บทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

อปุ กรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สาระสาคญั อุปกรณ์และตวั กลางรับส่งขอ้ มลู เป็นส่วนประกอบสาคญั ของระบบเครือขา่ ยที่ช่วยในการออกแบบเครือข่ายที่เหมาะสม การเลือก Topology ท่ีเหมาะสมกบั รูปแบบเครือขา่ ยท่ีตอ้ งการบทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 วตั ถุประสงค์1. อธิบายการ์ดเครือขา่ ยได้2. อธิบายส่ือที่ใชใ้ นการส่ือสารขอ้ มลู ได้3. อธิบายอุปกรณ์เครือข่ายได้บทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 5.1 สื่อทใ่ี ช้ในการส่ือสารข้อมูล การสร้างเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์จาเป็นตอ้ งมีอุปกรณ์ที่ใชใ้ นเครือขา่ ย ไม่วา่ จะเป็นเครือข่าย LAN ขนาดเลก็ หรือการนาเครือขา่ ย LAN หลายๆ ตวั มาต่อกนั ใหเ้ ป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ โดยจะตอ้ งมีตวั กลางส่ือสารขอ้ มลู (Communication media) รวมท้งั อุปกรณ์ต่างๆ ท่ีจาเป็นในเครือขา่ ยแต่ละประเภท ดงั น้ีบทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003ส่ือแบบมีสาย สายที่ใชส้ าหรับการเชื่อมต่อระหวา่ งโหนดในระบบเครือขา่ ยมีหลายประเภท ถา้หากสญั ญาณที่วิ่งอยใู่ นระบบเครือขา่ ยเป็นสญั ญาณไฟฟ้ าส่ือที่ใชก้ จ็ ะเป็นตวั นาไฟฟ้ า แต่หากสญั ญาณขอ้ มูลท่ีวิ่งอยบู่ นเครือขา่ ยเป็นแสงสื่อท่ีใชเ้ ป็นใยแกว้ นาแสงบทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สายคู่ตีเกลียว (Twisted pair) สายทองแดงสามารถใชเ้ ป็นตวั นาทางไฟฟ้ าได้ ในการส่งขอ้ มลู จะตอ้ งมีสายหน่ึง เป็นสายขอ้ มูลและอีกสายหน่ึงเป็นสายดิน (ground) เม่ือมีขอ้ มูลหรือมีกระแสไฟฟ้ าไหล ในสายดว้ ยความเร็วสูงจะทาใหม้ ีสญั ญาณรบกวนทางแม่เหลก็ ไฟฟ้ าเกิดข้ึน ดงั น้นั จึง ตอ้ งนาสายท้งั สองเสน้ มาพนั กนั เป็นเกลียว เพอ่ื ลดสญั ญาณรบกวนดงั กล่าวจึงเรียกวา่ สายคูต่ ีเกลียวบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สายตีคู่เกลียวแบบไม่มีฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) สายประเภทน้ีประเภทน้ีเรียกส้นั ๆวา่ สาย UTP เป็นสายโทรศพั ทท์ ่ีใชก้ นั อยทู่ ว่ั ไป สายทองแดงแต่ละเสน้ จะมีฉนวนหุม้ แต่จะไม่มีฉนวนช้นั นอกกบั สายทองแดง สายแต่ ละคู่จะพนั เขา้ ดว้ ยกนั ประมาณ 6รอบต่อนิ้ว ขอ้ ดี ของสายแบบ UTP คือมีราคาไม่แพง ราคาเฉลี่ยต่อจุดถูกที่สุด ติดต้งั ง่าย ขอ้ เสีย ส่งขอ้ มูลไดท้ ี่ความเร็วไม่สูงมาก และสามารถถกู สญั ญาณรบกวนไดง้ ่าย สาย ประเภทน้ีเหมาะสาหรับการส่งขอ้ มูลระยะใกล้ และความเร็วไม่สูงมากนกั การต่อระบบ แลนภายในหอ้ งนิยมใชส้ ายประเภทน้ี สาหรับทางหวั ต่อของสายจะใชห้ วั ต่อแบบ RJ-45บทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สายสญั ญาณแบบ STP จะมีฉนวนพเิ ศษห่อหุม้ เพื่อป้ องกนั คล่ืนรบกวนจากมอเตอร์ ไฟฟ้ า สายไฟฟ้ า หรือจากแหล่งอ่ืนๆ นอกจากฉนวนท่ีหุม้ รอบลวดทองแดงท้งั หมดแลว้ สาย STP ยงั มีช้นั โลหะรอบลวดทองแดงท้งั หมดอีกดว้ ย ช้นั โลหะน้ีอาจเป็นแผน่ ฟอยล์ หรือโลหะถกั รอบ ซ่ึงช้นั โลหะที่เป็นแบบถกั จะเป็นฉนวนดีกวา่ แต่จะทาใหส้ ายมีน้าหนกั มาก ขนาดใหญ่ และมีราคาที่สูงข้ึนอีกดว้ ย ขอ้ ดี ของสายแบบ STP น้ีจะทาใหส้ ่งขอ้ มูลไดเ้ ร็วข้ึนและป้ องกนั สญั ญาณรบกวนได้ ขอ้ เสีย ตรงที่ราคาแพงกวา่ สายแบบ UTP ขนาดของสายและหสั เชื่อมต่อจะใหญ่บทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สายโคแอกเชียล (Coaxil) สายประเภทน้ีนิยมเรียกกนั ส้นั ๆ วา่ สายโคแอก มีลกั ษณะเป็นสายกลม ใช้ ลวดทองแดงเป็นแกนกลางของสายสัญญาณเพื่อนาสญั ญาณ รอบๆ ลวดทองแดงจะมีกร หุม้ ดว้ ยฉนวนกนั ไฟฟ้ า เพื่อแยกแกนกลางออก จากลวดทองแดงดา้ นนอกที่ทาหนา้ ที่เป็น สายดินเพื่อช่วยลดคลื่นรบกวน และป้ องกนั การช็อตจากการที่ลวดทองแดงทงั สองสัมผสั กนั และลวดทองแดงท้งั หมดจะถกู หุม้ ดว้ ยฉนวนภายนอกสุดอีกคร้ังบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สายใยแกว้ นาแสง (Fiber Optic) สายใยแกว้ นาแสงหรือสายไฟเบอร์ออปติกถูกสร้างจากซิลิกอนออกไซตท์ าใหม้ ี ลกั ษณะคลา้ ยท่อแกว้ หรือพลาสติก ดงั รูป เป็นสายนาสญั ญาณแบบพิเศษ เพราะไม่ใช้ สญั ญาณไฟฟ้ าในการรับส่งขอ้ มูลเหมือนสายสญั ญาณแบบที่มีลวดทองแดงเป็นตวั นา สญั ญาณ แต่สายใยแกว้ นาแสงจะใชค้ ล่ืนแสง(photon) ในการส่งชุดขอ้ มูลจากโหนดหน่ึง ไปยงั อีกโหนดหน่ึง สายประเภทน้ีมีความเร็วในการส่งขอ้ มูลไดส้ ูงท่ีสุดกวา่ สายประเภท อื่นๆ สามารถส่งขอ้ มูลไดเ้ ป็น กิกะบิตต่อวินาทีบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สื่อแบบไร้สาย สาหรับการสื่อสารขอ้ มลู แบบไร้สาย (wireless communication) จะใชค้ ลื่น แม่เหลก็ ไฟฟ้ าเป็นตวั กลางในการนาพาขอ้ มูลออกไป โดยคลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้ าน้ีสามารถ แบ่งความถ่ีออกเป็นยา่ นความถ่ีต่างๆ ได้ หากเป็นการสื่อสารภายในสานกั งานจะใชว้ ทิ ยุ ถา้ เป็นการสื่อสารที่เป็นวงกวา้ งข้ึนจะใชค้ ล่ืนไมโครเวฟหรือดาวเทียม โดยมีระบบต่างๆ ดงั น้ีบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 ระบบไมโครเวฟ (Microwave System) เป็นการส่งขอ้ มลู โดยใชค้ ลื่นวิทยคุ วามถี่ ระหวา่ ง 1 ถึง 300 GHz คลื่นน้ีจะเคล่ือนที่ เป็นเสน้ ตรง และสามารถทะลุผา่ นช้นั บรรยากาศได้ การสื่อสารดว้ ยไมโครเวฟน้ีทาให้ สามารถส่ือสารระยะไกลมากๆ ได้ โดยโหนดที่รับและโหนดท่ีส่งจะตอ้ งต้งั เสา หรือ ติดต้งั จานไมโครเวฟสาหรับรับส่งขอ้ มูลระหวา่ งกนั ขอ้ เสียของการสื่อสารดว้ ยระบบน้ี กค็ ือมีคา่ ใชจ้ ่ายสูง และเน่ืองจากความโคง้ ของโลกทาใหก้ ารส่งไปในระยะไกลๆ จะตอ้ ง มีสถานีเพือ่ ทวนสญั ญาณเป็นทอดๆบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 ระบบดาวเทียม (Satellite) ดาวเทียมกค็ ือสถานีทวนสญั ญาณไมโครเวฟที่ลอยอยใู่ นอากาศ เนื่องจากดาวเทียมน้ี อยสู่ ูง ทาใหก้ ารส่ือสารสามารถทาไดบ้ ริเวณที่กวา้ งกวา่ คลอบคลุมพ้นื ท่ีของโลกได้ มากกวา่ แต่การใชด้ าวเทียมน้นั คาใชจ้ ่ายจะสูง เนื่องจากตอ้ งมีการส่งดาวเทียม ตอ้ งมี สถานีภาคส่ง และสถานีภาครับ สาหรับดาวเทียมบางดวงที่อยสู่ ูงจากพ้นื โลกมากๆ จะทา ใหเ้ กิดปัญหาความล่าชา้ ของสญั ญาณดว้ ย เนื่องจากตอ้ งใชเ้ วลาเดินทางของสญั ญาณนาน ข้ึนบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 คล่ืนวิทยุ (Radio) การใชค้ ลื่นวทิ ยทุ าใหก้ ารสื่อสารสามารถทาไดบ้ ริเวณกวา้ งสามารถใชไ้ ดท้ ้งั การ ส่ือสารขอ้ มูลภายในอาคาร หรือกรส่ือสารขอ้ มลู ระดบั จงั หวดั โดยผสู้ ่งจะตอ้ งมีเครื่องส่ง สญั ญาณ และผรู้ ับจะตอ้ งมีเครื่องรับสญั ญาณ การส่ือสารโดยใชค้ ลื่นวทิ ยนุ ้ี ไดแ้ ก่ ระบบ แลนไร้สาย และระบบบลทู ูธ ท่ีใชใ้ นการส่ือสารกนั ที่มีระยะทางไม่ไกลมากนกับทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 ระบบอินฟราเรด (Infrared) ระบบน้ีจะใชค้ ลื่นความถ่ีสูงประมาณ 300 GHz ที่เรียกวา่ แสงอินฟราเรด คล่ืนประเภท น้ีจะเคล่ือนที่เป็นเสน้ ตรง ไม่สามารถทะลุผา่ นสิ่งดีดขวางได้ เราจะพบคลื่นประเภทน้ีใน การสื่อสารระยะใกลๆ้ เช่น ระหวา่ งคอมพิวเตอร์สองเครื่องน้ีไม่รบกวนระบบการ ส่ือสารอ่ืนๆ แต่กม็ ีขอ้ เสียตรงท่ีไม่เหมาะสมกบั การติดต่อทางไกลบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 อปุ กรณ์เครือข่าย ประกอบดว้ ยการ์ดเครือข่าย และอุปกรณ์ที่ใชเ้ ชื่อมโยงเครือขา่ ยยอ่ ยๆ เขา้ ดว้ ยกนั ดงั ต่อไปน้ี การ์ดเครือข่าย (Network Interface Card : NIC) เป็นอุปกรณ์ท่ีเคร่ืองคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องท่ีจะต่อเป็นเครือขา่ ยจะตอ้ งมี หากเป็น ระบบ LAN จะเรียกวา่ “แลนการ์ด” สาหรับในคอมพวิ เตอร์ยคุ ใหม่ๆ จะมีการ์ดน้ีติดมา กบั เมนบอร์ดของคอมพวิ เตอร์ สาหรับเคร่ืองคอมพวิ เตอร์โนต้ บุก๊ มกั จะมีการ์ดเครือขา่ ย ติดต้งั มาแลว้ ในตวั เครื่องบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 โมเดม็ (Modem โมเด็มเป็นอุปกรณ์ที่ใชใ้ นการส่ือสารขอ้ มูลทางโทรศพั ท์ เนื่องจากระบบ คอมพิวเตอร์เป็นระบบดิจิทลั แต่ระบบของสายโทรศพั ทเ์ ป็นระบบที่ส่งสญั ญาณอนาลอ็ ก ดงั น้นั จะตอ้ งนาโมเดม็ มาใช้ เพอื่ ใหค้ อมพวิ เตอร์สามารถสื่อสารขอ้ มลู กนั ทาง สายโทรศพั ทท์ ี่มีอยแู่ ลว้ ได้ คาวา่ โมเดม็ โดยทางานในกรแปลงสญั ญาณระหวา่ งสัญญาณ ดิจิทลั และสญั ญาณอนาลอ็ ก เพ่ือส่งขอ้ มลู ดิจิทลั ผา่ นสายโทรศพั ทน์ นั่ เองบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 ฮบั (Hub) ฮบั เป็นอุปกรณ์ที่ถูกใชเ้ ป็นศนู ยก์ ลางในการสื่อสารของระบบแลนที่เช่ือมต่อแบบ ดาว และฮบั น้ีจะเป็นอุปกรณ์ท่ีช่วยข่ ยายสญั ญาณใหแ้ รงข้ึนได้ ฮบั แต่ละรุ่นจะมีจานวน พอร์ต ที่ใชใ้ นการเชื่อมต่อคอมพวิ เตอร์จานวนท่ีแตกตางกนั การทางานของฮบั น้ี เม่ือมี เคร่ืองคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ใดท่ีส่งขอ้ มลู มายงั ฮบั ฮบั กจ็ ะนาสญั ญาณท่ีไดร้ ับมา ขยายแลว้ ส่งไปยงั พรฃอร์ตที่เหลืออื่นๆ ทุกพอร์ต คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ตวั ใดท่ีไดร้ ับ สญั ญาณน้ีจะตรวจสอบวา่ เป็นสญั ญาณของตวั เองหรือไม่ ถา้ ใช่กจ็ ะรับสญั ญาณน้นั เขา้ ไปบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การส่ือสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 เราทเ์ ตอร์(Router) เราทเ์ ตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ความสามารถสูง และทางานซบั ซอ้ นกวา่ บริดจ์ ทาหนา้ ท่ีใน การแยกเครือขา่ ยใหอ้ อกเป็นเครือข่ายหลายเครือขา่ ย โดยเราทเ์ ตอร์จะสร้างขอบเขต จาลองใหก้ บั เครือขา่ ยยอ่ ย ในการส่งขอ้ มูลเราทเ์ ตอร์จะตรวจสอบขอ้ มูลจากเคร่ืองตน้ ทางวา่ จะส่งไปใหใ้ คร จากน้นั จึงทาการส่งขอ้ มลู ไปยงั ปลายทางอยา่ งเจาะจง โดยไม่ทา การส่งขอ้ มูลกระจายไปยงั เครือข่ายยอ่ ย เราทเ์ ตอร์มีหนา้ ที่สาคญั คือ สามารถกาหนดหรือเลือกเสน้ ทางในการรับ-ส่งขอ้ มลู จากเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ไปยงั อีกเครือขา่ ยหน่ึง หรือเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้ โดยจะ เลือกเสน้ ทางที่ดีท่ีสุดในการส่งขอ้ มูลไปบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มลู และเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003เกตเวย์ (Gateway) เกตเวยเ์ ป็นอุปกรณ์ท่ีมีความสามารถสูงกวา่ เราทเ์ ตอร์ ถา้ หากระบบเครือขา่ ยมีโปรโตคอลสาหรับกรส่ือสารท่ีแตกต่างกนั แต่ตอ้ งการส่ือสารถึงกนั ตวั เกตเวยน์ ้ีจะช่วยใหร้ ะบบเครือข่ายสามารถสื่อสารกนั ได้บทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 สวิตซ์ (Switch) สวติ ซ์เป็นอุปกรณ์ท่ีคลา้ ยกบั ฮบั แต่มีความฉลาดกวา่ ฮบั จะใชส้ าหรับเชื่อมโยง เครือข่ายยอ่ ยๆ เขา้ ดว้ ยกนั การทางนของสวิตซน์ ้ี เมื่อโหนดใดส่งขอ้ มูลมายงั สวิตซ์ มนั จะรับขอ้ มูลที่เขา้ มายงั พอร์ตน้นั และตรวจสอบที่อยขู่ องผรู้ ับ จากน้นั จะส่งขอ้ มลู ไปยงั พอร์ตท่ีผรู้ ับต่ออยเู่ ทาน้นั โดยจะไม่ส่งไปยงั พอร์ตอื่นๆ ในเครือข่ายบทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 5.2 เทคโนโลยี Ethernet LAN เป็นระบบเครือข่ายท่ีไดร้ ับความนิยมสาหรับภายในบา้ นหรือสานกั งานขนาดเลก็ ไปจนถึงขนาดกลาง มีความเร็วในการรับส่งขอ้ มูลท่ีสูง อุปกรณ์ต่างๆ สาหรับติดต้งั หาซ้ือไดง้ ่าย ราคาถูก และการติดต้งั กท็ าไดง้ ่ายแบ่งออกเป็น 2 มาตรฐานคือ Fast Ethernet และ Gigabit EthernetFast Ethernet เป็นระบบเครือขา่ ยที่มีความเร็วในการรับส่งขอ้ มลู 100 Mbps ใชก้ ารเชื่อมต่อเป็นแบบสตาร์ (Star) หรือริง (Ring) โดยมีอุปกรณ์ Hub หรือ Switch ทาหนา้ ที่เชื่อมโยงอุปกรณ์แต่ละข้นั เขา้ ดว้ ยกนั ใชส้ ายสญั ญาณแบบ UTP ชนิด CAT5 มารตรฐานทีนิยมใชก้ นั จะเป็นแบบ 100BaseTXบทที่ 5 อุปกรณ์เครือข่าย

การสื่อสารขอ้ มูลและเครือข่าย รหสั วชิ า3204-2003 Gigabit Ethernet เมื่อความตอ้ งการในการรับส่งขอ้ มลู มีปริมาณมากเท่าน้นั จึงไดร้ ับพฒั นาข้ึนเป็น ระบบเครือข่าย Gigabit Ethernet ที่มีอตั ราความเร็วในการรับส่งขอ้ มลู 1000 Mbps หรือ เร็วกวา่ Fast Ethernet 10 เท่า ใชก้ ารเช่ือมต่อแบบสตาร์ (Star) หรือริง (Ring) เช่นกนั โดยมีอุปกรณ์ Hub หรือ Switch ที่สนบั สนุนความเร็ว 100/1000 ใชส้ ัญญาณแบบ UTP ชนิด CAST5e หรือ CAT6 โดยยงั คงความเขา้ ใจกนั ไดก้ บั มาตรฐาน Fasr Ethernet ได้ อยา่ ง 100%บทท่ี 5 อุปกรณ์เครือข่าย