เล่มที่ 3

บทที่ 3โครงสร้ างเครือข่ าย

โครงสร้างเครือข่าย (Topology)1. ลักษณะการเชอื่ มต่อเครือข่าย 1.1 การเชอ่ื มต่อแบบจดุ ต่อจุด(Point to Point) เป็นการเชอ่ื มโยง คอมพวิ เตอร์ทกุ เครอื่ งในเครอื ขา่ ยเขา้ ดว้ ยกนั แบบจุดตอ่ จุด คอมพิวเตอร์และอปุ กรณ์ทกุ ๆ ตวั มสี ายหรือส่อื ส่งข้อมูลต่อเฉพาะระหวา่ งอุปกรณ์ แตล่ ะตัว ทาให้มองดูเหมือนกบั วา่ ระหวา่ งอุปกรณ์ 2 ตวั มถี นนทใ่ี ช้เฉพาะ 2 อุปกรณน์ ้นั ๆ ดงั นั้นถา้ เรามอี ปุ กรณ์ n ตวั แตล่ ะตวั ต้องมชี อ่ งทางสอ่ื สาร (channel) เท่ากับ n- 1 ชอ่ ง และมีชอ่ งทางทงั้ หมดในเครือขา่ ยเทา่ กับ n(n-1)/2 ช่อง ดังแสดงในรปู ภาพ 1.2 การเชอื่ มตอ่ แบบหลายจุด (Multipoint or Multidrop) เน่ืองจากการเชือ่ มโยงแบบจดุ ต่อจุดน้ันสิน้ เปลืองสายส่ือสารมากเกนิ ไป และใน การส่งขอ้ มูลสว่ นใหญ่มกั ใชง้ านไม่เตม็ ประสทิ ธิภาพของสาย ส่ือสาร แบบการ เชื่อมโยงทค่ี มุ้ คา่ กวา่ คอื การใชส้ ายสื่อสารเพียงสายเดยี ว แต่เชอื่ มตอ่ กับเทอรม์ ินัล ไดห้ ลายๆ เครือ่ ง หรือหลายๆ จดุ รปู เทอร์มินัล 1 ดรอป

รปู การเชื่อมโยงแบบหลายจดุแตล่ ะเทอรม์ ินัลท่ตี อ่ เข้ากับสายสอื่ สารมกั จะมบี ัฟเฟอร์สาหรบั กกั เกบ็ ข้อมูลไว้ให้ไดม้ ากทสี่ ดุก่อนทาการสง่ ขอ้ มูลอกไป เพื่อจะไดใ้ ช้ประสทิ ธภิ าพ ไดอ้ ยา่ งเตม็ ท่ี และในขณะท่ยี งั ไมม่ ีการสง่ข้อมลู สามารถเปดิ โอกาสใหผ้ ู้อ่ืนใชส้ ายสอ่ื สารได้ในกรณที แี่ ตล่ ะเทอร์มินลั ส่งข้อมลู ออกมาพรอ้ มกัน ข้อมลู จะชนกัน ทาใหเ้ กิดความเสียหายแก่ขอ้ มูลได้ จึงจาเปน็ ต้องมีศูนย์กลางควบคมุ เพ่อื จดั การควบคุมทิศทางของการไหลของข้อมลู2. โครงสร้างของเครือข่าย (Network Topology) แบง่ เปน็ 6 ชนิด 2.1 โครงสรา้ งแบบบัส (Bus Topology) เครือขา่ ยแบบบัส (bus topology) เปน็ เครอื ข่ายทเ่ี ชือ่ มตอ่ คอมพิวเตอร์และ อปุ กรณ์ตา่ ง ๆ ดว้ ยสายเคเบิ้ลยาว ต่อเนือ่ งไปเร่ือย ๆ โดยจะมีคอนเนก็ เตอรเ์ ป็น ตวั เชอ่ื มต่อคอมพวิ เตอร์ และอปุ กรณเ์ ขา้ กับสายเคเบิ้ล ในการส่งข้อมลู จะมี คอมพิวเตอร์เพยี งตวั เดียวเทา่ นน้ั ท่สี ามารถส่งข้อมลู ไดใ้ นชว่ งเวลา หนง่ึ ๆ การ จัดส่งขอ้ มูลวธิ ีนจ้ี ะต้องกาหนดวธิ กี าร ท่จี ะไม่ใหท้ กุ สถานสี ่งขอ้ มลู พร้อมกนั เพราะ จะทาให้ขอ้ มลู ชนกนั วิธกี ารทีใ่ ชอ้ าจแบง่ เวลาหรอื ให้แต่ละสถานใี ชค้ วามถี่ สญั ญาณท่ีแตกต่างกนั การเซ็ตอัพเครอื่ งเครอื ข่ายแบบบสั นที้ าได้ไม่ยากเพราะ คอมพวิ เตอร์และอุปกรณ์ แต่ละชนดิ ถูกเชอื่ มต่อด้วยสายเคเบ้ลิ เพียงเส้นเดียวโดย ส่วนใหญ่เครอื ขา่ ยแบบบสั มกั จะใช้ในเครือขา่ ยขนาดเล็ก ซงึ่ อยู่ในองคก์ รทีม่ ี คอมพิวเตอรใ์ ชไ้ ม่มากนัก

ขอ้ ดี ขอ้ ดีของการเช่อื มต่อแบบบสั คือ ใช้สอ่ื นาขอ้ มูลนอ้ ย ช่วยใหป้ ระหยดั ค่าใชจ้ า่ ย และถา้ เครือ่ งคอมพิวเตอรเ์ คร่ืองใดเครอ่ื งหน่งึ เสียกจ็ ะไมส่ ง่ ผลตอ่ การ ทางาน ของระบบโดยรวม ขอ้ เสีย ขอ้ เสียคือ การตรวจจุดที่มีปญั หา กระทาได้คอ่ นข้างยาก และถ้ามี จานวนเครอ่ื งคอมพิวเตอรใ์ นเครอื ข่ายมากเกนิ ไป จะมีการส่งข้อมลู ชนกันมากจน เปน็ ปัญหาขอ้ จากดั คอื จาเปน็ ตอ้ งใช้วงจรส่อื สารและซอฟตแ์ วรเ์ ขา้ มาชว่ ยเพ่อื หลกี เลยี่ งการชนกนั ของ สญั ญาณขอ้ มูล และถ้ามีอุปกรณต์ วั ใดตัวหนง่ึ เสียหาย อาจส่งผลให้ทงั้ ระบบหยดุ ทางานได้2.2 โครงสรา้ งแบบดาว (Star Topology) โครงสร้างเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์แบบดาว(Star Network) เป็นเครอื ข่ายที่เชอ่ื มต่อ คอมพิวเตอร์ เขา้ กับอปุ กรณท์ ่ีเปน็ จุดศนู ย์กลาง ของเครือข่าย โดยการนาสถานี ต่าง ๆ มาตอ่ รว่ มกันกับหน่วยสลับสายกลางการตดิ ตอ่ ส่ือสารระหว่างสถานจี ะ กระทาได้ ด้วยการ ตดิ ตอ่ ผา่ นทางวงจรของหนว่ นสลบั สายกลางการทางานของ หน่วยสลบั สายกลางจึงเปน็ ศนู ยก์ ลางของการติดต่อ วงจรเช่อื มโยงระหวา่ งสถานี ตา่ ง ๆ ทีต่ ้องการตดิ ตอ่ กนั

ขอ้ ดี คอื ถา้ ต้องการเช่ือมตอ่ คอมพวิ เตอรเ์ คร่ืองใหมก่ ส็ ามารถทาได้งา่ ยและไม่ กระทบตอ่ เครื่องคอมพวิ เตอร์อื่นๆ ในระบบ ข้อเสีย คอื คา่ ใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิ้ลจะคอ่ นขา้ งสูง และเมอื่ ฮบั ไมท่ างาน การสือ่ สารของคอมพิวเตอรท์ ้งั ระบบก็จะหยดุ ตามไปดว้ ย ข้อจากดั ถา้ ฮบั เสียหายจะทาให้ท้ังระบบต้องหยุดซะงกั และมคี วาม ส้นิ เปลืองสายสัญญาณมากกวา่ แบบอืน่ ๆ2.3 โครงสร้างแบบวงแหวน (Ring Topology) เป็นเครือขา่ ยทีเ่ ช่อื มต่อคอมพิวเตอรด์ ว้ ยสายเคเบิลยาวเสน้ เดยี ว ในลกั ษณะวง แหวน การรบั ส่งข้อมลู ในเครอื ขา่ ยวงแหวน จะใชท้ ศิ ทางเดยี วเทา่ นั้น เมอ่ื คอมพวิ เตอร์เคร่อื งหนึ่งส่งข้อมลู มันกจ็ ะสง่ ไปยังคอมพิวเตอร์เครอ่ื งถดั ไป ถ้า ขอ้ มลู ที่รบั มาไมต่ รงตามท่คี อมพิวเตอรเ์ ครอ่ื งตน้ ทางระบุ มนั ก็จะสง่ ผา่ นไปยัง คอมพวิ เตอร์เครอ่ื งถัดไปซงึ่ จะเป็นข้ันตอนอยา่ งน้ีไปเรอ่ื ย ๆ จนกว่าจะถึง คอมพิวเตอรป์ ลายทางทีถ่ ูกระบุตามทอ่ี ยู่ ขอ้ ดีและข้อเสียของโครงสรา้ งเครือขา่ ยคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน ขอ้ ดขี องโครงสร้าง เครอื ข่ายแบบวงแหวนคอื ใช้สายเคเบิล้ นอ้ ย และถ้าตดั เครอ่ื งคอมพิวเตอร์ทีเ่ สยี ออกจากระบบ กจ็ ะไม่สง่ ผลต่อการทางานของระบบ เครอื ขา่ ยน้ี และจะไม่มกี ารชนกันของขอ้ มลู ทแ่ี ตล่ ะเคร่ืองสง่

ขอ้ เสยี ถา้ เครอื่ งใดเคร่ืองหน่งึ ในเครือขา่ ยเสยี หาย อาจทาให้ท้ังระบบหยดุ ทางานได้2.4 โครงสรา้ งแบบต้นไม้ (Tree Topology) โทโพโลยีแบบต้นไม้ (Tree Topology) มลี กั ษณะเชอ่ื มโยงคล้ายกับโครงสร้าง แบบดาวแตจ่ ะมีโครงสร้างแบบต้นไม้ โดยมสี ายนาสญั ญาณแยกออกไปเปน็ แบบก่งิ ไมเ่ ปน็ วงรอบ โครงสร้างแบบนี้จะเหมาะกบั การประมวลผลแบบกลมุ่ จะ ประกอบด้วยเคร่ือง คอมพิวเตอร์ระดบั ต่างๆกันอย่หู ลายเครื่องแล้วตอ่ กนั เปน็ ช้นั ๆ ดูราวกบั แผนภาพองค์กร แตล่ ะกล่มุ จะมีโหนดแมล่ ะโหนดลูกในกลุ่มน้นั ทีม่ กี าร สมั พันธก์ นั การสื่อสารข้อมูลจะผ่านตวั กลางไปยังสถานอี ่นื ๆได้ทั้งหมด เพราะทุก สถานีจะอยู่บนทางเชอื่ ม และรบั ส่งขอ้ มูลเดียวกนั ดังนนั้ ในแต่ละกล่มุ จะส่งขอ้ มูล ไดท้ ลี ะสถานีโดยไมส่ ่งพรอ้ มกนั ข้อดี 1. รองรบั การขยายเครือขา่ ยในแตล่ ะจุด 2. รองรบั อุปกรณ์จากผ้ผู ลติ ที่แตกตา่ งกัน2.5 โครงสร้างแบบผสม (Hybrid Topology)

แบบผสม (Hybrid Network) เปน็ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทผ่ี สมผสานระหว่าง รปู แบบตา่ งๆหลายๆแบบเขา้ ดว้ ยกนั คือจะมีเครือขา่ ยคอมพวิ เตอรย์ ่อย ๆ หลาย ๆ เครือข่ายเพอื่ ใหเ้ กดิ ประสิทธิภาพสงู สดุ ในการทางาน ข้อดี 1. ไม่ตอ้ งเสียคา่ ใช้จ่ายในการวางสายเคเบลิ มากนัก 2. สามารถขยายระบบได้ง่าย 3. เสียค่าใชจ้ า่ ยน้อย ข้อเสยี 1. อาจเกดิ ขอ้ ผิดพลาดงา่ ย เนอ่ื งจากทุกเคร่อื งคอมพวิ เตอรต์ ่อยูบ่ นสายสัญญาณ เพยี งเส้นเดยี ว ดงั นั้นหากมกี ารขาดทตี่ าแหนง่ ใดตาแหน่งหนึ่ง ก็จะทาใหเ้ ครอ่ื งอื่น ส่วนใหญ่หรอื ท้ังหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปดว้ ย 2. การตรวจหาโหนดเสยี ทาได้ยากเน่อื งจากขณะใดขณะหนง่ึ จะมีคอมพิวเตอร์ เพียงเครอ่ื งเดียวเทา่ น้ันทสี่ ามารถสง่ ข้อความออกมาบนสายสญั ญาณ ดงั นนั้ ถ้ามี เครื่องคอมพิวเตอร์จานวนมากๆ อาจทาใหเ้ กิดการคับคง่ั ของเนตเวิรก์ ซึ่งจะทาให้ ระบบชา้ ลงได้2.6 โครงสร้างแบบเมซ (Mesh Topology)มีการทางานโดยเครอ่ื งคอมพวิ เตอร์แตล่ ะเครอ่ื งจะมชี อ่ งสญั ญาณจานวนมาก เพื่อทจ่ี ะเชอ่ื มตอ่ กับเครอ่ื งคอมพวิ เตอร์เครือ่ งอ่ืนๆทกุ เครื่องโครงสรา้ งเครือข่ายคอมพิวเตอร์น้ีเครื่องคอมพิวเตอร์แตล่ ะเครอ่ื งจะสง่ ขอ้ มลู ไดอ้ สิ ระไมต่ ้องรอการสง่ ข้อมลู ระหว่างเครอื่ ง

คอมพิวเตอรเ์ ครื่องอ่นื ๆ ทาใหก้ ารส่งข้อมลู มคี วามรวดเรว็ แต่ค่าใช้จ่ายสายเคเบล้ิ กส็ ูงดว้ ยเช่นกัน เปน็ รปู แบบท่ีถอื ว่าสามารถปอ้ งกันการผดิ พลาดทีอ่ าจจะเกิดขนึ้ กบั ระบบได้ดที ่ีสดุเป็นรูปแบบที่ใช้วิธกี ารเดนิ สายของแตเ่ ครอื่ งไปเชื่อมการติดตอ่ กบั ทุกเคร่อื งในระบบเครอื ข่าย คือเครือ่ งทุกเครอื่ งในระบบเครอื ข่ายน้ี ตอ้ งมสี ายไปเชอื่ มกับทกุ ๆ เครอ่ื ง ระบบนยี้ ากตอ่ การเดนิ สายและมีราคาแพง จงึ มีค่อยมีผ้นู ิยมมากนักขอ้ ดี1. อตั ราความเรว็ ในการสง่ ข้อมูล ความเช่อื ถือได้ของระบบ2. ง่ายตอ่ การตรวจสอบความผดิ พลาด3. ขอ้ มูลมคี วามปลอดภยั และมคี วามเป็นส่วนตวัขอ้ เสียค่าใชจ้ ่ายสายเคเบิล้ สูง เช่น ถ้าในกรณที จี่ านวนโหนดมากเชน่ ถ้าจานวนโหนดทงั้ หมดในเครอื ข่ายมีอยู่ 100 โหนด จะตอ้ งมจี านวนจดุ เชือ่ มตอ่ ถึง 4,950 เส้น เปน็ ตน้