หน่วยที่ 5

หน่วยเรียนที่ 5  ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

    ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ( COMPUTER NETWORK )
หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป เข้าด้วยกันด้วยสายเคเบิล หรือสื่ออื่นๆ เพื่อให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ใน เครือข่ายสามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้อุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่ายร่วมกันได้

2.องค์ประกอบของการส่งข้อมูล

มีองค์ประกอบที่สำคัญ 5 ส่วน คือ
1. ผู้ส่ง (Sender)
2. ผู้รับ (Receiver)
3. ข้อมูล (Data)
4. โปรโตคอล (Protocol)
5. อุปกรณ์สื่อกลาง (Transmission Medium)

แผนภาพที่  5.1 แสดงองค์ประกอบของการส่งข้อมูล

3.ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
     

     ทำให้เกิดการสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ที่รวดเร็วขึ้น ทำให้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่ต่อร่วมเครือข่ายกันนั้นสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ สรุปได้ดังต่อไปนี้

3.1 ระบบเครือข่ายในบริเวณเฉพาะที่

       ให้ประโยชน์ในด้านการใช้ข้อมูลร่วมกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ข้อมูลในฐานข้อมูลเดียวกันทำให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้อง และเป็นปัจจุบันมากที่สุด เช่นอุปกรณ์ประเภทเครื่องพิมพ์ (Pinter) เครื่องกราดตรวจ (Scanner)

แผนภาพที่  5.2  ตัวอย่างเครื่องพิมพ์ (Pinter)

แผนภาพที่  5.3  ตัวอย่างเครื่องกราดตรวจ ( Scanner )

3.2 ระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต
    เป็นระบบใหญ่เชื่อมต่อโยงกันทั่วโลก ตัวอย่าง ประโยชน์ที่เรานำมาใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ การสื่อสารด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (E-mail) การศึกษาแบบ E-Learning

แผนภาพที่  5.4  องค์ประกอบของการศึกษา E - Learning

3.3 ระบบเครือข่ายร่วมปฏิบัติ
     เป็นระบบเครือข่ายที่ทำให้เกิดการรวมพลังของคอมพิวเตอร์เครือข่ายมาทำงานร่วมกัน ขณะที่มีการนำระบบนี้มาใช้ในงานวิจัย เพื่อถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่กระจายอยู่ในประเทศต่างๆ ทั่วโลกสามารถสมัครเข้าร่วมโครงการวิจัยได้ และ แต่ละเครื่องจะได้รับส่วนแบบของงานคำนวณมาทำ สมรรถนะของคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในเครือข่าย จึงยิ่งกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใดๆ ในโลกทำให้งานวิจัยสามารถสำเร็จลุล่วงได้ในเพียงไม่กี่ปี แทนที่จะต้องใช้เวลานานนับสิบๆ ปี

4.ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

      เครือข่ายสื่อสารของคอมพิวเตอร์อาจมีขนาดใหญ่ หรือขนาดเล็กอาจเป็นส่วนบุคลหรือสาธารณะ และอาจจะเป็นแบบไร้สายหรือใช้สายหรือใช้ทั้งสองแบบร่วมกัน ในทำนองเดียวกันเครือข่ายขนาดเล็กอาจจะมีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายขนาดใหญ่ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้งานในปัจจุบันสามารถแยกได้ 3 ประเภทใหญ่ ดังนี้

4.1 LAN (Local Area Network) เครือข่ายบริเวณเฉพาะที่

     การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในพื้นที่ใกล้กัน เช่น การเชื่อมต่อในตึกเดียวกัน หรือห้องเดียวกัน การเชื่อมต่อในมหาวิทยาลัย โดยส่วนมากจะใช้สายเคเบิล ในการติดต่อสื่อสารกัน

แผนภาพที่ 5.5  การเชื่อมต่อระบบเครื่อข่ายบริเวณเฉพาะที่ (LAN)

4.2 MAN (Metropolitan Area Network) เครือข่ายบริเวณนครหลวง

        เป็นการนำระบบ LAN หลายๆ LAN ที่มีพื้นที่อยู่ใกล้เคียงกันอาจตั้งอยู่ ห่างไกลกันในช่วง 5 ถึง 50 กิโลเมตร มาเชื่อมต่อกัน มักจะเป็นบริษัทหรือ หน่วยงานขนาดใหญ่

แผนภาพที่  5.6  การเชื่อมต่อระบบเครื่อข่ายบริเวณนครหลวง (MAN)

4.3 WAN (Wide Area Network) เครือข่ายบริเวณกว้าง

      เป็นระบบเครือข่ายที่ติดตั้งใช้งานอยู่ในบริเวณกว้าง เช่น ระบบเครือข่ายที่ติดตั้งใช้งานทั่วโลก เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ที่อยู่ห่างไกลกันเข้าด้วยกัน อาจจะต้องเป็นการติดต่อสื่อสารกันในระดับประเทศ ข้ามทวีปหรือทั่วโลกก็ได้ในการเชื่อมการติดต่อนั้นจะต้องมีการต่อเข้ากับระบบสื่อสารขององค์การโทรศัพท์หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทยเสียก่อน เพราะจะเป็นการส่งข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ในการติดต่อสื่อสารกันโดยปกติมีอัตราการส่งข้อมูลที่ต่ำและมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด การส่งข้อมูลอาจใช้อุปกรณ์ในการสื่อสาร เช่น โมเด็ม (Modem) มาช่วย

แผนภาพที่  5.7  การเชื่อมต่อระบบเครื่อข่ายบริเวณกว้าง (WAN)

5.รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์

     การเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานร่วมกันจะมีองค์ประกอบหลัก 2 ส่วน ด้วยกัน คือ ส่วนของฮาร์ดแวร์หรือส่วนเครือข่ายเชิงกายภาพ   และส่วนของซอฟต์แวร์หรือส่วนการจัดการ

1 ฮาร์ดแวร์หรือส่วนเครือข่ายเชิงกายภาพ
หรืออุปกรณ์เครือข่าย ได้แก่ สายนำสัญญาณ แผ่นวงจรเครือข่าย ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เครือข่ายใช้ในการรับ-ส่งข้อมูล

เครือข่ายเชิงกายภาพ (Physical Networking) หรือ ฮาร์ดแวร์

ส่วนเครือข่ายเชิงกายภาพหรืออุปกรณ์ทางด้านฮาร์ดแวร์ ในส่วนนี้เราคงเข้าใจง่าย เนื่องจากเป็นส่วนที่สามารถมองเห็นได้ คือ ส่วนของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ อันได้แก่ สายนำสัญญาณ แผ่นวงจรเครือข่าย (LAN Card) ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ ฮับ (Hub) และสิ่งอื่นๆ ที่ทำให้เครือข่ายทำงานสิ่งที่สำคัญเกี่ยวกับส่วนเครือข่ายเชิงกายภาพทั้งหมดก็คือเรื่องของฮาร์ดแวร์

ลักษณะสถาปัตยกรรมเครือข่ายเชิงกายภาพ (Physical Topologies)
สิ่งที่เข้าง่ายที่สุดของระบบเครือข่ายทางด้านกายภาพ คือ สายไฟฟ้าหรือสายเคเบิล เราเรียกกันว่าสายโคแอกซ์ (coaxial cabies) หรือสาย RG 58 ซึ่งมีลักษณะคล้ายสายสัญญาณเคเบิลทีวีที่ใช้ตามบ้านทั่วไปละส่วนของซอฟต์แวร์หรือส่วนการจัดการ

1.สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบบัส (Bus Topology)
เป็นเครือข่ายที่ง่าย โดยเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วยสายเคเบิลยาวต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ

2.สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบดาว (Star Topology)

มีอุปกรณ์ประเภท HubหรือSwitchเป็นศูนย์กลางหากเวลาที่มีสายเส้นใดหลุดหรือเสียจะไม่มีผล
ต่อการทำงานของระบบ

3.สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology)
การต่อลักษณะนี้จะไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสุดท้าย การส่งข้อมูลจะวิ่งผ่านคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในรูปวงแหวน

4.สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบต้นไม้ (Tree Topology)
คือการผสมผสานการเชื่อมต่อแบบ Bus+Star เข้าด้วยกัน แต่จะยากต่อการติดตั้งและเดินสาย

   ซอฟแวร์หรือส่วนการจัดการเชิงตรรกะ  เป็นซอฟแวร์ทเครือข่ายที่กำหนดกฎเกณฑ์ในการบริหารจัดการเกี่ยวกับอุปกรณ์ทำให้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซอฟแวร์หรือส่วนการจัดการเครือข่ายเชิงตรรกะ เป็นซอฟแวร์เครือข่ายที่กำหนดกฎเกณฑ์ในการบริหารจัดการเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่ และการควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องบริการ (Server)และเครื่องรับบริการ (Client) ให้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นเกณฑ์วิธีการทำงานของเครือข่ายให้คอมพิวเตอร์สื่อสารกันได้ภายใต้มาตรฐานเดียวกัน