หน่วยที่ 5

หน่วยการเรียนที่5  ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

             การเชื่อมโยงระบบเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลและสะดวกในการใช้งานการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์แต่ละตัวเข้าหากัน 

องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์

1.ผู้ส่ง (Sender)

2.ผู้รับ (Receiver)

3.สื่อกลาง (Medium)

4. ข้อมูลข่าวสาร (Message)

5. โปรโตคอล (Protocol)

ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

            การสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์รวดเร็วขึ้น ทำให้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องที่ต่อร่วมเครือข่ายกันนั้นสามารถทำงานร่วม กันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ระบบเครือข่ายในบริเวณเฉพาะที่

 ให้ประโยชน์ในด้านการใช้ข้อมูลร่วมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการใช้ข้อมูลในฐานข้อมูลเดียวกันทำให้ข้อมูลที่ได้ถูกต้องและเป็นปัจจุบันมากที่สุด
ระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

ระบบนี้เป็นระบบที่ใหญ่มีการเชื่อมโยงกันทั่วโลกผลประโยชน์และผลกระทบกว้างไกลมาก

ตัวอย่างที่เราใช้ประโยชน์ของระบบเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

- การสื่อสารด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์

    (E-mail)

 - การสืบค้นข้อมูลจากเว็บไซต์การศึกษาแบบ
    (E-Learning)

ระบบเครือข่ายร่วมปฏิบัติ

เป็นระบบเครือข่ายที่ทำให้เกิดการรวมพลังของคอมพิวเตอร์เครือข่ายมาทำงานร่วมกัน และแต่ละเครื่องจะได้รับส่วนแบ่งของงานคำนวณมาทำ ขณะที่มีการนำระบบนี้มาใช้ในงานวิจัย สามารถทำงานวิจัยสำเร็จเพียงไม่กี่ปีแทนที่จะต้องใช้เวลานานนับสิบๆปี ระบบเครือข่ายนี้ จึงยิ่งกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ใดๆ

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

 เครือข่ายสื่อสารคอมพิวเตอร์อาจมีขนาดใหญ่หรือเล็กอาจเป็นแบบใช้สายหรือไร้สายหรือทั้งสองแบบรวมกัน

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่นิยมใช้งานในปัจจุบันสามารถ แยกได้ 3 ประเภทดังนี้

•                  เครือข่าย แลน(LAN)

•                  เครือข่าย แมน(MAN)

•                  เครือข่าย แวน(WAN)

 เครือข่ายแลนหรือเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ (LAN)

 เป็นเครือข่ายที่นิยมใช้ในสำนักงานอาคาร  เดียวกัน และองค์กรที่อยู่บริเวณเดียวกันหรือใกล้กันเป็นเครือข่ายระยะใกล้

เครือข่ายแมนหรือระบบเครือข่ายนครหลวง(MAN)

เป็นเครือข่ายที่มีการเชื่อมระหว่างผู้ใช้ที่อยู่ในเขตเมืองเดียวกันเป็นเครือข่ายขนาดกลางที่สร้างขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกแก่ประชาชนของเมืองนั้นหรือเขตการปกครองนั้น

เครือข่ายแวนหรือเครือข่ายบริเวณกว้าง(WAN)

   เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงระบบเข้าด้วยกันในระยะไกลครอบคลุมพื้นที่ทั้งประเทศ ระหว่างประเทศหรือทั่วโลกโดยอาศัยอุปกรณ์ดาวเทียม สายเส้นใยแก้วนำแสงหรือคลื่นไมโครเวฟเป็นตัวกลางในการสื่อสาร ระบบเครือข่ายประเภทนี้ที่เรารู้จักกันดี ก็คือเครือข่ายอินเตอร์เน็ต

 รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์

  เป็นการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อใช้งานร่วมกัน จะมีองค์ประกอบหลัก

2 ส่วนด้วยกัน

1.            ฮาร์ดแวร์หรือส่วนเครือข่ายเชิงกายภาพ

คืออุปกรณ์ที่สามารถมองเห็นได้ เช่น สายนำสัญญาณ  แผ่นวงจรเครือข่าย ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ ที่เครือข่ายใช้ในการรับ ส่งข้อมูล

2. ซอฟแวร์หรือส่วนจัดการเชิงตรรกะ 
     เป็นซอฟแวร์ที่กำหนดกฎเกณฑ์ในการจัดการเกี่ยวกับอุปกรณ์ในข้อที่1 ให้ทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สถาปัตยกรรมของระบบเครือข่าย

 สถาปัตยกรรมของระบบเครือข่าย หรือโทโปโลยี (Topology) คือลักษณะทางกายภาพ ของเครือข่ายซึ่งหมายถึงลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ภายในเครือข่ายด้วยกันนั้นเอง โทโปโลยีของเครือข่ายแต่ละแบบมีความเหมาะสมในการใช้งาน แตกต่างกัน

รูปแบบโทโปโลยี
 1.Topologyแบบบัส

   อุปกรณ์ทุกชิ้นหรือเครื่องทุกเครื่องในเครือข่ายจะต้องเชื่อมโยงเข้ากับสายสื่อสารหลักที่เรียกว่า "บัส" (BUS)

             ข้อดี คือ ใช้สื่อนำข้อมูลน้อย ช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสียก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบโดยรวม แต่มี

             ข้อเสีย คือ การตรวจจุดที่มีปัญหา กระทำได้ค่อนข้างยาก และถ้ามีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมากเกินไป จะมีการส่งข้อมูลชนกันมากจนเป็นปัญหา

2.Topology แบบดาว

  มีสถานีกลาง หรือฮับ เป็นจุดผ่านการติดต่อกันระหว่างทุกเครื่องในเครือข่าย ฮับจึงมีหน้าทเป็นศูนย์ควบคุมเส้นทางการสื่อสารทั้งหมด นอกจากนี้ฮับยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางคอยจัดส่งข้อมูลให้กับเครื่องปลายทางอีกด้วย

ข้อดี คือ ถ้าต้องการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในระบบ

ข้อเสีย คือ ค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิ้ลจะค่อนข้างสูง และเมื่อฮับไม่ทำงาน การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบก็จะหยุดตามไปด้วย

3.Topology แบบวงแหวน

 เป็นการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นวงกลม ข้อมูลข่าวสารจะถูกส่งจากเครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งวนอยู่ในเครือข่ายไปใน ทิศทางเดียว ทำให้แก้ปัญหาการชนกันของข้อมูลได้

ข้อดี

  1. การส่งข้อมูลสามารถส่งไปยังผู้รับหลาย ๆ โหนดพร้อมกันได้ โดยกำหนดตำแหน่งปลายทางเหล่านั้นลง ในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล รีพีตเตอร์ของแต่ละโหนดจะตรวจสอบเองว่ามีข้อมูลส่งมาให้ที่โหนดตนเองหรือไม่

2. การส่งข้อมูลเป็นไปในทิศทางเดียวกัน จึงไม่มีการชนกันของสัญญาณข้อมูล

ข้อเสีย

1. ถ้ามีโหนดใดโหนดหนึ่งเกิดเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังโหนดต่อไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้ง เครือข่ายขาดการติดต่อสื่อสาร

2. เมื่อโหนดหนึ่งต้องการส่งข้อมูล โหนดอื่น ๆ ต้องมีส่วนร่วมด้วย ซึ่งจะทำให้เสียเวลา

4.Topology แบบต้นไม้

       มีลักษณะการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด โดยมีสายนำสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบกิ่ง เครือข่ายแบบนี้จะเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มจะประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับต่างๆต่อกันเป็นชั้น ๆ แต่ละกลุ่มจะมีเครื่องแม่และเครื่องลูกในกลุ่มที่มีการสัมพันธ์กัน การสื่อสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอื่นๆได้ทั้งหมด เพราะทุกสถานีจะอยู่บนทางเชื่อม และรับส่งข้อมูลเดียวกัน ดังนั้นในแต่ละกลุ่มจะส่งข้อมูลได้ทีละสถานีโดยไม่ส่งพร้อมกัน

ข้อดี

1.การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำ ได้ง่าย หากมีเครื่องใดเกิดความเสียหาย ก็สามารถ   ตรวจสอบได้ง่าย และศูนย์ กลางสามารถตัดเครื่องที่เสียหายนั้นออกจากการสื่อสาร ในเครือข่ายได้เลย โดยไม่มีผลกระทบกับระบบเครือข่าย

2. เปลี่ยนรูปแบบการวางสายได้ง่าย

3. สามารถเพิ่ม node ได้ง่าย

4.ตรวจสอบจุดที่เป็นปัญหาได้ง่าย

ข้อเสีย

1. เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น เครื่องศูนย์กลาง หรือตัว HUB เอง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในเครื่องอื่น ๆ ทุกเครื่อง การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้ง จะต้องเกี่ยวเนื่องกับเครื่องอื่นๆ ทั้งระบบ

2.ต้องใช้สายเคเบิลจำนวนมาก

3. การเชื่อมต่อจากศูนย์กลางทำให้มีโอกาสที่ระบบเครือข่าย จะล้มเหลวพร้อมกันได้ง่าย