วันเสาร์ที่ 10 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2561

บทที่ 1 พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์


บทที่ 1 พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.พื้นฐานการสื่อสารข้อมูล

     การสื่อสารข้อมูล (Data Communications) หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน
วิธีการส่งข้อมูล จะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณ หรือรหัสเสียก่อนแล้วจึงส่งไปยังผู้รับ และเมื่อถึงปลายทางหรือผู้รับก็จะต้องมีการแปลงสัญญาณนั้น กลับมาให้อยู่ในรูปที่มนุษย์ สามารถที่จะเข้าใจได้ ในระหว่างการส่งอาจจะมีอุปสรรค์ที่เกิดขึ้นก็คือ สิ่งรบกวน (Noise) จากภายนอกทำให้ข้อมูลบางส่วนเสียหาย หรือผิดเพี้ยนไปได้ซึ่งระยะทางก็มีส่วนเกี่ยวข้อง ด้วยเพราะถ้าระยะทางในการส่งยิ่งมากก็อาจจะทำให้เกิดสิ่งรบกวนได้มากเช่นกัน จึงต้องมีหาวิธีลดสิ่งรบกวน เหล่านี้ โดยการพัฒนาตัวกลางในการสื่อสารที่จะทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุด
ถ้าหากแบ่งการสื่อสารตามลักษณะการส่งสัญญาณหรือสื่อตัวกลางแล้วจะแบ่งได้ 2 ประเภท คือ
1. แบบมีเส้นทางนำสัญญาณ (Guided Media)
2. แบบไม่มีเส้นทางนำสัญญาณ (Unguided Media)
องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบสื่อสารโทรคมนาคม สามารถจำแนกออกเป็นส่วนประกอบได้ดังต่อไปนี้
1. ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (source) อาจจะเป็นสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณภาพ
ข้อมูล และเสียงเป็นต้น ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน
2. ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (sink) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสาร หรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใด ที่การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ ถ้าผู้รับสารหรือ จุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง
3. ช่องสัญญาณ (channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง
4. การเข้ารหัส (encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลงความหมายนี้ การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงาน ที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่าง ผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้
5. การถอดรหัส (decoding) หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน
6. สัญญาณรบกวน (noise) เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร ผู้รับข่าวสาร และช่องสัญญาณ แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์ มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร ในทางปฎิบัติมักจะใช้ วงจรกรอง (filter) กรองสัญญาณแต่ต้นทาง เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ เช่น การเข้ารหัสแหล่งข้อมูล เป็นต้น


2.เครือข่ายคอมพิวเตอร์


         เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ ลักษณะการสื่อสารข้อมูลประเภทหนึ่งที่นิยมใช้งานมากที่สุด โดยนำเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องมาต่อเชื่อมกันเป็นระบบเครือข่ายซึ่งก่อให้เกิดผลดีหลายประการดังนี้ ดังนี้

1. ประหยัดค่าใช้จ่าย เพราะสามารถใช้ทรัพยากรในเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็นเครื่องพิมพ์ฮาร์ดดิสก์ ซีดีรอม และโปรแกรมร่วมกันได้ โดยไม่ต้องจัดซื้อให้กับทุกเครื่อง

2.ประหยัดเวลา  เพราะสามารถสั่งงานผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้อยู่ได้ทันที เช่นหากต้องหารไฟล์ข้อมูลในเครื่องใด ก็สามารถเข้าถึงไฟล์ของเครื่องได้ดังกล่าวผ่านทางเครื่องที่ใช้งานได้ทันทีโดยไม่จำเป็นต้องเดินทางไปที่เครื่องนั้นหรือในกรณีต้องพิมพ์งานก็สามารถสั่งพิมพ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องยกเครื่องพิมพ์มาติดตั้งในเครื่องที่ใช้นอกจากนี้ยังช่วยให้สามารถเพิ่มข้อมูลจากหลายหลายเครื่องเข้ามาเก็บในเครื่องเดียวกันทำให้ลดเวลาในการป้อนข้อมูลได้อย่างมาก



3.สื่อสารได้รวดเร็วโดยสามารถส่งเป็นข้อความหรือจดหมายระหว่างการได้ทันทีโดยใช้ระบบการติดตั้งสื่อสารผ่านทางระบบเครือข่าย

เครือข่ายคอมพิวเตอร์บางระบบจะใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีสมรรถนะสูงสูงเช่นเครื่องเมนเฟรมหรือมินิคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวในการประมวลผลโดยจัดต่อสัญญาณจากเครื่องดังกล่าวไปยังจุดต่างๆโดย ซึ่งมีเพียงแป้นพิมพ์และเจ้าภาพไว้สำหรับรับและแสดงข้อมูลใดที่นิยมใช้กันในปัจจุบันจะใช้วิธีนำเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆเครื่องมาต่อเชื่อมเข้าด้วยกันโดยการประเมินผลสามารถดำเนินการได้ภายในเครื่องของตนเอง

3.ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เราสามารถแบ่งเครือข่ายตามระยะทางในการสื่อวารได้ 3 ประเภท ดังนี้คือ
1. เครือข่ายเฉพาะที่หรือเครือข่ายแลน (LAN: Local Area Network)




คือเครือข่ายที่ติดตั้งอยู่ในสถานที่เดียวกันในอาคารเดียวกันหรืออาคารที่ใกล้กันโดยมีระยะทางการเชื่อมต่อไม่เกิน 2-3 กิโลเมตรส่วนใหญ่เป็นเครือข่ายในหน่วยงานเดียวกันและสื่อสารใช้ส่งข้อมูลจะเป็นสายเคเบิล

2. เครือข่ายเมืองหรือเครือข่ายแมน (MAN: Metropolitan Area Network)


เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่ออยู่ภายในเมืองเดียวกันหรือจังหวัดเดียวกันโดยมีระยะทางตั้งแต่ 3 กม. ขึ้นไป  
(ปกติจะอยู่ประมาณ 10 กิโลเมตร) ส่วนใหญ่เป็นเครือข่ายที่เชื่อมระหว่างแต่ละสาขาของบริษัทเช่นธนาคารหรือบริษัท
ขนาดกลางโดยสื่อสารที่ใช้ส่งข้อมูลอาจจะมีทั้งที่เป็นสายเคเบิลใยแก้วและคลื่นไมโครเวฟ

3. เครือข่ายวงกว้างหรือเครอข่ายแวน



เป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมการเชื่อมต่อเป็นบริเวณกว้าง เช่น ระหว่างภาคหรือระหว่างประเทศ โดยมีระยะทาง
ตั้งแต่ 100 กิโลเมตรขึ้นไป ส่วนใหญ่เป็นเครือข่ายขององค์กรขนาดใหญ่ เช่น ธนาคาร หรือบริษัทมหาชน โดยการรับ
ส่ง จะใช้อุปกรณ์ที่มีความสามารถในการเลือกเส้นทางที่เหมาะสม และรับส่งข้อมูลได้อย่างชาญฉลาด เช่น เราเตอร์ (Router )
เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างกัน ให้สัญญาณจากผู้ส่งที่ส่งไปยังผู้รับ มีความสุขต้องและรวดเร็ว สื่อที่ใช้ส่งข้อมูลมาใช้หลาย
ชนิด ไม่ว่าจะเป็น เคเบิลใต้น้ำ คลื่นไมโครเวฟ และ การส่งสัญญาณผ่านดาว

4. โครงส้รางการเชื่อมต่อเครือข่าย 

     การนำเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือ เครือข่ายคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน สามารถทำได้ 4 ลักษณะดังนี้

1. โครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus topology)
การเชื่อมต่อจะมีลักษณะแบบแถวลำดับ โดยนำเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งมาเชื่อมโยงกับอีกเครื่องหนึ่งและต่อ
กันไปเรื่อยๆ ใช้กับของโซ่ โดยจะปิดหัว-ท้ายของสายด้วยอุปกรณ์ดูดซับสัญญาณที่เรียกว่า เทอร์มินอล (Terminal)
   โครงสร้างเครือข่ายแบบนี้มีข้อดีคือประหยัดสายเชื่อมต่อได้ง่ายเพราะใช้วิธีต่อพ่วงกันเป็นทอดๆโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์
เพิ่มเติม แต่มีข้อเสียคือมีปัญหาเกิดขึ้นจะตรวจสอบหาจุดเสียได้ยาก ระบบทั้งหมดจะหยุดทำงานทันที สีเขียวจะมีแค่
จุดเดียวก็ตามทั้งระบบจะไม่สามารถทำงานได้จนกว่าจะแก้จุดปัญหา กล่าวได้เสียก่อน


2. โครงสร้างเครือข่ายแบบวงแหวน (  Ring  toptlogy)
 การเชื่อมต่อมีลักษณะคล้ายการนําไปสายของโครงสร้างแบบบัส มาเชื่อมเข้าด้วยกันเป็นวงกลม โดยในทางปฏิบัติ
อาจเป็นการเชื่อมต่อภายในอุปกรณ์ แทนการเชื่อมต่อจริง ส่วนใหญ่จะใช้โครงสร้างประเภทนี้ในการเชื่อมต่อเครือข่าย
ระยะไกล เช่น ระบบ FDDI   ที่ใช้ในระบบเครือข่าย Man
   ข้อดีของโครงขายประเภทนี้คือ ระยะสายและขยายการเชื่อมต่อได้ง่าย อีกครั้งถ้าเชื่อมต่อโดยใช้สายเชื่อมต่อมาก
กว่า 1  เส้นจะ  เส้นจะสามารถสร้างเป็นวงจรเชื่อมต่อใช้กันได้หากมีจุดเสียหายที่เส้น เส้นจะสามารถสร้างเป็นวงจร
เชื่อมต่อใช้กันได้หากมีจุดเสียหายที่เส้นทางหนึ่งแต่  เส้นจะสามารถสร้างเป็นวงจรเชื่อมต่อใช้กันได้หากมีจุดเสียหา
ยที่เส้นทางหนึ่งแต่มีข้อเสียคือการ  เส้นจะสามารถสร้างเป็นวงจรเชื่อมต่อใช้กันได้หากมีจุดเสียหายที่เส้นทางหนึ่ง
แต่มีข้อเสียคือการควบคุมการทำงานค่อนข้างยุ่งยากซับซ้อนและห้องขึ้นจะตรวจหาได้ยาก


3. โครงสร้างเครือข่ายแบบดาว (  star topology)
 การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบนี้จะต้องใช้อุปกรณ์รวมสายสัญญาณ เช่น  ฮับ Hup ต้องมีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลี่ยมและ
มีช่องสำหรับต่อสาย เรียกว่า พอร์ต port โดยการเชื่อมโยงจะใช้วิธีต่อเชื่อมต่ออุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์ เข้ามายังพอร์ต
  จะเห็นว่าข้อเสียของโครงไข่ประเภทนี้ คือ ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการจัดหาอุปกรณ์รวมสายสัญญาณ และต้องใช้ใส่จำนวน
มากเพราะต้องเชื่อมจากจุดศูนย์กลางดังกล่าวไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายนอกจากนี้ในกรณีต้องการ
เพิ่มจำนวนเครื่อง และช่องสำหรับเชื่อมต่อมีจำนวนไม่เพียงพอไม่ต้องซื้ออุปกรณ์รวมสายสัญญาณเพิ่มขึ้นอีก 1 ตัว
จุดเด่นการเชื่อมต่อแบบนี้คือ หากมีข้อบกพร่องที่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็จะมีปัญหาเฉพาะจุดนั้นโดยไม่มี
ผลกระทบกับเครื่องอื่นๆ และระบบยังคงทำทำงานต่อไปได้ตามปกติ นอกจากนี้ สะดวกขึ้นเพราะสามารถสังเกตจาก
ไฟสัญญาณที่ช่องต่อของอุปกรณ์รวมสัญญาณได้ทันที ทำให้แก้ปัญหาได้สะดวกและรวดเร็วขึ้น




4.  โครงสร้างเครือข่ายแบบตาข่าย (Mesh Topology)
การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบนี้จะใช้วิธีเชื่อมต่อพร้อมกันหลายจุดเป็นลักษณะทหารโยงใยซึ่งกันและกัน ซึ่งมีข้อดีคือ
สามารถมีระบบชดเชยลิฟ (Redundant) ในกรณีมีความเสียหายของเส้นทางหนึ่งเส้นทางใด การเชื่อมต่อระหว่าง
เครือข่ายก็คงดำเนินต่อไปได้โดยใช้เส้นทางที่เหลือการเชื่อมต่อลักษณะนี้มีความยุ่งยากในการเดินสายและค่าใช้จ่าย
สูง จึงมักใช้ในเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ต้องการความแน่นอนในการเชื่อมต่อ เช่น เครือข่ายอินเทอร์เน็ต


5. ลักษณะการให้บริการของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เราสามารถแบ่งลักษณะการให้บริการของเครือข่ายได้เป็น 2 แบบ คือ

1. แบบแม่ข่าย-ลูกข่าย (Client-Server)

เครือข่ายประเภทนี้เครื่องคอมพิวเตอร์หลักอย่างน้อย 1 เครื่อง ทำหน้าที่เป็นแม่ข่าย Server ไว้บริการเครื่องคอมพิวเตอร์
อื่นๆ ที่เป็นลูกข่าย client เพิ่งเข้ามาขอใช้บริการและทรัพยากรจากแม่ข่าย
    ข้อดีของเครือข่ายประเภทนี้คือ สามารถจัดเก็บข้อมูลไว้เป็นจุดเดียวและมีระบบความปลอดภัยสูง ทั้งยังสามารถ
ขยายระบบในอนาคตแต่มีข้อจำกัดคือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นแม่ข่ายจะต้องทำงานหนัก จึงต้องใช้เครื่องที่มีสมรรถน
สูงและมีเสถียรภาพเสถียรภาพ เพื่อรองรับการใช้บริการจากลูกข่ายได้อย่างเพียงพอ เพราะหากเครื่องแม่ข่ายมีปัญหา
ระบบเครือข่ายทั้งระบบจะใช้งานไม่ได้ นอกจากนี้ยังต้องใช้ระบบปฏิบัติการซึ่งเป็นระบบปฏิบัติการบริหารเครือข่ายโดย
เฉพาะ เช่น  Windows NT Server ,  Windows 2000 Server  หรือ  Windows 2003 Server  มาติดตั้งในเครื่อง
แม่ข่ายทำให้มีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังต้องมีผู้ที่มีความสามารถในด้านการควบคุมเครือข่าย ( administrator)
 มาดูแลระบบเครือข่าย

2. แบบเท่าเทียม (Peer to Peer)




เครือข่ายประเภทนี้จะไม่มีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเป็นเครื่องหลักในการให้บริการโดยเครื่องคอมพิวเตอร์
ทุกเครื่องในเครือข่าย และเป็นทั้งผู้ให้บริการและผู้ใช้บริการ
   ข้อดีของเครือข่ายประเภทนี้คือ ติดตั้งง่ายไม่ต้องมีผู้ดูแลโดยเฉพาะและไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อ
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่สมรรถนะสูงๆมาเป็นแม่ข่าย นอกจากนี้ยังสามารถใช้ระบบปฏิบัติการแบบปกติที่ติดตั้งภายใน
เครื่องเช่น  Windows 98, Windows ME  หรือ Windows XP  รองรับการใช้งานเครือข่ายในลักษณะนี้ได้โดย
ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการจัดซื้อระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่มีราคาแพงทำให้ลดค่าใช้จ่ายของระบบใดมากแต่มีข้อเสีย
คือ ขยายระบบได้จำกัดโดยทั่วไปการเชื่อมต่อเครือข่ายจะใช้ไม่เกิน 10 เครื่องมิฉะนั้นจะมีปัญหาด้านความเร็วในการ
ทำงาน นอกจากนี้ยังมีระบบความปลอดภัยต่ำกว่า ร่วมทั้งทรัพยากรของระบบจะหยุดกระจัดกระจายตามเครื่องต่างๆ
ยากต่อการใช้งานและควบคุมดูแล





ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น

ใบงานบทที่ 1

ใบงานบทที่ 1 1. การสื่อสารข้อมูล ( Data  Communication)  คือ 2. องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลประกอบ 3. รูปแบบในการรับส่ง...