เทคโนโลยีเครือข่าย

ความรู้พื้นฐานของเทคโนโลยีเครือข่าย

ในอดีตคอมพิวเตอร์มีราคาแพงและถูกสร้างขึ้นมาเพื่อการทำงานแบบผู้ใช้คนเดียว ส่งผลให้การทำงานเป็นไปอย่างไม่คุ้มค่า อีกทั้งในปัจจุบันได้มีการใช้งานคอมพิวเตอร์ในหน่วยงานต่างๆ เพิ่มขึ้นมากมาย ทำให้มีการนำเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่างๆ มาเชื่อมต่อกัน เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ความสะดวกสบาย

 

 

เป้าหมายของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

  1. เนื่องจากอุปกรณ์ทางคอมพิวเตอร์มีราคาแพง เพื่อให้ใช้ทรัพยากรเหล่านั้นอย่างคุ้มค่า จึงมีการนำเอาอุปกรณ์เหล่านั้นมาใช้งานร่วมกัน เช่น เครื่องพิมพ์ ฮาร์ดดิสก์ และโปรแกรมต่างๆ เป็นต้น
  2. สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ อีกทั้งยังสามารถกำหนดระดับการใช้ข้อมูลของผู้ใช้แต่ละคนได้
  3. ผู้ใช้แต่ละคนสามารถติดต่อกันได้สะดวก โดยผ่านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

 

 

การแบ่งประเภทเครือข่ายคอมพิวเตอร์

แบ่งประเภทเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามขนาด

          ระบบเครือข่ายระยะใกล้ (LAN: Local Area Network) เป็นเครือข่ายซึ่งอุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมโยงกันอยู่ในพื้นที่ใกล้ๆ กัน เช่น อยู่ภายในแผนกเดียวกันอยู่ภายในสำนักงาน หรือภายในตึกเดียวกัน

 

ระบบเครือข่ายระยะไกล (WAN: Wide Area Network) เป็นเครือข่ายที่ประกอบด้วยเครือข่าย LAN ตั้งแต่ 2 วงขึ้นไปเชื่อมต่อกันในระยะทางที่ไกลมาก เช่น ระหว่างเมือง หรือระหว่างประเทศ

 

ระบบเครือข่ายบริเวณเมืองใหญ่ (MAN: Metropolitan Area Network) เป็นระบบที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ซึ่งอาจตั้งอยู่ห่างไกลกันในช่วง 5 ถึง 50 กิโลเมตร ผู้ใช้ระบบนี้มักจะเป็นบริษัทขนาดใหญ่ แต่การใช้ข้อมูลจำกัดอยู่ภายในบริเวณเมือง

 

 

แบ่งประเภทเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามสถาปัตยกรรม

สถาปัตยกรรมของระบบเครือข่าย หรือโทโปโลยี (Topology) คือลักษณะทางกายภาพของเครือข่ายนั้น ซึ่งหมายถึงลักษณะการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ภายในเครือข่ายด้วยกันเอง

  1. โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology) นิยมใช้งานในอดีต โดยมีโหนดในเครือข่ายเชื่อมต่อกับสารสื่อสารหลักที่เรียกว่า บัส (BUS) ซึ่งโหนดจะต้องรอให้บัสว่างก่อนแล้วจึงจะส่งข้อมูลได้ เพราะการเชื่อมต่อแบบนี้มีสายสื่อสารหลักเพียงเส้นเดียว ในกรณีที่มีข้อมูลวิ่งในบัส โหนดแต่ละโหนดจะตรวจสอบข้อมูลว่าใช้ของตนหรือไม่ ถ้าใช่จะรับข้อมูลนั้นไว้ แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยผ่านไป
    ข้อดี ใช้สายส่งข้อมูลน้อย รูปแบบติดตั้งง่ายทำให้มีค่าใช้จ่ายน้อย สามารถเพิ่มอุปกรณ์ชิ้นใหม่เข้าไปได้ง่าย
    ข้อเสีย ในกรณีที่เกิดการเสียหายของสายส่งข้อมูลหลัก จะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้ การตรวจสอบทำได้ยาก ต้องตรวจสอบหลายจุด

 

  1. โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology) เป็นการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้ากันเป็นวงกลม โดยข้อมูลข่าวสารจะไปในทิศทางเดียวกันเหมือนวงแหวน แต่ละโหลดจะรับข้อมูลที่ไหลผ่านมาและตรวจสอบว่าใช่ของตนเองหรือเปล่า ถ้าใช่ก็จะรับข้อมูลนั้นไว้ แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยข้อมูลให้ไปยังโหลดต่อไป
    ข้อดี สามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับหลายๆ โหลดพร้อมกันได้ และข้อมูลไม่ชนกัน เพราะไหลไปในทิศทางเดียวกัน
    ข้อเสีย ถ้ามีโหลดเสียหายข้อมูลจะส่งผ่านไปยังโหมดต่อไปไม่ได้

 

  1. โทโปโลยีแบบดาว (Star Topology) เป็นการเชื่อมโยงโหลดแต่ละโหลดเป็นรูปดาวหลายๆ แฉก โดยมีสถานีกลางเป็นจุดผ่านข้อมูล ในปัจจุบันโทโปโลยีแบบดาวเป็นที่นิยมมาก เนื่องจากมีการใช้อุปกรณ์สวิทช์ที่ช่วยให้โหลดแต่ละโหนดส่งข้อมูลถึงกันในเวลาพร้อมๆ กันได้
    ข้อดี ติดตั้งง่าน ดูแลง่าย โหนดใดเสียจะไม่กระทบกับโหนดอื่นๆ
    ข้อเสีย ต้องใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมาก และถ้าสถานีกลางเสีย โหนดต่างๆ จะใช้งานไม่ได้ไปด้วย

 

 

  1. โทโปโลยีแบบผสม (Hybrid Topology) เป็นเครือข่ายการสื่อสารแบบผสมผสานระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่ง หรือมากกว่า เพื่อเพิ่มความยืดหยุนในการทำงาน

 

 

แบ่งประเภทเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามรูปแบบการใช้งาน

  1. ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง มีเครื่องหลักเพียงเครื่องเดียวที่ใช้ในการประมวลผล และเชื่อมต่อไปยังเครื่องเทอร์มินอลที่อยู่รอบๆ เพื่อให้เครื่องเทอร์มินอลส่งคำสั่งมาประมวลผลที่เครื่องกลาง ซึ่งมักจะใช้เครื่องเมนเฟรมเป็นเครื่องศูนย์กลาง ระบบเครือข่ายแบบนี้มีข้อด้อยคือเครื่องศูนย์มีราคาแพง และทำงานแบบหลายงานได้ไม่ดีเท่าไรนัก

 

  1. ระบบเครือข่าย Peer-to-Peer แต่ละโหนดบนระบบเครือข่าย Peer-to-Peer จะมีความเท่าเทียมกัน สามารถที่จะแบ่งปันทรัพยากรให้แก่กันและกันได้ เช่น การใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน เป็นต้น แต่ละโหนดจะมีขีดความสามารถในการทำงานได้ด้วยตนเอง เพราะมีทรัพยากรภายในของตัวเอง อาทิ หน่วยความจำ หน่วยประมวลผล

 

  1. ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server ระบบนี้จะมีเครื่อง Server อย่างน้อย 1 เครื่อง และจะมีเครื่อง Client หรือเรียกอีกอย่างว่าเครื่องลูกข่ายตามจำนวนที่ต้องการใช้งาน เครื่องลูกข่ายสามารถทำงานได้ด้วยตนเอง

 

 

สื่อที่ใช้ในการส่งข้อมูล แบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทคือ

  1. ประเภทมีสาย

1.1 สายคู่ตีเกลียว (Twisted-Pair Cable) เป็นสายที่มีราคาถูก ประกอบด้วยสายทองแดงที่มีฉนวนหุ้ม 2 เส้น นำมาพันกันเป็นเกลียว ส่วนใหญ่จะใช้ในระบบโทรศัพท์ ความเร็วในการส่งข้อมูล 10 Mbps ส่งได้ในระยะทาง 1 mile สายคู่ตีเกลียวสามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิดดังนี้

1.1.1 สายคู่ตีเกลียวแบบไม่มีชิลด์ (UTP: UnshieldedTwisted-Pair) เป็นสายที่ถูกรบกวนจากสิ่งเร้าภายนอกได้ง่าย แต่มีความยืดหยุ่นสูง และราคาไม่แพง

 

1.1.2 สายคู่ตีเกลียวแบบมีชิลด์ (STP: ShieldedTwisted-Pair) เป็นสายที่มีปลอกหุ้มอีกรอบเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อได้ไกลมากขึ้น

 

1.2 สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) ประกอบด้วยลวดทองแดงอยู่ตรงกลางหุ้มด้วยฉนวนพลาสติก จากนั้นหุ้มด้วยทองแดงถักเป็นแผ่นแล้วหุ้มภายนอกอีกชั้นด้วยฉนวน ช่วยป้องการการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและอื่นๆ ความเร็วในการส่งข้อมูลคือ 350 Mbps ส่งได้ระยะทางไกล 2-3 mile

 

1.3 สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic Cable) ประกอบด้วยเส้นใยที่ทำมาจากใยแก้ว 2 ชนิด ชนิดหนึ่งอยู่ที่แกนกลาง ส่วนอีกชนิดหนึ่งอยู่ด้านนอก ใช้สำหรับส่งข้อมูลที่ต้องการความเร็วสูง และมีจำนวนมาก ความเร็วในการส่งข้อมูลมีมากถึง 1 Gbps

 

 

  1. ประเภทไม่มีสาย

2.1 ระบบไมโครเวฟ (Microwave System) ใช้จานสะท้อนรูปพาลาโบล่าส่งสัญญาณที่มีความถี่สูงกว่าคลื่นวิทยุเป็นทอดๆ จากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่ง โดยสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรง สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 200-300 Mbps และครอบคลุมพื้นที่ได้ 20-30 mile

 

2.2 ระบบดาวเทียม (Satellite System) ใช้หลักการคล้ายระบบไมโครเวฟ โดยมีลักษณะการทำงาน 3 ส่วน คือ

2.2.1 สถานีต้นทางจะส่งสัญญาณขึ้นไปยังดาวเทียม (Up-Link)

2.2.2 ดาวเทียมจะตรวจสอบตำแหน่งสถานีปลายทาง หากอยู่นอกเหนือขอบเขตสัญญาณจะส่งต่อไปยังดาวเทียมที่ครอบคลุมสถานีปลายทางนั้น

2.2.3 หากอยู่ในขอบเขตพื้นที่ที่ครอบคลุมจะส่งสัญญาณไปยังสถานีปลายทาง (Down-Link) อัตราความเร็ว 1-2 Mbps

 

2.3 ระบบอื่นๆ

2.3.1 ระบบวิทยุ

2.3.2 ระบบอินฟราเรด

2.3.3 โทรศัพท์เคลื่อนที่

 

 

อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย

  1. รีพีตเตอร์ (Repeater) ทำหน้าที่ขยายสัญญาณสื่อสารระหว่างโหนดในเครือข่าย เพื่อเพิ่มระยะทางในการรับส่งข้อมูลให้ไกลกว่าเดิม แต่จะมีข้อจำกัดคือ ตัวของรีพีตเตอร์จะไม่รู้จักรูปแบบของข้อมูลจึงขยายทั้งข้อมูลและสิ่งรบกวนไปพร้อมๆ กัน

 

  1. ฮับ (Hub) ใช้ในโทโปโลยีแบบดาว ซึ่งใช้เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อโหนดต่างๆ โดยฮับทำหน้าที่กระจายสัญญาณข้อมูลไปยังสายสื่อสารทุกสาย

 

  1. สวิตช์ (Switch) ทำหน้าที่คล้ายฮับแต่สวิตช์จะไม่กระจายสัญญาณรบกวนเหมือนฮับ
  2. บริดจ์ (Bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อแบบแลน (LAN) 2 วงเข้าด้วยกัน โดยวงแลนไม่จำเป็นต้องใช้โทโปโลยีแบบเดียวกัน

 

 

  1. เราท์เตอร์ (Router) ทำหน้าที่หาเส้นทางที่เหมาะสมในการส่งข้อมูลจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง และยังสามารถกรองข้อมูลต่างๆ ได้ จึงทำให้ลดความคับคั่งของข้อมูล

 

 

  1. เกทเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อและแปลงข้อมูลระหว่างเครือข่ายที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงได้ เกทเวย์ในบางครั้งอาจเป็นโปรแกรมที่ใช้งานบนเครื่องคอมพิวเตอร์

 

 

ชนิดของสัญญาณอิเลกทรอนิกส์

  1. สัญญาณแบบแอนาล็อก (Analog Signal) เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆค่าจะมีความหมาย ทำให้เกิดความผิดพลาดได้ง่าย เมื่อถูกรบกวนจากสิ่งเร้าภายนอก ส่วนใหญ่จะใช้ในการส่งสัญญาณเสียงในโทรศัพท์

 

  1. สัญญาณแบบดิจิตอล (Digital Signal) สัญญาณจะมีเพียง 2 ค่าคือ ระดับสูงสุด และต่ำสุด ทำให้มีความผิดพลาดน้อย ค่าสัญญาณจะเป็น on และ off หรือ 0 กับ 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

อ้างอิงภาพ

http://irrigation.rid.go.th/rid15/ppn/Knowledge/Networks%20Technology/network8.htm

http://www.twksupply.com/29-69-large/utp-cable-lan.jpg

http://www.pcbu.ac.th/nb/elearning/pluginfile.php/342/mod_page/content/4/pic4.jpg

http://www.retcocables.com/uploads/6/2/3/5/6235026/3508235.jpg

http://www.sina.edu.pk/wp-content/uploads/2013/08/fiber_optic_cable.jpg

http://www.qiiq.com/images/QcallshopSatellite.gif

http://www.med.cmu.ac.th/eiu/informatics/COMM/image/page31_clip_image001.gif

http://www.tp-link.fr/resources/images/faq/2009417135214959.jpg

http://www.directsystems.com/support/diff_hubanim.gif

http://etutorials.org/shared/images/tutorials/tutorial_55/01fig12.gif

http://voipstuff.net.au/files/router.gif

https://cdn.sparkfun.com/assets/3/7/6/6/0/51c48875ce395f745a000000.png

https://cdn.sparkfun.com/assets/c/8/5/b/e/51c495ebce395f1b5a000000.png

 

 

 

 

เสนอความคิดเห็นต่อสิ่งนี้

ความคิดเห็น