ระบบเครือข่าย: บทที่ 3 อุปกรณ์เคือข่ายและนำสื่อสัญญาณ

บทที่ 3 อุปกรณ์เครือข่ายและสื่อนำสัญญาณ

1.อุปกรณ์เครือข่าย

อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นระบบเครือข่ายมีหลายชนิดดังนี้

1.1 การเชื่อมต่อเครือข่าย ( Network Interface Card)

การ์ดเชื่อมต่อเครือข่ายหรือที่เรียกกันทั่วไปว่าการ์ดแลน ( Lan Card) หรือใช้ตัวย่อว่า nic มีลักษณะเป็นแผ่น
การ์ดเกมอยู่บนแผงวงจรหลักของเครื่องโดยทำหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เป็นสัญญาณที่ใช้ติดต่อ
กันในเครือข่ายการ์ดเครือข่ายที่ใช้กันส่วนใหญ่จะเป็นแบบ pci ซึ่ง เสียบกับช่องเสียบแบบ pci บนแผ่นเมนบอร์ด

การเชื่อมต่อเครือข่ายที่ใช้กันทั่วไป ส่วนใหญ่จะเป็นการ์ดที่สามารถใช้ทั้งในระบบ ethernet ในมาตรฐาน 10 BASET
ซึ่งใช้ความเร็ว 10 Mbps และระบบอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง ในมาตรฐาน 100 BASET หรือมาตรฐาน IEEE 802.3
d ซึ่งรองรับความเร็ว 100Mbps จึงเรียกกันสั้นๆว่าการ์ดแลน 10/100 ซึ่งช่องต่อสายเป็นช่องที่ใช้กับหัวต่อ RJ-45
กรณีการ์ดรุ่นเก่าส่วนใหญ่จะเป็นช่องต่อสำหรับหัวต่อแบบ BNC ซึ่งใช้กับมาตรฐาน 10BASE2 ปัจจุบันยังมีการผลิต
การเครือข่ายแบบdvdt[b9 และแบบไร้สาย ออกมาจำหน่ายในท้องตลาด เนื่องจากนี้วงจรหลักของเครื่องบางแผ่น
ผนวกวงจรเชื่อมต่อเครือข่ายไว้ด้วย (LAN Onboard) และมีช่องต่อทางด้านหลังของแผ่นดินสามารถใช้ได้ทันทีโดย
ไม่ต้องซื้อการ์ดเพิ่มเติม

1.2 รีพีตเตอร์ repeater

อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ขยายสัญญาณเพื่อเพิ่มระยะทางการเชื่อมต่อปกติ repeater จะมีลักษณะเป็นกล่องเล็กๆมีช่องต่อ
สัญญาณเพียง 2 ช่องข้อจำกัด ของ repeater ที่จะรับสัญญาณข้อมูลการทำรายการขยายและส่งออกไปซึ่งถ้าข้อมูล
ที่รัฐเข้ามามีสัญญาณรบกวนผสมอยู่ด้วย repeater จะขยายสัญญาณรบกวนออกไปพร้อมพร้อมกับสัญญาณข้อมูลจน
การทำให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลง

1.3 แชร์ ฮับ Share Hup

หรือเรียกสั้นๆว่าฮับ จะทำงานคล้าย repeater มีหลายช่องสัญญาณโดยจะรับข้อมูลเข้ามาแล้วแพร่กระจายหรือแจก
สัญญาณ share ไปให้กับช่องต่อทุกช่องส่วนใหญ่จะใช้กับการเชื่อมต่อเครือข่ายในโครงสร้างแบบดาว

ลักษณะของ Hub เป็นกล่องสี่เหลี่ยมมีขั้วต่อสำหรับหัวต่อแบบ RJ-45 เรียกว่าพอร์ต จำนวน 4 ช่อง,จำนวน 8
ช่อง, 16 ช่องหรือ 24 ช่องและอาจมีช่องต่อพิเศษสำหรับต่อเชื่อมระหว่าง Hub เรียกว่าช่องต่อ uplink โดยที่ขั้วต่อบน
ตัวVy[แต่ละช่องจะมีหลอดไฟแสดงการทำงานโดยจะมี 2 ดวงคือหลอดไฟ Link แสดงสภาวะการเชื่อมต่อสัญญาณ
และหลอดไฟ Active จะแสดงในสภาวะรับ-ส่งสัญญาณ จุอ่อนของฮับคือ จะมีเส้นทางข้อมูลภานในเพียงช่องทางเดียว
ดังนั้นการเชื่อมต่อจะกระทำได้เพียงชุดเดียว จึงรับ - ส่งข้อมูลได้ช้า เพราะต้องรอให้การเชื่อมต่อสัญญาณในชุดเดิม
เสร็จสิ้นก่อน จึงจะทำการรับ-ส่งในชุดต่อไปได้ เช่น ในขณที่คอมพิวเตอร์ A กำลังเชื่อมต่อกับ เครื่องคอมพิวเตอร์
C เครื่องคอมพิวเตอร์ B จะไม่สามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ D ได้ ต้องรอให้การเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์
A กับ คอมพิวเตอร์ C เสร็จสิ้นเสียก่อน

1.4 สวิตช์ ฮับ (Switch Hup)

Switch Hub หรือเรียกสั้นๆว่า Switch ลักษณะภายนอกของสวิตช์ และฮับ แทบจะไม่มีความแตกต่างกันแต่การทำงาน
ภายในและแตกต่างกันโดยวงจรภายในของสวิตซ์สามารถสร้างเส้นทางเสมือนในการเชื่อมต่อระหว่างช่างต่อได้หลาย
เส้นทางเส้นทางให้เชื่อมต่อกันได้ทันทีโดยไม่ต้องรอให้เกิดขึ้นต่อชุดเดิมสุดสิ้นก่อนเช่นในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์
กำลังเชื่อมกับ เครื่องคอมพิวเตอร์ c เครื่องคอมพิวเตอร์ B จะสามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ D ได้โดย
Switch จะมีการเรียนรู้และจดจำตำแหน่ง MAC Address การเชื่อมต่อแต่ละช่องจึงทำให้สามารถติดต่อกันได้รวดเร็ว
กว่าเดิม

1.5 บริดจ์ (Bridge)

เป็นอุปกรณ์เครือข่ายในระบบเก่าที่ใช้ร่วมกับแชร์ฮับเพื่อแยกกลุ่มการทำงานออกจากกันขายสะพานที่เชื่อมต่อ
ระหว่างสองเครือข่ายย่อยเพื่อไม่ให้สัญญาณรบกวนกัน ส่วนใหญ่บริดจ์จะมีช่องต่อเพียง 2 ช่องและมีความสามารถ
ในการจดจำค่า Mac Address เครือข่ายที่เชื่อมต่อได้ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยสวิตซึ่งเสมือนเป็นบริดจ์ที่มีช่องต่อหลาย
ช่อง

1.6 เราท์เตอร์ (Router)

เราเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายเช่นเดียวกับบริดจ์ แต่มีความสามารถในการจดจำเส้นทาง
ได้ทำให้การส่งสัญญาณระหว่างเครือข่ายต่อเครือข่ายเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพเพราะเราเตอร์จะทำการเลือกเส้นทาง
ที่ดีที่สุดการส่งผ่านข้อมูลโดยพิจารณาจากระยะทางในการส่งมอบหมายถึงความคับขันของข้อมูลในเส้นทางนั้น
Router จะทำงานโดย มีหมายเลข IP ใช้ Mac address อุปกรณ์ราคาอื่นอื่นจึงทำให้ส่งผ่านได้รวดเร็วกว่าเพราะทำงาน
ในชั้นที่ 3 ของ OST Model คือชั้น Network Layer

1.7 โมเด็ม (Modem)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลระยะไกลโดยผ่านระบบโทรศัพท์โดยจะมีทั้งแบบเป็นกล่องติดตั้งภาย
นอก และแบบเป็นแผ่นการติดตั้งภายในเครื่องโมเด็มภายนอกจะมีทั้งแบบติดตั้งผ่านช่องต่ออนุกรมและแบบติดตั้ง
กับช่องต่อสัญญาณแบบ USB ข้อดีของโมเด็มภายนอกคือติดตั้งเครื่องย้ายได้สะดวกและมีไฟสัญญาณแสดงคณะ
ทำงานการเลือกซื้อ จะต้องพิจารณาถึงระบบโทรศัพท์ที่จะเชื่อมต่อด้วยคือมีทั้งแบบโมเดิร์นปกติ Model ISDN และ
โมเด็ม ADSL นอกจากนี้ในระบบต่อเชื่อมโดยตรง ก็จะมีโมเด็มเราท์เตอร์ซึ่งจะใช้ช่องพิเศษ เช่น ช่องต่อ E 35 เป็น
ตัวส่งผ่านข้อมูล

2.สื่อสัญญาณ

ในการส่งสัญญาณภายในเครือข่ายจะต้องมีตัวกลางหรือสื่อสำหรับส่งสัญญาณระหว่างกันโดยสื่อที่นำมาใช้จะมีหลาย
ชนิดให้เลือกใช้ตามความเหมาะสมกับคุณสมบัติของสื่อชนิดนั้นทั้งในด้านความสามารถในการส่งข้อมูลราคาการติดตั้ง
และการบำรุงรักษา โดยสื่อนำสัญญาณอาจจัดแบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆคือสื่อแบบใช้สายเคเบิลได้แก่สายทองแดง
สายใยแก้วนำแสง และสื่อแบบไร้สาย wireless การส่งผ่านตัวกลางที่เป็นอากาศ เช่น คลื่นอินฟาเรด คลื่นวิทยุ และ
คลื่นไมโครเวฟ เป็นต้น สื่อนำสัญญาณที่นิยมใช้กันมีดังนี้

2.1 สายโคแอคเชียล

สายโคแอคเชียลเป็นสายสัญญาที่มีลักษณะกลม โดยมีแกนกลางเป็นสายทองแดงหุ้มด้วยฉนวนเราด้วยสายทับ
อีกชั้นหนึ่งที่มีลักษณะเป็นตาข่าย เรียกว่าสายชีลด์ มีหน้าที่ป้องกันสัญญาณรบกวน จากนั้นจึงมุ่งอีสานด้วยฉนวนสีดำส
ายโคแอกเชียลที่ใช้กันจะมี 2 ชนิดคือชนิด 50 โอห์ม ใช้สำหรับการส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์และชนิด 75 โอห์ม
ใช้ในการส่งข้อมูลโทรคมนาคมทั่วไป โดยสายโคแอกเชียลที่ใช้กับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เรียกว่า สาย RG-58

ข้อดีของการนำสัญญาณประเภทนี้คือมีความคงทนและส่งข้อมูลได้ไกลแต่มีราคาค่อนข้างสูงจึงมักใช้สำหรับการ
สื่อสารข้อมูลระยะไกลหรือภายนอกอาคารที่ใช้ในระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ตจะมีทั้งสายแบบบางใช้ในมาตรฐาน 10
B ASE 2 นิสัยเป็นการเชื่อมต่อแบบบัส

2.2 สายคู่ตีเกลียว

สายคู่ตีเกลียวเป็นสายส่งสัญญาณที่มีลัษณะเป็นสายไฟเส้นเล็กๆ ที่มีการบิดเกลียวเป็นคู่เพื่อลดสัยญารรบกวน โดยจะมีทั้งแบบมีสายชีลด์หุ้มอยู่ภายนอกอีก 1 ชั้น เรียกว่า สาย STP ซึ่งย่อมาจาก Shield Twist Pair และแบบไม่มีสายชีลด์ เรียกว่า Unshield Twist Pair หรือเรียกย่อๆ ว่า สาย UTP

สายคู่ตีเกลียวโดยเฉพาะสาย UTP เป็นสายที่นิยมใช้งานกันอย่างแพ่หลายในงานเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในอาคารเนื่องจากมีราคาถูกและติดตั้งได้ง่ายโดจะเชื่อมต่อโดยใช้โทโปโลยีแบบดาว โดยต่อเข้ากับหัวต่อสัญญาณแบบแล้วนำไปเสียบกับอุปกรณ์กระจาย คือ ฮับ

สาย UTP จะมีหลายเกรดซึ่งจะมีการตีเกลียวสายถี่หางไม่เท่ากันโดยที่ใช้ในมาตรฐานจะใช้สายเกรด 3 หรือที่เรียกกันทับศัพท์ว่าสาย UTP CAT -3 ส่วนที่ใช้ในมาตรฐาน 100BASE T จะใช้สาย UTP CAT-5 หรือ CAT-5E ปัจจุบันที่ได้มีการผลิตเพื่อรองรับเครือข่ายจิกะบิต ในมาตรฐาน 1000 BASE TX โดยใช้สาย UTP CAT-6

2.3 สายใยแก้วนำแสง

สายใยแก้วนำแสงหรือที่เรียกทับศัพท์ว่า สายออตติคไฟเบอจะมีลักษณะภายนอกคล้ายกับสายเคเบิลแบบโคแอคเชียลแต่โครงสร้างภายในจะเป็นใยแก้วและส่งสัญญาณจะเป็นลำแสงแทนการส่งด้วยกระแสไฟฟ้าจึงมีความปลอดภัยสูงและสามารถส่งได้ระยะทางไกลหลายกิโลเมตร้นื่องจากไม่มีความต้านทานไฟฟ้าภายในสายสายใยแก้วนำแสงจะมี 2 ชนิด คือ แบบส่งเป็นลำแสงตรงหรือแบบซิงเกิลโหมด ซึ่งจะนำใช้ส่งลำแสงตรงไปยังปลายทางโดยไม่มีการหักแหของลำแสงภายในสายจึงสามารถส่งได้ไกลว่าและรวดเร็วกว่าและแบบส่งไปเป็นลำแสงสะท้องหักเหภายในสายหรือที่เรียกว่า แบบมัลโหมด แต่ชนิดนี้จะส่งข้อมูลได้ไม่ไกลเท่าแบบ ซิงเกิลโหมดแต่มีราคาต่ำกว่าจึงนิยมใช้ในการส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายแบบ LAN หรือในสถานทที่อยู่ไม่ไกลกันจนเกินไป ปัญหาของสื่อส่งข้อมูลใยแก้วนำแสงคือ ติดตั้งยากต้องใช้อุปกรณ์พิเศษในการติดตั้งนอกจากนี้มีโอกาสแตกหักได้ง่ายจึงมักใช้กับงานที่มีความพิเศษเท่านั้นเช่นการเดินสายในบริเวณที่มีสัญญาณรบกวนสูงหรือใกล้กับสถานีวิทยุหรือสถานโทรทันศ์ หรือในการเชื่อมต่อสายนอกอาคาร ซึ่งมีระยะห่างกันมากกว่า 200 เมตร

2.4 คลื่นวิทยุ

การใช้คลื่นวิทยุเป็นส่วนนำสัญญาณในการรับส่งข้อมูลมีข้อดีคือสามารถส่งได้รอบทิศทางโดยไม่ต้อง
ใช้สายการส่งสัญญาณด้วยคลื่นวิทยุสามารถส่งได้ทั้งในยามความถี่ต่ำและย่านความถี่สูงโดยถ้าส่งในย่านความถี่ต่ำ
เช่นยาน VLF , LF หรือ ME คลื่นจะสามารถเดินทางผ่านวัตถุดิบของได้โดยเดินตาม พื้นผิวโลกแต๋ข้อสียคือ
ส่งได้ไม่ไกลจริงส่งได้ไม่ไกลจึงมักใช้กับเครือข่ายบริเวณใกล้ๆหรือมีสิ่งกีดขวางจำนวนมากแต่ถ้าส่งในยามความถี่สูง
เช่นยาน HFหรือ VHF จะส่งได้ไกลหลายกิโลเมตรแต่มีข้อจำกัดคือจะถูกดูดซึมเมื่อผ่านสายฝนและสะท้อนกลับ
ถ้ามีสิ่งกีดขวางทางเดินของคลื่นทั้งยังถูกรบกวนจากอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ง่าย

2.5 คลื่นไมโครเวฟ

คลื่นไมโครเวฟเป็นคลื่นสั้นไม่มีความถี่สูงถึงร้อยขึ้นไปดังนั้นจึงมีพลังงานสูงและมีสัญญาณรบกวนต่ำสามารถ
ส่งได้ไกลและมีประสิทธิภาพสูงและรักแต่ลักษณะการเดินของพืชเจริญเป็นแนวเส้นตรงในระดับเส้นสายตาและ
ไม่สามารถเดินทางไม่สามารถเดินทางผ่านสิ่งกีดขวางได้จึงต้องใช้การรับส่งสัญญาณแบบจุดต่อจุดโดยมีจานรับ
สัญญาณไปถ่ายทอดเป็นช่วงโดยทั่วไปจะมีกำหนดให้มีสถานีถ่ายทอดสัญญาณห่างกันไม่เกิน 50 กิโลเมตรจึง
จะทำให้การส่งมีประสิทธิภาพสูงขึ้นและลดปัญหาบริเวณขาดหายของสัญญาณได้

2.6 คลื่นอินฟราเรด

อินฟราเรดถูกนำไปใช้ในการส่งข้อมูลเช่นในรีโมทควบคุมการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆเพราะมีคุณสมบัติพิเศษ
คือราคาถูกและง่ายต่อการสร้างและมีจุดอ่อนคือมีพลังงานต่ำและเดินทางในแนวเส้นตรงไม่สามารถเดินทางผ่านวัตถุ
กีดขวางได้ในระบบเครือข่ายมักใช้คลื่นอินฟราเรดกับเครือข่ายที่อยู่ในบริเวณใกล้กันและไม่มีสิ่งกีดขวางเช่นภายในห้อง
ทำงานหรือห้องประชุม

2.7 ระบบสื่อสารดาวเทียม

ในการส่งข้อมูลระยะไกลมากๆ เช่น การส่งข้อมูลที่อยู่คนละซีกโลกการส่งโดยใช้จานไมโครเวฟถ่ายทอดสัญญาณ
เป็นช่วงๆ อาจเกิดปัญหาด้านเวลาหน่วงของสัญญาณและมีค่าใช้จ่ายสูงมากดังนั้นจึงนิยมใช้วิธีส่งสัญญาณออกไปยัง
ดาวเทียมที่อยู่นอกโลกแล้วให้ดาวเทียมสัญญาณลงมายังพื้นดินในอีกด้านหนึ่งของโลกจะทำให้ส่งได้สะดวกรวดเร็ว
กว่าและไม่มีปัญหาในด้านสิ่งกีดขวางต่างๆบนพื้นโลกแต่การส่งด้วยวิธีนี้อาจมีข้อจำกัดคือการรบกวนจากสภาพดินฟ้า
อากาศและวงโคจรของดาวเทียมจึงอาจมีปัญหาสัญญาณขาดหายหรือเกิดความล่าช้าของสัญญาณได้ในบางช่วงเวลา

3.หัวต่อสัญญาณ

การเชื่อมต่อสายนำสัญญาณแบบใช้สายกับอุปกรณ์เครือข่าย จะใช้หัวต่อสัญญาณแตกต่างกันตามสายนำสัญญาณที่
ใช้ ดังนี้

3.1 หัวต่อแบบ RJ-45

หัวต่อแบบ RJ-45 ทำด้วยพลาสติกสีใสมีลักษณะคล้ายกับหัวต่อโทรศัพท์แต่มีขนาดใหญ่กว่าโดยจะมีแถบ
ทองแดง 8 แถบเพื่อต่อกับสายทั้ง 8 เส้นของสาย UTP

3.2 หัวต่อแบบ bnc

หัวต่อที่ใช้กับสายเคเบิ้ล RG-58 ในระบบ 10 BASE 2 โดยส่วนตรงกลางจะมีลักษณะเป็นเข็มโลหะและส่วนรอบ
นอกจะทำเป็นร่องบากเพื่อให้ยึดกับเสี้ยวของหัวต่ออุปกรณ์เมื่อเชื่อมต่อเข้าด้วยกันนอกจากนี้ยังมีแบบ T- Connector
ซึ่งใช้สำหรับการต่อพ่วงระหว่างเครื่องต่อเครื่องในโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบบัส

3.3 หัวต่อแบบ SC