สัปดาหท่ี์ 10: การส่ือสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร ์

การส่ือสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ การสื่อสารข้อมูล

องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล

ทิศทางการส่ือสารข้อมูล

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย

สถาปัตยกรรมเครือข่าย

ประเภทของเครือข่าย

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 2

การส่ือสารข้อมูล (Data Communication)

กระบวนการถ่ายโอนข้อมูลจาก แหล่งก ำเนิด ข้อมูลข่าวสาร แล้วส่งผ่าน ส่ือกลำง เพ่ือไปยัง จุดหมำยปลำยทำง ที่ต้องการ

องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล ได้แก่ (1) ข่ำวสำร (Message) (2) ผู้ส่ง (Sender) (3) ผู้รับ (Receiver) (4) ส่ือกลำงส่งข้อมูล (Transmission Medium) (5) โพรโทคอล (Protocol)

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 3

องค์ประกอบของการส่ือสารข้อมูล

ข่าวสาร (Message): ข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ เป็นได้ทั้งข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง และ วิดีโอ การส่งข่าวสารผ่านระบบเครือข่ายจ าเป็นต้องได้รับการ เข้ำรหัสสัญญำณ ให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมกับ ชนิดของส่ือกลำง เมื่อข่าวสารเดินทางไปถึงปลายทาง จะได้รับการ ถอดรหัสสัญญำณ ให้กลับมาเป็นข้อมูลต้นฉบับ เพ่ือให้ปลายทางสามารถน าไปใช้งานได้ต่อไป

ผู้ส่ง (Sender): อุปกรณ์ที่น ามาใช้ ส่งข่ำวสำร เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ กล้องวิดีโอ

ผู้รับ (Receiver): อุปกรณ์ที่น ามาใช้ รับข่ำวสำร เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ โทรทัศน์

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 4

องค์ประกอบของการส่ือสารข้อมูล

ส่ือกลางส่งข้อมูล (Transmission Medium): เส้นทางกายภาพส าหรับ ล ำเลียงข้อมูลข่ำวสำร จากผู้ส่งไปยังผู้รับ ส่ือกลางส่งข้อมูลเป็นได้ทั้งแบบ ใช้สำย เช่น สายโคแอกเชียล สายคู่บิดเกลียว สายใยแก้วน าแสง และ ไร้สำย เช่น คล่ืนวิทยุ อินฟราเรด บลูทูธ

โพรโทคอล (Protocol): กลุ่มของ กฎเกณฑ์และข้อปฏิบัติต่ำงๆ ถูกก าหนดข้ึนมาเพื่อใช้เป็นข้อตกลงร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ส่ือสาร เช่น TCP/IP Ethernet Wi-Fi WiMax

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 5

องค์ประกอบของการส่ือสารข้อมูล

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 6

ทิศทางการส่ือสารข้อมูล

การสื่อสารแบบทางเดียว (Simplex): แต่ละฝัง่จะท ำหน้ำท่ีใดหน้ำท่ีหน่ึงเท่ำนั้น เช่น ฝั่งหนึ่งท าหน้าที่ส่งข้อมูล กับ อีกฝั่งหนึ่งท าหน้าที่รับข้อมูล เช่น แป้นพิมพ์ จอภาพ การกระจายเสียงของสถานีวิทย ุการแพร่ภาพของสถานีโทรทัศน์

การสื่อสารแบบก่ึงทางคู่ (Half-Duplex): แต่ละฝัง่สามารถเป็นได้ทั้งผู้ส่งและผู้รับ แต่เนื่องจากมีเพียงช่องสัญญาณเดียว จึงท าให้ไม่สำมำรถรับส่งข้อมูลไปมำพร้อมกันได้ เช่น วิทยุส่ือสาร การส่ือสารบนพอร์ตอนุกรม

การสื่อสารแบบสองทิศทาง (Full-Duplex): แต่ละฝัง่สามารถเป็นได้ทั้งผู้ส่งและผู้รับ และ สำมำรถโต้ตอบส่ือสำรกันได้ทันที เช่น โทรศัพท์ การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 7

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network)

การน ากลุ่มคอมพิวเตอร์ และ อุปกรณ์ต่ำงๆ มำเช่ือมต่อกันเป็นเครือข่ำย ผ่านสื่อกลางส่งข้อมูล เพ่ือใช้เป็นเส้นทางล าเลียงข้อมูลข่าวสาร

ปัจจุบัน เครือข่ำยคอมพิวเตอรถ์ูกรวมเข้าด้วยกันกับเครือข่ำยโทรศัพท ์และ ระบบโทรคมนำคม ท าให้ส่งผ่านได้ทั้งข้อมูลและเสียงบนระยะทางไกลๆ

ขนาดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีหลายขนาด ตั้งแต่ ขนาดเล็ก (งานส่วนตัว) จนถึง ขนาดใหญ่ (อินเทอร์เน็ต)

ผู้ใช้งานบนเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแชร์ทรัพยำกรร่วมกันบนเครือข่ายได้ เช่น ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และ ข้อมูล

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 8

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network)

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 9

รูปแบบการเช่ือมต่อเครือข่าย (Network Topologies)

แบบบัส (Bus): ทุกๆโหนดบนเครือข่ำยจะต้องเช่ือมต่อเข้ำกับสำยส่ือสำร (ใช้สำยเคเบิลเป็นสำยแกนหลัก) เป็นโครงสร้างท่ีไม่ซับซ้อน ง่ายต่อการเพ่ิมโหนด ประหยัดสาย แต่ถ้าสายขาดหรือเสียหายจะท าให้เครือข่ายล่มใช้การไม่ได้ทันที *** โหนด คือ คอมพิวเตอร์ และ อุปกรณ์ต่ำงๆ

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 10

รูปแบบการเช่ือมต่อเครือข่าย (Network Topologies)

แบบดาว (Star): มีอุปกรณ์สวิตช์ (สวิตชิ่งฮับ) เป็นศูนย์กลาง ท าหน้าที่ควบคุมสายส่ือสารทั้งหมด ทุกๆโหนดบนเครือข่ำยจะต้องเชื่อมโยงสำยส่ือสำรเข้ำกับสวิตชิ่งฮับ เป็นโครงสร้างท่ีมีความคงทน ถ้าสายส่ือสารบนโหนดใดโหนดหนึ่งช ารุดหรือขาดจะส่งผลต่อโหนดนั้นเท่านั้น ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อระบบโดยรวม แต่ถ้าสวิตช่ิงฮับเสีย เครือข่ายจะใช้งานไม่ได้ทั้งหมด

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 11

รูปแบบการเช่ือมต่อเครือข่าย (Network Topologies)

แบบวงแหวน (Ring): แต่ละโหนดบนเครือข่ายจะมีสายส่ือสารเช่ือมต่อเข้าด้วยกันจากโหนดหนึ่งไปยงัอีกโหนดหนึ่ง เช่ือมต่อลักษณะนี้ไปเรื่อยๆ จนกระทั่งโหนดแรกกับโหนดสุดท้ำยถูกเช่ือมโยงเข้ำด้วยกัน จึงเกิดเป็นวงแวนขึ้นมา ข้อมูลจะถูกส่งจากโหนดหนึง่ไปยังอีกโหนดหนึ่งบนทิศทางเดียวกัน ปัจจุบันรูปแบบวงแหวนไม่เป็นท่ีนิยมแล้ว

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 12

รูปแบบการเช่ือมต่อเครือข่าย (Network Topologies)

แบบเมช (Mesh): ทุกๆโหนดบนเครือข่ำยจะส่ือสำรถึงกันแบบโดยตรง ท าให้การส่ือสารบนเครือข่ายสำมำรถใช้ช่องทำงในกำรรับส่งข้อมูลได้เต็มท่ี เป็นเครือข่ายที่มีความคงทนสูงมาก เนื่องจากหากมีบางจุดเกิด ขาดหรือเสียหาย เครือข่ายยังคงท างานได้อยู่ โดยการเล่ียงไปใช้เส้นทางอ่ืนแทน แต่ก็เป็น เครือข่ายที่สิ้นเปลืองสายเคเบิลมากเช่นกัน

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 13

สถาปัตยกรรมเครือข่าย (Network Architectures)

เครือข่ายไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ (Client-Server): ประกอบด้วยเคร่ืองเซิร์ฟเวอร์ (เคร่ืองแม่ข่ำย) ท าหน้าท่ีเป็นศูนย์บริการข้อมูล คอยบริการทรัพยากรต่างๆ ให้แก่เคร่ืองไคลเอนต์ (เคร่ืองลูกข่ำย) สถาปัตยกรรมนี้เหมาะกับระบบเครอืข่ายที่ตอ้งการระบบความปลอดภัยท่ีมีความนา่เช่ือถือ สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องลูกข่ายได้เป็นจ านวนมาก และ สามารถขยายขีดความสามารถได้ง่ายด้วยการน าเคร่ืองเซิร์ฟเวอร์หลายๆเครื่องมาช่วยกันประมวลผล เพ่ือกระจายงานไปตามเครื่องเซิร์ฟเวอร์ต่างๆที่เกี่ยวข้อง ส่งผลให้ภาระงานไม่ตกอยู่กับเครื่องใดเครื่องหนึ่ง เช่น FileServer DatabaseServer WebServer PrintServer

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 14

สถาปัตยกรรมเครือข่าย (Network Architectures)

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 15

Client-Server

สถาปัตยกรรมเครือข่าย (Network Architectures)

เครือข่ายเพียร์ทเูพียร์ (Peer-to-Peer): ทุกๆเครื่องบนเครือข่ายไมม่ีเครื่องใดเคร่ืองหนึ่งท าหน้าที่เป็นศูนยบ์ริการโดยเฉพาะ แต่ละเครื่องสามารถเป็นได้ทั้งเครื่องแม่ข่ำยและเคร่ืองลูกข่ำย เหมาะกับเครือข่ายขนาดเล็ก ไม่เน้นเรื่องระบบความปลอดภัยมากนัก ติดตั้งง่าย และ ค่าใช้จ่ายต่ า

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 16

สถาปัตยกรรมเครือข่าย (Network Architectures)

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 17

Peer-to-Peer

ประเภทของเครือข่าย

เครือข่ายส่วนบุคคล (Personal Area Networks : PAN): ส่วนใหญ่เป็นเครือข่ายแบบไร้สำย ใช้งานบนระยะทางประมาณ 33 ฟุต อุปกรณ์ที่ถูกเชื่อมต่อจะมีชิปฮาร์ดแวร์ที่สนับสนุนการเชื่อมต่อแบบไร้สาย เช่น Wi-Fi Bluetooth เพ่ืออ านวยความสะดวกในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์

เครือข่ายท้องถ่ิน (Local Area Networks : LAN): เป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมพื้นที่จ ากัด (2-3 กิโลเมตร) เหมาะส าหรับการสร้างเครือข่ายตามบ้าน องค์กร และ สถานศึกษาทั่วไป นิยมใช้ส่ือสำรข้อมูลภำยในองค์กร และ ยังสามารถเช่ือมต่อกับเครือข่ายภายนอกอย่างเช่น อินเทอร์เน็ต ท าให้เข้าถึงข้อมูลภายนอกองค์กรได้ด้วย

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 18

ประเภทของเครือข่าย

เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Networks : MAN): เป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมพื้นที่กว้างขึ้นในระดับตัวเมืองหรือจังหวัด ผ่านระบบการส่ือสารข้อมูลด้วยความเร็วสูง โดยมีหน่วยงานหลัก 3 หน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อ คือ (1) ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตภายในท้องถ่ิน (2) บริษัทเคเบิลทีวีขนาดเล็กทั่วไป (3) บริษัทผู้ให้บริการโทรศัพทภ์ายในท้องถ่ิน

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 19

ประเภทของเครือข่าย

เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Networks : WAN): เป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมพื้นที่บริเวณกว้างระดับประเทศ ส่งผ่านข้อมูลได้หลากหลายชนิด เช่น ข้อความ รูปภาพ เสียง และ วิดีโอ ผ่านระบบสื่อสารระหว่างประเทศที่ครอบคลุมพื้นท่ีทั่วโลก เป็นเครือข่ายที่มีความยืดหยุน่ในการเช่ือมโยงเข้ากับเครือข่ายอ่ืนๆได้เป็นอย่างดี

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 20

ประเภทของเครือข่าย

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 21

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

การ์ดเครือข่าย (Network Interface Card : NIC): เป็นอุปกรณ์ที่ท าให้คอมพิวเตอร์สำมำรถเช่ือมโยงเข้ำกับระบบเครือข่ำยได้ ดังนั้นคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายจะต้องมกีารด์เครือข่ายบรรจุอยู่ภายในเครื่อง การ์ดเครือข่ายมีทั้งแบบใช้สาย และ ไร้สาย

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 22

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

เคร่ืองทวนสัญญาณ (Repeaters): เพ่ือให้เครือข่ายสามารถส่งข้อมูลได้ไกลข้ึนกว่าเดิม ท าหน้าที่แก้ไขสัญญำณท่ีอ่อนก ำลังให้กลับมำเหมือนเดิม เครื่องทวนสัญญาณบนเครือข่ายแบบสาย เรียกว่า Repeaters และ บนเครือข่ายไร้สาย เรียกว่า Range Extenders

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 23

Repeater Range Extender

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

ฮับ (Hubs): เป็นเคร่ืองทวนสัญญำณชนิดหน่ึงแต่มีหลำยพอร์ต หลักการท างานจะเฉล่ียความเร็วด้วยการแพร่ไปยงัทุกๆ พอร์ตที่เช่ือมต่อ ดังนั้น ถ้าเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์จ านวนมากเข้ากับฮับ และ เครือข่ายมีการรับส่งข้อมูลจ านวนมาก จะท าให้ความเร็วโดยเฉล่ียต่ าลง ปัจจุบันฮับไม่นิยมใช้กันแล้วถูกทดแทนด้วยสวิตช์

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 24

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

สวิตช์ หรือ สวิตชิ่งฮับ (Switch): เป็นอุปกรณ์ที่มีหลายๆ พอร์ต กำรส่งข้อมูลแต่ละพอร์ตของสวิตช์จะไม่ไปรบกวนพอร์ตอ่ืนๆ ท่ีไม่เก่ียวข้อง ข้อมูลจึงไม่ได้ว่ิงไปทั่วทั้งพอร์ตเหมือนกับฮับ จึงท าให้การสื่อสารในระบบมคีวามรวดเร็วข้ึน

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 25

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

เร้าเตอร ์(Routers): เป็นอุปกรณ์ส ำคัญส ำหรับเครือข่ำยอินเทอร์เน็ต ส าหรับองค์กรที่ต้องการให้เครอืข่ายภายใน (แลน) สามารถสื่อสารกับเครือข่ายภายนอก (อินเทอร์เน็ต) หรือ การใช้อินเทอร์เน็ตตามบ้านจะต้องเช่ือมผ่านเร้าเตอร์ หน้าที่ส าคัญของเร้าเตอร์ คือ ความสามารถในการก าหนดเส้นทางเพื่อส่งผ่านข้อมูลบนเครือข่ายขนาดใหญ่ได้เป็นอย่างดี โดยเฉพาะเครือข่าย อินเทอร์เน็ต

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 26

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

เกตเวย์ (Gateway): เป็นอุปกรณ์ที่รวมคุณสมบัติทั้งเร้าเตอร์และสวิตซ์เข้าด้วยกัน ซ่ึงช่วยให้ระบบเครือข่ายที่มีควำมแตกต่ำงกันในสถำปัตยกรรมสำมำรถติดต่อส่ือสำรกันได ้เนื่องจากเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายขนาดใหญ ่ประกอบไปด้วยเครือข่ายจ านวนมากมาย และ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตมีหลากหลาย (ตั้งแต่ระดับเมนเฟรมจนถึงไมโครคอมพิวเตอร์) ซ่ึงมีความแตกต่างกันทัง้ระบบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ดังนั้น เกตเวย์จึงเปรียบเสมือนเป็นนำยประตูสื่อสำรท ำให้ระบบคอมพิวเตอร์ท่ีมีควำมแตกต่ำงกันสำมำรถเช่ือมโยงส่ือสำรกันได้

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 27

อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์บนเครือข่าย

221110 [2] Fundamental Information Technology in Business 28

เกตเวย์