หน่วยที่ 5

หน่วยที่  5  ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. ความหมายระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

            ในปัจจุบันการใช้คอมพิวเตอร์ถือเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องใช้ประจำสำนักงานเริ่มจากการใช้ในงานพิมพ์เอกสาร  เก็บข้อมูล  เป็นเครื่องที่ใช้ทำงานคนเดียว  เมื่อสำนักงานหรือองค์กรนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นเริ่มมีการใช้คอมพิวเตอร์หลายรูปแบบ  บางครั้งอาจมีการทำงานเหมือนกันหรือแตกต่างกันก็ได้  บางลักษณะงานที่ต้องใช้ข้อมูลร่วมกันถ้าเจ้าหน้าที่แต่ละคนเก็บข้อมูลไว้ในเครื่องของตน ความซ้ำซ้อนของข้อมูลย่อมเกิดขึ้น  บางครั้งข้อมูลไม่ตรงกัน จึงทำให้มีการหาวิธีเพื่อเชื่อมโยงต่อระบบเครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเข้าด้วยกัน เพื่อลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลและสะดวกในการใช้งานการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์แต่ละตัวที่ใช้ทำงานเข้าหากัน  เราเรียกเชื่อมโยงนี้ว่า  ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์   โดยกำหนดกฏเกณฑ์ที่ให้เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องสามารถทำงานภายใต้พื้นฐานเดียวกัน

            1.1 ข้อมูลที่ส่งและรับภายในเครือข่ายจะต้องถูกต้องและไม่สูญหาย

            1.2 ข้อมูลที่ถูกส่งจากเครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายใดๆ เครือข่ายนั้นจะต้องรูจะข้อมูลนั้นๆจะถูกส่งไปที่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องไหน

            1.3 เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในระบบเครือข่ายต้องสามารถแยกแยะได้

            1.4 จะต้องมีมาตรฐานในการบ่งชี้และตั้งชื่อส่วนของเครือข่ายชัดเจน

                      องค์ประกอบของการส่งข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งจะต้องมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วนคือ       ผู้ส่ง (sender) ผู้รับ (Receiver) และตัวกลางในการส่งสัญญาณซึ่งทำหน้าที่ในการนำข้อมูลจากผู้ส่งไปให้ถึงผู้รับ 

ภาพที่ 5.1 องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

2. ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

           ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์หนึ่งเครือข่ายจะมีการทำงานรวมกันเป็นกลุ่ม  ที่เรียกว่า กลุ่มงาน (workgroup) แต่เมื่อเชื่อมโยงหลายๆกลุ่มงานเข้าด้วยกัน     ก็จะเป็นเครือข่ายขององค์กรและถ้าเชื่อมโยงระหว่างองค์กรผ่านเครือข่ายแวน ก็จะได้เครือข่ายขนาดใหญ่ขึ้น การประยุกต์ใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นไปอย่างกว้างขวาง และสามารถใช้ประโยชน์ได้มากมาย

           1. การใช้อุปกรณ์ร่วมกันเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์รอบข้างที่ต่อพ่วงกับระบบคอมพิวเตอร์ร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเครื่องพิมพ์ ซีดีรอม สแกนเนอร์ เป็นต้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย ไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ที่มีราคาแพง เชื่อมต่อพ่วงให้กับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง 

ภาพที่ 5.2 เครือข่ายคอมพิวเตอร์

           2. การใช้โปรแกรมและข้อมูลร่วมกันได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายประเภท LAN , MAN และ WAN ทำให้คอมพิวเตอร์ สามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลระยะไกลได้ โดยใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีการให้บริการต่างๆมากมาย เช่น การใช้จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) การเป็นต้น

       3. ความประหยัด ตัวอย่างเช่น ในสำนักงานแห่งหนึ่งมีเครื่องคอมพิวเตอร์ จำนวน 30 เครื่องหรือมากกว่านี้ ถ้าไม่มีการนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้จะเห็นว่าต้องใช้เครื่องพิมพ์อย่างน้อย 5 - 10 เครื่องมาใช้งาน แต่ถ้ามีระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แล้วสามารถใช้เครื่องพิมพ์ประมาณ

             2-3 เครื่อง  ก็เพียงพอต่อการใช้งานแล้ว เพราะว่าทุกเครื่องสามารถใช้งานเครื่องพิมพ์เครื่องใดก็ได้ที่อยู่ในระบบเครือข่ายเดียวกัน

          4. สามารถประยุกต์ใช้ในงานด้านธุรกิจได้องค์กรธุรกิจที่มีการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์กับระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อประโยชน์ทางธุรกิจ เช่น เครือข่ายของธุรกิจธนาคาร ธุรกิจการบิน ธุรกิจการท่องเที่ยว ธุรกิจหลักทรัพย์ สามารถดำเนินธุรกิจ ได้อย่างรวดเร็ว ตอบสนองความพึงพอใจ ให้แก่ลูกค้าในปัจจุบัน เช่น การสั่งซื้อสินค้า การจ่ายเงินผ่านระบบธนาคาร เป็นต้น

         5. ความเชื่อถือได้ของระบบงาน นับเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการดำเนินธุรกิจ ถ้าทำงานได้เร็วแต่ขาดความน่าเชื่อถือก็ถือว่า ไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นเมื่อนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้งาน จะทำให้ระบบงานมีประสิทธิภาพ  มีความน่าเชื่อถือของข้อมูล

3. ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

           ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบ่งตามลักษณะการเชื่อมต่อทางภูมิศาสตร์ หรือระยะทางการเชื่อมต่อ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ          

ภาพ 5.3 แสดงเครือข่ายคอมพิวเตอร์

             1. ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN) หมายถึง ระบบเครือข่ายขนาดเล็ก เป็นระบบเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันในระยะใกล้ภายในสำนักงานหรืออาคารเดียวกันหรืออาคารที่อยู่ใกล้กันโดยใช้ สายสัญญาณ ได้แก่ สายโทรศัพท์ สายโคแอกเชียลหรือสายใยแก้วนำแสง ตัวอย่างเช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย ระบบ LAN ช่วยให้มีการติดต่อกันได้สะดวก

          2. ระบบเครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN) หมายถึง การเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายขนาดกลางที่มีระยะทางการเชื่อมต่อไกลกว่าระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) แต่ระยะทางยังคงใกล้กว่าระบบ WAN (Wide Area Network) ได้แก่ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันภายในเมืองเดียวกันหรือจังหวัดเดียวกัน ในเขตเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เคเบิลทีวี 

             

      3. ระบบเครือข่ายระยะไกล (Wide Area Network : WAN) หมายถึง  การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ระยะไกล เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีการติดต่อกันระหว่างประเทศ ในการติดต่อสื่อสารโดยจะต้องใช้คู่สายโทรศัพท์และคู่สายเช่าขององค์การโทรศัพท์จึงจะสามารถใช้อย่างสมบูรณ์และ

มีประสิทธิภาพ

4. รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์

         1. แบบดาว (Star Topology) เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต่อผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า ฮับ ( Hub ) ซึ่งเป็นจุดกลางในการติดต่อเป็นเครือข่ายที่ได้รับความนิยมมากในปัจจุบันเพราะติดตั้งและดูแลรักษาระบบง่าย ราคาวัสดุอุปกรณ์ก็ไม่แพง
ข้อดีคือ เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งมีปัญหาจะไม่ส่งผลกระทบต่อเครื่องอื่นๆ ในเครือข่าย
ข้อเสีย ถ้า Hub เสียจะใช้งานไม่ได้ทั้งระบบ ใช้สายสัญญาณติดตั้งมากกว่าแบบอื่น 

ภาพที่ 5.4 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างเครือข่ายแบบดาว หรือเครือข่ายอีเทอร์เน็ต

         2. แบบวงแหวน (Ring Topology) เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกันเป็นลักษณะแบบวงแหวน
ข้อดี คือ สามารถเชื่อมได้ระยะทางที่ไกลกว่าแบบอื่นๆ
ข้อเสีย คือ ถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมีปัญหา จะทำให้ระบบหยุดการทำงาน 

ภาพที่ 5.5 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างเครือข่ายแบบวงแหวน หรือวงแหวนโทเค็น

             3. แบบบัส (Bus Topology) เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องต่อเชื่อมอยู่บนสายสัญญาณเดียวกัน เป็นการเชื่อมต่อสายแบบเส้นตรง จากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรก แล้วโยงสายไปยังเครื่องที่ 2 3 ... ตามลำดับในลักษณะการต่อแบบอนุกรม การเชื่อมแบบนี้ทำได้ง่าย
ข้อดี คือ ประหยัดสายสัญญาณข้อมูล
ข้อเสีย คือ การส่งข้อมูลช้าเพราะข้อมูลจะชนกัน ( มีสายเดียว )

ภาพที่ 5.6 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบบัสหรือเครือข่ายอีเทอร์เน็ต 10BASE2

            4. แบบต้นไม้ (Tree Topology) มีลักษณะเชื่อมโยงคล้ายกับโครงสร้างแบบดาวแต่จะมีโครงสร้างแบบต้นไม้ โดยมีสายนำสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบกิ่งไม่เป็นวงรอบโครงสร้างแบบนี้จะเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มจะประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับต่างๆกันอยู่หลายเครื่องแล้วต่อกันเป็นชั้นๆ ดูราวกับแผนภาพองค์กร แต่ละกลุ่มจะมีโหมดแม่และโหมดลูกในกลุ่มนั้นที่มีการสัมพันธ์กัน การสื่อสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอื่นๆได้ทั้งหมด เพราะทุกสถานีจะอยู่บนทางเชื่อม และรับส่งข้อมูลเดียวกัน ดังนั้นในแต่ละกลุ่มจะส่งข้อมูลได้ทีละสถานีโดยไม่ส่งพร้อมกัน

ภาพที่ 5.7 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างเครือข่ายแบบต้นไม้

            การทำงานของเครือข่ายทั้งหมดที่กล่าวถึงมีความแตกต่างกันในการใช้งาน เครือข่ายแบบบัส (bus)  จะใช้สายสัญญาณชนิด 10Base2   เครือข่ายแบบดาวและแบบต้นไม้จะใช้สายสัญญาณชนิด  10Base-T   ส่วนเครือข่ายแบบวงแหวน  เช่นวงแหวน FDDI  จะใช้สายใยแก้วนำแสง  เป็นต้น  สายสัญญาณ 10Base2  เป็นสายมาตรฐานแบบเก่ามีลักษณะคล้ายสายเคเบิลทีวี ส่วนสาย 10Base-T  หรือสายยูทีพี (UTP Unshielded Twisted-Pair)   มีลักษณะคล้ายสายโทรศัพท์จำนวนสายภายในไม่น้อยกว่าแปดเส้น  ซึ่งสายสัญญาณ 10Base2  และ 10Base-T  ไม่สามารถใช้ร่วมกันได้