ระบบเครือข่ายคืออะไร

ระบบเครือข่ายคืออะไร
ระบบเครือข่ายหรือที่เราเรียกกันจนติดปากว่า LAN ( Local Area Network ) นั้นก็คือ การนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องมาเชื่อมต่อกัน เพื่อต้องการให้ เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านั้น สามารถที่จะส่ง หรือ แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ แล้วทำไมเราต้องใช้ระบบเครือข่ายละ ลองนึกดูว่าแต่ก่อนเรามีเครื่องคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง การทำงานต่าง ๆ ก็ยังคงอยู่ที่เครื่องเดียว แต่ในองค์กร หรือตามบ้านเองก็ตามแต่ หากมีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องที่สองเพิ่มขึ้นมา ความต้องการในการ ที่จะต้องมีการนำข้อมูลจากเครื่องหนึ่ง มายังอีกเครื่องหนึ่งคงหนีไม่พ้น เป็นแน่ หาเป็นแรก ๆ ที่ยังไม่มีระบบเครือข่ายเข้ามาเกี่ยวข้อง ก็คงใช้ Diskette ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง และนั่นแหละคือความยุ่งยาก น่าเบื่อหน่าย และความไม่สะดวกต่าง ๆ ในการทำงาน ลองนึกภาพดูแล้วกันว่าหากว่าต้องการ Copy File ที่มีขนาดใหญ่กว่าความจุของแผ่น Diskette เราก็ไม่สามารถที่จะทำการ Copy ได้ และนั่นแหละ เขาก็เลยต้องหาวิธีการต่าง ๆ มาทำให้เครื่องสองเครื่องหรือมากกว่า สามารถที่จะส่งข้อมูลระหว่างกันได้ โดยการนำเอาสายสัญญาณมาทำการเชื่อม ต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านั้นสามารถที่จะส่งสัญญาณหากันได้โดยผ่านระบบสายสัญญาณต่าง ๆ ที่นำมาเชื่อมต่อ และรูปแบบในการนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อนี้ก็มีหลายรูปแบบ และบางคนอาจจะสงสัยเกี่ยวกับคำว่า Ethernet คืออะไร เพราะว่าเป็นคำพูดที่ได้ยินบ่อย ๆ อธิบายนิดหนึ่งแล้วกัน คำว่า Ethernet เป็นคำเรียกที่ใช้เรียกระบบเครือข่าย ที่มีการส่งข้อมูลกันที่ความเร็ว 10Mbps ถ้าเป็นคำว่า Fast Ethernet ก็จะหมายถึงเป็นการส่งข้อมูล ของระบบเครือข่ายที่ความเร็ว 100Mbps และถ้าเป็นคำว่า Gigabit Ethernet ก็จะหมายถึงความเร็วในการส่งข้อมูลที่ 1000Mbps หรือ 1Gbps ซึ่งการส่งข้อมูลของระบบเครือข่ายในปัจจุบันนี้ใช้ โปรโตคอลที่เรียกว่า CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) ปัจจุบันนี้ระบบเน็ตเวิร์ก หรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งขององค์และองค์กร และสถาบันการศึกษาไปแล้ว การใช้ทรัพยากรร่วมกันได้ทั้งไฟล์ เครื่องพิมพ์ การส่ง E-mail ภายในองค์กรหรือ ระบบอินทราเน็ต การเชื่อมต่อระยะไกลด้วยระบบ Remote Access การประชุมผ่านวีดีโอ (Video Conference) สิ่งเหล่านี่ต้องใช้ระบบเน็ทเวิร์กเป็นพื้นฐานในการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วยกันทั้งสิ้น ระบบเน็ทเวิร์กจะหมายถึงการนำคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องขึ้นไปมาเชื่อมต่อกัน เพื่อที่จะทำการแชร์ข้อมูล และทรัพยากรร่วมกัน ระบบเน็ทเวิร์กสามารถแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ด้วยกันคือ
1. LAN ( Local Area Network )คือเครือข่ายเฉพาะกลุ่มที่มีขนาดเล็กๆ หรือระยะทำการไม่ไกลนัก เช่นเครือข่ายภายในออฟฟิศหรือสำนักงาน มีระยะทำการใกล้ๆ และมักเชื่อมต่อกันด้วยความเร็วสูง เครือข่ายนี่ยังถูกนำมาใช้เป็นเครือชข่ายในบ้านอีกด้วย
2. MAN ( Metropolitan Area Network )ระบบเครือข่ายระดับเมือง เป็นเน็ทเวิร์กที่ต้องใช้โครงข่ายของการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย เป็นการติดต่อสื่อสาร กันในเมืองหรือในระดับ LAN to LAN
3. WAN (Wide Area Network )เป็นเครือข่ายสำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายย่อยๆ หรือเครือข่ายคนละชนิดที่อยู่ห่างไกลกันมากๆ เช่น คนละจังหวัด หรือคนละประเทศเข้าด้วยกัน ตัวอย่างที่เห็นได้ชัดที่สุดคือเครือข่ายที่เรียกว่า "อินเตอร์เน็ท" นั้นเอง จะต้องใช้มีเดีย( Media ) ในการสื่อสารขององร์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย (คู่สายโทรศัพท์ dial-up line/ คู่สายเช่า leased line/ISDN* )(* Integrated Service Digital Network สามารถส่งข้อมูลให้ทั้งข้อมูลเสียงและภาพ ในเวลาเดียวกัน)โครงสร้างของระบบเครือข่าย ภาษาเทคนิคเรียกว่า(Topology) เป็นลักษณะการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างเครืองคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย ซึ่งแบ่งออกตามหลักวิชาการตั้งแต่สมัยก่อนนั้น แบ่งได้เป็น 4 แบบ คือ
โครงสร้างแบบบัส (Bus Topology) โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Topology) โครงสร้างแบบวงแหวน (Ring Topology) โครงสร้างแบบผสม (Hybrid Topology)
1. โครงสร้างแบบบัส (Bus Network) ลักษณะการเชื่อมต่อแบบนี้จะเป็นแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียว ลากต่อกันไป ทำให้โครงสร้างแบบนี้มีจุดอ่อนก็คือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหากับสายเคเบิล ก็จะทำให้เครื่องรวนไปทั้งระบบ ข้อดีของโครงสร้างแบบนี้ก็คือไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่างเช่น ฮับ/สวิทช์ ใช้สายเพียงเส้นเดียวก็เพียงพอแล้ว โครงสร้างแบบนี้จึงเหมาะกับเครือข่ายที่มีขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องไม่มาก และในปัจจุบันไม่นิยมใช้กันแล้ว เนื่องจากไม่ได้มีการพัฒนาอะไรเพิ่มเติมเลย ความเร็วก็เพียง 10 Mbps
2. โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network) ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์นี้ ดูไปแล้วจะคล้ายๆ ดาวกระจาย คือจะมีอุปกรณ์เช่น ฮับ หรือสวิทช์ เป็นศูนย์กลาง ซึ่งการเชื่อมต่อแบบี้มีประโยชน์คือ ถ้ามีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของระบบ นอกจากนี้ถ้าหากเราเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปอีกในเครือข่ายก็สามารถทำได้ทันที การต่อแบบนี้เป็นที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้เป็นศูนย์กลางคือ ฮับ/สวิทช์ ราคาได้ถูกลงอย่างมากแล้วในขณะที่ประสิทธิภาพก็ได้เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ จนในปัจจุบันเป็นความเร็วขนาดกิกาบิตแล้ว
3. โครงสร้างแบบริง (Ring Network) ลักษณะการเชื่อมต่อจะเป็นลักษณะวงแหวน การส่งข้อมูลจะเป็นแบบทิศทางเดียว ซึ่งถ้าส่งไปแล้วไม่ตรงกับคอมพิวเตอร์เครื่องรับตามที่เครื่องต้นทางระบุมา ก็จะส่งไปยังเครื่องถัดไป จนกว่าจะถึงปลายทางคือตรงกับเครื่องใครก็จะรับ ไม่ส่งต่อ จุดอ่อนของระบบก็คล้ายๆแบบบัส ปัจจุบันผมยังเห็นใช้อยู่ในธนาคาร พวก Mainfram IBM AS/400 เป็นต้น
4. โครงสร้างแบบผสม (Hybird Network) ลักษณะสุดท้ายของของโครงสร้างแบบนี้ก็คือการนำเครือข่ายๆ ย่อยๆ ที่มีโครงข่ายตามแบบที่ผมกล่าวข้างต้นทั้ง สามแบบมารวมกัน หรือ เชื่อมต่อกันให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ลักษณะแบบนี้ยังมีชื่อเรียกเฉพาะอีกด้วย เช่น โครงสร้างแบบต้นไม้ (Tree หรือ Hierachical หรือ Mesh) ก็คือเครือข่ายผสมที่เกิดจากการนำเอาเครือข่ายที่มีโครงสร้างแบบบัสและแบบสตาร์มาผสมกัน หรือโครงสร้างแบบไร้รูปแบบ (Mesh) ซึ้งก็คือโครงสร้างแบบสตาร์ผสมกับบัสที่เชื่อมต่อกันแบบไม่มีโครงสร้างแน่นอน
5. โครงสร้างเครือข่ายแบบไร้สาย(Wireless Network) ที่กล่าวมาทั้งหมดเกี่ยวกับโครงข่ายข้างต้นนั้น เป็นโครงสร้างที่ใช้กันสำหรับเครือข่ายแบบใช้สายแต่เนื่องจากปัจจุบันนี้มีเทคโนโลยีเครือข่ายแบบใหม่เกิดขึ้นมา ที่เรียกว่าเครือข่ายแบบไร้สาย(Wireless) จะใช้คลื่นวิทยุในการรับส่งข้อมูล จึงทำให้แตกต่างกันออกไป และโครงสร้างแบบนี้ได้แบ่งเป็น 2 แบบ คือ Peer-to-Peer และ Client Server นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายของโทรศัพท์มือถือหรือ Cellular Network ซึ่งจัดอยู่ในรูปแบบโครงสร้างแบบไร้สายด้วย ลักษณะจะคล้ายๆเป็นรูปรังผึ้งเทคโนโลยีของระบบเครือข่าย เป็นรูปแบบการสื่อสาร(Ethernet) ในระบบเน็ทเวิร์กหรือที่เราเรียกว่า โปรโตคอล(Protocal) ในระบบแลน ซึ้งในเนื้อหานี่ผมจะกล่าวถึงความหมายของมาตราฐาน IEEE และความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ Ethernet และ Protocal รวมทั้งความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์เครือข่ายเบื้องต้นโปรโคตอลมาตรฐานสำหรับเครือข่ายIEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) และ EIA ( Electronics-Industries association) เป็นหน่วยงานสากลที่มีหน้าที่ในการกำหนดมาตรฐานของการออกแบบผลิตภัตณ์อิเล็กทรอนิกส์ กำหนดรูปแบบการสงสัญญาณ ฯ จะมีโปรโตคอลอยู่ 3 แบบ ด้วยกันคือ ARCnet
Ethernet
Token Ring ARCnet
เป็นโปรโตคอลที่ออกแบบโดยบริษัท Data Point ประมาณปี 1977 ( Attached ARCnet Resource Computing Network) ใช้หลัการออกแบบ "Transmission Permission" ในการส่งข้อมูล จำมีการกำหนดตำแน่งแอดเดรสของเครื่องเวิร์กสเตชั่นลงไปด้วย สามารถจะเชื่อมต่อได้ทั้งแบบ Bus และ Star มีความเร็วในการส่งผ่านข้อมูลเพียง 2.5 Mbps (2.5 เมกกะบิตต่อวินาที) ทำให้ไม่เป็นที่นิยมมากนักEthernet
เป็นโปรโตคอลที่ออกแบบโดยปริษัท Xerox ประมาณปี 1970 ใช้หลักการทำงานแบบ CSMA/CD ( Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) ในการส่งแมสเซจไปบนสายสัญญาณของระบบเครือข่าย ถ้าหากมีการส่งออกมาพร้อมกันย่อมจะเกิดการชนกันของข้อมูล (Collision) ของสัญญาณทำให้การส่งผ่านข้อมูลต้องหยุดลงทันที CSMA/CS จะใช้หลักการวิธีของ Listen vefore-Transmiting คือ ก่อนจะส่งสัญญาณออกไปจะต้องตรวจสอบว่าในขณะนั้นมีการ รับ - ส่ง ข้องข้อมูลในเน็ทเวิร์กนั้นหรือไม่ ถ้ามีการชนกันของข้อมูล ต้องรอจนกว่าสายเคเบิ้ลนั้นจะว่างแล้วจึงทำการส่งข้อมูลนั้นออกไปบนสายเคเบิ้ล ระบบโปรโตคอล Ethernet นั้นเป็นมาตาฐานของ IEEE 802.3 สามารถจะเชื่อมต่อได้ทั้ง Bus และ Star โดยใช้สายโครแอ๊ก (Coaxial) หรือสาทองแดงคู่ตีเกลียว (UTP : unsheild Twisted Pair ) ที่มีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล 10 Mbps ในปัจจุบันได้พัฒนาความเร็วเป็น 100 Mbps มีความยาวสูงสุดระหว่างเรื่องเวิร์กสเตชั่น 2.0 กิโลเมตร ในการส่งผ่านสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ไปบนสายเคเบิ้ลจะใช้แบบ 0-1 ในการส่งผ่านไปบนสายเคเบิ้ล Ethernet มีรูปแบบการต่อสายเคเบิ้ล 3 แบบด้วยกันคือ 10 Bese T เป็นรูปแบบในการต่อสายที่นิยมมาก "10" หมายถึงความเร็วในการรับส่งข้อมูล (10 Mbps) "Base" หมวยถึง ลักษณะการส่งข้อมูลแบบ Base band ซึ่งเป็นดิจิตอล และ T หมายถึง Twisted Pair (สายทองแดงคู่ตีเกลียว) ปัจจุบันจะใช้สาย UTP ( Unshield Twisted Pair ) ซึ่งจะเป็นสายที่มีขนาดเล็กๆ ถายใน 8 เส้นตีเกลียวคู่กัน 4 คู่ 10 Base 2 เป็นรูปแบบในการต่อสายโดยใช้สาย Coaxial มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/4 นิ้ว เรียกว่า Thin Coaxial สายมีความยาว ไม่เกิน 180 เมตร 10 Base 5 เป็นรูปแบบในการเชื่อมต่อโดยใช้สาย Coaxial ขนาดใหญ่ จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/2 นิ้ว เรียกว่าสาย Thick Coaxial การเชื่อมต่อในแต่ล่ะจุดจะมี Transceiver เป็นตัวเชื่อมต่อ และใช้สาย AUI เชื่อมระหว่างเครื่องเวิร์กสเตชั้น สายมีความยาวไม่เกิน 500 เมตร Token Ring เป็นโปรโตคอลที่ออกแบบโดยบริษัท IBM ใช้มาตรฐานของ IEEE 802.5 มีระบบการติดต่อแบบ Token-Passing สามารถจะเชื่อมต่อได้แบบ Ring และ Star มีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล 4/16 Mbps นอกจากนี้ยังสามารถที่จะเชื่อมต่อเข้ากับฮาร์ดแวรืและซอร์ฟแวร์ของเครื่องเมนแฟรมได้โดยตรง จากปัญหาที่เกิดการชนกันของข้อมูล (Conllision) ทำให้ IBM หันมาใช้สัญญาณ Token เพื่อการติดต่อระหว่าโหนด นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีในได้ถูกพัฒนาให้มีความสามารถมากกว่าการทำงานในระบบแลนจากที่กล่าวมาในข้างต้นก็คือ ไฟเบอร์ออฟติก และ เอทีเอ็ม FDDI (Fiber Distributed Data Interface) FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่ได้รับความนิยมไปใช้งานสูงเพิ่มขึ้นในปัจจุบัน โดยนำไปใช้ในลักาณะการเชื่อมต่อเป็น Backbone ( ใช้เป็นสายสัญญาณหลักเชื่อมระหว่างเครือข่าย LAN) เทคโนโลยีนี้สามารถให้ความเร็วในการรับ/ส่งข้อมูลสุงถึง 1000 Mbps จึงมักใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เข้ากับคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วสูง ATM (Asynchronous Transfer Mode) ATM (Asynchronous Transfer Mode) เป็นเทคโนโลยีเน็ทเวิร์กความเร็วสูงที่พัฒนาโดย (CCITT Consultative Committee for Internation Telegraph and Telophone) ประมาณปลายปี 1991 จะใช้เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) ในการทำงานเหมือนกับ FDDI แต่ ATM ใช้หลักการสวิตชิงในการทำงานมีแบนวิธสูง ถูกออกแบบมาสำหรับงานด้สนสารสนเทศในการขนส่งช้อมูลและเสียงที่ขนาดเล็กว่าเซลล์ข้อมูลจะมีส่วนหัวของเซลล์ คือ 5 ไบต์ หรือ 40 บิต ส่วนข้อมูลที่จะส่งอีก 48 ไปต์รวมเป็น 53 ไบต์ เท่านั้น เซลล์จะมีอยู่สองกลุ่มด้วยกันคือ UNI (User Network Interface) ใช้ในการ เชื่อมต่อกับผู้ใช้ และ NNI (Network Node Interface) ใช้ในการเชื่อมต่อกับโหนด ATM สามารถจะใช้งานได้ทั้งบนระบบ LAN และ WAN มีอัตราความเร็วขนาด 25 - 155 Mbps หรือมากกว่านี้ Hub หรือ Concentrator ที่ใช้งานบนระบบ ATM จึงเป็นสวิตท์ที่มีความเร็วสูงเพื่อให้สามารถส่งข้อมูลได้แบบ Real time ได้ดี เทคโนโลยี ATM เทคโนโลยี ATM จึงเป็นคู่แข่งของ FDDI ในระบบเน็ทเวิร์ความเร็วสูง
URL
http://www.geocities.com/seeis_224/Internet3.htm