หน่วยที่5

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

         เครือข่ายคอมพิวเตอร์หรือคอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (computer network) คือ ระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปเพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรมหรือเครื่องพิมพ์และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องได้ตลอดเวลา

องค์ประกอบของการส่งข้อมูล

ผู้ส่ง (sender) ผู้รับ (Receiver) และตัวกลางในการส่งสัญญาณซึ่งทำหน้าที่ในการนำข้อมูลจากผู้ส่งไปให้ถึงผู้รับ

ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

           ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์หนึ่งเครือข่ายจะมีการทำงานรวมกันเป็นกลุ่ม  ที่เรียกว่า กลุ่มงาน (workgroup) แต่เมื่อเชื่อมโยงหลายๆกลุ่มงานเข้าด้วยกัน     ก็จะเป็นเครือข่ายขององค์กรและถ้าเชื่อมโยงระหว่างองค์กรผ่านเครือข่ายแวน ก็จะได้เครือข่ายขนาดใหญ่ขึ้น การประยุกต์ใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นไปอย่าง

ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีดังนี้

           1. การใช้อุปกรณ์ร่วมกันเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์รอบข้างที่ต่อพ่วงกับระบบคอมพิวเตอร์ร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเครื่องพิมพ์ ซีดีรอม สแกนเนอร์ เป็นต้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย ไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ที่มีราคาแพง เชื่อมต่อพ่วงให้กับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง

           2. การใช้โปรแกรมและข้อมูลร่วมกันได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายประเภท LAN , MAN และ WAN ทำให้คอมพิวเตอร์ สามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลระยะไกลได้ โดยใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์ทางด้านการติดต่อสื่อสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต มีการให้บริการต่างๆมากมาย เช่น การโอนย้ายไฟล์ข้อมูล การใช้จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) การสืบค้นข้อมูล (Serach Engine) เป็นต้น

            3. ความประหยัด ตัวอย่างเช่น ในสำนักงานแห่งหนึ่งมีเครื่องคอมพิวเตอร์ จำนวน 30 เครื่องหรือมากกว่านี้ ถ้าไม่มีการนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้จะเห็นว่าต้องใช้เครื่องพิมพ์อย่างน้อย 5 - 10 เครื่องมาใช้งาน แต่ถ้ามีระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แล้วสามารถใช้เครื่องพิมพ์ประมาณ 2-3 เครื่อง  ก็เพียงพอต่อการใช้งานแล้ว เพราะว่าทุกเครื่องสามารถใช้งานเครื่องพิมพ์เครื่องใดก็ได้ที่อยู่ในระบบเครือข่ายเดียวกัน

          4. สามารถประยุกต์ใช้ในงานด้านธุรกิจได้องค์กรธุรกิจที่มีการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์กับระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อประโยชน์ทางธุรกิจ เช่น เครือข่ายของธุรกิจธนาคาร ธุรกิจการบิน ธุรกิจประกันภัย ธุรกิจการท่องเที่ยว ธุรกิจหลักทรัพย์ สามารถดำเนินธุรกิจ ได้อย่างรวดเร็ว ตอบสนองความพึงพอใจ ให้แก่ลูกค้าในปัจจุบัน เช่น การสั่งซื้อสินค้า การจ่ายเงินผ่านระบบธนาคาร เป็นต้น

             5. ความเชื่อถือได้ของระบบงาน นับเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการดำเนินธุรกิจ ถ้าทำงานได้เร็วแต่ขาดความน่าเชื่อถือก็ถือว่า ไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นเมื่อนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้งาน จะทำให้ระบบงานมีประสิทธิภาพมีความน่าเชื่อถือของข้อมูล เพราะในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เราสามารถทำการสำรองข้อมูลไว้ เมื่อเครื่องที่ใช้งานเกิดมีปัญหา ก็สามารถนำข้อมูลที่มีการสำรองมาใช้ได้ อย่างทันที

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

           ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบ่งตามลักษณะการเชื่อมต่อทางภูมิศาสตร์ หรือระยะทางการเชื่อมต่อ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ

          

1.        ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN) หมายถึง ระบบเครือข่ายขนาดเล็ก เป็นระบบเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันในระยะใกล้ภายในสำนักงานหรืออาคารเดียวกันหรืออาคารที่อยู่ใกล้กันโดยใช้ สายสัญญาณ ได้แก่ สายโทรศัพท์ สายโคแอกเชียลหรือสายใยแก้วนำแสง ตัวอย่างเช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย ระบบ LAN ช่วยให้มีการติดต่อกันได้สะดวกช่วยลดต้นทุนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกณ์ฮาร์ดแวร์ร่วมกันและใช้ข้อมูลร่วมกันได้อย่างคุ้มค่า

2.        ระบบเครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN) หมายถึง การเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายขนาดกลางที่มีระยะทางการเชื่อมต่อไกลกว่าระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) แต่ระยะทางยังคงใกล้กว่าระบบ WAN (Wide Area Network) ได้แก่ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันภายในเมืองเดียวกันหรือจังหวัดเดียวกัน ในเขตเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เคเบิลทีวี 

3.       ระบบเครือข่ายระยะไกล (Wide Area Network : WAN) หมายถึง  การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ระยะไกล เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีการติดต่อกันระหว่างประเทศการเชื่อมต่อเครือข่ายทั่วทุกมุมโลกโดยทั่วไปเรียกว่า world wide web สามารถส่งได้ทั้งข้อมูล ภาพและเสียงโดยจะต้องใช้ media ในการติดต่อสื่อสารโดยจะต้องใช้คู่สายโทรศัพท์และคู่สายเช่าขององค์การโทรศัพท์หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทยจึงจะสามารถใช้อย่างสมบูรณ์และมีประสิทธิภาพ

    มุมมองของเส้นทางการเชื่อมต่อและการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย มองได้ 2 ลักษณะ

•           โทโพโลยีทางกายภาพ (Physical Topology) คือการพิจารณาการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ สายสัญญาณ ระหว่างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง

•           โทโพโลยีทางตรรกะ (Logical Topology) คือการพิจารณาลักษณะการเดินทางของข้อมูลจากจุดต่างๆ ของเครือข่าย โดยดูที่ตัวข้อมูล เช่น               ที่อยู่เครื่องส่ง เครื่องรับและเส้นทางที่ข้อมูลเคลื่อนที่ผ่าน

รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร

1. แบบดาว (Star Topology) เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต่อผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า ฮับ ( Hub ) ซึ่งเป็นจุดกลางในการติดต่อเป็นเครือข่ายที่ได้รับความนิยมมากในปัจจุบันเพราะติดตั้งและดูแลรักษาระบบง่าย ราคาวัสดุอุปกรณ์ก็ไม่แพง

ข้อดี คือ เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งมีปัญหาจะไม่ส่งผลกระทบต่อเครื่องอื่นๆ ในเครือข่าย
ข้อเสีย ถ้า Hub เสียจะใช้งานไม่ได้ทั้งระบบ ใช้สายสัญญาณติดตั้งมากกว่าแบบอื่น

      

  2. แบบวงแหวน (Ring Topology) เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกันเป็นลักษณะแบบวงแหวน
ข้อดี คือ สามารถเชื่อมได้ระยะทางที่ไกลกว่าแบบอื่นๆ
ข้อเสีย คือ ถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมีปัญหา จะทำให้ระบบหยุดการทำงาน

         3. แบบบัส (Bus Topology) เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องต่อเชื่อมอยู่บนสายสัญญาณเดียวกัน เป็นการเชื่อมต่อสายแบบเส้นตรง จากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรก แล้วโยงสายไปยังเครื่องที่ 2 3 ... ตามลำดับในลักษณะการต่อแบบอนุกรม การเชื่อมแบบนี้ทำได้ง่าย

ข้อดี คือ ประหยัดสายสัญญาณข้อมูล
ข้อเสีย คือ การส่งข้อมูลช้าเพราะข้อมูลจะชนกัน ( มีสายเดียว )

           4. แบบต้นไม้ (Tree Topology) มีลักษณะเชื่อมโยงคล้ายกับโครงสร้างแบบดาวแต่จะมีโครงสร้างแบบต้นไม้ โดยมีสายนำสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบกิ่งไม่เป็นวงรอบโครงสร้างแบบนี้จะเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มจะประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับต่างๆกันอยู่หลายเครื่องแล้วต่อกันเป็นชั้นๆ ดูราวกับแผนภาพองค์กร แต่ละกลุ่มจะมีโหมดแม่และโหมดลูกในกลุ่มนั้นที่มีการสัมพันธ์กัน

การสื่อสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอื่นๆได้ทั้งหมด เพราะทุกสถานีจะอยู่บนทางเชื่อม และรับส่งข้อมูลเดียวกัน ดังนั้นในแต่ละกลุ่มจะส่งข้อมูลได้ทีละสถานีโดยไม่ส่งพร้อมกัน