E Book วิลาวรรณ กฤติยา ชนินทร์

บทที่ 4เร่ือง ระบบเครอื ขา่ ยและการสอื่ สาร จัดทาโดย นางสาวกฤติยา เรอื งวงค์ นางสาววิลาวรรณ ท้ยุ แป นายชนินทร์ วงั คีรี ชนั้ มัธยมศึกษาปีท่ี 6



คานาหนังสืออิเลก็ ทรอนกิ ส์เลม่ น้ซี ่งึ ผูจ้ ดั ทาได้รวบรวมเนอ้ื หาเกีย่ วกบั เรอ่ื งระบบเครอื ข่ายและการส่อื สารไว้ในหนังสืออิเลก็ ทรอนกิ สเ์ ลม่ นี้ซ่งึ ผู้จัดทาหวงั เป็นอยา่ งยงิ่ วา่ หนงั สืออิเล็กทรอนกิ สเ์ ลม่ นจ้ี ะเป็นประโยชน์ตอ่ ผ้ทู ี่สนใจไม่มากก็ น้อย คณะผ้จู ดั ทา นางสาวกฤตยิ า เรืองวงค์ นางสาววิลาวรรณ ทุ้ยแป นายชนนิ ทร์ วงั ครี ี

สารบัญ หนา้ 4 ระบบเครือขา่ ยและการส่ือสาร 14.1 บทบาทของการส่อื สารข้อมลู และเครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์ 24.2 การสอ่ื สารข้อมลู 44.3 ส่ือกลางในการสื่อสารข้อมูล 94.4 เครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์ 194.5 โพรโทคอล 214.6 อปุ กรณเ์ ครอื ข่าย 224.7 รูปรา่ งเครอื ข่าย 25บรรณานุกรม 28

1 บทท่ี 4 ระบบเครอื ขา่ ยและการสอื่ สารวตั ถุประสงค์1.อธบิ ายบทบาทการสือ่ สารขอ้ มูลและประโยชนข์ องเครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์2.อธบิ ายองค์ประกอบและหลักการพนื้ ฐานของระบบการส่อื สารขอ้ มลู3.อธบิ ายประเภทของเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์ท่แี บง่ ตามพ้นื ที่ใหบ้ รกิ าร บทบาทของเครอื่ งคอมพิวเตอร์ และรปู รา่ งเครือขา่ ย4.อธิบายความหมายของโพรโทคอล และยกตวั อยา่ งโพรโทคอลท่ใี ชใ้ นเครือข่าย5.อธบิ ายอปุ กรณก์ ารสอื่ สารที่ใชใ้ นเครอื ข่าย

24.1 บทบาทของการสอ่ื สารข้อมลู และเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ การตดิ ตอ่ ส่อื สารข้อมูลสมัยใหม่น้ี มีรากฐานมาจากความพยายามในการเช่อื มต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยระบบสอื่ สารทมี่ อี ยู่แลว้ เชน่โทรศพั ท์ ดงั นนั้ การสอื่ สารขอ้ มูลจึงอยู่ในขอบเขตทีจ่ ากดัต่อมาเมือ่ มกี ารใช้คอมพิวเตอร์มากขน้ึ ความต้องการในการตดิ ต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดยี วกัน ท่เี รียกวา่ ระบบเครอื่ ขา่ ย (Network) ได้รบัการพัฒนาใหด้ ีขน้ึ เป็นลาดับ

3ความสาคัญของการสอ่ื สารข้อมูลผ่านเครอื ข่ายคอมพิวเตอร์กอ่ ใหเ้ กิดประโยชนด์ งั น้ี1) การจัดเก็บขอ้ มูลไดง้ า่ ยและสอื่ สารได้รวดเรว็ เปน็ การจัดเกบ็ ข้อมลู ซ่งึ อย่ใู นรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนกิ ส์2) ความถกู ตอ้ งของข้อมลู โดยปกติมกี ารสง่ ขอ้ มลู ดว้ ยสัญญาณทางอเิ ล็กทรอนิกส์จากจดุ หน่งึ ไปยังจดุ อ่นื ดว้ ยระบบดิจทิ ัล3) ความเร็วของการทางาน โดยปกตสิ ัญญาณของไฟฟา้ จะเดนิ ทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทาใหก้ ารใชค้ อมพิวเตอรส์ ง่ข้อมูลจากซกี โลกหน่ึงไปยังอีกซกี โลกหน่งึ หรือค้นหาขอ้ มลูจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่4) ตน้ ทุนประหยัด การเช่อื มต่อคอมพวิ เตอรต์ อ่ เข้าหากนัเปน็ เครือข่ายเพอื่ ส่งหรือสาเนาข้อมลู ทาใหร้ าคาต้นทุนของการใช้ข้อมลู ไม่แพง

44.2 การสอื่ สารข้อมูล การส่ือสารข้อมูล (Data Communications)หมายถงึ กระบวนการถา่ ยโอนหรือแลกเปลีย่ นข้อมลู กนัระหวา่ งผสู้ ง่ และผรู้ ับ โดยผา่ นช่องทางส่อื สารองค์ประกอบหลกั ของระบบส่ือสารข้อมลู มีอยู่ 5 อยา่ ง ไดแ้ ก่1. ข่าวสารหรือขอ้ มลู (message)2. ผู้ส่ง (sender)3. ผู้รบั (receiver)4. สอื่ กลาง (media)5. โพรโทคอล (protocol

54.2.1การส่อื สาร-วธิ ีการถา่ ยโอนข้อมูล1 1. การถา่ ยโอนข้อมลู แบบขนานการถ่ายโอนขอ้ มูลแบบขนาน ทาได้โดยการส่งขอ้ มูลออกทลี ะ 1 ไบต์หรือ 8 บิตจากอปุ กรณ์สง่ ไปยังอุปกรณร์ บั อุปกรณต์ ัวกลางระหว่างสองเครอ่ื งจึงต้องมชี ่องทางใหข้ อ้ มูลเดนิ ทางอยา่ งนอ้ ย8 ช่องทาง เพอ่ื ให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสญั ญาณแบบขนาน 2. การถ่ายโอนข้อมลู แบบอนุกรมในการถา่ ยโอนข้อมลูแบบอนกุ รม ข้อมลู จะถกู ส่งออกมาทีละบติ ระหว่างจดุ ส่งและจดุ รับ

64.2.2การสือ่ สาร : วิธกี ารถ่ายโอน2การตดิ ต่อแบบอนุกรมอาจแบ่งตามรูปแบบการรับ-สง่ ได้ 3แบบ 1. การสอ่ื สารแบบทางเดยี ว (simplex: SPX)เป็นการสอ่ื สารแบบทางเดียว มีทศิ ทางการไหลของสญั ญาณเปน็ ทศิ ทางเดียวกนั กล่าวคอื มีเพยี งอปุ กรณต์ วั เดยี วเทา่ น้นัท่ที าหนา้ ทสี่ ่งข้อมูล อปุ กรณ์ตัวอืน่ ทาหนา้ ทร่ี ับขอ้ มูลอย่างเดยี ว

72. การสอ่ื สารแบบสองทางครึง่ อตั รา (half duplex:HDX) เปน็ การสือ่ สารแบบสองทาง แตส่ ่งไดท้ ีละทางโดยแตล่ ะสถานที าหน้าที่ได้ท้ังรบั และส่งขอ้ มลู เม่ืออุปกรณ์ใดทาหน้าที่เปน็ ผ้สู ง่ อปุ กรณ์ตวั อน่ื จะทาหน้าเปน็ ผู้รับ

83. การส่ือสารแบบสองทางเต็มอัตรา (full duplex: FDX)เปน็ การส่ือสารแบบสองทาง แตร่ ับสง่ ไดพ้ รอ้ ม ๆ กนัหมายความวา่ สถานที ัง้ 2 สถานี สามารถสง่ และรับข้อมลูได้พร้อม ๆ กัน

94.3 ส่อื กลางในการสือ่ สารขอ้ มลู ตัวกลางหรือสายเช่ือมโยง เปน็ ส่วนท่ที าให้เกดิ การเช่ือมต่อระหว่างอุปกรณ์ตา่ งๆ เข้าดว้ ยกัน และอปุ กรณท์ ีย่ อมใหข้ ่าวสารข้อมูลเดินทางผา่ นจากผสู้ ง่ ไปสผู่ ู้รบั สอ่ื กลางที่ใช้ในการสือ่ สารขอ้ มูลมอี ยู่หลายประเภท แตล่ ะประเภทมีความแตกต่างกันในดา้ นของปริมาณขอ้ มลู ทส่ี อื่ กลางน้นั ๆ

104.3.1 ส่อื กลางประเภทมีสาย1) สายคูบ่ ิดเกลียว (Twisted – Pair Cable)สายคูบ่ ิดเกลยี วประกอบด้วยสายทองแดง ทหี่ ุม้ ดว้ ยฉนวนพลาสติกหลงั จากนั้นก็นาสายทัง้ สองมาถกั กนั เป็นเกลยี วคู่การนาสายมาถกั เปน็ เกลียวเพอ่ื ช่วยลดการแทรกแซงจากสญั ญาณรบกวนสายคู่บดิ เกลียวมอี ยู่ 2 รปู แบบ คือ สายคบู่ ดิ เกลยี วแบบไม่มีชลี ด์ และแบบมชี ีลด์

11สายโคแอกเชยี ล (Coaxial Cable)สายมกั ทาด้วยทองแดงอยู่แกนกลาง ซ่ึงสายทองแดงจะถกูหอ่ ห้มุ ด้วยพลาสติก จากนนั้ ก็จะมชี ิลดห์ ่อหมุ้ อีกชัน้ หนงึ่ เพ่ือปอ้ งกนั สัญญาณรบกวน และหุม้ ดว้ ยเปลือกนอกอกี ชั้นหน่งึป้องกันสญั ญาณรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟา้ ได้ดี สายโคแอกเชยี ลทีเ่ ห็นไดท้ วั่ ๆไป คอื สายที่นามาใช้ต่อเขา้ กบั เสาอากาศทีวีทใ่ี ชต้ ามบ้าน

12สายไฟเบอร์ออปตคิ (Optical Fiber)สายไฟเบอรอ์ อปตคิ หรอื สายใยแก้วนาแสง เปน็ สายทมี่ ีลักษณะโปร่งแสง มีรปู ทรงกระบอกในตวั ขนาดประมาณเสน้ผมของมนุษย์แตม่ ีขนาดเล็กสายไฟเบอรอ์ อปติค แบ่งเป็น 3 ชนิด1) Multimode step –index fiber จะสะท้อนแบบหกัมมุ2) Multimode graded –index มลี ักษณะคลา้ ยคล่นื3) Single mode fiber เป็นแนวตรง

13สอื่ ท่ไี มใ่ ช้สาย สอื่ ประเภทน้เี ปน็ ระบบตัวกลางท่ีสง่ เป็นคลืน่ วิทยุ เช่น อากาศทเี่ ราใชส้ ่งคลนื่ วิทยุ คลนื่ ไมโครเวฟ(Microwave) รวมทัง้ การส่ือสารผา่ นดาวเทียมการใช้ดาวเทียมสาหรับการสง่ ข้อมูลแบบดจิ ิตอลก็เหมอื นกบั การสง่ แบบไมโครเวฟดาวเทยี มนนั้ จะต้องรบัและสง่ สัญญาณแบบสันตรง ดาวเทยี มจะชว่ ยสง่สญั ญาณในระยะไกลซ่ึงทาไดม้ ากขนึ้ ในลกั ษณะของการข้ามภมู ิภาค ข้ามทวปี

14ในปจั จบุ ันนมี้ ีการใช้สัญญาณดาวเทยี มทีโ่ คจรแบง่ ออกเป็น3 ประเภท ก็คือ• ดาวเทยี มแบบจอี ีโอ (Geostationary Earth Orbit :GEO) ดาวเทียมชนิดน้ี จะเหมาะกับการสง่ สัญญาณโทรทัศน์• ดาวเทียมแบบโคจรระดบั กลาง (Medium Earth Orbit: MEO) ดาวเทียมชนดิ น้ีในการโคจรจะโน้มเอียงไปยังส้นศูนยส์ ตู รนั่นเอง• ดาวเทียมแบบระดับต่า (Low Earth Orbit : LEO)ดาวเทยี มชนิดน้ีจานวนมากสามารถครอบคลมุ การสง่สญั ญาณบนโลกให้ท่วั ถึงได้

15คลน่ื วิทยุคลนื่ วทิ ยทุ ก่ี ระจายออกจากสายอากาศ จะเดนิ ทางไปทุกทิศทาง ในทกุ ระนาบ การกระจายคลื่นนมี้ ลี ักษณะเปน็ การขยายตวั ของพลงั งานออกเป็นทรงกลมผลของคลื่นวิทยุทม่ี ีตอ่ ร่างกายคลืน่ วิทยสุ ามารถทะลุเข้าไปในร่างกายมนุษย์ได้ลกึ ประมาณ1/10 ของความยาวคลื่นทต่ี กกระทบ และอาจทาลายเนอื้ เย่อืของอวัยวะภายในบางชนดิ ได้ ผลการทาลายจะมากหรือน้อยขน้ึ อย่กู บั ความเขม้ ชว่ งเวลาทร่ี ่างกายได้รบั คล่นื และชนิดของเนอื้ เย่อื

16ไมโครเวฟ (Microwave)สญั ญาณคลืน่ ความถ่ปี ระมาณ 100 เมกะเฮิรตซ์ เดนิ ทางเป็นเสน้ ตรง ทาให้สามารถปรับทศิ ทางการสง่ ได้แนน่ อน การบีบสัญญาณสง่ ให้เปน็ ลาแคบ ๆ จะทาใหม้ พี ลงั งานสงูสัญญาณรบกวนตา่ การปรับจานรบั และจานส่งสญั ญาณให้ตรงกันพอดี จะทาใหส้ ามารถสง่ สัญญาณไดห้ ลายความถไ่ี ปในทศิ ทางเดยี วกันได้ โดยไม่รบกวนกัน

17คล่นื อินฟราเรดและคลน่ื สนั้ (Infrared and millimeterwave)นยิ มใชส้ าหรับการสื่อสารระยะใกล้ คณุ สมบตั ขิ องคลืน่ คือเดินทางเปน็ แนวตรง ราคาถูก และงา่ ยตอ่ การผลติ ใช้งานแต่ไม่สามารถเดนิ ทางผ่านวตั ถหุ รอื สิ่งกีดขวางได้ เช่น รีโมทสาหรับควบคุมวิทยุ วดิ โี อโทรทศั น์ เคร่ืองเล่นบงั คบั ตา่ ง ๆ

18สญั ญาณแสงเลเซอร์ (Laser beams)เปน็ ระบบการสือ่ สารแบบทางเดยี ว ผรู้ ับและผสู้ ง่ สัญญาณขอ้ มูลจงึ ตอ้ งมีอปุ กรณท์ งั้ ในการรับและส่งขอ้ มูลด้วย จึงจะสามารถสื่อสารได้สองทาง การสง่ ขอ้ มลู ด้วยแสงเลเซอรม์ รี าคาถูกและชว่ งความกว้างของชอ่ งสัญญาณสงู มาก เมอื่ เทียบกบัการใช้สญั ญาณไมโครเวฟ ลาแสงเลเซอรม์ ีขนาดเสน้ ผ่าศนู ย์กลางเพยี ง 1 มลิ ลิเมตร อปุ กรณ์รบั สญั ญาณมีขนาดโตกว่าเพยี งเลก็ น้อย

194.4 เครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ธรรมชาติมนุษย์ตอ้ งอยู่รวมกันเป็นกล่มุ มีการติดตอ่ ส่อื สารระหว่างกนั ร่วมกนั ทางานสรา้ งสรรสังคมเพอ่ื ให้ ความเปน็ อยู่โดยรวมดีขึ้น จากการดาเนนิ ชีวติ รว่ มกันทงั้ ในด้านครอบครัวการทางานตลอดจนสังคมและการเมอื ง ทาให้ตอ้ งมกี ารพบปะแลกเปลย่ี นข้อมลู ระหวา่ งกนั

20คอมพิวเตอรม์ บี ทบาทที่สาคญั ต่อหน่วยงานตา่ งๆ ดงั นี้1. ทาใหเ้ กิดการทางานร่วมกันเป็นกล่มุ และสามารถทางานพรอ้ มกนั2. ใหส้ ามารถใชข้ อ้ มูลตา่ งๆ ร่วมกนั ซง่ึ ทาให้องคก์ ารได้รบัประโยชน์มากข้ึน3. ทาใหส้ ามารถใชท้ รัพยากรไดค้ มุ้ คา่ เชน่ ใช้เคร่ืองประมวลผลรว่ มกัน แบง่ กันใช้แฟ้มขอ้ มลู ใช้เครื่องพิมพ์ และอปุ กรณ์ทมี่ ีราคาแพงรว่ มกัน4. ทาใหล้ ดต้นทุน เพราะการลงทนุ สามารถลงทุนให้เหมาะสมกับหน่วยงาน

214.5 โพรโทคอล โปรโตคอล ( Protocol) หมายถงึ ข้อกาหนดหรอืขอ้ ตกลงในการสือ่ สารระหวา่ งคอมพวิ เตอร์ซึง่ มอี ยดู่ ้วยกันมากมายหลายชนดิ แต่ละชนดิ กม็ ีขอ้ ดี ข้อเสีย และใช้ในโอกาสหรือสถานการณแ์ ตกต่างกนั ไป คล้ายๆ กบั ภาษามนุษย์ท่มี ที ้งั ภาษาไทย จนี ฝร่ัง หรือภาษาใบ้ ภาษามือหรอื จะใช้วธิ ียักค้ิวหลิ่วตาเพื่อส่งสญั ญาณกจ็ ัดเป็นภาษาได้เหมือนกนั ซึ่งจะส่ือสารกนั รูเ้ ร่ืองไดจ้ ะต้องใชภ้ าษาเดียวกัน

224.6 อปุ กรณเ์ ครอื ข่ายคณุ สมบัตขิ องอปุ กรณ์แตล่ ะชนิดกอ่ นการ์ดแลนเปน็ อปุ กรณ์ที่ทาหนา้ ทใี่ นการรับส่งขอ้ มูลจากเคร่ืองคอมฯเครื่องหนึ่งไปสูอ่ ีกเคร่ืองโดยผ่านสายแลน การด์ แลนเปน็อุปกรณท์ ี่สามารถตอ่ พว่ งกับพอร์ตแทบทกุ ชนดิ ของเคร่อื งคอมพวิ เตอร์ฮบัเปน็ อปุ กรณท์ ี่ทาหนา้ ทเี่ สมอื นกบั ชุมทางข้อมลู มหี น้าท่เี ป็นตวั กลาง คอยส่งขอ้ มลู ให้คอมพวิ เตอร์ในเครือขา่ ย

23โมเดม็เปน็ อุปกรณ์ที่ทาหน้าทีแ่ ปลงสัญญาณใหส้ ามารถส่งผา่ นทางสายโทรศพั ท์ สายไฟเบอรอ์ อฟติก แลว้ แต่ประเภทของโมเดม็ ทาให้สามารถสง่ สัญญาณไปไดไ้ กลเราเตอร์เป็นอปุ กรณ์ทท่ี าหน้าท่เี ลอื กเส้นทางในการสง่ ผ่านข้อมูล ทาหน้าท่ีในการหาเสน้ ทางทด่ี ีทสี่ ุดในขณะนั้น เพื่อลดความเสย่ี งจากการล้มเหลวในการสง่ ข้อมลู

24สวติ ซ์สวิตซ์จะทาหน้าท่คี ล้ายฮับ แตจ่ ะเก่งกวา่ ตรงทีเ่ ม่ือมกี ารร้องขอโดยเคร่ืองคอมพิวเตอร์ในเครือขา่ ยเพือ่ สง่ ข้อมลูสายแลนเมื่อมีวงแลนก็ตอ้ งมีสายแลน สายแลนมีหลายแบบไม่วา่ จะเป็นสายโคแอคเชยี น ยูทพี ี เอสทีพี และ ไฟเบอร์ออปติกหรือแม้กระท่ังแบบท่ีไม่ใช้สาย (Wireless LAN )

254.7 รปู ร่างเครอื ขา่ ย โทโพโลยี หมายถึง รปู แบบการเชอ่ื มตอ่คอมพิวเตอร์และอปุ กรณค์ อมพิวเตอร์ เข้าด้วยกนั ใหเ้ ป็นเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ ซึง่ ในการกล่าวถึงโทโพโลยีจะกล่าวถงึใน 2 ลักษณะ คือ โทโพโลยที างตรรกะ (logicaltopology) และโทโพโลยที างกายภาพ (PhysicalTopology)โทโพโลยที างตรรกะ แสดงถงึ การเชื่อมโยงระหวา่ งอุปกรณ์ตา่ งๆของเครือข่ายเปน็ แผนภาพ สว่ นโทโพโลยีทางกายภาพหมายถงึ การเช่ือมโยงทางกายภาพของเคร่ืองคอมพวิ เตอรแ์ ละอุปกรณ์ตา่ งๆ

26โทโพโลยที างตรรกะ ซ่ึงมรี ูปแบบการเชอ่ื มโยงหลายรูปแบบรูปแบบท่ีสาคัญมดี ังนี้ การเชอ่ื มโยงแบบสมบูรณ์ (CompleteInterconnect) การเช่อื มโยงแบบสมบูรณ์ เป็นการเชือ่ มโยงคอมพวิ เตอร์ทุกเครื่องในเครอื ข่ายเข้าด้วยกันแบบจุดต่อจุด ดังแสดงในรูปภาพการเชื่อมโยงแบบนท้ี าให้มีความเรว็ ในการส่อื สารข้อมลู สงู โปรแกรมท่ีใชใ้ นการควบคุมการสื่อสารกเ็ ปน็ แบบพน้ื ฐานไม่ซบั ซอ้ นมากนกั

27 โครงสรา้ งเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์ (TOPOLOGY)การนาเครื่องคอมพิวเตอรม์ าเชอ่ื มต่อกนั เพอื่ ประโยชน์ของการสื่อสารนัน้ สามารถกระทาไดห้ ลายรปู แบบ ซงึ่ แตล่ ะแบบก็มีจุดเดน่ ที่แตกต่างกันไป โดยทั่วไปแลว้ โครงสร้างของเครือขา่ ย คอมพิวเตอรส์ ามารถจาแนกตามลักษณะของการเชอ่ื มต่อ ดังตอ่ ไปนี้1. โครงสร้างเครือข่ายคอมพวิ เตอร์แบบบัส (bus topology) 2. โครงสร้างเครอื ขา่ ยคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน (ring topology) 3. โครงสร้างเครอื ขา่ ยคอมพิวเตอร์แบบดาว (star topology)

28 บรรณานกุ รมflukeloveskb.blogspot.com/2012/06/4.htmlhttps://sites.google.com/a/bumail.net/suwatsa-vipa/ge112/week1หนงั สือเรยี นรายวิชาพน้ื ฐานเทคโนโลยสี ารสนเทศและการสอื่ สาร ชนั้ มธั ยมศึกษาปีท่ี 4-6กลุ่มสาระการเรียนรู้การงานอาชีพและเทคโนโลยี

เสนอนางสาวพนิดา นลิ ดี