หน่วยที่ 1

การสอ่ื สารขอ้ มูลและเครอื ข่าย หน่วยที่ 1

การส่ือสารข้อมูล หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านชอ่ งทางสื่อสาร เช่น อปุ กรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการสง่ ขอ้ มูล เพ่ือให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเขา้ ใจซ่งึ กนั และกนั1.1ความรเู้ บื้องตน้ เกยี่ วกบั เครือข่ายเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นการนาเคร่ืองคอมพิวเตอร์มาเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน โดยอาศัยสื่อกลางหรือช่องทางการสื่อสารข้อมูล เพ่ือแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์และใช้ทรัพยากรของระบบ ไดแ้ ก่ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ชนดิ ตา่ งๆ รว่ มกันโดยมีองคป์ ระกอบดงั นี้ 1.คอมพวิ เตอรแ์ มข่ า่ ย- เปน็ คอมพวิ เตอรท์ ท่ี าหนา้ ที่เปน็ ผใู้ หบ้ ริการทรพั ยากรต่างๆ เชน่ ซอฟต์แวร์ ขอ้ มูล เป็นตน้ 2.ชอ่ งทางการส่อื สาร- เป็นส่ือกลางหรือเส้นทางที่ใช้เป็นทางผ่านในการรับ-ส่งข้อมูล ระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูล ซ่ึงมีหลายประเภท เชน่ สายโทรศัพท์ แบบสายบิดคู่ตีเกลียวชนดิ มฉี นวนห้มุ และไม่มีฉนวนห้มุ สายโคแอก็ เซยี ล เส้นใยแก้วนาแสง เป็นตน้ 3.สถานงี าน- เป็นอปุ กรณ์หรอื เครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะที่เชือ่ มต่อกบั เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทาหนา้ ที่เปน็ สถานีปลายทางหรือสถานีงาน ที่ได้รับบริการจากเคร่ืองคอมพิวเตอร์แม่ข่ายหรือเรียกได้ว่าเคร่ืองลูกข่าย ที่มีท้ังแบบมีหน่วยประมวลผลของตนเอง ซ่ึงประกอบด้วยจอภาพ และแผงแป้นอักขระ 4.อปุ กรณ์สื่อสารระหว่างเชอ่ื มโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์- เป็นอุปกรณ์สาหรับเช่ือมโยงเครือข่ายชนิดเดียวกันและต่างชนิดเข้าด้วยกัน เพ่ือทาการรับส่งข้อมูลข่าวสารเช่น เครอื ขา่ ย โมเดม็ ฮบั เปน็ ต้น1.2ความหมายของเครอื ขา่ ยและการสือ่ สารกระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางส่ือสาร เช่น อุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอรเ์ ปน็ ตัวกลางในการส่งขอ้ มูล เพอื่ ใหผ้ ู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซ่งึ กนั และกนั1.3 สว่ นประกอบของระบบสือ่ สารข้อมูลองคป์ ระกอบขนั้ พน้ื ฐานของระบบสอื่ สารโทรคมนาคม สามารถจาแนกออกเปน็ ส่วนประกอบไดด้ ังต่อไปน้ี ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกาเนิดข่าวสาร (Source) อาจจะเป็นสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณภาพข้อมูลและเสียงเป็นต้น ในการติดต่อส่ือสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกาเนิดขา่ วสาร จดั อยู่ในหมวดหม่นู ี้เช่นกัน

ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (Destination) ซ่ึงจะรับรู้จากส่ิงท่ีผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกาเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ ตราบใดท่ี การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารน้ัน ๆ ถ้าผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสอื่ สารนนั้ ไม่ประสบความสาเรจ็ กลา่ วคือไมม่ ีการสอ่ื สารเกิดข้นึ น่นั เอง1.4 การใชเ้ ทคโนโลยีการสอ่ื สารข้อมลู การส่ือสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ในยุคปัจจุบัน ได้ตะหนักถึง ความสาคัญในการนาเทคโนโลยีคมนาคมและการส่ือสารมาช่วยงานเพ่ือเพิ่ม ประสิทธิภาพของการดาเนินงาน ซ้ึงการประยุกต์เทคโนโลยกี ารสื่อสารในองค์การมีดงั นี้ไปรษณยี อ์ เิ ล็กทรอนกิ ส์ (Electronic Mail : E-mail) การใช้อุปกรณ์อิเลก็ ทรอนกิ ส์ เช่น โทรศัพท์มือถือ คอมพิวเตอร์ และพีดีเอ สง่ ข้อความอิเล็กทรอนิกส์ไปยังบคุ คลอ่ืน โดยการสื่อสารนีบ้ คุ คลทที่ าการสื่อสารจะต้องมชี ื่อและที่อยู่ในรปู แบบอีเมล์ แอดเดรสโทรสาร (Facsimile หรอื Fax) เป็นการส่งข้อมูล ซ่ึงอาจเป็นข้อความท่ีเขียนข้ึนด้วยมือหรือการพิมพ์ รูปภาพ หรือกราฟต่างๆ จากเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ท่ีมีอุปกรณ์ที่เรียกว่าแฟกซ์-โมเด็มไปยังเคร่ืองรับโทรสารการส่งข้อความในลักษณะนี้ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและมีประสิทธิภาพสูงกว่าการ ส่งข้อมูลผ่านเคร่ืองโทรสารธรรมดาวอยซ์เมล (Voice Mail) เป็นการส่งข้อความเป็นเสียงพูดให้กลายเป็นข้อความอิเล็กทรอนิกส์ผ่านระบบ เครือข่ายการส่ือสารข้อความจะถูกบันทึกไว้ในอุปกรณ์บันทึกเสียงที่เรียกว่าว อยซ์เมล์บ็อกซ์ เมื่อผู้รับเปิดฟังข้อความดังกล่าวก็จะถูกแปลงกลบั ไปอยใู่ นรูปแบบของเสียง พดู ตามเดิมการประชมุ ทางไกลอิเล็กทรอนกิ ส์ (Video Conferencing) เป็นการส่ือสารข้อมูลโดยการส่งภาพและเสียงจากฝ่ายหน่ึงไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง ในการใช้ VideoConferencing จะต้องมอี ุปกรณ์สาหรับการบันทึกภาพและอปุ กรณ์บันทึกเสียง โดยที่ภาพและเสียงทีส่ ่งไปนั้น

อาจเปน็ ภาพเคลอ่ื นไหวทม่ี เี สียงประกอบได้ การประชมุ ทางไกลอิเล็กทรอนกิ ส์ช่วยประหยัดเวลาและค่าใชจ้ า่ ยในการเดินทางไป ประชมุการระบตุ าแหนง่ ดว้ ยดาวเทียม(Global Positioning Systems : GPSs) เป็นระบบที่ใช้วิเคราะห์และระบุตาแหน่งของคน สัตว์ หรือสิ่งของท่ีเป็นเป้าหมายของระบบ การวเิ คราะห์ตาแหน่งทาได้โดยใช้ดาวเทียมระบุตาแหน่ง ปัจจุบันมีการนาไปใช้ในระบบการเดินเรือ เคร่ืองบินและเรมิ พฒั นามาใชเ้ พือ่ ระบตุ าแหนง่ ของรถยนต์ด้วยกรปุ๊ แวร์(groupware) เป็นโปรแกรมประยุกต์ท่ีช่วยสนับสนุนการทางานของกลุ่มบุคคลให้สามารถทางาน ร่วมกัน การใช้ทรัพยากรและสารสนเทศรว่ มกนั โดยผา่ นระบบเครือขา่ ยการโอนเงินทางอเิ ลก็ ทรอนกิ ส(์ Electronic Fund Transfer : EFT)ปจั จุบนั ผู้ใช้สามารถชาระค่าสินค้าและบริการโดยการโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์ จากบัญชธี นาคารที่ให้บรกิ ารโอนเงินอัตโนมัติด้วยเทคโนโลยีการส่ือสารท่ีทัน สมัย กิจกรรมที่ประยุกต์ใช้กันเป็นประจา ได้แก่ การโอนเงินผ่านทางตู้ ATM การแลกเปล่ียนข้อมลู อิเลก็ ทรอนิกส์(Electronic Data Interchange : EDI)เป็นระบบแลกเปลี่ยนข้อมูลเชิงทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างองค์การ โดยใช้แบบฟอร์มของเองกสารอเิ ลก็ ทรอนิกส์ที่มรี ปู แบบมาตรฐานสากล เช่น การสง่ ใบสง่ั สนิ คา้ ใบส่งของ ใบเรียกเกบ็ เงินการระบุลักษณะของวตั ถดุ ว้ ยคลน่ื ความถว่ี ิทยุ(RFID)เป็นระบบระบุลักษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถ่ีวิทยุ ปัจจุบันมีการนา RFID ไปประยุกต์ใช้งานหลากหลายประเภท เช่น ห่วงโซ่อุปทาน ระบบโลจิสติกส์การตรวจสอบฉลากยา การใช้ในฟาร์มเล้ียงสุกร บัตรทางด่วนบัตรรถไฟฟ้าใตด้ นิ ระบบหนังสือเดนิ ทางอเิ ล็กทรอนิกส์1.5 ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ การนาแนวคิดเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาประยุกต์ใช้งาน ก่อให้เกิดประโยชน์ต่างๆมากมายหลายประการด้วยกันคอื 1. เครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้ เป้าหมายหลักของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ประการหน่ึงก็คือ ความสามารถในการใช้ทรัพยากรร่วมกัน ซ่ึงคาว่า “ทรัพยากร” ในที่นี้อาจหมายถึง เครื่องคอมพวิ เตอร์ เคร่ืองพมิ พ์ และโปรแกรม เป็นต้น ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการนากล่มุ คอมพิวเตอร์มาเช่ือมโยงเป็นเครือข่าย คอมพิวเตอร์ต่างๆบนเครือข่ายจะสามารถเข้าถึงข้อมูลที่บรรจุอยู่ในคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหน่ึง รวมถึงสามารถใช้งานเคร่ืองพิมพ์ได้ ท้งั ๆที่เครอ่ื งพิมพ์ดังกล่าวไม่ได้ต่อพว่ งเขา้ กบั เครอื่ งของตน แต่ใช้บรกิ ารงานพิมพ์ได้ด้วยการส่อื สารผ่านเคร่อื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์นั่นเอง

เครื่องเซิร์ฟเวอร์บริการข้อมูลและงานพิมพ์แก่เคร่ืองลูกค้าที่ร้องขอ ซ่ึงถือเป็นการแชร์ทรัพยากรร่วมกันบนเครอื ข่าย 2. เครือข่ายคอมพิวเตอรช์ ่วนลดต้นทนุ ด้านงบประมาณรายจ่ายลง เมื่อเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์สามารถใชท้ รัพยากรรว่ มกันได้ ยอ่ มส่งผลต่อการลดค่าใช้จา่ ยดา้ นงบประมาณลง ตวั อย่างเช่น กรณีมีคอมพิวเตอร์แบบใช้งานคนเดียว (Stand Alone) หลายๆเครื่อง และเม่ือผู้ใช้งานแต่ละเครื่องมีความต้องการใช้งานเครื่องพิมพ์พร้อมกัน ทาให้เครื่องพิมพ์ไม่เพียงพอต่อการใช้งาน จึงต้องจัดซื้อเคร่ืองพิมพ์ใหม่เพ่ิมเติม แต่ด้วยเทคโนโลยีเครือข่ายท่ีสามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้ เครื่องพิมพ์เพียงเคร่ืองเดียวก็สามารถบริการงานพิมพ์ให้แก่เคร่ืองคอมพิวเตอร์ต่างๆภายในเคร่ือข่ายได้ ส่งผลต่อการประหยัดต้นทุนอุปกรณ์ ในขณะท่ีโปรแกรมประยุกต์บางโปรแกรมที่สามารถติดต้ังลงในเคร่ืองเซิร์ฟเวอร์เพียงเคร่ืองเดียวและแชร์การใช้งานไปยังเคร่ืองลูกข่าย ก็จะทาให้ลดต้นทุนด้านซอฟต์แวร์ลงได้มาก แทนท่ีจะต้องซ้ือลิขสิทธิ์ซอฟต์แวร์เท่ากับจานวนเคร่ืองที่ใช้งานอยู่ เป็นตน้ 3. เครือข่ายคอมพิวเตอรก์ ่อให้เกิดความสะดวกในด้านการส่ือสาร การใช้คอมพิวเตอร์เพื่อการสอื่ สารส่งผลให้การติดต่อเพื่อดาเนินธุรกรรมใดๆ บรรลุผลได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว หลายองค์กรหันมานิยมใช้เอกสารอิเล็กทรอเนิกส์แทนกระดาษ ซึ่งเอกสารอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้สามารถจัดพิมพ์ด้วยโปรแกรมชุดออฟฟิศ เช่น ไมโครซอฟต์เวิร์ด หรือภาพถ่ายที่ได้มาจากการสแกน หรือภาพถ่ายจากกล้องดิจิตอล ซึ่งไฟล์อเิ ล็กทรอนกิ ส์เหลา่ นส้ี ามารถส่งผ่านเครอื ข่ายไปยังผูร้ ับปลายทางได้อย่างรวดเผรว็ 4. เครือข่ายคอมพิวเตอร์สร้างความปลอดภัยให้แก่ระบบ เน่ืองจากซอฟต์แวร์ท่ีทางานบนเครือข่ายเช่น ระบบปฏิบัติการเครือข่าย(Networks Operating System : NOS) จัดเป็นซอฟต์แวร์ระบบที่สามารถจดั การสทิ ธิการใชง้ านของผใู้ ชไ้ ด้อย่างมีประสิทธิภาพ รวมถงึ มีระบบป้องกนั ความปลอดภยั เพื่อป้องกันผทู้ ี่ไม่มีสิทธกิ ารใชง้ านเข้าถึงระบบเครือข่ายได้

1.6 การสอ่ื สารโทรคมนาคม การติดต่อส่ือสารด้วยการรับส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างตัวประมวลผล โดยผ่านส่ือกลางท่ีเชื่อมต้นทางและปลายทางท่ีห่างกัน โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายรูปแบบ ตามกฎเกณฑ์ หรือระเบียบวิธีการท่ีกาหนดข้ึนในแตล่ ะอปุ กรณ์1.7 ความน่าเชอ่ื และมาตรฐานเครือขา่ ยเครือข่ายไร้สายมาตรฐาน IEEE 802.11 มีข้อกาหนดว่า “ผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายในส่วนของ PHY Layerนั้นมคี วามสามารถในการรับสง่ ขอ้ มลู ทคี่ วามเร็ว 1, 2, 5.5, 11 และ 54 เมกะบติ ต่อวนิ าที โดยมีสอื่ นาสญั ญาณ3 ประเภทให้เลือกใช้งาน ได้แก่ คล่ืนวิทยุย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์, 2.5 กิกะเฮิรตซ์และคลื่นอินฟาเรดส่วนในระดับชั้น MAC Layer นั้นได้กาหนดกลไกของการทางานแบบ CSMA/CA (Carrier Sense MultipleAccess/Collision Avoidance)ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับ CSMA/CD (Collision Detection) ของมาตรฐานIEEE 802.3 Ethernet ซึ่งนิยมใช้งานบนระบบเครือข่ายแลนใช้สาย โดยมีกลไกในการเข้ารหัสข้อมูลก่อนแพรก่ ระจายสัญญาณไปบนอากาศ พร้อมกบั มกี ารตรวจสอบผู้ใชง้ านอกี ดว้ ย” มาตรฐาน IEEE 802.11 ในยุคเริ่มแรกน้ันให้ประสิทธิภาพการทางานท่ีค่อนข้างต่า ทั้งไม่มีการรับรองคุณภาพของการให้บริการที่เรียกว่า QoS (Quality of Service) ซ่ึงมีความสาคัญในสภาพแวดล้อมที่มีแอพพลิเคชันหลากหลายประเภทให้ใช้งาน นอกจากน้ันกลไกในเรื่องการรักษาความปลอดภัยท่ีนามาใช้ก็ยังมีช่องโหว่จานวนมาก IEEE จึงได้จัดตั้งคณะทางานข้ึนมาหลายชุดด้วยกัน เพื่อทาการพัฒนาและปรับปรุงมาตรฐานใหม้ ีศกั ยภาพเพม่ิ สูงขน้ึ IEEE 802.11a เป็นมาตรฐานท่ีได้รับการตีพิมพ์และเผยแพร่เมื่อปี พ.ศ. 2542 โดยใช้เทคโนโลยีOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) เพื่อพัฒนาให้ผลิตภัณฑ์ไร้สายมีความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูงสุด 54 เมกะบิตต่อวินาที โดยใช้คล่ืนวิทยุย่านความถี่ 5 กิกะเฮิรตซ์ ซ่ึงเป็นย่านความถ่ีที่ไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้งานโดยท่ัวไปในประเทศไทย เน่ืองจากสงวนไว้สาหรับกิจการทางด้านดาวเทียม ข้อเสียของผลิตภัณฑ์มาตรฐาน IEEE 802.11a ก็คือมีรัศมีการใช้งานในระยะส้ันและมีราคาแพงดังนน้ั ผลติ ภัณฑไ์ รส้ ายมาตรฐาน IEEE 802.11a จึงได้รับความนิยมน้อย IEEE 802.11g เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้งานกันมากในปัจจุบันและได้เข้ามาทดแทนผลิตภัณฑ์ที่รองรับมาตรฐาน IEEE 802.11b เน่ืองจากสนับสนุนอัตราความเร็วของการรับส่งข้อมูลในระดับ 54 เมกะบิตต่อวินาที โดยใช้เทคโนโลยี OFDM บนคลื่นสัญญาณวิทยุย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ และให้รัศมีการทางานท่ีมากกว่า IEEE 802.11a พร้อมความสามารถในการใช้งานร่วมกันกับมาตรฐาน IEEE 802.11b ได้(Backward-Compatible)