วิชาการสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

            หน้าแรก

ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ( Computer Network ) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกันด้วยสายเคเบิล หรือสื่ออื่นๆ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลแก่กันและกันได้ในกรณีที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เป็นศูนย์กลาง เราเรียกคอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลางนี้ว่า โฮสต์ (Host) และเรียกคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่เข้ามาเชื่อมต่อว่า ไคลเอนต์ (Client)ระบบเครือข่าย (Network) จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อการติดต่อสื่อสาร เราสามารถส่งข้อมูลภายในอาคาร หรือข้ามระหว่างเมืองไปจนถึงอีกซีกหนึ่งของโลก ซึ่งข้อมูลต่างๆ อาจเป็นทั้งข้อความ รูปภาพ เสียง ก่อให้เกิดความสะดวก รวดเร็วแก่ผู้ใช้ ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความสำคัญ และจำเป็นต่อการใช้งานในแวดวงต่างๆ
แล้วทำไมเราถึงต้องใช้เครือข่าย หรือระบบคอมพิวเตอร์เครือข่าย การที่เรานำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกัน เราจะสามารถใช้ประโยชน์จากระบบ หรือระบบสามารถทำอะไรได้บ้าง ทำให้ใช้ทรัพยากร ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ร่วมกันได้ (Resources Sharing) ซึ่งเป็นการช่วย ประหยัดค่าใช้จ่าย และเพิ่มความสะดวก ในการใช้งาน เช่น การใช้พื้นที่บนฮาร์ดดิสก์ และเครื่องพิมพ์ร่วมกันสามารถบริหารจัดการการทำงานของคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ได้จากศูนย์กลาง (Centralized Management) เช่น สร้างเวิร์กกรุป กำหนดสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล และสามารถทำการ สำรองข้อมูล ของแต่ละเครื่องได้ สามารถทำการสื่อสาร ภายในเครือข่าย (Communication) ได้หลายรูปแบบ เช่น อีเมล์, แชท (Chat), การประชุมทางไกล (Teleconference), และ การประชุมทางไกล แบบเห็นภาพ (Video Conference)มีระบบรักษาความปลอดภัย ของข้อมูล บนเครือข่าย (Network Security) เช่นสามารถ ระบุผู้ที่มีสิทธิ์เข้าถึงข้อมูล ในระดับต่างๆ ป้องกันผู้ที่ไม่ได้รับอนุญาติ เข้าถึงข้อมูล และให้การคุ้มครอง ข้อมูลที่สำคัญ ให้ความบันเทิงไม่รู้จบ (Entertainment) เช่นสามารถสนุกกับ การเล่นเกมส์ แบบผู้เล่นหลายคน หรือที่เรียกว่า มัลติ เพลเยอร์(Multi Player) ที่กำลังเป็นที่นิยมกันอยู่ในเวลานี้ได้ใช้งานอินเทอร์เน็ตร่วมกัน (Internet Sharing) เพียงต่อเข้าอินเทอร์เน็ต จากเครื่องหนึ่งในเครือข่ายโดยมีแอคเคาท์เพียงหนึ่งแอคเคาท์ ก็ทำให้ผู้ใช้อีกหลายคนในเครือข่ายเดียวกันสามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตได้ เสมือนกับมีหลายแอคเคาท์

ความสำคัญของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

(Computer Network)

หลายคนเกิดความสงสัยว่าทำไม Network จึงได้กลายมาเป็นระบบที่ใช้งาน กันมากที่สุด และเติบโต ได้อย่างรวดเร็ว ในอุตสาหกรรม ของ คอมพิวเตอร์ สิ่งนี้เป็นคำถาม ที่เราจะ ได้มาศึกษา คำตอบด้วยกัน
Network นั้นอธิบายได้อย่างง่ายๆก็คือ เป็นระบบที่นำเอา PC หรือ เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่ละเครื่องมาต่อ เชื่อม กันด้วยกล วิธีทางระบบคอมพิวเตอร์ ประโยชน์ของการนำคอมพิวเตอร์มาต่อเชื่อมกันนั้น มีหลายประการอาทิเช่น
- สามารถใช้ทรัพยากร (Resource) ที่มีราคาสูงร่วมกันได้ เช่น Harddisk,Printer ฯลฯ เป็นต้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายทางด้าน Hardware ลงไปได้มาก
- สามารถนำระบบ Network ไปเชื่อมต่อหรือเป็นประตูทางผ่าน (Gateway) เพื่อเข้าสู่คอมพิวเตอร์ระบบอื่นได้ เช่น Minicomputer,ฯลฯ
- ประหยัดค่าใช้จ่ายทางด้าน Software เนื่องจากสามารถติดตั้ง Software ที่เป็นแบบ "Network" โดยราคาแบบ Network นั้นจะถูกกว่าการซื้อ Software มาติดตั้งที่Harddiskของ PC แต่ละเครื่อง รวมทั้งเป็นการง่ายต่อการบำรุงรักษา(Maintenance) เช่น การ Update Software ที่ทุกๆเครื่อง ทำให้เสียเวลาเป็นอันมาก
- User สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เนื่องจากข้อมูลของUser จะเก็บอยู่ใน Harddisk ตัวเดียวกันหมด นอกจากนั้นUser สามารถนั่งทำงานที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ใด้ ก็สามารถเรียกใช้ข้อมูลของตนเองได้เสมอ
- สามารถใช้งานโปรแกรมประเภท "Multiuser" ได้ (โปรแกรมที่ใช้งานได้หลายๆคนพร้อมกัน) เช่น E-Mail, Database และ Groupware

ระบบเครือข่าย (Network) จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อการติดต่อสื่อสาร เราสามารถส่งข้อมูลภายในอาคาร หรือข้ามระหว่างเมืองไปจนถึงอีกซีกหนึ่งของโลก ซึ่งข้อมูลต่างๆ อาจเป็นทั้งข้อความ รูปภาพ เสียง ก่อให้เกิดความสะดวก รวดเร็วแก่ผู้ใช้ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความสำคัญ และจำเป็นต่อการใช้งานในแวดวงต่างๆ

องค์ประกอบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

Network Interface Card หรือ Adapter Card เป็นแผงวงจรทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณที่ส่งออกและรับเข้า ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับตัวกลางในการสื่อสาร (Media) ให้อยู่ในรูปแบบสัญญาณที่จะส่งไปบนสายสัญญาณ เพื่อส่งไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้รับได้

สายโคแอ็กเชียล (Coaxial Cable) เป็นสายสัญญาณประเภทแรกที่ใช้ และเป็นที่นิยมมากในเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัย แรก ๆ แต่ในปัจจุบันสายโคแอ็กซ์ถือได้ว่าเป็นสายที่ล้าสมัยสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน

สายคู่บิดเกลียว (Twisted Pair Wire)เป็นสายชนิดที่ได้รับความนิยมสูงสุดในการนำมาใช้งานตามห้องปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ทั่วไป รวมทั้งตามสำนักงานต่างๆ สายชนิดนี้ได้ชื่อมาจากลักษณะองค์ประกอบภายในของสาย ที่เป็นสายลวดทองแดงสองเส้นนำมาพันเกลียวเข้าด้วยกันเพื่อทำให้เกิดเป็นสนามแม่เหล็ก

สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)ทำมาจากแก้วที่มีความบริสุทธ์สูง มีขนาดเล็กประมาณเส้นผมเรา เป็นตัวกลางของสัญญาณแสงชนิดหนึ่ง

ฮับ (HUB)ฮับเป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงสัญญาณของอุปกรณ์เครือข่ายเข้าด้วยกัน

    Switch เป็นอุปกรณ์ศูนย์กลาง สำหรับเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หลายเครื่องเข้าด้วยกันด้วยอุปกรณ์ 3 อย่าง 

   คือ สาย UTP(Unshieled Twisted Pair แบบ Category 5(CAT5)) หัว RJ45 สำหรับเข้าหัวท้ายของสาย 

   และ Network adapter card โดยSwitch เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้น โดยเลือกส่งข้อมูลถึงผู้รับเท่าที่จำเป็น     

  เท่านั้น  ทำให้เครือข่ายที่ใช้ switch มีความเร็วสูงกว่าเครือข่ายที่ใช้ hub และมีความปลอดภัยสูงกว่า  

  

รีพรีทเตอร์ (Repeater) เป็นอุปกรณ์ใช้สำหรับขยายสัญญาณเมื่อสายเคเบิลที่เชื่อมต่อเครือข่ายยาวมากขึ้น เพื่อขยายสัญญาณ

ที่ถูกลดทอนลงเนื่องจากระยะทาง อุปกรณ์รีพีตเตอร์จะทำงานอยู่ในระดับ Physical Layer แต่ข้อจำกัดของรีพีตเตอร์ คือ มัน

จะทำงานในระดับต่ำ โดยไม่สนใจสัญญาณที่ส่งว่าเป็นข้อมูลอะไร จากไหนถึงไหน รู้แต่ว่าถ้ามีสัญญาณเข้ามาทางฟากหนึ่ง

ก็จะขยายแล้วส่งต่อออกไปยังอีกฝากหนึ่งให้เสมอ ไม่สามารถกลั่นกรองสัญญาณที่ไม่จำเป็นออกไปได้

  บริทจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายของเครือข่ายที่แยกจากกัน แต่เดิมบริดจ์ได้รับการออกแบบ   

  มาให้ใช้กับเครือข่ายประเภทเดียวกัน เช่น ใช้เชื่อมโยงระหว่างอีเทอร์เน็ตกับ อีเทอร์เน็ต (Ethernet)

   เราท์เตอร์ (Router) เราเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่าบริดจ์ ทำหน้าที่เชื่อมต่อ LAN หลายๆ เครือข่ายเข้า  

    ด้วยกันคล้ายกับสวิตช์แต่จะมีส่วนเพิ่มเติมขึ้นมาคือ เราเตอร์สามารเชื่อมต่อ LAN ที่ใช้โปรโตคอลในการ 

    รับส่งข้อมูลเหมือนกัน

  

เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกันโดยสามารถ

 

    เชื่อมต่อ LAN หลายๆ เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างกัน และใช้สื่อส่งข้อมูลต่างชนิดกันได้อย่างไม่มี

    ขีดจำกัด ตัวอย่างเช่น เชื่อมต่อ Ethernet LAN ที่ใช้สายส่งแบบ UTP เข้ากับ Token Ring LAN ได้

   

   

    โปรโตคอล(Protocol)กฎและข้อกำหนดที่ใช้เป็นมาตรฐานในการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์บนระบบ

     เครือข่าย หากไม่มีโปรโตคอล คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะไม่สามารถติดต่อสื่อสารถึงกันได้

      ระบบปฏิบัติการเครือข่ายระบบปฏิบัติการเครือข่าย ทำหน้าที่จัดการเกี่ยวกับการเข้าใช้ทรัพยากรต่างๆ ของ

             โปรแกรมที่รันบนคอมพิวเตอร์

ประเภทระบบเครือข่าย

  

1. LAN (Local Area Network)

   ระบบเครื่องข่ายท้องถิ่น เป็นเน็ตเวิร์กในระยะทางไม่เกิน 10 กิโลเมตร ไม่ต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารของ  

   องค์การโทรศัพท์ คือจะเป็นระบบเครือข่ายที่อยู่ภายในอาคารเดียวกันหรือต่างอาคารในระยะใกล้ๆ

2. MAN (Metropolitan Area Network)

   ระบบเครือข่ายเมือง เป็นเน็ตเวิร์กที่จะต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือ

   การสื่อสารแห่งประเทศไทย เป็นการติดต่อกันในเมือง เช่น เครื่องเวิร์กสเตชั่นอยู่ที่สุขุมวิท มีการ

   ติดต่อสื่อสารกับเครื่องเวิร์กสเตชั่นที่บางรัก

3. WAN (Wide Area Network)

   ระบบเครือข่ายกว้างไกล หรือเรียกได้ว่าเป็น World Wide ของระบบเน็ตเวิร์ก โดยจะเป็นการสื่อสารใน

   ระดับประเทศ ข้ามทวีปหรือทั่วโลก จะต้องใช้มีเดีย(Media) ในการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือ

   การสื่อสารแห่งประเทศไทย (คู่สายโทรศัพท์ dial-up / คู่สายเช่า Leased line / ISDN) (lntegrated Service

   Digital

การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

     ระบบเครือข่ายทำให้เกิดการสื่อสาร และการแบ่งปันการใช้ทรัพยากรระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะ หมายความรวมถึงการสื่อสาร และการแบ่งปันการใช้ข้อมูลระหว่างบุคคลด้วย ซึ่งทั้งหมดนี้คืองานของระบบเครือข่าย นั่นเอง

รูปแบบการใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายแบ่งตามลักษณะการทำงาน ได้เป็น 3 ประเภทคือ

1. ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง (Centrallized Networks)
2. ระบบเครือข่ายแบบ Peer-to Peer
3. ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server

1.ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง

           เป็นระบบที่มีเครื่องหลักเพียงเครื่องเดียวที่ใช้ในการประมวลผล ซึ่งจะตังอยู่ที่ศูนย์กลางและมีการเชื่อมต่อไปยังเครื่องเทอร์มินอลที่อยู่รอบๆ โดยการเดินสายเคเบิลเชื่อมต่อกันโดยตรง เพื่อให้เครื่องเครื่องเทอร์มินอลสามารถเข้าใช้งาน โดยส่งคำสั่งต่างๆ มาประมวลผลที่เครื่องกลาง ซึ่งมักเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรมประสิทธิภาพสูง ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลางจะมีราคาสูง และและไม่สามารถสนับสนุนระบบการประมวลผลแบบ Multiprocessor ได้ดีเท่ากับระบบเครือข่ายแบบ Client/Server ปัจจุบันระบบนี้จึงมีความนิยมในการใช้งานลดน้อยลง

2.ระบบเครือข่าย Peer-to-Peer

    แต่ละสถานีงานบนระบบเครือข่าย Peer-to-Peer จะมีความเท่าเทียมกันสามารถที่จะแบ่งปันทรัพยากรให้แก่กันและกันได้ เช่นการใช้เครื่องพิมพ์หรือแฟ้มข้อมูลร่วมกันในเครือข่าย ในขณะเดียวกันเครื่องแต่ละสถานีงานก็จะมีขีดความสามารถในการทำงานได้ด้วยตัวเอง (Stand Alone) คือจะต้องมีทรัพยากรภายในของตัวเองเช่น ดิสก์สำหรับเก็บข้อมูล หน่วยความจำที่เพียงพอ และมีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลได้ 
   ข้อดีของระบบนี้คือ ความง่ายในการจัดตั้งระบบ มีราคาถูก และสะดวกต่อการบริหารจัดการ ซึ่งมักจะมอบเป็นภาระหน้าที่ของผู้ใช้ในแต่ละสถานีงานให้ รับผิดชอบในการดูแลพิจารณาการแบ่งปันทรัพยากรของตนเองให้กับสมาชิกผู้อื่นในกลุ่ม ดังนั้นระบบนี้จึงเหมาะสมสำหรับสำนักงานขนาดเล็ก ที่มีสถานีงานประมาณ 5-10 เครื่องที่วางอยู่ในพื้นที่เดียวกัน 
    ข้อด้อยของระบบนี้คือ เรื่องการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เนื่องจากไม่มีระบบการป้องกันในรูปแบบของ บัญชีผู้ใช้ และรหัสผ่าน ในการเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ ของระบบ

3.ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server

    เป็นระบบเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูง และมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางมากกว่าระบบเครือข่ายแบบอื่นที่มีในปัจจุบัน ระบบ Client/Server สามารถสนับสนุนให้มีเครื่องลูกข่ายได้เป็นจำนวนมาก และสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้หลายแพลตฟอร์ม ระบบนี้จะทำงานโดยมีเครื่อง Server ที่ให้บริการ เป็นศูนย์กลางอย่างน้อย 1 เครื่อง และมีการบริหารจัดการทรัพยากรต่างๆ จากส่วนกลาง ซึ่งคล้ายกับระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลางแต่สิ่งที่แตกต่างกันก็คือ เครื่องที่ทำหน้าที่ให้บริการในระบบ Client/Server นี้จะเป็นเครื่องที่มีราคาไม่แพงมาก ซึ่งอาจใช้เพียงเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงในการควบคุมการให้บริการทรัพยากรต่างๆ นอกจากนี้เครื่องลูกข่ายยังจะต้องมีความสามารถในการประมวลผล และมีพื้นที่สำหรับจัดเก็บข้อมูลท้องถิ่นเป็นของตนเองอีกด้วย ระบบเครือข่ายแบบ Cleint/Server เป็นระบบที่มีความยืดหยุ่นสูง สนับสนุนการทำงานแบบ Multiprocessor สามารถเพิ่มขยายขนาดของจำนวนผู้ใช้ได้ตามต้องการ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มจำนวนเครื่อง Servers สำหรับให้บริการต่างๆ เพื่อช่วยกระจายภาระของระบบได้ ส่วนข้อเสียของระบบนี้ก็คือ มีความยุ่งยากในการติดตั้งมากกว่าระบบ Peer-to-Peer รวมทั้งต้องการบุคลากรเพื่อการบริหารจัดการระบบโดยเฉพาะอีกด้วย

� � i i �� �a� nt:major-bidi;color:blue'>ข้อด้อยของระบบนี้คือ เรื่องการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เนื่องจากไม่มีระบบการป้องกันในรูปแบบของ บัญชีผู้ใช้ และรหัสผ่าน ในการเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ ของระบบ