ระบบสื่อสารข้อมูลด้วยเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.1. การแชร์ไฟล์ เมื่อคอมพิวเตอร์ถูกติดตั้งเป็นระบบเน็ตเวิร์กแล้ว การใช้ไฟล์ข้อมูลร่วมกันหรือการแลกเปลี่ยนไฟล์ทำได้อย่างสะดวกรวดเร็ว

1.2. การใช้ทรัพยากรร่วมกัน (Resources Sharing) หมายถึง การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ร่วมกัน

1.3. สามารถบริหารจัดการทำงานคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องได้จากศูนย์กลาง (Centralized Management)

1.4. สามารถทำการสื่อสารกันในเครือข่าย (Communication) ได้หลายรูปแบบ

1.5. มีระบบรักษาความปลอดภัยของข้อมูลบนเครือข่าย (Network Security)

2. สื่อหรือตัวกลาง

2.1. สื่อหรือตัวกลางประเภทมีสาย

2.1.1. สายคู่บิดเกลียว (twisted pair)

2.1.1.1. สายคู่บิดเกลียวไม่มีฉนวนหุ้ม (Unshielded Twisted Pair : UTP)

2.1.1.2. สายคู่บิดเกลียวมีฉนวนหุ้ม (Shielded Twisted Pair :STP)

2.1.2. สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) เป็นสื่อกลางที่มีส่วนของสายส่งข้อมูลเป็นลวดทองแดงอยู่ตรงกลาง หุ้มด้วยพลาสติก ส่วนชั้นนอกหุ้มด้วยโลหะหรือฟอยล์ถักเป็นร่างแหเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน

2.1.3. สายใยแก้วนำแสง (Fiber-optic cable) เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งข้อมูลในรูปแบบของแสง

2.2. สื่อหรือตัวกลางประเภทไร้สาย

2.2.1. คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ส่งข้อมูลโดยอาศัยสัญญาณไมโครเวฟซึ่งเป็นสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลกันมากๆ หรือพื้นที่ทุรกันดาร

2.2.2. ดาวเทียม (Satellite) ในการส่งสัญญาณดาวเทียมนั้น จะต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียม

2.2.3. แอคเซสพอยต์ (Access Point)

3. รูปแบบการเชื่อมต่อของระบบเครือข่าย (network topology)

3.1. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (bus network)

3.1.1. เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ ทุกเครื่องบนสายสัญญาณหลักเส้นเดียว ที่ปลายทั้งสองด้านปิดด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Terminator ไม่มีคอมพิวเตอร์เครื่องใด เครื่องหนึ่ง เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ คอมพิวเตอร์เครื่องใดหยุดทำงาน ก็ไม่มีผลกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ในเครือข่าย การรับส่งสัญญาณบนสายสัญญาณต้องตรวจสอบสายสัญญาณ BUS ให้ว่างก่อน จึงจะสามารถส่งสัญญาณไปบนสาย BUS ได้

3.2. การเชื่อต่อเครือข่ายแบบวงแหวน (ring network)

3.2.1. การเชื่อมต่อแบบวงแหวน เป็นการเชื่อมต่อจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง จนครบวงจร ในการส่งข้อมูลจะส่งผ่านจากเครื่องหนึ่ง ไปสู่เครื่องหนึ่งจนกว่าจะถึงเครื่องปลายทาง ปัญหาของโครงสร้างแบบนี้คือ ถ้าหากมีสายขาดในส่วนใดจะทำให้ไม่สามารถส่งข้อมูลได้

3.3. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบดาว (Star network)

3.3.1. เป็นการเชื่อมต่อสายสื่อสารจากคอมพิวเตอร์หลายๆเครื่องไปยังฮับ (hub) หรือ สวิตช์ (switch) ซึ่งเป็นอุปกรณ์สลับสายกลางแบบจุดต่อจุดเป็นศูนย์กลางของการเชื่อมต่อ วงจรเชื่อมโยงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ให้ติดต่อสื่อสารถึงกัน

3.4. เครือข่ายแบบ Hybrid

3.4.1. เป็นการเชื่อมต่อที่ผสมผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกัน

4. อุปกรณ์เครือข่าย

4.1. ฮับ (hub)

4.1.1. เป็นอุปกรณ์ที่ทวนและขยายสัญญาณเพื่อส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่นให้ได้ระยะทางที่ไกลขึ้น โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลก่อนและหลังการรับส่งและไม่มีการใช้ซอฟแวร์มาเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ การติดตั้งทำได้ง่าย

4.2. โมเด็ม (modem)

4.2.1. ทำหน้าที่แปลงสัญญาณอนาล็อก(Analog signal)ให้เป็นสัญญาณดิจิทัล (Digital Signal)และในทางกลับกันก็แปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณอนาล็อก

4.3. การ์ด LAN (Network Interface Card – NIC)

4.3.1. เป็นการ์ดสำหรับต่อเครื่องพีซีเข้ากับสาย LAN

4.4. สวิตช์ (Switching)

4.4.1. ที่ทำหน้าที่กระจายช่องทางการสื่อสารข้อมูลหลายช่องทางในระบบเครือข่ายคล้ายHub แต่ต่างกันในเรื่องของการทำงานและความเร็ว คือ แต่ละช่องสัญญาณ (port) จะใช้ความเร็วเป็นอิสระต่อกันตามมาตรฐานความเร็ว

4.5. เราท์เตอร์ (router)

4.5.1. เป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงให้เครือข่ายหลายเครือข่ายที่มีขนาดต่างกัน สามารถติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้

4.6. โปรโตคอล (Protocol)

4.6.1. ข้อกำหนดหรือข้อตกลงที่ใช้ควบคุมการสื่อสารข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อให้เกิดความเข้าใจร่วมกันขององค์กรที่เกี่ยวข้อง จึงได้กำหนดโปรโตคอลที่เรียกว่ามาตรฐานการจัดการระบบการเชื่อมต่อสื่อสารระหว่างระบบเปิด (Open System International :OSI)

5. ความหมาย

5.1. ระบบการถ่ายโอนข้อมูลหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์พกพาที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้

6. องค์ประกอบ

6.1. ข่าวสาร (Message) เป็นข้อมูลรูปแบบต่างๆ

6.2. ผู้ส่งหรืออุปกรณ์ส่งข้อมูล (Sender)

6.3. สื่อหรือตัวกลาง (Media) เป็นช่องทางที่ใช้ในการนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง

6.4. ผู้รับหรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver)

6.5. กฎ ข้อตกลง ระเบียบวิธีการรับส่ง(protocol)

7. ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

7.1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN)

7.1.1. เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้กันอยู่ในบริเวณไม่กว้างนัก อาจอยู่ในองค์กรเดียวกัน หรืออาคารที่ใกล้กัน เช่น ในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย ระบบเครือข่ายท้องถิ่นจะช่วยให้ติดต่อกันได้สะดวก ช่วยลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ

7.2. เครือข่ายเมือง (Metropolises Area Network :MAN)

7.2.1. เป็นเครือข่ายขนาดกลาง ใช้ภายในเมือง หรือจังหวัดที่ใกล้เคียงกัน เช่น ระบบเคเบิลทีวีที่มีสมาชิกตามบ้านทั่วไปที่เราดูกันอยู่ทุกวันก็จัดเป็นระบบเครือข่ายแบบ MAN

7.3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network : WAN)

7.3.1. เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ใช้ติดตั้งบริเวณกว้าง มีสถานนีหรือจุดเชื่อมต่อมากมายมากกว่า 1 แสนจุด ใช้สื่อกลางหลายชนิด เช่น ระบบคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือดาวเทียม

7.4. เครือข่ายอินเทอร์เน็ต (Internet)

7.4.1. เครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ที่มีการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายหลายๆ เครือข่ายทั่วโลก โดยใช้ภาษาที่ใช้สื่อสารกันระหว่างคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า โพรโทคอล (Protocol) ผู้ใช้เครือข่ายนี้สามารถสื่อสารถึงกันได้ในหลายๆ ทาง อาทิเช่น อีเมล เว็บบอร์ด และสามารถสืบค้นข้อมูลและข่าวสารต่างๆ รวมทั้งคัดลอกแฟ้มข้อมูลและโปรแกรมมาใช้ได้

8. ชนิดของโปรโตคอล

8.1. ทีซีพีหรือไอพี (TCP/IP) โปรโตคอล "TCP/IP"

8.1.1. เป็นชื่อเรียกของชุดโปรโตคอลที่สำคัญ ซึ่งเป็นกลุ่มของโปรโตคอลหลายตัวที่ประกอบกัน โดยมีคำเต็มว่าTransmission Control Protocol /Internet Protocol ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีโปรโตคอลประกอบกันทำงาน 2 ตัว คือ TCP และ IP

8.2. เอฟทีพี (FTP)

8.2.1. ใช้สำหรับแลกเปลี่ยนและจัดการไฟล์บนเครือข่ายทีซีพี/ไอพี เช่น อินเทอร์เน็ต เอฟทีพีถูกสร้างขึ้นด้วยสถาปัตยกรรมแบบระบบรับ-ให้บริการ (client-server) และใช้การเชื่อมต่อสำหรับส่วนข้อมูลและส่วนควบคุมแยกกันระหว่างเครื่องลูกข่ายกับเครื่องแม่ข่าย เราสามารถใช้เอฟทีพีผ่านทางการพิสูจน์ตัวจริงด้วยชื่อผู้ใช้และรหัสผ่าน หรือเข้าถึงด้วยผู้ใช้นิรนาม

8.3. เอชทีทีพี (HTTP)

8.3.1. โพรโทคอลในระดับชั้นโปรแกรมประยุกต์ เพื่อการแจกจ่ายและการทำงานร่วมกันกับสารสนเทศของสื่อผสม ใช้สำหรับการรับทรัพยากรที่เชื่อมโยงกับภายนอก ซึ่งนำไปสู่การจัดตั้งเวิลด์ไวด์เว็บ การพัฒนาเอชทีทีพีเป็นการทำงานร่วมกันของเวิลด์ไวด์เว็บคอนซอร์เทียม (W3C)

8.4. เอสเอ็มทีพี (SMTP)

8.4.1. เป็นโพรโทคอลสำหรับส่งอีเมลในเครือข่ายอินเทอร์เน็ต SMTP เป็นโพรโทคอลแบบข้อความที่เรียบง่าย ปัจจุบันมี mail transfer agent กว่า 50 โปรแกรมที่สามารถใช้ SMTP ได้ โดยมีโปรแกรม Sendmail เป็นโปรแกรมแรกที่นำ SMTP ไปใช้ โปรแกรมตัวอื่นได้แก่ Postfix, qmail และ Microsoft Exchange

8.5. พีโอพีทรี (POP3)

8.5.1. เป็นโปรโตคอล client/sever ที่รับ e-mail แล้วจะเก็บไว้ในเครื่องแม่ข่าย Internet เมื่อผู้ใช้ตรวจสอบ mail-box บนเครื่องแม่ข่ายและดาวน์โหลดข่าวสาร POP3 ติดมากับ Net manager suite ของผลิตภัณฑ์อินเตอร์เน็ต โปรโตคอลตัวเลือกอีกแบบ คือ Internet Message Access Protocol (IMAP) โดยการใช้ IMAP ผู้ใช้จะดู e-mail ที่เครื่องแม่ข่าย เหมือนกับอยู่ในเครื่องลูกข่าย และ e-mail ในเครื่องลูกข่ายที่ถูกลบ จะยังคงมีอยู่ในเครื่องแม่ข่าย โดย e-mail สามารถเก็บและค้นหาที่เครื่องแม่ข่าย

9. การถ่ายโอนข้อมูล

9.1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน (Parallel transmission)

9.1.1. ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิต จากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต