เครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. รูปร่างเครื่อข่าย

1.1. การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (point-to-point)

1.1.1. เป็นการเชื่อมต่อระหว่าง เครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารสอง เครื่อง โดยใช้สื่อกลางหรือช่องทางในการ สื่อสารช่องทางเดียวเป็นการจองสายในการ ส่งข้อมูลระหว่างกันโดยไม่มีการใช้งาน สื่อกลางนั้นร่วมกับอุปกรณ์ชิ้นอื่นๆ การ เชื่อมต่อลักษณะนี้เป็นการเชื่อมต่อที่ทําให้ สิ้นเปลืองช่องทางการสื่อสาร

1.2. การเชื่อมต่อแบบหลายจุด(multipoint)

1.2.1. โทโปโลยีแบบ BUS

1.2.1.1. ควบคุมด้วยศูนย์กลาง (Centralized) ซึ่งจะมีโหนดหนึ่งที่ทําหน้าที่เป็นศูนย์กลาง ควบคุมการ สื่อสารภายในเครือข่ายซึ่งส่วนใหญ่จะ เป็นไฟล์เซิร์ฟเวอร์

1.2.1.2. ควบคุมแบบกระจาย (Distributed) ทุก ๆ โหนดภายในเครือข่ายจะมีสิทธิในการ ควบคุมการสื่อสารแทนที่จะเป็นศูนย์กลางควบคุมเพียงโหนดเดียว ซึ่งโดยทั่วไปคู่ โหนดที่กําลังทําการสื่อสารส่ง-รับข้อมูลกันอยู่จะเป็นผู้ควบคุมการสื่อสารในเวลา นั้น

1.2.2. โทโปโลยีแบบ RING

1.2.3. คืออุปกรณ์ที่รวมสัญญาณที่มาจาก อุปกรณ์รับส่งหลายๆ สถานีเข้าด้วยกัน ฮับ เปรียบเสมือนเป็นบัสที่รวมอยู่ที่จุดเดียวกัน ฮับที่ใช้งานอยู่ภายใต้มาตรฐานการรับส่ง แบบอีเทอร์เน็ต หรือ IEEE802.3 ข้อมูลที่รับส่งผ่านฮับจากเครื่องหนึ่งจะกระจายไปยัง ทุกสถานีที่ติดต่อยู่บนฮับนั้น ดังนั้นทุกสถานีจะรับสัญญาณข้อมูลที่กระจายมาได้ ทั้งหมด แต่จะเลือกคัดลอกเฉพาะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนเท่านั้น การตรวจสอบข้อมูลจึง ต้องดูที่แอดเดรส(address) ที่กํากับมาในกลุ่มของข้อมูลหรือแพ็กเก็ต

1.2.4. โทโปโลยีแบบ STAR

2. อุปกรณ์เครือข่าย

2.1. ฮับ (Hub)

2.2. สวิตช์ (Switch)

2.2.1. คืออุปกรณ์รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหลายสถานี เช่นเดียวกับฮับ แต่มีข้อแตกต่างจากฮับ คือ การรับส่งข้อมูลจากสถานีหรืออุปกรณ์ตัว หนึ่ง จะไม่กระจายไปยังทุกสถานีเหมือนฮับ ทั้งนี้เพราะสวิตช์จะรับกลุ่มข้อมูลหรือแพ็ก เก็ตมาตรวจสอบก่อน แล้วดูว่าแอดเดรสของสถานีหลายทางไปที่ใด สวิตช์จะลดปัญหา การชนกันของข้อมูลเพราะไม่ต้องกระจายข้อมูลไปทุกสถานีและยังมีข้อดีในเรื่องการ ป้องกันการดักจับข้อมูลที่กระจายไปในเครือข่าย

2.3. บริดจ์ (Bridge)

2.3.1. เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะกับเครือข่ายหลายๆ กลุ่มที่เชื่อมต่อกัน เนื่องจาก สามารถแบ่งเครือข่ายที่เชื่อมต่อ กันหลายๆ เซกเมนต์แยกออก จากกันได้ทําให้ข้อมูลในแต่ละ เซกเมนต์ไม่ต้องวิ่งไปทั่วทั้งเครือข่าย กล่าวคือบริดจ์สามารถ อ่านเฟรมข้อมูลที่ส่งมาได้ว่ามา จากเครื่องในเซกเมนต์ใ ด จากนั้นจะทําการส่งข้อมูลไปยังเครื่องซึ่งอาจอยู่ในเซกเมนต์เดียวกันหรือต่างเซกเมนต์ก็ ได้ซึ่งความสามารถดังกล่าวทําให้ช่วยลดปัญหาความคับคั่งของข้อมูลในระบบได้

2.4. รีพีตเตอร์ (Repeater)

2.4.1. เป็นอุปกรณ์ทวนสัญญาณเพื่อให้สามารถส่งข้อมูลถึงกันได้ ระยะไกลขึ้น คือ รีพีตเตอร์จะปรับปรุงสัญญาณที่อ่อนตัวให้กลับมาเป็นรูปแบบเดิม เพื่อให้สัญญาณสามารถส่งต่อไปได้อีก เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายแลนหลายๆ เซกเมนต์ ซึ่งความยาวของแต่ละเซกเมนต์นั้นจะมีระยะทางที่จํากัด ดังนั้นอุปกรณ์อย่างรีพีตเตอร์ก็ จะช่วยแก้ปัญหาเหล่านี้ได้

2.5. โมเด็ม (Modem)

2.5.1. เป็นอุปกรณ์ที่ทําหน้าที่แปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้สามารถ เชื่อมคอมพิวเตอร์ที่อยู่ระยะไกลเข้าหากันได้ด้วยการผ่านสายโทรศัพท์ โดยโมเด็ม จะทําหน้าที่แปลงสัญญาณ ซึ่งแบ่งออกเป็นทั้งภาคส่งและภาครับ โดยภาคส่งจะทํา การแปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาณโทรศัพท์ (Digital to Analog) ในขณะที่ภาครับนั้นจะทําการแปลงสัญญาณโทรศัพท์กลับมาเป็นสัญญาณ คอมพิวเตอร์ (Analog to Digital) ดังนั้นในการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะไกลๆ เช่น อินเทอร์เน็ต จึงจําเป็นต้องใช้โมเด็ม โดยโมเด็มมีทั้งแบบภายใน(Internal Modem) ที่มีลักษณะเป็นการ์ด โมเด็มภายนอก(External Modem) ที่มี ลักษณะเป็นกล่องแยกออกต่างหาก และรวมถึงโมเด็มที่เป็น PCMCIA ที่มักใช้กับ เครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ค

2.6. เร้าเตอร์ (Router)

2.6.1. ในการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีการเชื่อมโยง หลายๆ เครือข่าย หรืออุปกรณ์หลายอย่างเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงมีเส้นทางการเข้า ออกของข้อมูลได้หลายเส้นทาง และแต่ละเส้นทางอาจใช้เทคโนโลยีเครือข่ายที่ ต่างกัน อุปกรณ์จัดเส้นทางจะทําหน้าที่หาเส้นทางที่เหมาะสมเพื่อให้การส่งข้อมูล เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ การที่อุปกรณ์จัดหาเส้นทางเลือกเส้นทางได้ถูกต้อง เพราะแต่ละสถานีภายในเครือข่ายมีแอดเดรสกํากับ อุปกรณ์จัดเส้นทางต้องรับรู้ ตําแหน่งและสามารถนําข้อมูล ออกทางเส้นทางได้ถูกต้องตาม ตําแหน่งแอดเดรสที่กํากับอยู่ ในเส้นทางนั้น

3. ประเถทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

3.1. LAN (Local Area Network)

3.1.1. ระบบเครื่องข่ายท้องถิ่น เป็นเน็ตเวิร์กในระยะทางไม่เกิน 10 กิโลเมตร ไม่ต้องใช้โครงข่าย การสื่อสารขององค์การโทรศัพท์เป็นระบบเครือข่ายที่อยู่ภายในอาคารเดียวกันหรือต่างอาคารใน ระยะใกล้ๆ

3.2. MAN (Metropolitan Area Network)

3.2.1. ระบบเครือข่ายเมือง เป็นเน็ตเวิร์กที่จะต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย เป็นการติดต่อกันในเมือง เช่น เครื่องเวิร์กสเตชั่นอยู่ที่สุขุมวิท มีการ ติดต่อสื่อสารกับเครื่องเวิร์กสเตชั่นที่บางรัก

3.3. WAN (Wide Area Network)

3.3.1. ระบบเครือข่ายกว้างไกล หรือเรียกได้ว่าเป็น World Wide ของระบบเน็ตเวิร์ก โดยจะเป็น การสื่อสารในระดับประเทศ ข้ามทวีปหรือทั่วโลก จะต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย (คู่สายโทรศัพท์ dial-up / คู่สายเช่า Leased line / ISDN)

4. โพรโตคอล(Protocol)

4.1. de facto

4.1.1. เป็นมาตรฐานที่เกิดขึ้นจากการยอมรับของคนทั่วไป ไม่ต้องมีองค์กรใดๆ ทํา หน้าที่ในการตรวจสอบและรับรองมาตรฐานนั้น โดยส่วนใหญ่แล้วผู้ผลิตจะเป็นผู้กําหนดไว้ถ้าผู้ใช้ ยอมรับและมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวาง ก็จะถือเป็นมาตรฐานได้

4.2. de jure

4.2.1. เป็นมาตรฐานที่ได้ผ่านการรับรองอย่างถูกกฏหมายแล้ว ซึ่งทั่วโลกมีองค์กรที่ทํา หน้าที่ในการกําหนดมาตรฐานอยู่หลายองค์กร เช่น International Organization for Standardization (ISO) เป็นองค์กรที่สมาชิกจากทั่วโลกมาช่วยกันกําหนดมาตรฐานขึ้นโดยจะเน้น กําหนดมาตรฐานทางด้านวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและเศรษฐกิจ

4.3. จะเริ่มด้วยฝ่ายผู้ส่ง ต้องการส่งข้อมูลโดยผ่านชั้นมาตรฐาน 7 ชั้น เรียงลําดับดังนี้

4.3.1. 1.ชั้นกายภาพ (physical layer)ทําหน้าที่แปลงข้อมูลในรูปของสัญญาณ ดิจิทัลให้ผ่านตัวกลางแต่ละชนิดได้

4.3.2. 2.ชั้นเชื่อมโยงข้อมูล(data link layer)ทําหน้าที่เสมือนเป็นผู้บริการส่ง ข้อมูล คือ ส่งข้อมูลผ่านทางสายส่งโดยมีกระบวนการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลอันเนื่องมาจาก สัญญาณรบกวนที่เกิดในสายส่ง รวมทั้งมีการแก้ไขความผิดพลาดดังกล่าวด้วย เป็นชั้นที่ควบคุมความ ถูกต้องระหว่างการส่งข้อมูลระหว่างจุด(node) 2 จุดที่อยู่ติดกันในเครือข่าย

4.3.3. 3.ชั้นเครือข่าย(network layer)ทําหน้าที่ควบคุมการส่งผ่านข้อมูล ระหว่างต้นางและปลายทางโดยผ่านจุดต่างๆ บนเครือข่ายให้เป็นไปตามเส้นทางที่กําหนด รวบรวมและ แยกแยะข้อมูลเพื่อหาเส้นทางในการส่งข้อมูลที่เหมาะสม

4.3.4. 4.ชั้นขนส่ง(transport layer)เป็นชั้นของการตรวจสอบและควบคุมการส่ง ข้อมูลระหว่างเครื่องต้นทางและเครื่องปลายทางให้ถูกต้อง

4.3.5. 5.ชั้นส่วนงาน(session layer)ทําหน้าที่สร้างการติดต่อระหว่างเครื่องต้น ทางและปลายทาง ตลอดจนดูแลการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องทั้งสองให้ถูกต้องและมีประสิทธิภาพโดย กําหนดขอบเขตการรับ-ส่ง คือกําหนดจุดผู้รับและผู้ส่งโดยจะเพิ่มเติมรูปแบบการรับ-ส่ง ข้อมูลว่าเป็นแบบ ข้อมูลชุดเดียว หรือหลายชุดพร้อมๆ กัน เช่น โมดูล(module) ของการนําเสนอผ่านเว็บ

4.3.6. 6.ชั้นการนําเสนอข้อมูล (presentation layer)จะแปลงข้อมูลที่ส่งมาให้ อยู่ในรูปแบบที่โปรแกรมของเครื่องผู้รับเข้าใจ รวมทั้งการจัดรูปแบบและนําเสนอข้อมูลโดยกําหนดรูปแบบ ภาษา ชนิด และวิธีการเข้าถึงข้อมูลของเครื่องผู้ส่งให้เครื่องผู้รับเข้าใจ เช่น การนําเสนอผ่านเว็บ การ เข้ารหัสและถอดรหัสข้อมูล

4.3.7. 7.ชั้นการประยุกต์ (application layer)เป็นส่วนติดต่อระหว่างโปรแกรม ประยุกต์ของเครือข่ายผู้ใช้ โดยคอมพิวเตอร์จะแปลงข้อมูลที่ได้รับเข้าสู่ระบบ เช่น การเข้าใช้งานระบบ คอมพิวเตอร์ที่อยู่ในเครือข่าย การถ่ายโอนข้อมูลและไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์

4.4. โพรโตคอลTCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol

4.4.1. เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางจนถึง ปัจจุบันเป็นชุดของโพรโตคอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดยมีวัตถุประสงค์ เพื่อให้สามารถใช้สื่อสารจากต้นทางข้ามเครือข่ายไปยังปลายทางได้

4.4.1.1. เพื่อใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างระบบที่มีความแตกต่างกัน

4.4.1.2. ความสามารถในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบเครือข่าย เช่นในกรณีที่ผู้ ส่งและผู้รับยังคงมีการติดต่อกันอยู่ แต่โหนดกลางทีใช้เป็นผู้ช่วยรับ-ส่งเกิด เสียหายใช้การไม่ได้หรือสายสื่อสารบางช่วงถูกตัดขาด กฎการสื่อสารนี้ จะต้องสามารถจัดหาทางเลือกอื่นเพื่อทําให้การสื่อสารดําเนินต่อไปได้โดย อัตโนมัติ

4.4.1.3. มีความคล่องตัวต่อการสื่อสารข้อมูลได้หลายชนิดทั้งแบบที่ไม่มีความเร่งด่วน เช่น การจัดส่งแฟ้มข้อมูล และแบบที่ต้องการรับประกันความเร่งด่วนของ ข้อมูล เช่น การสื่อสารแบบ real-time และทั้งการสื่อสารแบบเสียง (Voice) และข้อมูล (data)

4.4.2. โพรโตคอล FTP (File Transfer Protocal)

4.4.2.1. Symmetric key

4.4.2.1.1. ทั้งผู้ส่งและผู้รับจะใช้ key อันเดียวกันในการเข้ารหัสและถอดรหัส และจะ เรียก key อันนี้ว่า secret key ดังแสดงในรูป Alice ต้องการส่งข้อความ "hello Bob" ไปให้ Bob โดย ผ่านทาง Internet ซึ่งอาจจะมีคนแอบดักข้อมูลอยู่ Alice สามารถป้องกันไม่ให้eavesdropper สามารถอ่านข้อมูลเข้าใจได้ด้วยการเข้ารหัสโดยใช้ secret key ส่วน Bob ซึ่งมี key อันเดียวกันกับ Alice สามารถถอดรหัสและอ่านข้อความ "hello Bob" ได้

4.4.2.2. Asymmetrickey

4.4.2.2.1. ผู้ส่งและผู้รับจะถือ key คนละอันที่เป็นคู่กันอันแรกเรียก public key ซึ่ง จะแจกจ่ายให้ใครถือก็ได้อีกอันเรียกว่า private key ซึ่งผู้รับจะต้องเก็บรักษาไว้เป็นอย่างดีไม่ให้รั่วไหล ผู้ส่งจะใช้ public key เป็นตัวเข้ารหัสและผู้รับจะใช้ private key เป็นตัวถอดรหัสจึงจะสามารถอ่าน ข้อมูลได้ key ทั้งสองตัวจะต้องเป็นคู่กันไม่สามารถสลับกับคู่อื่นได้ดังแสดงในรูป Alice ถือ public key ของ Bob ไว้สามารถส่งข้อความไปให้ Bob ได้โดยปลอดภัย แม้ว่า eavesdropper จะมี public key