570 likes | 763 Views
ระบบเครือข่าย Computer Networking. ระบบเครือข่าย. คอมพิวเตอร์สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานด้านการสื่อสารระหว่างกันได้ เช่นเดียวกันกับเครื่องมืออื่นเช่น โทรศัพท์ มือถือ เพจเจอร์ เป็นต้น
E N D
ระบบเครือข่าย • คอมพิวเตอร์สามารถนำมาประยุกต์ใช้งานด้านการสื่อสารระหว่างกันได้ เช่นเดียวกันกับเครื่องมืออื่นเช่น โทรศัพท์ มือถือ เพจเจอร์ เป็นต้น • เราสามารถนำคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องมาเชื่อมต่อกัน เพื่อสามารถใช้สื่อสารระหว่างกันได้ และยังได้รับประโยชน์อื่นอีกมากมาย
Receiving device Sending device Communication Channel Communication Device Communication Device Communication การสื่อสารข้อมูลเป็นการรับ-ส่งข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์จากต้นทางไปยัง ปลายทางผ่านสื่อหรือสายนำสัญญาณ (Communication Channel) ซึ่ง อาจเป็นสายเคเบิลหรืออุปกรณ์ไร้สาย
การใช้งานในระบบเครือข่ายUse of Communication • E-Mail • Voice Mail • Fax • Smart Phones • Instant Messaging • Telecommuting • Video Conferencing • Groupware • Global Positioning System • Bulletin Board System • The Internet ( WWW, E-Commerce, Telephony)
ประโยชน์ที่ได้รับจากระบบเครือข่ายประโยชน์ที่ได้รับจากระบบเครือข่าย Simultaneous Access ผู้ใช้หลายคนสามารถใช้ข้อมูลจากที่เดียวกันได้ Shared Peripheral Devices การใช้อุปกรณ์ร่วมกัน
Personal Communication การสื่อสารระหว่างบุคคล Personal Communication: Video Conferencing การสื่อสารในกลุ่มผู้ใช้ที่อยู่ต่างสถานที่กัน โดยได้ทั้งภาพและเสียง
อุปกรณ์พื้นฐานในการเชื่อมโยงระบบเครือข่ายอุปกรณ์พื้นฐานในการเชื่อมโยงระบบเครือข่าย • การ์ดแลน (Network Interface Card หรือ NIC) ใช้เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้ากับระบบเครือข่าย หน้าที่ควบคุมการรับ-ส่งข้อมูล ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูล • สื่อหรือสายนำสัญญาณสำหรับการเชื่อมโยงเครือข่าย (Link Media, Communication Channel) เช่น สายเคเบิล หรือสายแลนชนิดต่างๆ หรือการเชื่อมโยงแบบไร้สาย • ซอฟต์แวร์ในการสื่อสาร เช่น ระบบปฏิบัติการเครือข่ายและApplication SW • อุปกรณ์เสริมอื่นๆ เช่น Hub, Switch, Router,โมเด็มและอื่นๆ
อุปกรณ์พื้นฐานในการเชื่อมโยงระบบเครือข่ายอุปกรณ์พื้นฐานในการเชื่อมโยงระบบเครือข่าย
ชนิดของระบบเครือข่าย ชนิดของระบบเครือข่าย • LAN • MAN • WAN • Internet
LAN (Local Area Network) เป็นการนำคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกัน ในระยะใกล้ๆ เช่น ภายในห้องเดียวกัน ชั้นเดียวกัน หรือ อาคารเดียวกัน
MAN (Metropolitan Area Network) เป็นเครือข่ายในเขตเมือง ครอบคลุมพื้นที่ ในอำเภอ หรือในจังหวัดเดียวกัน อาจเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นหรือ LANs ในเขตเมืองขององค์กรเข้าด้วยกัน เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ของสาขาต่างๆในเขตเมืองขององค์กรเข้าด้วยกันเพื่อการสื่อสารและแบ่งปันข้อมูลระหว่างสาขาในองค์กร
WAN (Wide Area Network) เป็นเครือข่ายวงกว้าง โดยทั่วไป WAN เป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายขนาดเล็กหรือ LANs ตั้งแต่สองเครือข่ายย่อยหรือมากกว่าเข้าด้วยกัน โดยใช้สายส่งข้อมูลความเร็วสูงครอบคลุมพื้นที่วงกว้าง (พื้นที่กว้างใหญ่กว่า MAN) หรือเป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หรือเครือข่ายครอบคลุมพื้นที่หลายๆจังหวัดภายในประเทศหรือระหว่างประเทศก็ได้ เช่น บริษัทที่มีสาขาตั้งอยู่ตามจังหวัดต่างๆ หรืออาจมีสาขาที่ต่างประเทศด้วย สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายของทุกสาขาเข้าด้วยกันผ่านเครือข่าย WAN เพื่อให้สามารถส่งข้อมูลและสื่อสารกันได้
Internet (Internetworking) • เป็นระบบเครือข่ายที่มีการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ ซึ่งอาจจะเป็นการนำเอา LAN MAN หรือ WAN มาเชื่อมต่อกันครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก
ชนิดของ LAN 1. Peer-to-Peer หรืออาจเรียกว่า “เวิร์คกรุ๊ป” (Workgroup) มีลักษณะคือ เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในระบบมีสิทธิในการร้องขอข้อมูลหรือบริการจากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆในเครือข่ายเท่าเทียมกัน และในขณะเดียวกันก็พร้อมที่จะส่งข้อมูลหรือรับคำร้องขอด้วยเช่นเดียวกัน เครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายขนาดเล็ก โดยทั่วไปควรเชื่อมต่อกันไม่เกิน 10 เครื่อง โดยที่ทุกเครื่องในเครือข่ายมีความสำคัญเท่ากันหมด
Peer-to-Peer Network - เหมาะกับระบบขนาดเล็กแผนกเล็กๆ หรือองค์กรขนาดเล็กที่ต้องการใช้ทรัพยากรร่วมกันและแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน
Peer-to-Peer Network ข้อดี คือ – ง่ายในการติดตั้งทั้งด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ - ใช้งบประมาณลงทุนด้านระบบปฏิบัติการต่ำ - ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระบบต่ำ ข้อเสีย คือ - มีประสิทธิภาพและความเร็วค่อนข้างต่ำ เนื่องจากมีการใช้ข้อมูลและทรัพยากรร่วมกัน ทำให้สมรรถนะของเครื่องและระบบต่ำลง - มีข้อจำกัดเรื่องขนาดของเครือข่าย เครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายมีขนาดจำกัด หากเพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมากขึ้น ประสิทธิภาพของระบบจะต่ำลง - ข้อมูลมีความปลอดภัยต่ำ
ชนิดของ LAN 2. Client/Server Networks เป็นชนิดของเครือข่ายที่ได้รับความนิยมใช้กันแพร่หลาย มีการแบ่งแยกหน้าที่ของเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละประเภทออกจากกันอย่างชัดเจน โดยมีลักษณะคือ ในระบบเครือข่ายจะมีคอมพิวเตอร์หลักเป็นศูนย์กลางของระบบ เรียกว่า เครื่องแม่ข่าย หรือ เซิร์ฟเวอร์ (Server) ทำหน้าที่ดูแลจัดการเครือข่าย และให้บริการแก่คอมพิวเตอร์ผู้ใช้บริการอื่นๆที่เชื่อมต่อกับระบบซึ่งเรียกว่า เครื่องลูกข่าย หรือ ไคลเอนต์
Client/Server Networks • คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายจะแบ่งปันการประมวลผลและการทำงานกับหน่วยความจำสำรอง (Storage) กับเครื่องเซิร์ฟเวอร์ผู้ให้บริการ • Server: ผู้ให้บริการด้านต่างๆ เช่นไฟล์ เครื่องพิมพ์ Client: ผู้ขอใช้บริการจาก Server • ข้อเสีย คือ - การเชื่อมโยงและการติดตั้งเครือข่ายทำได้ยากกว่า - ต้นทุนค่าระบบปฏิบัติการสูงกว่า - ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาระบบสูง
Client/Server Networks • ข้อดี คือ - ระบบมีประสิทธิภาพการทำงานสูงกว่าเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer และโดยทั่วไปจะมีผู้เชี่ยวชาญคอยดูแลจัดการระบบเครือข่าย - สามารถขยายขนาดของระบบหรือเพิ่มจำนวนคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายได้ไม่จำกัด จึงสามารถรองรับการเติบโตขององค์ขนาดใหญ่ได้ดี - มีระบบรักษาความปลอดภัยของข้อมูลที่ดีกว่าเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer
Client-Server Network Client ขอบริการจาก Server Server ให้บริการและส่งผลลัพธ์กลับไปยัง Client
ข้อมูลบนระบบเครือข่ายจะถูกแบ่งเป็นส่วนย่อย (Packet) แล้วส่งไปยังปลายทาง แล้วที่ปลายทางคอมพิวเตอร์จะทำการรวม Packet ที่ได้รับมาประกอบกลับรวมกันเป็นข้อมูลเดิม • การสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ (ซึ่งอาจต่างชนิดกัน) สามารถเข้าใจกันได้ทุกเครื่องโดยใช้ภาษาหรือกฎเดียวกันหมดเรียกว่า Protocol เช่น TCP/IP IPX/SPX และ NetBEUI
อุปกรณ์เพิ่มเติมในเครือข่ายอุปกรณ์เพิ่มเติมในเครือข่าย
Hub ฮับมักจะถูกใช้เป็นอุปกรณ์ศูนย์กลางการสื่อสารหรือการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์จำนวนมากภายใน LAN
Hub • ฮับแต่ละรุ่นจะมีจำนวนพอร์ต (Port) ที่ใช้เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกัน การทำงานของฮับคือเมื่อมีเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ส่งข้อมูลเข้ามายังฮับ ฮับทำหน้าที่นำสัญญาณที่ได้รับจากแต่ละพอร์ตมาทำการขยายหรือทวนสัญญาณแล้วส่งต่อไปยังพอร์ตอื่นๆที่เหลือทุกพอร์ต เครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆที่ได้รับข้อมูลต้องตรวจสอบส่วนหัว (Header) ของข้อมูล ถ้าข้อมูลถูกระบุว่าส่งมาถึงตนเองจึงรับเข้าไป แต่ถ้าไม่ใช่ข้อมูลของเครี่องตนก็ไม่ต้องรับข้อมูลและทิ้งไป
Switch • อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมโยงสัญญาณของอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายคล้ายฮับแต่มีความฉลาดกว่าฮับ และใช้สำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายย่อย (LANs) หลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกันได้
Switch • การทำงานของสวิตซ์คือ เมื่อมีเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ส่งข้อมูลเข้ามายังสวิตซ์ สวิตซ์จะรับข้อมูลจากพอร์ตผู้ส่งดังกล่าว ตรวจสอบที่อยู่ผู้รับที่ระบุในส่วนหัวของข้อมูล แล้วส่งออกไปยังอีกพอร์ตหนึ่งซึ่งเป็นพอร์ตที่เชื่อมต่อไปยังเครื่องผู้รับเท่านั้น โดยจะไม่ส่งข้อมูลออกไปยังเครื่องอื่นหรือเครือข่ายย่อยอื่นที่ไม่ใช่เครือข่ายของเครื่องผู้รับ ทำให้ลดปัญหาการจราจรคับคั่งของเครือข่ายโดยรวมได้
Router • เราเตอร์ (Router) เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่มีความฉลาด ทำหน้าที่เชื่อมโยงระบบเครือข่ายเข้าด้วยกัน โดยสามารถเชื่อมต่อ LAN ที่ต่างชนิดกันได้ เช่น Ethernet และ Token-ring • เราเตอร์มีหน้าที่สำคัญคือ กำหนดหรือเลือกเส้นทางในการรับ-ส่งข้อมูลจากเครือข่ายคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งหรือเครือข่ายอินเทอร์เน็ต
รูปแบบการเชื่อมโยงระบบเครือข่าย (Network Topology) • เป็นรูปแบบการนำคอมพิวเตอร์มาเชื่อมโยงกัน แต่ละแบบมีความเหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกัน • BUS • Ring • Star • หมายเหตุ โหนด (Node) หมายถึง อุปกรณ์ที่นำมาเชื่อมต่อกันในระบบเครือข่าย อาจเป็น คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์และอื่น ๆ เป็นต้น
การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (BUS) ในเครือข่ายมีสายนำสัญญาณรับ-ส่งข้อมูลหลักหนึ่งสาย โดยโหนดทุกโหนดเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่สายนี้
การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (BUS) การส่งข้อมูลจะเป็นลักษณะการช่วงชิงใช้สายนำสัญญาณรับ-ส่งข้อมูลหลักของเครือข่าย โดยจะมีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่จะส่งข้อมูลในเครือข่ายได้ หากโหนดอื่นต้องการส่งข้อมูล ต้องรอจนกว่าสายนำสัญญาณรับ-ส่งข้อมูลหลักของเครือข่ายว่างเสียก่อน
การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (BUS) ข้อดี 1. ใช้สื่อหรือสายนำสัญญาณในการเชื่อมต่อเครือข่ายค่อนข้างน้อย 2. สามารถเพิ่มหรือลดจำนวนโหนดได้โดยไม่กระทบระบบโดยรวม 3. ถ้ามีโหนดเสียจะไม่กระทบการทำงานของระบบโดยรวม ข้อเสีย อาจเกิดการชนกันของข้อมูล (Collision) ถ้าโหนดในเครือข่ายตั้งแต่สองโหนดขึ้นไปส่งข้อมูลพร้อมกัน
การเชื่อมต่อแบบวงแหวน (RING) เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อที่โหนดแต่ละโหนดเชื่อมต่อเรียงกันไปเป็นวงกลม โหนดสุดท้ายเชื่อมต่อกับโหนดแรก ให้สิทธิ์ในการส่งข้อมูลแก่โหนดเพียงหนึ่งโหนดในช่วงเวลาใดช่วงเวลาหนึ่ง ข้อมูลที่รับ-ส่งจะถูกส่งจากโหนดต้นทางไปยังโหนดถัดๆไปตามลำดับโหนดที่เชื่อมต่อกันเป็นวงกลมอยู่ในเครือข่ายจนถึงโหนดผู้รับปลายทาง ไม่มีคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางของการรับ-ส่งข้อมูล และการส่งข้อมูลต้องทำในทิศทางเดียวกัน
การเชื่อมต่อแบบวงแหวน (RING) ข้อดี ไม่มีการชนกันของข้อมูล ข้อเสีย ถ้าสายสื่อสารเกิดชำรุดเสียหายหรือขาดออกจากกัน จะส่งผลให้ระบบเครือข่ายล้มเหลวไม่สามารถใช้งานได้ หรือ มีโหนดเสียจะกระทบกับการทำงานของระบบ
การเชื่อมต่อแบบรูปดาว (STAR)
การเชื่อมต่อแบบรูปดาว (STAR) เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายที่ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย ในเครือข่ายมีอุปกรณ์ศูนย์กลางหรือเรียกว่า ฮับ (Hub) ทำหน้าที่ควบคุมดูแลการเชื่อมโยงและการรับ-ส่งข้อมูลของระบบ โดยที่โหนดทุกโหนดในเครือข่ายเชื่อมต่อเข้ากับฮับและสื่อสารระหว่างกันผ่านฮับ ข้อมูลที่รับส่งกันจะเดินทางจากโหนดผู้ส่งไปยังฮับและส่งต่อไปจนถึงโหนดปลายทาง
การเชื่อมต่อแบบรูปดาว (STAR) ข้อดี 1. ไม่มีการชนกันของข้อมูล 2. ถ้ามีโหนดเสียจะไม่กระทบกับการทำงานของระบบ ข้อเสีย ถ้าฮับหรืออุปกรณ์ศูนย์กลางเสีย จะทำให้ระบบเครือข่ายไม่สามารถใช้งานได้
เทคโนโลยีเครือข่าย • Ethernetเป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่ใช้กันมากที่สุดทั่วโลก อัตรราเร็ว 10 Mbps มีหลายชนิด เช่น 10base-2 , 10base-5 , 10base-T • Fast Ethernetหรือ 100base-T มีโครงสร้างรูปแบบของระบบเครือข่ายและสายสื่อสารเหมือนกับอีเทอร์เน็ต แต่ใช้การ์ดแลน (NIC card) ที่มีความเร็ว 100 Mbps ดังนั้นอัตราเร็วในการรับส่งข้อมูลของระบบสูงถึง 100 Mbps • Gigabit Ethernetเป็นเทคโนโลยีใหม่ของเครือข่ายอีเทอร์เน็ต ซึ่งมึความสามารถในการส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงถึง 1000 Mbps หรือ 1 Gbps
สื่อหรือสายนำสัญญาณ (Network Media) ใช้เชื่อมโยงโหนดแต่ละตัวเข้ากับระบบเครือข่าย • แบบใช้สาย • Twisted Pair, Coaxial Cable, Fiber Optic • แบบไร้สาย • Infrared light, Microwave, Satelliteetc.
อุปกรณ์เชื่อมโยงแบบใช้สาย (Cable)
A) Twisted pair : เป็นสายทองแดงหุ้มด้วยฉนวนบิดพันเกลียว • มี 2 ชนิดหลักคือ แบบที่มีชิลด์ (Shield) หรือมีการหุ้ม เรียกว่า STP (Shield Twisted-Pair) และชนิดที่ไม่มีชิลด์ หรือไม่มีการหุ้ม เรียกว่า UTP (Unshielded Twisted-Pair) • สายชนิด UTP เป็นสายนำสัญญาณที่นิยมใช้แพร่หลายทั่วโลก โดยเฉพาะในเครือข่ายแบบอีเทอร์เน็ต • การที่สายนำสัญญาณข้างในถูกจับคู่บิดพันไขว้เป็นเกลียวตลอดสาย เนื่องจากตามหลักการทางวิศวกรรมไฟฟ้าการบิดไขว้ดังกล่าวจะช่วยลดการรบกวนจากสัญญาณภายนอกระบบได้เป็นอย่างดี • ใช้ส่งข้อมูลได้ทั้งแบบสัญญาณอนาล็อกและดิจิตอล
A) Twisted pair: เป็นสายทองแดงบิดเกลียวหุ้มด้วยฉนวน • อัตราการรับ-ส่งข้อมูล คือ 1-100 Mbps • ข้อดีคือ ราคาถูก น้ำหนักเบา ติดตั้งง่าย เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น สายโทรศัพท์, สาย CAT 5 • ข้อเสีย คือ ถูกรบกวนจากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกได้ง่าย เช่น ฟ้าผ่า มอเตอร์ไฟฟ้า
B) Coaxial: เป็นสายทองแดงหุ้มด้วยฉนวน • อาจเรียกว่าสาย Coax เช่น สาย Cable TV • แบ่งเป็นแบบ Thick และ Thin • อัตราการรับ-ส่งข้อมูลสูงถึง 10 Mbps • ข้อดี อัตราการรับ-ส่งข้อมูลสูงกว่าสายคู่ตีเกลียว และมีสัญญาณรบกวนน้อยกว่า • ปัจจุบันใช้น้อยลง เนื่องจากราคาแพงกว่าและสายมีขนาดใหญ่กว่า ส่งผลให้การติดตั้งทำได้ยากกว่าเมื่อเทียบกับสาย UTP และความก้าวหน้าของ UTP ที่สามารถส่งข้อมูลได้เร็ว ติดตั้งง่ายกว่า มีราคาถูก จึงเป็นที่นิยมมากกว่า
C) Fiber Optic:เส้นใยแก้วนำแสง • แปลงสัญญาณข้อมูลเป็นสัญญาณแสงและส่งผ่านเส้นใยนำแสงไปยังปลายทาง เป็นสายนำสัญญาณที่มีประสิทธิภาพการรับ-ส่งข้อมูลดีและเร็วที่สุด • โครงสร้างภายในของสายประกอบด้วย แก้วซึ่งทำหน้าที่สะท้อนแสง ทำให้แสงซึ่งถูกส่งผ่านไปในปลายข้างหนึ่งสะท้อนไปมาตลอดแนวความยาวของสายนำสัญญาณไปออกที่ปลายอีกข้างหนึ่ง • มีคุณสมบัติในการป้องกันการรบกวนจากสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนภายนอกอื่นๆได้ดี • มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลสูงมากถึง 100 Mbps - 2 Gbps
C) Fiber Optic:เส้นใยแก้วนำแสง • สามารถใช้รับ-ส่งข้อมูลไปได้ในระยะทางไกลๆ ส่วนใหญ่ใช้เป็นสายนำสัญญาณของเส้นทางหลัก (Backbone) ในการรับส่งข้อมูลของระบบเครือข่าย ใช้เชื่อมโยงระหว่าง LANs และในเครือข่าย LAN ความเร็วสูง • ข้อดี ไม่มีปัญหาสัญญาณรบกวน อัตราความผิดพลาดในการส่งข้อมูลต่ำ ส่งสัญญาณได้ในระยะไกล • ข้อเสียคือ ราคาแพง และติดตั้งยาก เนื่องจากไม่สามารถงอตามมุมเวลาเดินสายได้ อย่างไรก็ตามปัจจุบันราคาเริ่มถูกลง
2. แบบไร้สาย Wireless Links • เป็นเทคโนโลยีที่ใช้ในการสื่อสาร โดยไม่ต้องเชื่อมแต่ละจุดด้วยสายนำสัญญาณอีกต่อไป เพราะในหลายกรณีไม่สามารถเชื่อมโยงด้วยสายได้ เช่น ระยะทางห่างไกลกันมาก • Microware: เป็นคลื่นความถี่สูงที่เดินทางเป็นเส้นตรง คลื่นที่ส่งจากผู้ส่งไปยังผู้รับ-สัญญาณจะต้องตรงกัน โดยปกติคลื่นไมโครเวฟส่งได้ไกลระยะ 30 ไมล์ • อัตราการรับ-ส่งข้อมูล 45 Mbps