ระบบเครือข่าย

ระบบเครือข่าย

1.การสื่อสารและเครือข่ายการสื่อสาร

             

              1.1 การสื่อสาร (Communication) คือ การส่งข่าวสารหรือเรื่องราวที่มีความหมายจากบุคคลฝ่ายหนึ่ง ที่เรียกว่า ผู้ส่ง ไปยังบุคคลฝ่ายหนึ่ง ที่เรียกว่า ผู้รับ สิ่งที่เรียกว่า ข่าวสารหรือเรื่องราวนั้นอาจมีหลายรูปแบบ เช่น จดหมายเป็นการสื่อสารด้วยข้อความ โทรศัพท์เป็นการสื่อสารด้วยเสียง โทรทัศน์เป็นการสื่อสารทั้งเสียงและภาพเคลื่อนไหว เป็นต้น วัตถุประสงค์ของการสื่อสารคือ การส่งสิ่งที่ผู้ส่งต้นทางต้องการให้ผู้รับปลายทางรับทราบถึงความหมายที่ส่งไป ซึ่งหากไปบรรลุจุดประสงค์นี้แล้ว ก็ถือว่าไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้น เช่น ในช่วงก่อนเปิดสถานีโทรทัศน์ ทางสถานีโทรทัศน์ได้เปิดคลื่นไว้แล้ว แต่ยังไม่มีการแพร่ภาพรายการมีแต่การส่งภาพสำหรับทดสอบ เครื่องส่ง/เครื่องรับ (Test Pattern) แล้วส่งสัญญาณเสียงทดสอบคลื่นความถี่คงที่ (Test Tone) เช่นนี้ ยังไม่ถือว่ามีการสื่อสารเกิดขึ้น

          

             การสื่อสารยุคใหม่ ที่เรียกว่า  โทรคมนาคม (Telecommunications) ซึ่งอาศัยสัญญาณไฟฟ้ารูปแบบต่างๆ เป็นสื่อในการส่งและรับข่าวสารนั้นมีจุดเริ่มต้นมากจากระบบโทรเลข ซึ้งใช้วิธีการเข้ารหัสด้วยตัวอักษรเป็นสัญญาณไฟฟ้าสั้นและยาวสำหรับส่งข้อความไปตามสายไฟฟ้า ต่อมาได้มีการพัฒนาขึ้นเป็นระบบโทรศัพท์ ซึ่งมีการแปลงเสียงพูดเป็นสัญญาณไฟฟ้าและส่งไปตามสายเพื่อแปลงกลับเป็นเสียงพูดที่เครื่องรับปลายทาง ระบบโทรเลขและระบบโทรศัพท์เป็นต้นกำเนิดของการสื่อสารในระบบเครือข่าย เนื่องจากมีจุดส่งและจุดรับหลายจุดผู้ส่งสามารถเลือกส่งให้ไปถึงผู้รับรายใดก็ได้ตามความต้องการ

                

                1.2 เครือข่ายสื่อสาร (Communication Network) ที่เล็กที่สุด จะต้องมีจุดรับส่งอย่างน้อย 3 จุด ถ้ามีเพียง 2 จุด ยังไม่เรียกว่าเป็นเครือข่าย แต่เรียกว่าการต่อสายตรง การเชื่อมต่อระหว่างจุดต่างๆในเครือข่ายให้ทั่วถึงโดยตรง (หมายถึงแต่ละจุดต้องเชื่อมต่อกับจุดอื่นๆโดยตรงทุกจุด) นั้น กรณีที่จะประหยัดสายเชื่อมต่อที่สุด คือ การเชื่อมต่อระหว่าง 3 จุด ซึ่งใช้เพียง 3 เส้น ในขณะที่การเชื่อมต่อระหว่าง 4 จุด ต้องใช้ถึง 6 เส้น1.การสื่อสารและเครือข่ายการสื่อสาร

              

              1.1 การสื่อสาร (Communication) คือ การส่งข่าวสารหรือเรื่องราวที่มีความหมายจากบุคคลฝ่ายหนึ่ง ที่เรียกว่า ผู้ส่ง ไปยังบุคคลฝ่ายหนึ่ง ที่เรียกว่า ผู้รับ สิ่งที่เรียกว่า ข่าวสารหรือเรื่องราวนั้นอาจมีหลายรูปแบบ เช่น จดหมายเป็นการสื่อสารด้วยข้อความ โทรศัพท์เป็นการสื่อสารด้วยเสียง โทรทัศน์เป็นการสื่อสารทั้งเสียงและภาพเคลื่อนไหว เป็นต้น วัตถุประสงค์ของการสื่อสารคือ การส่งสิ่งที่ผู้ส่งต้นทางต้องการให้ผู้รับปลายทางรับทราบถึงความหมายที่ส่งไป ซึ่งหากไปบรรลุจุดประสงค์นี้แล้ว ก็ถือว่าไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้น เช่น ในช่วงก่อนเปิดสถานีโทรทัศน์ ทางสถานีโทรทัศน์ได้เปิดคลื่นไว้แล้ว แต่ยังไม่มีการแพร่ภาพรายการมีแต่การส่งภาพสำหรับทดสอบ เครื่องส่ง/เครื่องรับ (Test Pattern) แล้วส่งสัญญาณเสียงทดสอบคลื่นความถี่คงที่ (Test Tone) เช่นนี้ ยังไม่ถือว่ามีการสื่อสารเกิดขึ้น

            

          1.2 เครือข่ายสื่อสาร (Communication Network) ที่เล็กที่สุด จะต้องมีจุดรับส่งอย่างน้อย 3 จุด ถ้ามีเพียง 2 จุด ยังไม่เรียกว่าเป็นเครือข่าย แต่เรียกว่าการต่อสายตรง การเชื่อมต่อระหว่างจุดต่างๆในเครือข่ายให้ทั่วถึงโดยตรง (หมายถึงแต่ละจุดต้องเชื่อมต่อกับจุดอื่นๆโดยตรงทุกจุด) นั้น กรณีที่จะประหยัดสายเชื่อมต่อที่สุด คือ การเชื่อมต่อระหว่าง 3 จุด ซึ่งใช้เพียง 3 เส้น ในขณะที่การเชื่อมต่อระหว่าง 4 จุด ต้องใช้ถึง 6 เส้น

           

                อย่างไรก็ตาม การเชื่อมต่อเครือข่าย ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อแบบทั่วถึงโดยตรงเสมอไปอาจกำหนดให้จุดใดจุดหนึ่งเป็นจุดศูนย์กลาง และเชื่อมต่อจุดที่เหลือเข้าหาจุดศูนย์กลาง หรือ อาจวางจุดต่างๆ บนเส้นรอบวงของวงกลม แล้วโยงจุดที่อยู่ถัดไปจนครบรอบวงกลม การเชื่อมต่อด้วยวิธีที่ต่างกัน ก็จะมีวิธีการรับส่งสัญญาณระหว่างจุดส่งกับจุดรับที่ต้องการไม่เหมือนกันวิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมี 3 แบบคือ แบบ Star แบบ Bus แบบ Ring  ส่วนวิธีการรับส่งสัญญาณที่แตกต่างกันเราเรียกว่าเกณฑ์วิธีของเครือข่าย (Network Protocol) ตัวอย่างเกณฑ์วิธีที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายคือ TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)

การต่อแบบ Bus

    การต่อแบบ Ring  

     

การต่อแบบ Star

2. เครือข่ายคอมพิวเตอร์

              แต่เดิมนั้น คอมพิวเตอร์มีบทบาทเป็นเพียงเครื่องคำนวณและเครื่องจัดเก็บข้อมูล แต่ในปัจจุบันนี้ คอมพิวเตอร์มีบทบาทเพิ่มขึ้นอีกอย่างหนึ่ง คือเครื่องมือสื่อสารด้วย ในบทบาทใหม่นี้ เป็นการนำเอาคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องมาเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายเพื่อให้สามารถรับส่งและรับข้อมูลระหว่างกันได้ ข้อมูลที่ส่งและรับนั้นอาจประกอบด้วยข้อมูลหลายชนิด เช่น ข้อความ ภาพวาด ภาพนิ่ง หรือ ภาพเคลื่อนไหว และ เสียง เป็นต้น คอมพิวเตอร์ในปัจจุบันนี้สามารถจัดเก็บข้อมูลหลากหลายแบบเช่นนี้ได้ ซึ่งเราเรียกการทำงานแบบนี้ว่า มัลติมีเดีย (Multimedia) ซึ่งแปลว่า “สื่อประสม” แต่ไม่ว่าจะเก็บข้อมูลแบบใดก็ตาม ล้วนแต่ต้องเข้ารหัส ดิจิตอล ซึ่งประกอบไปด้วยเลข 1 กับเลข 0 (เป็นระบบเลขฐานสอง)

              การส่งและรับข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์นั้น สามารถทำการส่งและรับข้อมูลได้ทั้งโดยการใช้สาย (Wired Communications) และระบบแบบไร้สาย (Wireless Communications) ในระบบที่ใช้สายนั้นเรียกว่าสาย มีทั้งที่เป็นสายไฟฟ้าทำด้วยทองแดง และ เป็นเคเบิลใยแก้วนำแสง (Optical Fiber) เราเรียก “สาย”หรือคลื่นวิทยุในกรณีที่ไร้สาย ว่า ตัวกลาง (Media) ดังนั้น ตัวกลางคือ สื่อที่ทำหน้าที่พาข่าวสารข้อมูลจากจุดส่งไปยังจุดรับ

                2.1     องค์ประกอบพื้นฐานของระบบสื่อสารข้อมูล    ระบบสื่อสารข้อมูลมีองค์ประกอบพื้นฐาน คือ

                  1.   อุปกรณ์ส่งข้อมูล (Sender) เป็นฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์พร้อมอุปกรณ์เชื่อมต่อที่อยู่ด้านต้นทาง

                  2.   อุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver) เป็นฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์พร้อมอุปกรณ์เชื่อมต่อที่อยู่ด้านปลายทาง

                  3.   เกณฑ์วิธีหรือโพโทคอล (Protocol) คือ กฎ ระเบียบ หรือวิธีการที่ใช้เป็นข้อกำหนดในการสื่อสาร

                  4.   ซอฟต์แวร์ (Software) ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการหรือซอฟต์แวร์พิเศษซึ่งมีความสามารถในการรับส่งข้อมูลได้ด้วย เช่น Windows NT, UNIX, Novell’s NetWare

                  5.    ข่าวสาร (Message) คือ เรื่องราวที่มีความหมายที่ผู้ส่งต้องการสื่อไปยังผู้รับ

               6.     ตัวกลาง (Media) คือ สายไฟฟ้าหรือใยแก้วนำแสง หรือคลื่นวิทยุ หรือลำแสง ซึ่งทำหน้าที่พาข้อมูลข่าวสารจากต้นทางไปยังปลายทาง

                2.2     ขั้นตอนของการสื่อสารข้อมูล   ข่าวสารประกอบด้วยข้อมูลชนิดต่างๆ ที่อุปกรณ์ส่งข้อมูลแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสม โดยระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของอุปกรณ์ส่งข้อมูลให้สอดคล้องกับข้อกำหนดของเกณฑ์วิธี และให้เหมาะสมกับตัวกลาง จากนั้นจะถูกส่งผ่านตัวกลางไปยังอุปกรณ์รับข้อมูลที่ปลายทาง

                        ในกรณีของเครือข่ายที่มีจุดรับ – ส่งจำนวนหลายจุด การเลือกจุดรับสามารถทำได้โดยการกำหนดให้แต่ละจุดมีหมายเลขประจำตัวเช่นเดียวกับหมายเลขโทรศัพท์นั้นเอง

                 2.3   ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์   เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่พบเห็นได้ทั่วไปคือ ระบบเครือข่ายเฉพาะที่ (Local Area Network: LAN) ระบบนี้จะใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ที่อยู่ใกล้กัน เช่น ภายในบ้าน ภายในสำนักงานเดียวกัน อุปกรณ์ที่ใช้ต่อเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ ได้แก่

                    1. ฮับ (Hub) เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ มีรูปร่างเป็นกล่องสี่เหลี่ยมที่มีช่องเสียบสายจำนวนหลายช่อง (1ช่องสำหรับคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง) ตามปกติมักจะมีหลอดไดโอดเปล่งแสงสำหรับแสดงสถานะของแต่ละช่องในขณะนั้น Hub เป็นจุดศูนย์กลาง ของระบบเครือข่ายแบบ Star

                        2.  แผนวงจรแลน (LAN Card) เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ในรูปแผงวงจรหลับติดตั้งบนเมนบอร์ดขอคอมพิวเตอร์ แต่คอมพิวเตอร์บางรุ่นอาจมีอุปกรณ์นี้อยู่บนเมนบอร์ดเรียบร้อยแล้ว คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่จะเชื่อมต่อกับเครือข่ายจะต้องมีอุปกรณ์นี้ซึ่งเป็นตัวกำหนดหมายเลขประจำตัวคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นๆ

                  เครือข่ายอินเทอร์เน็ต  เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์จำนวนมากที่กระจายอยู่ทั่วโลก สิ่งสำคัญที่นักเรียนควรทราบเกี่ยวกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตใยชั้นนี้มีสองอย่างคือ

                       1.อุปกรณ์จัดเส้นทาง หรือเราเตอร์ (Router) คืออุปกรณ์หาเส้นทางอัตโนมัติในการส่งข้อมูล

                       2.เลขที่อยู่ไอพี (IP Address) คือเลขที่ประจำเครื่องแม่ข่ายแต่ละเครื่องที่เชื่อมต่อในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบการทำงานของอุปกรณ์จัดเส้นทางอาศัยการรับรู้เลขที่ไอพี ทำให้เกิดการหาเส้นทางสำหรับการส่งข่าวสารข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ  

อุปกรณ์เครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

Hub

LAN Card

สาย UTP

             

ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อาจสรุปได้ดังต่อไปนี้

              1 ในระบบเครือข่ายในบริเวณเฉพาะที่ การเชื่อมต่อเครือข่ายให้ประโยชน์ในด้านการใช้ข้อมูลร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ข้อมูลในฐานข้อมูลเดียวกันทำให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้องและเป็นปัจจุบันมากที่สุด และยังให้ประโยชน์ในการใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น อุปกรณ์ประเภทเครื่องพิมพ์ (Pinter) เครื่องกราดตรวจ (Scanner) นอกจากนี้ยังทำงานเอกภาพและประสิทธิภาพมากขึ้น

               2 ในระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต เนื่องจากระบบนี้เป็นระบบใหญ่ที่มีการเชื่อมต่อโยงกันทั่วโลก ผลประโยชน์และผลกระทบจึงมีกว้างไกลมาก สิ่งที่เรารู้จักและนำมาใช้ประโยชน์ทุกวันนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น ยังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องซึ่งจะนำมาซึ่งสิ่งใหม่ๆ อีกมากมาย ตัวอย่างประโยชน์ที่เรานำมาใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ การสื่อสารด้วยไปรษณีย์อิเล็กเทอนิกส์ (E-mail) การสืบค้นข้อมูลจากเว็บไซต์ การศึกษาแบบ E-Learning การพาณิชย์อิเล็กเทอนิกส์ (E-Commerce) และการธนาคารอิเล็กเทอนิกส์ (E-Banking)

               3 ในระบบเครือข่ายร่วมปฏิบัติ เป็นระบบเครือข่ายที่ทำให้เกิดการรวมพลังของคอมพิวเตอร์เครือข่ายมาทำงานร่วมกัน ขณะที่มีการนำระบบนี้มาใช้ในงานวิจัยเพื่อถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่กระจายอยู่ในประเทศต่างๆ ทั่วโลกสามารถสมัคเข้าร่วมโครงการวิจัยได้ และแต่ละเครื่องจะได้รับส่วนแบบของงานคำนวณมาทำ สมรรมนะของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในเครือข่ายจึงยิ่งกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใดๆในโลก ทำให้งานวิจัยสามารถสำเร็จลุล่วงได้ในเพียงไม่กี่ปี แทนที่จะต้องใช้เวลานานนับ สิบๆปี

คำศัพท์ที่ควรรู้

ภาษาไทย	ภาษาอังกฤษ
การสื่อสาร โทรคมนาคม เครือข่ายสื่อสาร โครงแบบเครือข่าย เกณฑ์วิธี ข่าวสาร ตัวกลาง เครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ (LAN) ฮับ แผ่นวงจรแลน อุปกรณ์จัดเส้นทาง เลขที่อยู่ไอพี	Communication Telecommunication Communication Network Network Configuration Protocol Message Media LAN Area Network Hub LAN Card Router IP Address