poppopopopo-ebook

ระบบเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ (3900009) จัดทาโดย นางสาวสธุ ิตา ริยาพันธ์ เลขท่ี 9 ระดบั ชั้น ปวส.1 แผนกเทคโนโลยีสารสนเทศ กลุ่ม2 เสนอ อาจารยท์ วีศักดิ์ หนูทิมวิทยาลยั อาชวี ศกึ ษานครศรีธรรมราช ปีการศกึ ษา ท่ี1/2561

Hubหรอื Ethernethub, active hub,network hub, repeaterhub, multiport repeater ทั้งหมดนเี้ รียกง่ายๆว่า Hub Hubคืออุปกรณ์ network อย่างหนึ่งที่ทาหน้าที่ เช่ือมต่ออุปกรณ์อื่นใน network เข้าด้วยกันและสร้างมันจนเป็นระบบnetwork ลักษณะ hub คือมีช่อง input/output (I/O) port หลายชอ่ ง ไวส้ าหรบั รบั สง่ สญั ญาณ Hub เป็นอุปกรณ์ท่ีทาหน้าท่ีกระจายสัญญาณในระบบ เครือข่ายประเภทเดียวกันเท่าน้ัน ไม่สามารถเช่ือมต่อต่าง Protocol ได้ เป็นอุปกรณ์ศูนย์กลางในการนาคอมพิวเตอร์มา เชอื่ มตอ่ กนั ฮบั หรอื รีพที เตอร์ (Hub, Repeater) เปน็ อุปกรณ์ ท่ีทวน และขยายสัญญาณ เพ่ือส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่น ให้ได้ ระยะทางที่ยาวไกลข้ึน ไมม่ ีการเปลี่ยนแปลงข้อมลู ก่อนและหลัง การรับ-ส่ง และไม่มีการใช้ซอฟต์แวร์ใดๆ มาเก่ียวข้องกับ อุปกรณช์ นดิ น้ี การตดิ ตง้ั จงึ ทาได้งา่ ยข้อเสียคือ ความเร็วในการส่งข้อมูล จะเฉลี่ยลดลงเท่ากันทุกเคร่ือง เม่ือมีคอมพิวเตอร์มาเช่ือมต่อมากขึ้นฮับ(HuB)เป็นอุปกรณ์รวมสายของ 10BASE T ซ่ึงมีรูปร่าง (Topology) แบบดาว (Star) โดยการทางานภายในเป็นแบบบัสนั่นเองHUB ถูกใช้ในงาน LAN เกือบจะทุกที่มีการติดต้ังระบบนี้ ราคามีต้ังแต่หลักพันบาทจนถึงเป็นแสน ฉะน้ันการเลือกจึงขึ้นอยู่กับงบประมาณ และความคงทนของอุปกรณ์ HUB ท่ีไม่ดีมักจะทาให้การสื่อสารกับเคร่ืองอื่นมีปัญหา หรือทเ่ี รยี กง่าย ๆ วา่ อาการ“ฮบั แฮ้ง”

PC1 ต้องการส่งข้อมูลไปยังServerและPC2 ตอ้ งการสง่ ขอ้ มูลไปพิมพย์ ัง Network Printer PC1 เร่ิมส่งข้อมูลไปยัง Server ข้อมูลต่างๆที่ส่งออกมา จาก PC1 ถูกลาเลียงผ่านสายสัญญาณจนไป ถงึ ฮบั เ ม่ื อ ฮั บ รั บ ข้ อ มู ล เ ข้ า ม า แ ล้ ว ก็ จ ะ ส่ ง ข้ อ มู ลเหล่านั้นแพร่กระจายออกไปยังทุกพอร์ตที่ตนเองมีอยู่ข้อมูลถูกลาเลียงผ่าน สายสัญญาณไปยังอปุ กรณท์ ุกๆตวั Server ซึ่งเป็นเจ้าของข้อมูลก็จะได้รับข้อมูลที่ PC1 ส่งมาให้แล้วข้อมูลนาไปประมวลผล และใน ขณะเดียวกันน้ันอุปกรณ์ อ่ืนๆก็ได้รับข้อมูลน้ันด้วย เช่นกันแต่จะไม่นาข้อมูลไปประมวลผลเนื่องจากไม่ ใช่ ข้อมูลของตนเอง(ตรวจสอบจาก Mac Address ผู้รับ ใน Frame ขอ้ มลู )

ขั้นตอนการส่งข้อมูลจาก PC2 ไปพิมพ์ยังNetwork Printer จะทาในลักษณะเดียวกัน PC1(แต่ต้องรอให้ PC1 ส่งข้อมลู เสรจ็ สน้ิ ก่อน เ มื่ อ ฮั บ รั บ ข้ อ มู ล เ ข้ า ม า แ ล้ ว ก็ จ ะ ส่ ง ข้อมูลเหล่านั้นแพร่กระจายออกไปยังทุก พอร์ตที่ตนเองมีอยู่ข้อมูลถูกลาเลียงผ่าน สายสัญญาณไปยังอุปกรณท์ ุกๆตัว Network Printer ซ่ึงเป็นเจ้าของข้อมูลก็จะได้รับข้อมูลท่ี PC2 ส่งมาให้ จากน้ันก็จะนาขอ้ มูลไปพมิ พ์

สวิตซ์ (Switch) เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาการต่อจากฮับอีกทหี นึ่งมีความสามารถมากกว่า Hubโดยการทางานของสวิตซจ์ ะสง่ ขอ้ มูลออกไปเฉพาะพอรต์ ท่ใี ช้ในการติดตอ่ กับเครือ่ งคอมพิวเตอร์พีซีปลายทางเท่านั้น ไม่ส่งกระจายข้อมูลไปยังทุกพอร์ตเหมือนอย่างฮับ ทาให้ในสวิตซ์ไม่มีปัญหาการชนของข้อมูล สวิตซ์จะทางานอยู่ในช้ัน Data Link Layer คือจะรับผิดชอบในการเช่ือมโยงของข้อมูล ตรวจสอบความถูกต้องของการติดต่อจากโหนดหนึ่งไปอีกโหนดหนึ่งและความสมบูรณข์ องการรับส่งข้อมลู สาหรับในชั้นเชอื่ มโยงข้อมูลน่ันจะทาการแบ่งข้อมูลระดับบิตท่ีได้รับจากช้ัน Physical Layer เป็นข้อมูลชนิดที่เรียกว่า เฟรม ก่อนจะส่งไปยังชั้นถัดไป ก็คือNetwork Layer switch ทางานในระดับของ layer 2 ซ่ึงเป็นการทางานในระดับของ data-link layer ในกรณีของ ethernet จะมีความเก่ียวพันกับเร่ืองของ frame และพวก MAC , LLC switch นั้นเป็นอุปกรณ์ท่ีมีหลักการในการทางานในลักษณะเดียวกับ อุปกรณ์จาพวก bridge ซ่ึงจะมีหลักการทางานก็คือจะส่งข้อมูลจาก port หนึ่งไปยงั ปลายทางท่ีเฉพาะเจาะจงเท่าน้ัน ข้อมูลน้ันจะไม่ถูกส่งออกไปยัง port อน่ื ๆ ยกเวน้ มคี วามจาเป็นในบางกรณี เชน่ ข้อมูลที่ส่งกัน ไม่มีผู้รบั ท่ีเชื่อมต่ออยู่ใน switch ของตัวเองหรือข้อมูลที่ต้องส่งนั้นเป็นข้อมูลท่ีต้องส่งออกไปในลักษณะของ broadcast หรือ multicast การท่ี port ใดๆ จะส่งข้อมูลถึงกันน้ัน switch ก็จะทาการตรวจสอบ mac address ของอุปกรณท์ เี่ ชือ่ มต่อกนั อยู่ และมีการทา table เอาไวเ้ พื่อเกบ็ ขอ้ มูลเหล่าน้ี และเมื่อเวลามีการส่งข้อมูลระหว่างกันก็จะเอา mac addres ปลายทาง ท่ีอยู่ในส่วนheader ของ frame มาเทียบกับตารางท่ีตัวเองมีอยู่ซ่ึงถ้าหากว่า มขี ้อมูล mac address อันน้ันอยู่ในตาราง และได้มีการบันทึกเอาไว้ว่าเป็นของอุปกรณ์ท่ีเช่ือมต่ออยู่กับ port ไหน switch ก็จะทาการส่งข้อมลู ไปยัง port น้ันทนั ที

ในระบบ LAN โดยทว่ั ไปนน้ั ยง่ิ คอมพวิ เตอรแ์ ต่ละเครื่องอยู่ไกลกนั มากเท่าไร สัญญาณท่ีส่งถึงกันก็จะเร่ิมเพ้ียน และจางลงจนหายไปในที่สุด ซึ่งเม่ือสายท่ีต่อกันระหว่างเคร่ืองคอมพิวเตอร์มีความยาวเกินกว่าท่ีมาตรฐานกาหนด ก็จะต้องมีการเพ่ิมอุปกรณ์พิเศษท่ีเรียกว่า รีพีตเตอร์ ขึ้นมาเพื่อทาหน้าท่ีทวนสัญญาณ คือช่วยขยายสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งบนสาย LAN ใหแ้ รงข้นึ และจดั รปู สญั ญาณท่ีเพยี้ นไปใหก้ ลับเหมอื นเดิม จากนน้ั จงึ คอ่ ยส่งตอ่ ไป แตข่ ้อจากดั ของรพี ตี เตอร์ คอื มันจะทางานในระดับตา่ โดยไมส่ นใจสัญญาณท่สี ง่ ว่าเป็นข้อมูลอะไร จากไหนถึงไหน รู้แต่ว่าถ้ามีสัญญาณเข้ามาทางฟากหน่ึงก็จะขยายแล้วส่งต่อออกไปยังอีกฝากหน่ึงให้เสมอ ไม่สามารถกล่ันกรองสัญญาณที่ไม่จาเป็นออกไปได้ ดังน้ันรีพีตเตอร์จึงไม่ได้มีส่วนช่วยจัดการจราจรหรือลดปริมาณข้อมูลที่ส่งออกมา บนเครือข่ายLAN ฮับท่ใี ชใ้ นระบบ LAN ตามมาตรฐานอีเทอรเ์ น็ตแบบ 10Base-T และ 100Base-T ก็จัดเป็นอุปกรณท์ ีท่ างานในลักษณะเดียวกบั รพี ตี เตอรด์ ้วย

บริดจ์ เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายของเครือข่ายท่ีแยกจากกัน แต่เดิมบริดจ์ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับเครือข่ายประเภทเดียวกัน เช่น ใช้เช่ือมโยงระหว่างอีเทอร์เน็ตกับ อีเทอร์เน็ต (Ethernet) บริดจ์มีใช้มานานแล้ว ต้ังแต่ปี ค.ศ.1980บริดจ์จึงเป็นเสมือนสะพานเชื่อมระหว่างสองเครือข่ายการติดต่อภายในเครือข่ายเดียวกันมลี ักษณะการส่ง ข้อมูลแบบกระจาย(Broadcasting)ดงั นน้ั จึงกระจายไดเ้ ฉพาะเครือขา่ ยเดยี วกันเทา่ นนั้ การรับส่งภายในเครอื ข่ายมีข้อกาหนดให้แพ็กเก็ตที่ส่งกระจายไปยังตัวรับได้ทุกตัว แต่ถ้ามีการส่งมาท่ีแอดเดรสต่างเครือข่ายบริดจ์จะนาข้อมูลเฉพาะแพ็กเก็ตน้ันส่งให้บริดจ์จึงเป็นเสมือนตัวแบ่งแยกข้อมูลระหว่างเครือข่ายให้มีการสื่อสารภายในเครอื ข่าย ของตน ไมป่ ะปนไปยังอีกเครอื ขา่ ยหนงึ่ เพ่ือลดปัญหาปริมาณข้อมูลกระจายในสายสื่อสารมากเกินไป ในระยะหลังมีผู้พัฒนาบริดจ์ให้เช่ือมโยงเครือข่ายต่างชนิดกันได้ เช่น อีเทอร์เน็ตกับโทเก็นริง เป็นต้น หากมีการเช่ือมต่อเครือข่ายมากกว่าสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน และเครือข่ายที่เชื่อมมีลักษณะหลากหลาย ซึ่งเป็นทั้งเครอื ขา่ ยแบบ LAN และ WAN อุปกรณท์ ่นี ิยมใช้ในการเชอ่ื มโยงคือ เราเตอร์ (Router) บริดจ์ เป็นอุปกรณ์ท่ีมักจะใช้ในการเช่ือมต่อวงแลน (LAN Segments)เข้าด้วยกันทาให้สามารถขยายขอบเขตของ LANออกไปได้เร่ือยๆโดยทป่ี ระสทิ ธิภาพรวมของระบบไมล่ ดลงมากนั ก เ น่ื อ ง จ า ก ก า ร ติ ด ต่ อ ข อ ง เ ค ร่ื อ ง ท่ี อ ยู่ ใ น เ ซ ก เ ม น ต์ เ ดี ย ว กั น จ ะ ไ ม่ ถู ก ส่ ง ผ่ า น ไ ป ร บ ก ว นการจราจรของเซกเมนต์อ่ืน และเน่ืองจากบริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ทางานอยู่ในระดับ Data LinkLayerจึงทาให้สามารถใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายท่ีแตกต่างกันในระดับ Physical และ DataLink ได้ เช่น ระหว่าง Eternet กับ Token Ring เปน็ ตน้

Router คือ อุปกรณ์ท่ีทาหน้าท่ีเช่ือมต่อระบบเครือข่ายอย่างหนึ่ง ซ่ึงถ้าแปลความหมาย คาว่า Route ก็คือ ถนน นั่นเอง ดังน้ัน การเช่ือมต่อคอมพิวเตอร์ด้วย Router ทาให้เรา สามารถเช่ือมต่อคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าหนึ่งเครื่องในเวลาเดียวกัน ซ่ึง Router นั้นจะมี ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการควบคุมการทางานเรียกว่า Internetwork Operating System (IOS) และ ตัว Router จะมีช่องท่ีใช้เสียบต่อสายสัญญาณเรียกว่า Port LAN ซ่ึงโดยท่ัวไปมักมี 4 Ports หรือมากกว่า ใน Router 1 ตัว หน้าทหี่ ลักของ Router คือการหาเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูลที่ดีท่ีสุด และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ท้ังน้ี Router สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายท่ีใช้สื่อสัญญาณหลายแบบแตกตา่ งกันได้ไมว่ ่าจะเป็น Ethernet, Token Rink หรือ FDDI ทง้ั ๆที่ในแต่ละระบบจะมี packet เปน็ รูปแบบของตนเองซงึ่ แตกต่างกัน โดยโปรโตคอลทีท่ างานในระดับบนหรือ Layer3 ขึ้นไปเช่น IP, IPX หรือ AppleTalk เม่ือมีการส่งข้อมูลก็จะบรรจุข้อมูลนั้นเป็น packet ในรูปแบบของ Layer 2 คือ Data Link Layer เม่ือ Router ได้รับข้อมูลมาก็จะตรวจดูใน packetเพ่ือจะทราบว่าใช้โปรโตคอลแบบใด จากนั้นก็จะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากตาราง RoutingTable ว่าจะต้องส่งข้อมูลน้ีไปยังเครือข่ายใดจึงจะต่อไปถึงปลายทางได้ แล้วจึงบรรจุข้อมูลลงเป็น Packet ของ Data Link Layer ทถ่ี กู ตอ้ งอกี ครัง้ เพ่อื ส่งต่อไปยงั เครอื ขา่ ยปลายทาง

เป็นอุปกรณ์ท่ีมีความสามารถสูงในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยสามารถเชื่อมต่อ LAN หลายๆ เครือข่ายท่ีใช้โปรโตคอลต่างกัน และใช้สื่อส่งข้อมูลต่างชนิดกันได้อย่างไม่มีขีดจากัด ตัวอย่างเช่น เชื่อมต่อ Ethernet LAN ที่ใช้สายส่งแบบ UTP เข้ากับ Token RingLAN ได้ เกตเวย์เป็นเหมือนนักแปลภาษาท่ีทาให้เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างชนิดกันสามารถสื่อสาร กันได้ หากโปรโตคอลท่ใี ช้รับส่งขอ้ มลู ของเครอื ข่ายทง้ั สองไม่เหมือนกันเกตเวย์ ก็จะทาหน้าที่ แปลงโปรโตคอลให้ตรงกับปลายทางและเหมาะสมกับอุปกรณ์ของฮาร์ดแวร์ท่ีแต่ละ เครือข่ายใช้งานอยู่นั้นได้ด้วย ดังนั้นอุปกรณ์เกตเวย์จึงมีราคาแพงและขั้นตอนในการติดต้ัง จะซบั ซ้อนท่สี ดุ ในบรรดาอปุ กรณ์เครือข่ายทั้งหมด ในการท่ีเกตเวย์จะสามารถส่งข้อมูลจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหน่ึงได้อย่างถูกต้อง น้ัน ตัวของเกตเวย์เองจะต้องสร้างตารางการส่งข้อมูล หรือที่เรียกว่า routing table ข้ึนมา ในตัวของมัน ซึ่งตารางนจ้ี ะบอกว่าเซิร์ฟเวอร์ไหนอยู่เครือข่ายใด และอยู่ภายใตเ้ กตเวยอ์ ะไร ตารางนี้จะมีการปรับปรงุ ข้อมลู ทกุ ระยะ สาหรับเครือขา่ ยขนาดใหญ่ อุปกรณ์ที่ทาหน้าท่เี ป็นเกตเวย์อาจจะรวมเอาฟังกช์ ันการทางานท่ีเรียกว่า Firewall ไว้ในตัว ดว้ ย ซง่ึ Firewall เป็นเหมอื นกาแพงท่ที าหนา้ ท่ีป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอรท์ ี่อยู่นอกเครือข่าย ของบรษิ ทั เขา้ มาเชอ่ื มต่อลกั ลอบนาขอ้ มลู ภายในออกไปได้