูแลและควบคุม

รูปแบบของระบบเครือข่าย

• Mesh
• Bus
• Star
• Tree
• Ring

ระบบเครือข่ายรูปแบบ Tree

• เป็นการผสมผสานกันระหว่างการต่อแบบ Bus และ Star หรือเป็นการต่อ Star ซ้อนกันหลายชั้น

 

ระบบเครือข่ายรูปแบบ Ring

• ข้อดีของระบบเครือข่ายรูปแบบ Ring
  • ทุกๆ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะช่วยขยายสัญญาณ ทำให้สามารถต่อเป็นวงใหญ่ได้
• ข้อเสียของระบบเครือข่ายรูปแบบ Ring
  • ถ้าอุปกรณ์บางตัวหรือสายเคเบิลชำรุด จะทำให้เครือข่ายทั้งหมดไม่สามารถใช้การได้ (ในกรณี Ring ทางเดียวกัน)

 

องค์ประกอบของเครือข่าย

• อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
  • Routers
  • Switch
  • Hub
  • Modem
    • โมเด็มภายนอก External Modem
    • โมเด็มภายใน Internal Modem
    • โมเด็มไร้สาย
• ซอฟแวร์ (Software)
• ตัวกลางนำข้อมูล (Media)
  • สายเคเบิล
    • สายคู่บิดเกลียว(twisted pair)
    • สายโคแอ็กเชียล (Coaxcial)
    • สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)
  • คลื่นวิทยุ (ใช้กับ wireless LAN)
• การ์ด LAN

 

แสงอินฟาเรด Infrared

• ใช้แสงอินฟาเรด เป็นสื่อกลาง
• ทำการส่งข้อมูลโดยผ่าน Ir Da Port
• ใช้กับการสื่อสารข้อมูลระยะใกล้
  • เช่น จาก remote control ไปยังโทรทัศน์
  • การส่งข้อมูลระหว่างโทรศัพท์มือถือในระยะไกล

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

• จำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย
• สื่อนำข้อมูล
• เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์(Hardware)
• โปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการสื่อสารข้อมูล(software)

 

การประยุกต์การใช้การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

• การรวมกลุ่มของการทำงาน
• การปะชุมระยะไกล
• การทำงานระยะไกล
• การแลกเปลี่ยนข้อมูลอิเล็กซ์ทรอนิก (EDI)
• อินเตอร์เน็ต