หน่วยที่5

หน่วยที่ 5 ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.ความหมายระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

       ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง การหาวิธีเพื่อการเชื่อมโยงต่อระบบเครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเข้าด้วยกัน เพื่อลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลและสะดวกในการใช้งานการเชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละตัวที่ใช้ทำงานเข้าหากัน 

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

      เกณฑ์เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ล่ะเครื่องสามารถทำภายใต้พื้นฐานเดียวกัน

1.1 ข้อมูลที่ส่งและรับภายในเครือข่ายจะต้องถูกต้องและไม่สูญหาย

1.2 ข้อมูลที่ส่งจากเครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายใดๆเครือข่ายนั้นจะต้องรูว่าข้อมูลนั้นๆจะถูกส่งไปที่เครื่งคอมพิวเตอร์เครื่องไหน 

1.3 เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในระบบเครือข่ายจะต้องสามารถแยกแยะได้

1.4 ต้งมีมาตรฐานในการตั้งชื่อ และบ่งชี้ส่วนของเครือข่ายชัดเจน

องประกอบของการส่งข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง 

คือ ผู้ส่ง(Sender) ผู้รับ(Receiver) ตัวกลางในการส่งสัญญาณ ทำหน้าที่ในการนำข้อมูลจากผู้ส่งไปถึงผู้รับ ดังภาพ

ภาพที่ 5.1 องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

2. ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

    การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะแยกการทำงานโดยลำพัง เมื่อต้องการนำข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์มาใช้ทำงานในเครื่องคอมพิวเตอร์อีเครื่องหนึ่งต้องอาศัยวิธีการที่ยุ่งยาก เช่น นำเอกสารที่พิมพ์(Pinter) ออกมาจากเครื่องแล้วาป้อนใหม่ ทางแป้นพิมพ์ของเครื่องท่สองหรือบันทึกข้อมูลจากเครื่องแรกลงในแผ่นบันทึกข้อมูล(Diskette) จึงนำไปเปิดที่เครื่องที่สองทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่ต่อรวมเครือข่ายกันนั้นสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

1.ระบบเครือข่ายในบริเวณเฉพาะที่

       การเชื่อมต่อเครือข่ายให้ประโยชน์ในด้านการใช้ข้อมูลร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ข้อมูลในฐานข้อมูลเดียวกัน ทำให้ได้ข้อมูลที่ถูกต้องและเป็นปัจจุบันมากที่สุด และยังให้ประโยชน์ในการใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่นอุปกรณ์ประเภทเครื่องพิมพ์(Pinter) ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

2.ระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

        ระบบนี้มีการเชื่อมโยงกันทั่วโลกผลประโยชน์และผลกระทบจึงมีความกว้างไกล สิ่งที่เรารู้จักและนำมาใช้ประโยชน์ ทุกวันนี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นยังมีการพัฒนาอย่าต่อเนื่อง จะนำสิ่งใหม่อีกมากมาย ประโยชน์ที่นำมาใช้ในปัจจุบันได้แก่ การสื่อสารด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอลิก การสืบค้นข้อมูลจากเว็บไซต์ การศึกษาแบบ E-Learning  การพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ และการธนาคารอิเล็กทรอนิกส์
3.ระบบเครือข่ายร่วมปฏิบัติ
        ระบบเครือข่ายที่ทำให้เกิดการรวมพลังของคอมพิวเตอร์เครือข่ายมาทำงานร่วมกัน ขณะที่มีการนำระบบนี้มาใช้ในงานวิจัยเพื่อถอดรหัสพันธุกรรมมนุษย์คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่กระจายอยู่ในประเทศต่างๆ ทั่วโลกสามารถสมัครเข้าร่วมโครงการวิจัยได้ และแต่ละเครื่องจะได้รับส่วนแบบของงานคำนวณมาทำสมรรถนะของคอมพิวเตอร์ทั้งหมด จึงยิ่งใหญ่กว่าชุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใดๆในโลก

3.ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

          เครือข่ายสื่อสารของคอมพิวเตอร์อาจมีขนาดใหญ่หรือขนาดเล็กอาจเป็นส่วนบุคคลหรือสาธารณะและอาจจะเป็นไร้สายหรือใช้สายหรือใช้ทั้งสองแบบร่วมกัน ในทำนองเดียวกันเครือข่ายขนาดเล็กอาจจะมีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายขนาดใหญ่ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้งานในปัจจุบัน สามารถแยกได้ 3 ประเภท  ดังนี้ 

1.เครือข่ายแลนหรือเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ ( LAN  หรือLocal Area Network)  เป็นเครือข่ายที่            นิยมใช้ภายในสำนักงาน อาคารเดียวกันและองค์กรที่อยู่ในบริเวณเดียวกันและองค์กรที่อยู่ในบริเวณเดียวกัน หรือใกล้กัน เป็นเครือข่ายระยะใกล้ การเชื่อมต่อสามารถใช้ สายเคเบิล สายโคแอกซ์หรือสายใยแก้ว ช่วยเพิ่มประสิทธิ์ภาพในการทำงานขององค์กรและสามารถใช้อุปกรณ์ต่างๆ ร่วมกันได้ เช่น เครือข่ายคอมพิวเตอร์มหาวิทยาลัย โรงเรียน และบริษัทหรือห้างร้านต่างๆ

ภาพที่ 5.2 ระบบแลนหรือเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่

2. เครือข่ายแมนหรือเครือข่ายบริเวณนครหลวง ( WAN หรือMetropolitan Area Network)  เป็นเครือข่ายที่มีการเชื่อมต่อระหว่างผู้ใช้ที่อยู่ในเขตเดียวกัน เป็นเครือข่ายขนาดกลางที่สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวก แก่ประชาชนของเมืองนั้นหรือเขตปกครองนั้น เช่นเครือข่ายของรัฐต่างๆในประเทศสหรัฐอเมริกา

ภาพที่ 5.3 ระบบเครือข่ายแบบแมนหรือเครือข่ายบริเวณนครหลวง

3.เครือข่ายแวนหรือเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN หรือ Wide Area network) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงระบบเข้าด้วยกันในระยะไกล ครอบคลุมพื้นที่ทั้งประเทศ ระหว่างประเทศ หรือทั่วโลก โดยอาศัยอุปกรณ์ดาวเทียม สายเส้นใย แก้วนำแสง หรือคลื่นไมโครเวฟ เป็นตัวกลางในการสื่อสารระบบเครือข่ายประเภทนี้ที่รู้จักกันดี คือ เครือข่ายอินเทอร์เน็ต

ภาพที่ 5.4 ระบบเครือข่ายแวนหรือเครือข่ายบริเวณกว้าง

4.รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 

     การเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานร่วมกันมีองค์ประกอบหลัก 2 ส่วนคือ ฮาร์ดแวร์หรือเครือข่ายเชิงกายภาพ และซอฟแวร์หรือส่วนการจัดเครือข่ายเชิงตรรกะ 

1. ฮาร์ดแวร์หรือเครือข่ายเชิงกายภาพ  

        เครือข่ายเชิงกายภาพ หรืออุปกรณ์ทางด้านฮาร์ดแวร์เป็นส่วนที่สามารถมองเห็นได้ คือส่วนของฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ ได้แก่สายนำสัญญาณ แผ่นวงจรเครือข่าย (LAN Card)  ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ ฮับและอื่นๆ ทำให้เครือข่ายทำงานสิ่งที่สำคัญเกี่ยวกับส่วนเครือข่ายเชิงกายภาพทั้งหมด คือฮาร์ดแวร์

      ลักษณะสถาปัตยกรรมเครือข่ายเชิงกายภาพ (Physical Topologies) ระบบเครือข่ายด้านกายภาพคือสายเคเบิล เรียกว่าสายโคแอกซ์หหรือสาย RG 58 มีลักษณะคล้ายสายสัญญาณเคเบิล ทีวี โยงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เครือข่ายอื่น  สายสัญญาณเส้นนี้จะเชื่อมโยง เข้ากับแผ่นวงจรเครือข่าย เรียกว่า แลนการ์ด ที่ตั้งอยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์จากอุปกรณ์ทั้ง 2 อย่างที่กล่าว สามารถสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีลักษณะสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบบัส  สถาปัตยกรรมแบบดาว  แบบวงแหวน และเครื่อข่ายแบบต้นไม้ ดังรูป

ภาพที่ 5.5 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบบัส

ภาพที่ 5.6 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบดาว

ภาพที่ 5.7 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบวงแหวน

ภาพที่ 5.8 แสดงการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบต้นไม้

          การทำงานของเครือข่ายทั้งหมด มีความแตกต่างกันในการใช้งาน เครือข่ายแบบบัส จะใช้สายชนิด  10BASE2 เครือข่ายแบบดาวและแบบต้นไม้ ใช้สัญญาณชนิด 10BASE-T ส่วนเครือข่ายแบบวงแหวน  FDDI ใช้สายใยแก้วนำแสง สายสัญญาณ  10BASE2 เป็นสายมาตรฐานแบบเก่า ลักษณะคล้ายสายเคเบิลทีวี ส่วนสาย 10 BASE-T หรือสายยูทีพี (UTP )มีลักษณะคล้ายสายโทรศัพท์จำนวนสายไม่น้อยกว่า แปดเส้น ซึ้งสายสัญญาณ 10BASE2 และ 10BASE-T ไม่สามารถใช้ร่วมกันได้ 

2.ซอฟแวร์หรือส่วนการจัดเครือข่ายเชิงตรรกะ 

        เป็นเครือข่าย ที่กำหนดกฎเกณฑ์ ในการบริหารจัดการเกี่ยวกับ การควบคุมถ่ายโอนข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องบริการ  (Server) และเครื่องรับบริการ (Client) ให้สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เป็นเกณฑ์ วิธีการทำงานของเครือข่ายให้คอมพิวเตอร์ สื่อสารภายใต้การมาตรฐาน เดียวกันเช่น การใช้โปรแกรม เครือข่ายโนเวลส์  เป็นต้น