ระบบเครือข่ายและการสื่อสาร

ระบบเครือข่ายและการสื่อสาร

บทบาทของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

               เป็นการพูดคุยหรือส่งข่าวสารกันของมนุษย์ ซึ่งอาจเป็นการแสดงออกด้วยท่าทาง การใช้ภาษาพูดหรือผ่านทางตัวอักษร โดยส่วนใหญ่เป็นการสื่อสารในระยะใกล้ ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้นมีการพํฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับใช้ในการสื่อสาร ทำให้สามารถสื่อสารได้ในระยะไกลและสะดวกรวดเร็วมากขึ้น
               สำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดียวกันที่เรียกว่าระบบเครือข่าย (network system) มีการพัฒนาให้ดีขึ้นตามลำดับ จากในอดีตการใช้งานคอมพิวเตอร์จะใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่

                 ต่อมาเมื่อมีการพัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์หรือพีซี ซึ่งมีขีดความสามารถในด้านความเร็ว การทำงานสูงขึ้น และมีราคาต่ำลงมากเมื่อเทียบกับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ทำให้การใช้งานแพร่หลายมากยิ่งขึ้น
การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ก่อให้เกิดประโยชน์ดังนี้
   1. ความสะดวกในการแบ่งปันข้อมูล ปัจจุบันมีข้อมูลจำนวนมากสามารถถูกส่งผ่านเครือข่ายการสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว
   2. ความถูกต้องของข้อมูล การรับส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ผ่านเครือข่ายการสื่อสารเป็นการส่งแบบดิจิทัล ซึ่งระบบการสื่อสารจะมีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมุลที่ส่ง และแก้ไขข้อมูลที่ผิดพลาดให้ถูกต้องได้โดยอัตโนมัติ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงมีความเชื่อถือได้สูง
   3. ความเร็วของการรับส่งข้อมูล การใช้คอมพิวเตอร์ในการส่งข้อมุล หรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ ทำได้อย่างรวดเร็วเนื่องจากสัญญาณทางไฟฟ้าเดินทางด้วยความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง
   4. ประหยัดค่าใช่จ่ายในการสื่อสารข้อมูล การรับและการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายการสื่อสารสามารถทำได้ในราคาถูกกว่าการสื่อสารแบบอื่น
   5. ความสะดวกในการแบ่งปันทรัพยากร ในองค์กรสามารถใช้อุปกรณ์สารสนเทศร่วมกันได้ โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายติดตั้งอุปกรณ์ให้กับทุกเครื่อง
   6. ความสะดวกในการประสานงาน ในองค์กรที่มีหน่วยงานย่อยหลายแห่งที่อยู่ห่างไกลกันสามารถทำงานประสานกันผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ต
   7. ขยายบริการขององค์กร เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้องค์กรสามารถกระจายที่ทำการไปตามจุดต่างๆ ที่ต้องการให้บริการ
   8. การสร้างบริการรูปแบบใหม่บนเครือข่าย การให้บริการต่างๆ ทางเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าใช้บริการได้ทุกที่ทุกเวลา

การสื่อสารข้อมูล

    การสื่อสารข้อมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูล / ข่าวสารโดยผ่านทางสื่อกลางในการสื่อสารซึ่งอาจเป็นสื่อกลางประเภทที่มีสายหรือไร้สายก็ได้ องค์ประกอบพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วย

   1. ข้อมูล / ข่าวสาร (data / message) คือ ข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ ที่ต้องการส่งไปยังผู้รับโดยข้อมูล / ข่าวสารอาจประกอบไปด้วยข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง วีดิทัศน์ หรือสื่อประสม

   2. ผู้ส่ง (sender) คือ คนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข้อมูล/ข่าวสาร ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ วีดิทัศน์

   3. ผู้รับ (receiver) คือ คนหรืออุปกรณ์ที่ใช้ส่งข้อมูล/ข่าวสารที่ทางผู้ส่งข้อมูลส่งให้ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์

   4. สื่อกลางในการส่งข้อมูล (transmission media) คือสิ่งที่ทำหน้าที่ในการรับว่งข้อมูล/ข่าวสารไปยังจุดมุ่งหมายปลายทาง โดยสื่อกลางในการส่งข้อมูลจะมีทั้งแบบสาย และไร้สาย

   5. โพรโทคอล (protocol) คือ กฏเกณฑ์ ระเบียบ หรือข้อปฏิบัติต่างๆ ที่กำหนดขึ้นมาเพื่อเป็นข้อตกลงในการสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่ง

    สัญญาณที่ใช้ในระบบการสื่อสาร แบ่งออกได้เเป็น 2 ประเภทคือ สัญญาณแอนะล็อก และสัญญาณดิจิทัลที่มีขนาดเป็นแอมพลิจูลที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและเป็นค่าต่อเนื่อง

    การถ่ายโอนข้อมูล เป็นการส่งสัญญาณออกจากอุปกรณ์ส่ง ไปยังอุปกรณ์รับโดยจำแนกได้ 2 แบบคือ

  1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละหลายบิตพร้อมกันจากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ ผ่านสื่อกลางนำสัญญาณที่มีช่องทางส่งข้อมูลหลายช่องทาง

  2. การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการสื่อกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือเพียงคู่สายเดียว ค่าใช้จ่ายในด้านของสายสัญญาณจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไกลๆ

  3. รูปแบบการรับ-ส่งข้อมูล จะแบ่งเป็น 3 แบบดังนี้

    3.1 การสื่อสารทางเดียว

    3.2 การสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา

    3.3 การสื่อสารสองทางเต็มอัตรา

สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล

      การสื่อสารทุกชนิดต้องอาศัยสื่อกลางในการส่งผ่านข้อมูลเพื่อเพื่อข้อมูลไปยังจุดหมายปลายทาง สำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์อาจใช้สายเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อหรืออาจใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบไร้สายเป็นสื่อกลางในการเชื่อมต่อก็ได้

   สื่อกลางแบบใช้สาย

1. สายคู่บิดเกลียว

   ลักษณะของสายคู่บิดเกลี่ยวแต่ละคู่จะทำด้วยสายทองแดง 2 เส้น แต่ละเส้นจะมีฉนวนหุ้ม พันกัน
เป็นเกลียวเพื่อป้องกันการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

2. สายโคแอกซ์

     สายแบบนี้จะประกอบด้วยตัวนำที่ใช้ในการส่งข้อมูลเส้นหนึ่งอยู่ตรงกลางอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน ระหว่างตัวนำสองเส้นนี้จะมีฉนวนพลาสติก

3. สายไฟเบอร์ออพติก  ทำจากแก้วหรือพลาสติกมีลักษณะเป็นเส้นบางๆ คล้าย เส้นใยแก้วจะทำตัวเป็นสื่อในการส่ง  แสงเลเซอร์ที่มีความเร็วในการส่งสัญญาณเท่ากับ ความเร็วของแสง

    สื่อกลางแบบไร้สาย

 1. อินฟราเรด สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณ

 2. ไมโครเวฟ เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกลโดยการส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ต้องทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล

 3. คลื่นวิทยุ เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถส่งในระยะทางได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ ส่งไปยังตัวรับสัญญาณและใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กันในการส่งข้อมูล

 4. ดาวเทียมสื่อสาร พัฒนามาขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับส่งไมโครเวฟบนผิวโลกโกยเป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

  เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลและทรัพยากรร่วมกันได้

 เครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทตามพื้นที่ที่ครอบคลุมการใช้งานของเครือข่าย ดังนี้

 1. เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน เป็นเครือข่ายที่ใช้ส่วนบุคคล

 2. เครือข่ายเฉพาะที่ หรือ แลน เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ที่อยู่ในพื้นที่เดียวกันหรือใกล้เคียง

 3. เครือข่ายนครหลวง หรือ แมน เป็นเครือข่ายที่ใช้การเชื่อมโยงแลนที่อยู่ห่างไกลออกไป

 4. เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการเชื่อมโยงกับเครือข่ายอื่นที่อยู่ไกลจากกันมาก

    ลักษณะของเครือข่าย

 1. เครือข่ายแบบรับ - ให้บริการ หรือ ไคลเอนท์/เซิร์ฟเวอร์ จะมีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องให้บริการ

 2. เครือข่ายระดับเดียวกัน เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถเป็นได้ทั้งเครื่องให้บริการและเครื่องรับบริการได้ในขณะเดียวกัน

    รูปร่างเครือข่าย

1 . เครือข่ายแบบบัส

2. เครือข่ายแบบวงแหวน

3. เครือข่ายแบบดาว

4. เครือข่ายแบบเมช

 โพรโทคอล

   การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เครือข่ายที่ผลิตจากผู้ผลิตหลายรายผ่านทางระบบเครือข่ายชนิดต่างกัน ไม่สามารถเชื่อมต่อกันโดยตรงได้

   สำหรับโพรโทคอลที่ใช้เป็รมาตรฐานในการสื่อสารแบบใช้สาย และแบบไร้สาย ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น

   ทีซีพี/ไอพี เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารในระบบอินเทอร์เน็ต โดยมีการระบุผู้รับ ผู้ส่งในเครือข่ายและจัดการแบ่งข้อมูลเป็นชิ้นเล็กๆ ที่เรียกวว่าแพ็กเก็ต ส่งผ่านไปในอินเทอร์เน็ต

   ไวไฟ มักถูกนำไปอ้างถึงเทคโนโลยีเครือข่ายแบบไร้สายตามมาตรฐาน IEEE 802.11 ซึ่งใช้คลื่นวิทยุคาวมถี่ 2.4 GHz เป็นสื่อกลางในการติดต่อสื่อสารไวไฟเกิดจากการรวมกลุ่มกันของผู้ผลิตอุปกรณ์

อุปกรณ์การสื่อสาร

  โมเด็ม เป็นอุปกรณ์แปลงสัญญาณดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อก และแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัลเพื่อให้ข้อมูลส่งผ่านทางสายโทรศัพท์ได้

  การ์ดแลน เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายตัวนำสัญญาณทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับและส่งข้อมูลกับระบบเครือข่ายได้

  ฮับ เป็นอุปกรณ์ที่รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหรือเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆเครื่องเข้าด้วยกัน

  สวิตซ์ เป็นอุปกรณ์รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหรือคอมพิวเตอร์หลายเครื่องเช่นเดียวกับฮับ แต่มีข้อแตกต่างจากฮับคือ การรับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ตัวหนึ่ง จะไม่กระจายไปยังทุกจุดเหมือนฮับ

  อุปกรณ์จัดเส้นทาง เป็นอุปกรณ์ที่ใช้งานในการเชื่อมโยงเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน

  จุดเชือ่มต่อแบบไร้สาย ทำหน้าที่คล้ายกับฮับของเครือข่ายแบบใช้สายเพื่อสำหรับติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์แบบไร้สาย