หลักการเบื้องต้นของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. หลักการเบื้องต้นของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลักการเบื้องต้นของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โรงเรียนเฉลิมพระเกียรติสมเด็จพระศรีนครินทร์ ศรีสะเกษ จัดทำโดย นางอละสา เถาว์รินทร์ ตำแหน่ง ครูชำนาญการ

2. หลักการเบื้องต้นของการสื่อสารข้อมูลหลักการเบื้องต้นของการสื่อสารข้อมูล การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารจากผู้ส่งผ่านสื่อกลาง ไปยังผู้รับ การสื่อสารประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 4 ส่วน ดังนี้ ผู้รับ สื่อกลางหรือช่องทางการสื่อสาร ข้อมูลข่าวสาร ผู้ส่ง ข้อมูลข่าวสาร 1. ผู้ส่ง เป็นสิ่งที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลข่าวสารออกไปยังจุดหมายปลายทางที่ต้องการ เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ วิทยุ โทรศัพท์ เป็นต้น

3. 2. ข้อมูลข่าวสาร คือ สิ่งที่ผู้ส่งต้องการส่งไปให้ผู้รับที่อยู่ปลายทางซึ่งอาจเป็นเสียง ข้อความ หรือภาพ เพื่อสื่อสารให้เกิดความเข้าใจตรงกัน 3. สื่อกลาง หรือช่องทางการสื่อสาร คือ สิ่งที่ช่วยให้ข้อมูลข่าวสารเดินทางจากผู้ส่งไปยังผู้รับได้โดยสะดวก ซึ่งมีหลายรูปแบบ ดังนี้ * สายสัญญาณชนิดต่าง ๆ เช่น สายเคเบิล สายโทรศัพท์ เส้นใยแก้วนำแสง * คลื่นสัญญาณชนิดต่าง ๆ เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ คลื่นแสง เป็นต้น * อุปกรณ์เสริมชนิดต่าง ๆ เช่น เสาอากาศวิทยุ เสาอากาศโทรทัศน์ ดาวเทียม โมเด็ม เป็นต้น 4. ผู้รับ คือ ทำหน้ารับข้อมูลข่าวสารจากผู้ส่ง

4. พัฒนาการของการสื่อสารข้อมูลพัฒนาการของการสื่อสารข้อมูล ประดิษฐ์โทรศัพท์ พ.ศ. 2419 ค้นพบคลื่นวิทยุ พ.ศ. 2431 วางสายเคเบิล ข้ามมหาสมุทร พ.ศ. 2409 แซมมวล มอร์ส คิดค้นโทรเลข พ.ศ. 2378 ประดิษฐ์ ทรานซิสเตอร์ พ.ศ.2490 AT&T ให้ บริการทาง โทรศัพท์ทางไกล พ.ศ. 2458 เริ่มมีโทรทัศน์สีและ มีคอมพิวเตอร์ เครื่องแรก พ.ศ.2489 เริ่มใช้โทรทัศน์ เครื่องแรก พ.ศ.2472 มีเครื่องคอมพิวเตอร์ ส่วนบุคคลเครื่องแรก พ.ศ.2524 มีเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ และแผ่นซีดี พ.ศ.2525 มีเคเบิลทีวี พ.ศ.2493 มีโทรศัพท์ทางไกล โดยตรงและวิทยุ ทรานซิสเตอร์ พ.ศ.2495

5. พัฒนาการของการสื่อสารข้อมูลพัฒนาการของการสื่อสารข้อมูล จำหน่ายเกม คอมพิวเตอร์ผ่าน โทรทัศน์ พ.ศ. 2519 มีโทรทัศน์จอแบน พ.ศ. 2518 เริ่มมีการโต้ตอบใน เคเบิลทีวี พ.ศ. 2520 มีการแสดงภาพ 3 มิติ พ.ศ. 2522 ส่งดาวเทียมครั้งแรก พ.ศ.2500 มีเครื่องบันทึกวีดีทัศน์ แบบกระเป๋าหิ้ว พ.ศ.2511 มีเครื่องคิดเลข ขนาดพกพาเครื่องแรก พ.ศ. 2514 มีโทรศัพท์แบบใช้ แป้นกด พ.ศ.2504 มีเกมในแผ่นซีดีรอม พ.ศ.2534 IRS ใช้วิธีการคืน ภาษีในรูปแบบ อิเล็กทรอนิกส์ พ.ศ.2533 มีเครื่องพิมพ์เลเซอร์ ส่วนบุคคลเครื่องแรก พ.ศ.2527 มีโทรศัพท์เคลื่อนที่ เครื่องแรก พ.ศ.2528

6. พัฒนาการของการสื่อสารข้อมูลพัฒนาการของการสื่อสารข้อมูล มีโทรทัศน์แบบเห็นภาพ พ.ศ. 2538 มีคอมพิวเตอร์แสดง วีดีทัศน์ได้เต็มรูปแบบ พ.ศ. 2537 ใช้คอมพิวเตอร์ ดูวีดีทัศน์ที่บ้านได้ พ.ศ. 2539 มีสื่อประสมบน เครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ พ.ศ. 2536 มีเทคโนโลยีไร้สาย พ.ศ. 2541 มีการประชุมทางไกล ผ่านอินเทอร์เน็ตความ เร็วสูง พ.ศ.2543-2553

10. สถานีงาน (Workstation or Terminal) หมายถึง อุปกรณ์หรือเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสถานีปลายทางหรือสถานีงานที่ได้รับการบริการจากเครื่อง คอมพิวเตอร์แม่ข่าย เรียกว่าเป็นคอมพิวเตอร์ลูกข่าย (Workstation) ในระบบเครือข่ายระยะใกล้ มักมีหน่วยประมวลผล หรือซีพียูของตนเอง ในระบบที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรม เป็นศูนย์กลาง เรียกสถานีปลายทางว่าเทอร์มินอล (Terminal) ประกอบด้วยจอภาพและแป้นพิมพ์เท่านั้น ไม่มีหน่วยประมวลกลางของตัวเอง ต้องใช้หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางหรือ Host

11. อุปกรณ์ในเครือข่าย การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card :NIC) หมายถึง แผงวงจรสำหรับ ใช้ในการเชื่อมต่อสายสัญญาณของเครือข่าย ติดตั้งไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่าย และเครื่องที่เป็นลูกข่าย หน้าที่ของการ์ดนี้คือแปลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ส่งผ่านไปตามสายสัญญาณ ทำให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้ รูปแสดงการ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย

14. ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการเครือข่าย หมายถึง ซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่จัดการระบบเครือข่ายของคอมพิวเตอร์ เพื่อให้คอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่ออยู่กับเครือข่าย สามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้อย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพ ทำหน้าที่จัดการด้านการรักษาความปลอดภัย ของระบบเครือข่าย และยังมีหน้าที่ควบคุม การนำโปรแกรมประยุกต์ ด้านการติดต่อสื่อสาร มาทำงานในระบบเครือข่ายอีกด้วย นับว่าซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการเครือข่าย มีความสำคัญต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์อย่างยิ่ง ตัวอย่าง ซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่ ระบบปฏิบัติการ Windows NT, Linux , Novell Netware , Windows XP ,Windows 2000 , Solaris , Unix เป็นต้น

15. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (TOPOLOGY) การนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันเพื่อประโยชน์ของการสื่อสารนั้น สามารถกระทำได้หลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีจุดเด่นที่แตกต่างกันไป โดยทั่วไปแล้วโครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถจำแนกตามลักษณะของการเชื่อมต่อดังต่อไปนี้

16. 1. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส (bus topology)        โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส จะประกอบด้วย สายส่งข้อมูลหลัก ที่ใช้ส่งข้อมูลภายในเครือข่าย เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง จะเชื่อมต่อเข้ากับสายข้อมูลผ่านจุดเชื่อมต่อ เมื่อมีการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องพร้อมกัน จะมีสัญญาณข้อมูลส่งไปบนสายเคเบิ้ล และมีการแบ่งเวลาการใช้สายเคเบิ้ลแต่ละเครื่อง ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบบัส คือ ใช้สื่อนำข้อมูลน้อย ช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสียก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบโดยรวม แต่มีข้อเสียคือ การตรวจจุดที่มีปัญหา กระทำได้ค่อนข้างยาก และถ้ามีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมากเกินไป จะมีการส่งข้อมูลชนกันมากจนเป็นปัญหา

17. 2. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน (ring topology)        โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน มีการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์โดยที่แต่ละการเชื่อมต่อจะมีลักษณะเป็นวงกลม การส่งข้อมูลภายในเครือข่ายนี้ก็จะเป็นวงกลมด้วยเช่นกัน ทิศทางการส่งข้อมูลจะเป็นทิศทางเดียวกันเสมอ จากเครื่องหนึ่งจนถึงปลายทาง ในกรณีที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งขัดข้อง การส่งข้อมูลภายในเครือข่ายชนิดนี้จะไม่สามารถทำงานต่อไปได้ ข้อดีของโครงสร้าง เครือข่ายแบบวงแหวนคือ ใช้สายเคเบิ้ลน้อย และถ้าตัดเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เสียออกจากระบบ ก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบเครือข่ายนี้ และจะไม่มีการชนกันของข้อมูลที่แต่ละเครื่องส่ง

18. 3. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว (star topology)        โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว ภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีจุกศูนย์กลางในการควบคุมการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรือ ฮับ (hub) การสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ จะสื่อสารผ่านฮับก่อนที่จะส่งข้อมูลไปสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบบดาวมีข้อดี คือ ถ้าต้องการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในระบบ ส่วนข้อเสีย คือ ค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิ้ลจะค่อนข้างสูง และเมื่อฮับไม่ทำงาน การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบก็จะหยุดตามไปด้วย