Networking

1. Networking

2. Telecommunication • คือการสื่อสารข้อมูลสารสนเทศโดยวิธีการทาง Electronic และโดยทั่วไปจะค่อนข้างไกล • ในอดีตจะส่งเฉพาะเสียง (voice) ในปัจจุบันสามารถส่งสัญญาณ digital ได้

3. Information Superhighway • คือเครือข่ายการส่งข้อมูล digital ความเร็วสูง ครอบคลุมระดับประเทศหรือทั่วโลก และคนทั่วไปสามารถเข้าถึงเครือข่ายนั้นได้

4. องค์ประกอบของระบบ Telecommunications • Computers เพื่อประมวลสารสนเทศ • Terminals หรือ input/output devices เพื่อรับส่งข้อมูล • Communications channels: เช่นสายโทรศัพท์ ใยแก้วนำแสง • Communications processors: เพื่อสนับสนุนหน้าที่ของการรับและส่งข้อมูล เช่น modems, multiplexers • Communication software

5. Protocols • คือกฎและขั้นตอนของการรับส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์บนเครือข่าย

6. ชนิดของสัญญาณ • Analog signal เป็นรูปคลื่นแบบต่อเนื่อง • Digital signal เป็นรูปคลื่นแบบแยกออกจากกัน

7. Modem • MOdulation/DEModulation คืออุปกรณ์ในการเปลี่ยนสัญญาณ digital ให้เป็น analog และ analog ให้เป็น digital • อุปกรณ์ดังกล่าวใช้สำหรับส่งสัญญาณคอมพิวเตอร์ผ่านสายโทรศัพท์

8. Types of Communications Channels • Wire • Twisted Pair • Coaxial Cable • Fiber Optics • Wireless • Microwave • Satellite

9. Twisted Pair • แบ่งได้เป็นสองชนิดคือ Twisted Pair และ Unshielded Twisted Pair • เป็นสายทองแดงที่นำมาไขว้กันเพื่อลดสัญญาณรบกวน • จุดเด่น: ราคาถูก ติดตั้งง่าย • จุดด้อย: สามารถส่งได้ไม่ไกล ความเร็วไม่สูงนัก • ปัจจุบันเป็นที่นิยมในการเดินเครือข่ายท้องถิ่น (Lan)

10. Coaxial Cable • เป็นสายทองแดงมีลักษณะสายอากาศโทรทัศน์ • จุดเด่น: ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี สามารถส่งสํญญาณได้ไกลกว่า twisted pair • จุดด้อย: ติดตั้งลำบากและแพงกว่า twisted pair • ปัจจุบันนิยมใช้ในการเดินในสถานที่ที่มีสัญญาณรบกวน หรือใช้เดินในระยะไกล

11. Fiber Optics • ใช้แสงเป็นตัวนำสัญญาณ • ไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นแม่เหล็ก • จุดเด่น: ส่งข้อมูลได้เร็วในระยะทางที่ไกลมาก น้ำหนักเบา ทนทาน • จุดด้อย: ติดตั้ง ซ่อมแซมลำบาก ราคาแพง • ปัจจุบันนิยมใช้เป็น backbone ของระบบเครือข่าย

12. Microwave • เหมาะกับงานที่ต้องการส่งข้อมูลที่มีปริมาณมาก ระยะไกล และการเดินสายไม่คุ้มค่า • คลื่น microwave วิ่งเป็นเส้นตรง และโลกโค้งทำให้แต่ละสถานีอยู่ห่างกันได้เพียง 40-50 กิโลเมตร

13. Satellites • เหมาะกับงานที่ต้องการส่งข้อมูลที่มีปริมาณมาก ระยะไกลมากๆ • ดาวเทียมดังกล่าวจะอยู่ที่ระดับ 35,200 กิโลเมตร (22,000ไมล์) จากโลก • หากต้องการส่งข้อมูลให้ครอบคลุมทั่วโลกจะใช้ดาวเทียมสามดวง

14. Transmission Speed(ความเร็วในการส่งข้อมูล) • ความเร็วในการส่งข้อมูลมีหน่วยวัดเป็น bits per second (bps) หรือเรียกว่า baud rate สื่อ ความเร็ว Microwave 100 MBPS Satellite 100 MBPS Twisted wire 150 MBPS Coaxial cable 200 MBPS Fiber-optic cable 10 GBPS

15. ปัจจัยที่ใช้กำหนด communication channelที่จะเลือกใช้ • ระบบงาน • ปริมาณผู้ใช้ในระบบ • ระยะทาง

16. ระบบงาน - ความเร็ว ระบบงาน ความเร็ว (ต่อวินาที) • ส่งข้อมูลทั่วไป 10 MB • ส่งข้อมูลภาพ 100 MB • ส่งภาพเคลื่อนไหว > 100 MB

17. Twisted wire VS Fiber-Optic เปรียบเทียบระหว่างสาย Twisted wire และ Fiber-Optic ในระบบ Lan ข้อได้เปรียบของสาย fiber optic มิได้อยู่ที่ความเร็วในการส่งข้อมูล แต่อยู่ที่ • สามารถส่งได้ไกลกว่า โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณ • ปลอดจากการรบกวนจากสัญญาณไฟฟ้า • ความปลอดภัยของข้อมูล

18. Bandwidth • คือความสามารถของ communication channel ในการที่จะรองรับความถี่ ต่ำสุด ถึง สูงสุด

19. Bandwidth • ตัวอย่าง voice-grade channel สามารถส่งคลื่นที่มีความถี่ระหว่าง 30 - 3400 hertz (Hz) เพราะฉนั้นจะมี bandwidth เท่ากับ 3100 hertz (Hz) 3400 Hz 30 Hz

20. Bandwidth • ในการส่งข้อมูล commnunication จะใช้ ความถี่ช่วงหนึ่ง ในการรับส่งข้อมูล • หาก communication channel มี bandwidth ที่กว้างจะสามารถส่งพร้อมกันได้มากกว่าหนึ่งสื่อ 500 KHz VIDEO VOICE DATA 300 Hz

21. Baseband and Broadband • Baseband (narrowband) bandwidth ทั้งหมดจะใช้งานไปกับช่องสัญญาณเพียงช่องเดียว • Broadband (wideband) จะใช้ bandwidth บางส่วนในการส่งสัญญาณต่อหนึ่งช่อง Broadband Baseband

22. Network Topologiesรูปแบบการต่อเชื่อม • The Star network • The Ring Network • The Bus Network

23. Bus Host CPU Ring Star Network Topologies

24. การส่งข้อมูลบน Network • ไม่ว่าจะเป็น Topology แบบไหนก็ตาม ณ ขณะใดขณะหนึ่งเพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่ส่งข้อมูลได้

25. Host CPU The Star Topology • จะต้องมี Host Computer ต่อเชื่อมกับเครื่องเล็กๆ • มักใช้กับระบบ Mainframe ที่เป็นแบบ Centralized Processing • ปัญหาหลักของระบบนี้คือเสี่ยงต่อความเสียหายได้ง่าย (vulnerability) เพราะการติดต่อสื่อสารระหว่างจุดต้องผ่าน host computer

26. The Ring Topology • คอมพิวเตอร์จะต่อเชื่อมกันเป็นวงแบบปิด (closed loop) • ในวงจะมีสัญญาณซึ่งเรียกว่า token ซึ่งสัญญาณ token จะวิ่งวนอยู่ใน loop • เครื่องที่ได้รับสัญญาณ token จะเป็นเครื่องที่สามารถส่งข้อมูลได้ • หากเครื่องที่ได้รับสัญญาณ token ไม่ต้องการที่จะส่งข้อมูล ก็จะปล่อย token ผ่านไป

27. The Ring Topology • ในทางปฏิบัติ หากเราต่อ ring จะก่อให้เกิดความเสียหายได้ง่าย เนื่องจากสายขาดหรือชำรุด ซึ่งจะทำให้ทั้งระบบติดต่อกันไม่ได้

28. The Ring Topology • วิธีแก้ไขทำได้โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า HUB หรือ Media Access Unit (MAU) โดยอุปกรณ์ดังกล่าวจะทำหน้าที่เป็น ring กันภายในแทน MAU

29. The Bus Topology • การต่อจะมีเส้นหลักอยู่หนึ่งเส้น และอุปกรณ์ต่างๆ สามารถต่อเชื่อมสัญญาณออกไป ณ ตำแหน่งไหนก็ได้ ทำให้การเพิ่มจำนวนเป็นไปด้วยความสะดวก • การต่อในรูปแบบของ Bus เป็นที่นิยมมากในการต่อระบบ Lan (Local Area Network)

30. The Bus Topology • การต่อแบบ BUS เราสามารถต่อย่อยลงไปอีกซึ่งเราเรียก BUS WITH SPUR

31. The Bus Topology • ในทางปฏิบัติ หากเราต่อ ring จะก่อให้เกิดความเสียหายได้ง่าย เนื่องจากสายขาดหรือชำรุด ซึ่งจะทำให้ระบบติดต่อกันไม่ได้

32. The Bus Topology • วิธีแก้ไขทำได้โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า HUB หรือ Media Access Unit (MAU) โดยอุปกรณ์ดังกล่าวจะทำหน้าที่เป็น BUS กันภายในแทน MAU

33. ข้อเสียของการใช้ Hub ในกรณี Bus Topology • ต้องเสียเงินซื้ออุปกรณ์ดังกล่าวเพิ่มเติม • การเดินสายที่เปลืองระยะทางมากขึ้น • การเพิ่มจำนวนเครื่องจะถูกจำกัดโดยจำนวน port ของ Hub

34. การส่งข้อมูลสำหรับ BUS Topology • ในขณะใดขณะหนึ่ง จะมีเพียงคู่ใดคู่หนึ่งที่สื่อสารกันได้ • หากเครื่องที่จะส่งจะต้องรอฟังสัญญาณ ถ้าว่างจึงจะทำการส่งได้ • ในกรณีที่มีตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปส่งพร้อมกัน จะทำให้การส่งของผู้ส่งทั้งหมดล้มเหลว • ระบบจะแจ้งให้ผู้ส่งทั้งหมดทราบว่าล้มเหลว • ผู้ส่งแต่ละเครื่องจะรอด้วยเวลาเชิงสุ่มแล้วทำการส่งใหม่ • Protocol ดังกล่าวเรียก Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection (CSMA/CD)

35. รูปแบบการต่อในธรรมศาสตร์รูปแบบการต่อในธรรมศาสตร์ ท่าพระจันทร์ นิติฯ พาณิชย์ รัฐศาสตร์ ฯลฯ RCU RCU วิทยาศาสตร์ฯ แพทย์ วิศวฯ ฯลฯ รังสิต

36. คำถาม??? • หากคอมพิวเตอร์ในธรรมศาสตร์ใช้ Bus Topology ดังปรากฏในรูปที่แล้วซึ่งมีคอมพิวเตอร์ใช้งานพร้อมกันกว่า 1,000 เครื่อง น่าจะก่อให้เกิดปัญหาสัญญาณชนกันบ่อยมาก แต่เหตุใดเราจึงไม่ค่อยพบปัญหาดังกล่าวเลย?