บทที่ 2
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

     ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์  
            การนำเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องมาเชื่อมต่อกันเพื่อแลกเปลี่ยนข่าวสารถ่ายโอนข้อมูลซึ่งกันและกัน  ตลอดจน
  การ แชร์ทรัพยากรต่าง ๆ ร่วมกัน

 

     ประเภทของระบบเครือข่าย
          1. ระบบเครือข่ายท้องถิ่น ( Local Area Network : LAN )
          2. ระบบเครือข่ายระดับเมือง ( Metropolitan Area Network : MAN )
          3. ระบบเครือข่ายระดับประเทศ ( Wide Area Network : WAN )

     1. ระบบเครือข่ายท้องถิ่น ( Local Area Network : LAN )
         เป็นระบบเครือข่ายขนาดเล็กใช้ติดตั้งในพื้นที่จำกัดในหน่วยงานเดียวกันระยะทางไม่ควรเกิน 2 ถึง 3 กิโลเมตร เพราะจะมีผลกระทบ
  ถึงระบบสัญญาณข้อมูลส่วนใหญ่จะเป็นการเชื่อมต่อในอาคารเดียวกัน รูปแบบการต่อโดยทั่วไป  มีดังนี้
          
          1) แบบ ( Bus Network)

 

          2) แบบ (Ring Network)

 

           3) แบบ (Star Network)

 

 

     2. ระบบเครือข่ายระดับเมือง ( Metropolitan Area Network : MAN )
          เป็นระบบเครือข่ายที่มีขนาดใหญ่ทางภูมิศาสตร์ที่ใหญ่กว่า LAN ระยะการติดตั้งขึ้นอยู่กับระบบสายส่งข้อมูล   เช่น การเชื่อมต่อระดับอำเภอหรือจังหวัด เช่น ระบบ UBC , เคเบิลทีวี

วางระบบสายโดยอาศัยเสาของไฟฟ้า เช่น ระบบ UBC

     3. ระบบเครือข่ายระดับประเทศ ( Wide Area Network : WAN )
          เป็นระบบเครือข่ายระดับประเทศการสื่อสารสามารถต่อได้ไม่จำกัดระยะทางมีทั้งแบบระบบใช้สายส่งสัญญาณและ Wireless   อาศัยเครือข่ายของระบบโทรศัพท์เป็นเส้นทางส่งข้อมูล



 

     การเชื่อมต่อระบบเครือข่าย ( Topology )
          การเชื่อต่อระบบเครือข่าย หรือ Topology เป็นรูปแบบการต่อของระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ซึ่ง Topology   สามารถจำแนกได้ดังนี้
          1. โทโปโลยีแบบัส (BUS Topology)
          โทโปโลยีแบบบัสนี้ จะเป็นการเชื่อมต่อสายแบบเส้นตรง โดยสถานีต่าง ๆ จะใช้บัส หรือถนนข้อมูลนี้ร่วมกันซึ่งเปรียบเสมือนถนน
  ของข้อมูล (Highway) เป็นแกนหลัก แต่ถ้าหากกรณีที่มีสายเส้นหนึ่งหลุดไปก็จะทำให้ระบบเครือข่ายนี้หยุดการทำงานทันที

     ข้อดีและข้อเสียของโทโปโลยีแบบบัส
          ข้อดี

          1. สามารถติดตั้งได้ง่าย เนื่องจากเป็นโครงสร้างแบบเครือข่ายที่ไม่ซับซ้อน
          2. การเดินสายเพื่อต่อใช้งาน สามารถทำได้ง่าย
          3. ประหยัดค่าใช้จ่าย
          ข้อเสีย
          1. ถ้ามีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดไปจากสถานีใดสถานีหนึ่ง ก็จะทำให้ระบบเครือข่ายนี้หยุดการทำงานทันที
          2. ถ้าระบบเกิดข้อผิดพลาด จะหาข้อผิดพลาดได้ยาก โดยเฉพาะถ้าเป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่

          2. โทโปโลยีแบบดาว (Star Topology)
          เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อโดยนำสถานีต่าง ๆ หลาย ๆ สถานีนำมาเชื่อมต่อรวมกันกับอุปกรณ์ต่อเชื่อมตัวกลาง ซึ่งเรียกว่า Concentrator   หรือ HUB โดยอุปกรณ์ต่อเชื่อมตัวกลางนี้จะทำหน้าที่รับส่งข้อมูลจากสถานีหนึ่งแล้วส่งไปให้กับสถานีนั้น ๆ ซึ่งถ้าหากสายส่งข้อมูลของ
  สถานีใดสถานีหนึ่งเกิดความเสียหาย ก็จะมีผลกระทบเฉพาะสถานีนั้นเท่านั้นจะไม่มีผลกระทบกับสถานีอื่น ๆ เนื่องจากไม่มีการใช้สายส่ง   ข้อมูลร่วมกัน

 

 

     ข้อดีและข้อเสียของ โทโปโลยีแบบดาว
          ข้อดี

          1. ง่ายต่อการติดตั้งระบบ และการบริการ เนื่องจากมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่เดียวกระทบกับสถานีอื่น ๆ เนื่องจาก
   ไม่ได้ใช้สายส่งข้อมูลร่วมกัน
          2. ถ้ามีสถานีใดสถานีหนึ่งเกิดความเสียหาย เช่น สายส่งข้อมูลเสีย ก็จะไม่มีผลกระทบกับสถานีอื่น ๆ เนื่องจาก
   ไม่ได้ใช้สายส่งข้อมูลร่วมกัน
          ข้อเสีย
          1. ต้องใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมาก เนื่องจากสายส่งข้อมูลของแต่ละสถานีจะถูกนำมาต่อโดยตรงกับศูนย์กลาง
          2. เนื่องจากต้องใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมากจึงต้องเสียค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสายส่งข้อมูลค่อนข้างสูง
          3. การขยายระบบทำค่อนข้างลำบาก
          4. เนื่องจากการทำงานขึ้นอยู่กับจุดศูนย์กลาง ถ้าหากจุดศูนย์กลางเกิดมีปัญหาหรือเสียหายแล้ว ก็จะมีผลทำ
  ให้ทั้งระบบไม่สามารถทำงานได้

          3. โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)
          เป็นระบบที่เชื่อมต่อกันเป็นลูป ซึ่งประกอบด้วยสถานีหลาย ๆ สถานี เชื่อมต่อกัน โดยสถานีสุดท้ายจะต่อกับสถานีแรกทำให้มีรูปแบบ
  ของระบบเป็นแบบวงแหวน โดยข้อมูลที่ส่งจาก สถานีหนึ่งไปยัง อีกสถานีหนึ่ง จะเป็นไปในทิศทางเดียวกัน


      ข้อดีและข้อเสียของโทโปโลยีแบบวงแหวน
          ข้อดี

          1. ใช้สายส่งข้อมูลน้อย เมื่อเทียบกับระบบแบบดาว
          2. เนื่องจากใช้สายส่งข้อมูลน้อย ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย
          ข้อเสีย
          1. เนื่องจากการส่งข้อมูลในแบบวงแหวนนี้จะผ่านไปยังทุก ๆ จุดในวงแหวนก่อนจะกลับมาหาผู้ส่ง ถ้าหาก
   จุดใดจุดหนึ่งเกิดการเสียหาย จะทำให้ทั้งระบบไม่สามารถติดต่อกันได้ จนกว่าจะนำจุดที่เสียหายออกจากระบบ
          2. ยากต่อการตรวจสอบหาข้อผิดพลาด เพราะอาจจะต้องหาทีละจุดว่าเสียหายอย่างไร
          3. การจัดโครงสร้างระบบใหม่ค่อนข้างยุ่งยาก เมื่อต้องการเพิ่มจุดสถานีใหม่

        การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การถ่ายโอนหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างต้นทางกับปลายทาง โดยผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
  หรือคอมพิวเตอร์
        ดังนั้นจึงจำเป็นต้องอาศัยภาษาบางชนิดนำมาใช้สื่อความหมายระหว่างกันและต้องเป็นมาตรฐานเดียวกันเพื่อใช้สื่อสารระหว่างกัน
  ภายใน เครือข่ายได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ซึ่งเรียกโดยทั่ว ๆ ไปว่าโพรโตคอล
        โปรโตคอล (Protocol) คือ ภาษากลางที่ใช้ในการสื่อสารในเครือข่ายเพื่อให้เครือข่ายต่างกันสามารถสื่อสารกันได้
        
      ชนิดของโปรโตคอลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่นิยมติดตั้ง
          NET BEUI (Net Bios Basic Extended Usee Interface)   พัฒนาโดย IBM ในปี ค.ศ. 1985 เป็นโปรโตคอลที่มีขนาดเล็กกะทัดรัด
  ทำงานได้รวดเร็ว เหมาะสมกับระบบเครือข่ายที่มีขนาดเล็กไม่เหมาะกับเครือข่ายขนาดใหญ่เนื่องจาก   ไม่สามารถค้นหาเส้นทางได้
          IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange / Seyuenced Packet Exchange) พัฒนาโดย บริษัท Novell ซึ่งในระบบปฏิบัติการ
  เครือข่าย Network ใช้ชุดโปรโตคอล IPX/SPX
          TCP/IP (Transmission Control Protocal / Internet protocol) เป็นโปรโตคอลที่มีคุณภาพสามารถค้นหาเส้น   ทางเองได้   ใช้ในเครือข่าย LAN เละเครือข่าย WAN

     การส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย
          ทาง IEEE ได้กำหนดมาตรฐานในการส่งข้อมูลของระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) แบบบัสไว้ 2 วิธีคือ   CSMA/CD และ Token   Passing โดยเทคนิคในการส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายท้องถิ่นมีอยู่หลายชนิด แต่ถ้าจะแบ่งกันจริง ๆ แล้วเทคนิคในการส่งข้อมูลที่ใช้
  กับสายส่งข้อมูลนั้นจะมีเพียง 2 ชนิดด้วยกันคือ แบบเบสแบนด์และ บรอดแบนด์
          1. การส่งข้อมูลแบบเบสแบนด์ (Baseband)
          การส่งข้อมูลในระบบเบสแบนด์นั้น จะมีช่องทางสื่อสารเพียงช่องทางเดียว ดังนั้นจึงต้องมีเทคนิคใน การจัด   การข้อมูล   เพื่อป้องกันการชนกันของข้อมูล ซึ่งเทคนิคที่นิยมใช้กันคือเทคนิค CSAMA/CD
          2. การส่งข้อมูลแบบบรอดแบนด์ (Broadband)
          การส่งข้อมูลแบบบรอดแบนด์นี้ จะเป็นการส่งข้อมูลหลายช่องทาง ด้วยความถี่ที่แตกต่างกัน โดยใช้สายสัญญาณของคลื่นวิทยุ ุ  ในการส่ง ข้อมูลสัญญาณเดียว หรือหลายสัญญาณ บนสายส่งข้อมูลเส้นเดียว เช่น การส่งข้อมูล พร้อมกันกับเสียงและ สัญญาณวีดีโอ   สายสัญญาณชนิดนี้ราคาค่อนข้างแพง เมื่อเทียบกับสายแบบเบสแบนด

     การแบ่งกันใช้สายเพื่อส่งข้อมูล
          เนื่องจากในระบบเครือข่ายนั้น จะมีสายสัญญาณชุดเดียวกัน เพื่อใช้ในการติดต่อส่งข้อมูลซึ่งกันและกันจึงต้องมีวิธีการที่จะ ต้องแบ่ง
  เวลาในการใช้สายให้ทั่วถึงกัน โดยทั่วไปจะมีอยู่ด้วยกัน 2 แบบด้วยกัน คือ
          1. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection)
               วิธีนี้จะใช้สายสัญญาณชุดเดียวกันในการส่งข้อมูลโดยวิธีนี้จะเป็นวิธีที่ให้คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องคอยฟัง และตรวจสอบว่า   สายว่างหรือไม่ ถ้าว่าก็จะเริ่มทำการส่งสัญญาณออกมา และถ้าสายว่างข้อมูลที่ส่งไปก็จะถึงผู้รับทันที แต่ในการเริ่มส่งสัญญาณนี้อาจ
  จะตรงกับสถานีอื่น ๆ ก็ได้ ดังนั้นก็จะเกิดสัญญาณตรงชนกัน ทำให้ข้อมูลนั้นไม่สามารถที่จะส่งไปให้ถึงผู้รับได้ เมื่อเกิดการชนกันแล้ว   แต่ละเครื่องที่จะส่งข้อมูลมานั้นก็จะหยุดส่งและรอโดยจะทำการนับถอยหลังของเวลาที่สุ่มมาให้แตกต่างกันระหว่างแต่ละเครื่องเมื่อ   ครบเวลาที่นับถอยหลังในแต่ละเครื่องแล้ว ก็จะทำการส่งข้อมูลไปใหม่ โดยการส่งครั้งใหม่นี้ก็จะไม่มีการชนกันระหว่างข้อมูลคู่เดิมอีก   เนื่องจากใช้เวลาในการรอส่งข้อมูลที่แตกต่างกัน โดย CSMA/CD นี้แพร่หลายในระบบ LAN ทั่วไป โดยเฉพาะที่เป็นเครือข่ายแบบ
  Ethernet แต่สำหรับข้อเสียนั้นก็คือในเรื่องของสัญญาณชนกัน ในระหว่างส่งข้อมูลโดยหากในระบบมีปริมาณการส่งข้อมูลมาก ก็จะมี
ี  การชนของข้อมูลมากเช่นกัน



          2. Token – Passing
               วิธีนั้นสามารถใช้กับ Topology หลายแบบด้วยกัน เช่น Bus,Star,Ring โดยมีการนี้จะมีคอมพิวเตอร์ เพียงครึ่งเดียวในช่วง
  เวลาหนึ่งที่มีสิทธิในการส่งข้อมูล โดยมีรหัส Token เก็บไว้ และเมื่อทำการส่งข้อมูลออกไปแล้ว ก็จะทำการส่งรหัส Token นี้ออก
  ไปให้เครื่องอื่น ๆ ตามลำดับที่ได้กำหนดไว้ เมื่อเครื่องใดได้รับรหัสแล้ว ถ้าเครื่องนั้นไม่ต้องการส่งข้อมูลก็จะส่งรหัสนี้ต่อไป
  ยังเครื่องอื่นต่อไป ถ้าเครื่องนั้นต้องการส่งข้อมูลก็ให้ส่งข้อมูลออกมาก่อนแล้ว   ค่อยส่งรหัสออกไปให้เครื่องอื่นทราบตามลำดับ
  ซึ่งวิธีนี้จะทำให้ทุกเครื่องในเครือข่ายจะได้รับสิทธิในการส่งข้อมูล 1   ครั้ง ภายใน 1 รอบการทำงาน ทำให้สามารถจำกัดเวลาได้
  ว่าจะส่งข้อมูลออกไปได้ภายในเวลาไม่เกินกี่ millisecond

 

     FDDI (Fiber Destributed Data Interface)
          หลังจากที่พัฒนาการของสายเส้นใยแก้วนำแสงได้เจริญก้าวหน้าจนสามารถนำมาใช้ในระบบสื่อสารได้ดี  การประยุกต์ทางด้าน
  การสื่อสาร ข้อมูลระบบเครือข่าย LAD ก็ได้มีการพัฒนาระบบ FDDI เป็นระบบแรกที่มีการวางมาตรฐานที่ใช้ตัวกลางที่เป็นสายใยนำแสง   FDDI เป็นเครือข่าย LAN ที่ใช้ความเร็ว 100 เมกกะบิต ต่อ วินาที   โดยได้มีการพัฒนาขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1986
           เครือข่าย FDDI เป็นเครือข่ายที่มักเดินเป็นข่ายแบบแบคโบน เหมาะสมกับเครือข่ายขนาดใหญ่เหมาะกับการทำงานทางด้านการ
  ประชุมผ่านวีดีโอและแสดงภาพมัลติมีเดีย ความยาวในการเชื่อมต่อระหว่างโหนดต่าง ๆ 
ประมาณ 2 กิโลเมตร และสามารถขยายได้ถึง
  200 กิโลเมตร สนับสนุนการเชื่อมต่อของสถานีลูกข่ายได้ถึง 1000 โหนด โดยรูปแบบการเชื่อมต่อของ FDDI จะเป็นแบบ Token – Passing

 

 

          ประโยชน์ของระบบเครือข่าย
          1. มีการประมวลผลแบบกระจายงาน
          คือ ตัว workstation สามารที่จะทำการประมวลผลด้วยตนเองซึ่งจะมีเพียงการร้องขอบริการข้อมูลจากแม่ข่ายเท่านั้น
          2. สามารถใช้ทรัพยากรร่วมกัน
          เช่น ใช้อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลร่วมกัน , การใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน , การใช้ซอฟต์แวร์ร่วมกัน
          3. มีความรวดเร็วในการส่งข้อมูล
          ในการส่งข้อมูลเราสามารถส่งผ่านระบบเครือข่ายแลนได้
          4. ผู้ใช้งานในแต่ละสถานีสามารถติดต่อสื่อสารกันได้
           5. การทำงานเป็นแบบ Multiuser
          คือสามารถให้โปรแกรมหรือข้อมูลชุดเดียวกันได้พร้อมกันหลายคน