โครงสร้างเครือข่าย บทที 3

โครงสรา้ งเครอื ขา่ ย

ลกั ษณะการเช่ือมต่อเครือขา่ ย การเช่ือมต่อแบบจุดต่อจุด(Point to Point) วิธีเช่ือมต่อสื่อสงขอ้ มูลระหวา่ งอุปกรณ์ 2อุปกรณ์ โดยมีเส้นทางเพียง 1 เส้นเท่าน้นั เช่น ลกั ษณะการเชื่อมต่อระหวา่ งเครื่องคอมพิวเตอร์พีซีแต่ละเคร่ืองมีเพียงสายเพียง 1 สายตอ่ เชื่อมโยงกนั ในการทางาน หรือในเครื่องท่ีทาหนา้ ที่เป็นเครื่องปลายทาง 1 เครื่ อง เชื่อมต่อกับเคร่ืองเมนเฟรมโดยใช้สาย 1 เส้น หรือในอีกกรณีหน่ึงเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องสื่อสารกนั โดยใชก้ ารส่งขอ้ มูลผา่ นคลื่นไมโครเวฟ

ลกั ษณะการเช่ือมต่อเครือขา่ ย (ต่อ) การเชื่อมต่อแบบหลายจุด (Multipoint or Multidrug) ส่ือส่งขอ้ มูล 1 ส่ือ มีอุปกรณ์หลายๆ อปุ กรณ์ ใชส้ ่ือส่งขอ้ มูลหรือสายร่วมกนั

โครงสรา้ งของเครือขา่ ย (Network Topology) แบ่งเป็ น 6 ชนิด เครือข่ายแบบบสั (bus topology) เป็นเครือข่ายท่ีเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆดว้ ยสายเคเบิ้ลยาว ต่อเนื่องไปเร่ือย ๆ โดยจะมีคอนเน็กเตอร์เป็ นตวั เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เขา้ กบั สายเคเบิ้ล ในการส่งขอ้ มูล ขอ้ ดี ใชส้ ื่อนาขอ้ มูลนอ้ ย ช่วยใหป้ ระหยดั คา่ ใชจ้ ่าย ขอ้ เสีย การตรวจจุดท่ีมีปัญหา กระทาไดค้ ่อนขา้ งยาก

โครงสรา้ งของเครอื ขา่ ย (Network Topology) (ต่อ) โครงสร้างแบบดาว (Star Topology) เป็นเครือขา่ ยที่เช่ือมตอ่ คอมพิวเตอร์ เขา้ กบั อุปกรณ์ท่ีเป็น จุดศูนยก์ ลาง ของเครือข่าย โดยการนาสถานีต่าง ๆ มาต่อร่วมกนั กบั หน่วยสลบั สายกลางการติดตอ่ ส่ือสารระหวา่ งสถานี ขอ้ ดี ถา้ ตอ้ งการเช่ือมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็สามารถทาไดง้ ่ายและไม่กระทบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในระบบ ขอ้ เสีย ค่าใชจ้ ่ายในการใชส้ ายเคเบิ้ลจะค่อนขา้ งสูง และเมื่อฮบั ไมท่ างาน การส่ือสารของคอมพิวเตอร์ท้งั ระบบก็จะหยดุ ตามไปดว้ ย

โครงสรา้ งของเครอื ขา่ ย (Network Topology) (ต่อ) โครงสร้างแบบวงแหวน (Ring Topology) เป็นเครือข่ายท่ีเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ดว้ ยสายเคเบิลยาวเส้นเดียว ในลกั ษณะวงแหวน การรับส่งขอ้ มูลในเครือข่ายวงแหวน จะใช้ทิศทางเดียวเท่าน้นั เม่ือคอมพิวเตอร์เครื่องหน่ึงส่งขอ้ มลู มนั กจ็ ะส่งไปยงั คอมพิวเตอร์เครื่องถดั ไป ขอ้ ดี ใชส้ ายเคเบิ้ลนอ้ ย และถา้ ตดั เครื่องคอมพิวเตอร์ท่ีเสียออกจากระบบ ก็จะไม่ส่งผลตอ่ การทางานของระบบเครือข่ายน้ี ขอ้ เสีย ถา้ เคร่ืองใดเครื่องหน่ึงในเครือขา่ ยเสียหาย อาจทาใหท้ ้งั ระบบหยดุ ทางานได้

โครงสรา้ งของเครือขา่ ย (Network Topology) (ต่อ) โครงสร้างแบบตน้ ไม้ (Tree Topology) มีลกั ษณะเช่ือมโยงคลา้ ยกบั โครงสร้างแบบดาวแต่จะมีโครงสร้างแบบตน้ ไม้ โดยมีสายสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบก่ิงไม่เป็นวงรอบ โครงสร้างแบบน้ีจะเหมาะกบั การประมวลผลแบบกลุ่มจะประกอบดว้ ยเคร่ืองคอมพิวเตอร์ระดบั ต่างๆกนั อยู่หลายเคร่ืองแลว้ ต่อกนั เป็นช้นั ๆ ดูราวกบั แผนภาพองคก์ ร ขอ้ ดี มีความเร็วในการส่ือสารขอ้ มูลสูง โปรแกรมท่ีใช้ในการควบคุมการสื่อสารก็เป็ นแบบพ้ืนฐานไมซ่ บั ซอ้ นมากสามารถรับส่งขอ้ มลู ไดป้ ริมาณมาก ขอ้ เสีย จานวนสายที่ใชต้ อ้ งมีจานวนมากและอินพุด / เอาตพ์ ุตพอร์ต (I / o port ) ตอ้ งใช้จานวนมากเช่นกนั เพราะแตล่ ะเครื่องตอ้ งตอ่ เช่ือมไปยงั ทุก ๆ เคร่ืองทาใหก้ ารติดต้งั หรือแกไ้ ขระบบทาไดย้ าก

โครงสรา้ งของเครอื ขา่ ย (Network Topology) (ต่อ) โครงสร้างแบบผสม (Hybrid Topology) เป็นการเชื่อมต่อท่ีผสนผสานเครือข่ายยอ่ ยๆหลายส่วนมารวมเขา้ ดว้ ยกนั เช่น นาเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเช่ือมต่อเขา้ ดว้ ยกนั เหมาะสาหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทางานร่วมกนัได้ ข้อดี สามารถเข้าถึงเครื อข่ายท่ีอยู่ในระยะไกลได้และทาให้การส่ือสารข้อมูลมีประสิทธิภาพ ขอ้ เสีย ดูแลระบบยาก และเสียค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาสูงและโครงสร้างมีความซบั ซอ้ นมีรูปแบบไม่แน่นอน

โครงสรา้ งของเครอื ขา่ ย (Network Topology) (ต่อ) โครงสร้างแบบเมซ (Mesh Topology) มีการทางานโดยเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีช่องสญั ญาณจานวนมาก เพื่อที่จะเชื่อมต่อกบั เคร่ืองคอมพิวเตอร์เคร่ืองอื่นๆทุกเครื่องโครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์น้ีเคร่ืองคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะส่งขอ้ มูลไดอ้ ิสระไม่ตอ้ งรอการส่งขอ้ มูลระหวา่ งเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอ่ืนๆ ขอ้ ดี อตั ราความเร็วในการส่งขอ้ มูล ความเช่ือถือไดข้ องระบบ , ง่ายต่อการตรวจสอบความผิดพลาด ,ขอ้ มลู มีความปลอดภยั และมีความเป็นส่วนตวั ขอ้ เสีย ค่าใชจ้ ่ายสายเคเบิ้ลสูง เช่น ถา้ ในกรณีที่จานวนโหนดมากเช่นถา้ จานวนโหนดท้งั หมด ในเครือขา่ ยมีอยู่ 100 โหนด จะตอ้ งมีจานวนจุดเชื่อมตอ่ ถึง 4,950 เส้น

ใบงานรูปแบบการเชื่อมต่อเพิม่ เติมใหน้ ักศึกษาอธิบายเกี่ยวกบั รปู แบบเครอื ขา่ ย 2 ประเภท

Peer to Peer มลี กั ษณะอยา่ งไร และมขี อ้ ดี-ขอ้ เสียอยา่ งไร รูปแบบการเชื่อมต่อแลนไร้สายแบบ peer to peer เป้นการเชื่อมต่อแบบโครงข่าย โดยตรงโดยเคร่ืองคอมพิวเตอร๋ แต่ละเครื่องน้นั จะมีความเท่าเทียมกนั สามารถทางานของตนเอง มาขอใช้บริการของเครื่องอ่ืนไดจ้ ึงเหมาะสาหรับนามาใชง้ านเพ่ือจุดประสงคด์ า้ นความรวดเร็ว หรือติดต้งั ไดโ้ ดยง่าย เมื่อไม่มีโครงสร้างพ้ืนฐานท่ีจะรองรับ ขอ้ ดี (Advantages) - ไม่ตอ้ งการระบบปฏิบตั ิการ (OS) สาหรับเครือขา่ ย - ไมจ่ าเป็นตอ้ งใช้ Server เพราะแต่ละเคร่ืองสามารถเขา้ ถึงขอ้ มูลได้ - ไมต่ อ้ งใชผ้ เู้ ชี่ยวชาญเพราะผใู้ ชแ้ ตล่ ะคนสามารถไฟลท์ ่ีตอ้ งการแบ่งปันไดด้ ว้ ยตนเอง - การต้งั ค่าไดง้ ่ายกวา่ ระบบเครือข่ายแบบไคลเอนตเ์ ซิร์ฟเวอร์ (Client/Server Networks)และ ไม่ จาเป็นตอ้ งมีความรู้เฉพาะทาง

Peer to Peer มลี กั ษณะอยา่ งไร และมีขอ้ ดี-ขอ้ เสียอยา่ งไร (ต่อ) ขอ้ เสีย (Disadvantages) - คอมพิวเตอร์อาจมีการเขา้ ถึงโดยบุคคลอื่น ซ่ึงอาจทาใหป้ ระสิทธิภาพการใชง้ านลดลง - ไฟลแ์ ละโฟลเดอร์ไม่ไดม้ ีการสารองขอ้ มูลจากส่วนกลาง - ไฟลแ์ ละทรัพยากรท่ีไม่ไดอ้ ยใู่ น “พ้ืนท่ีแบ่งปัน”อาจจะยากต่อการเขา้ ถึงหากผูใ้ ชม้ ีการจดั เก็บท่ีไม่ เป็ นระบบ - ระบบรักษาความปลอดภยั มีน้อยหรือไม่มีเลยซ่ึงบ่อยคร้ังที่ผูใ้ ช้ไม่มีการระบุตวั ตนในการเข้า ระบบ(log on)

ระบบเครือขา่ ยทอ้ งถิ่น (Local Area Network :LAN) ที่นิยมสูงสุดมอี ยู่ 3 ชนิดคอื อีเทอร์เน็ต (Ethernet) ใหน้ กั ศึกษาสรุป ขอ้ แตกต่างรูปแบบการเช่ือมโยงเครือข่ายอีเทอร์ เนต็ ตามมาตรฐานต่อไปน้ี - 10Base5 = มีลกั ษณะคลา้ ยกบั 10 Base 2 แต่จะใชส้ าย Coaxial แบบหนา เป็นสายชนิด RG-8 ซ่ึง สายจะเป็นสีเหลืองและ มีขนาดใหญ่โดย Terminator เป็นตวั ปิ ดหวั และทา้ ยของเครือข่าย เครือข่าย ชนิด 10 Base 5 น้ี จะมีต่อจานวนเครื่องไดม้ ากกวา่ และต่อในระยะได้ ไกลกวา่ แบบ 10 Base 2 แต่ ในปัจจุบนั มกั ไมน่ ิยมใชก้ นั เนื่องจากตอ้ งใชค้ ่าใชจ้ ่ายสูง - 10Base2 = ใช้ สายโคแอกเซียล บาง ตวั ที่เช่ือมต่อ กบั ข้วั ต่อ BNC ในช่วงกลางถึงปลายยคุ 80 น้ี เป็นมาตรฐานอีเทอร์เน็ต 10 Mbit / s แต่เนื่องจากความตอ้ งการท่ียงิ่ ใหญ่สาหรับเครือข่ายความเร็ว สูงตน้ ทุนต่าของ สายเคเบิลประเภท 5 และความนิยมของเครือขา่ ยไร้สาย 802.11 ท้งั 10BASE2 และ 10BASE5 ไดก้ ลายเป็ น ลา้ สมยั แมว้ ่าอุปกรณ์จะยงั อยใู่ นบางพ้ืนท่ีก็ตาม [1] นบั จาก 2011 IEEE 802.3 ได้ เลิกใช้ มาตรฐานน้ีสาหรับการติดต้งั ใหม่

ระบบเครือขา่ ยทอ้ งถ่ิน (Local Area Network :LAN) ที่นิยมสูงสุดมีอยู่ 3 ชนิดคือ (ต่อ)- 10BaseT = เชื่อมต่อระบบเครือข่ายดว้ ยสาย 10Base-T ซ่ึงเป็ นสายเกลียวคู่แบบไม่มีชีลด์ ซ่ึงใชก้ บัระบบเครือขา่ ย LAN แบบ Passive STAR มีอตั ราความเร็วในการรับส่งขอ้ มูลสูงสุดท่ี 10 เมกกะบิตตอ่ วนิ าที ดว้ ยเทคนิคการส่งสญั ญาณแบบ เบสแบนด์ (แมนเชสเตอร์) มีระยะทางสูงสุดใน 1 ช่วงสายคือ 100 เมตร

ระบบเครือขา่ ยทอ้ งถิ่น (Local Area Network :LAN) ที่นิยมสงู สุดมีอยู่ 3 ชนิดคือ (ต่อ) ไอบีเอม็ โทเคน็ ริง (IBM Token Ring) ใหน้ กั ศึกษาสรุปกลไกการส่งขอ้ มลู - โปรโตคอล CSMA/CD ที่ใชง้ านบนเครือข่ายอีเทอร์เน็ต เป็นกลไกการส่งขอ้ มูลบนเครือข่ายที่มี โอกาสเกิดการชนกันของกลุ่มขอ้ มูลสูงเม่ือการจราจรบนเครือข่ายหนาแน่น ในขณะเดียวกัน โปรโตคอล Token Passing ที่ใชง้ านบนเครือข่ายโทเคน็ ริงน้นั จะไม่ก่อให้เกิดการชนกนั ของกลุ่ม ขอ้ มูลเลย กลไกการทางานของ Token Passing ก็คือ ในช่วงเลาหน่ึงจะมีเพียงโหนดเดียวที่สามารถ ส่งขอ้ มลู ในขณะน้นั ได้ นน่ั ก็คือโหนดท่ีครอบครองโทเคน็ โดยโทเคน็ จะไปพร้อมกบั ขอ้ มูลท่ีส่งไป ยงั โหนดภายในวงแหวน หากโหนดใดไดร้ ับขอ้ มูลพร้อมรหัสโทเคน็ แลว้ ตรวจสอบพบว่าไม่ใช่ ขอ้ มูลที่ส่งมายงั ตน ก็จะส่งทอดไปยงั โหนดถดั ไปภายในวงแหวนไปเร่ือย ๆ จนกระทง่ั ถึงโหนด ปลายทางที่ตอ้ งการ เม่ือครบรอบวงแลว้ รหสั โทเคน็ กจ็ ะเขา้ สู่สภาวะวา่ งอีกคร้ังหน่ึง ดว้ ยการส่งทอด รหสั ว่างไปตามวงแหวนผ่านโหนดต่าง ๆ เป้นวงรอบและพร้อมท่ีจะให้โหนดอ่ืน ๆ ครอบครอง โทเคน็ เพ่ือการส่งขอ้ มลู ในรอบต่อไป

ระบบเครือขา่ ยทอ้ งถ่ิน (Local Area Network :LAN) ท่ีนิยมสงู สุดมีอยู่ 3 ชนิดคือ (ต่อ) เอฟดีดีไอ (Fiber Data Distributed Interface :FDDI) ใหน้ กั ศึกษาสรุปหน่วยงานใดเป็นผู้ กาหนดมาตรฐาน และอธิบายลกั ษณะของการส่งขอ้ มูลบนเครือข่าย เอฟดีดีไอ รวมท้งั อธิบายการ ทางานของวงแหวนท้งั 2 วงดว้ ย - เรียกอีกช่ือเตม็ วา่ Fiber Distributed Data Interface:FDDI คือ หน่วยงาน ANSI ไดท้ าการกาหนด โปรโตรคลอท่ีใช้งานบนเครือข่ายท้องถิ่น โดยมีการควบคุมแบบโทเค็ริง ด้วยการส่งขอ้ มูลท่ีมี ความเร็วถึง 100 เมกะบิตต่อวนิ าทีบนสายเคเบิลใยแกว้ นาแสง กลไกการส่งขอ้ มูลบนเครือข่ายเอฟดี ดีไอจะใช้ Token Passing เช่นเดียวกบั ไอบีเอม็ โทเคน็ ริง แต่เอฟดีดีไอ(FDDI) จะทางานดว้ ยความเร็ว ท่ีสูงกวา่

ระบบเครอื ขา่ ยทอ้ งถ่ิน (Local Area Network :LAN) ที่นิยมสูงสุดมีอยู่ 3 ชนิดคือ (ต่อ) - วงแหวนปฐมภูมิ(Primary Ring) คือ วงแหวนหลกั ดา้ นนอกซ่ึงใช้เป็ นสายส่งขอ้ มูลหลกั ภายใน ระบบเครือขา่ ย โดยรหสั โทเคน็ จะวง่ิ วนรอบวงแหวนทิศทางใดก็ทิศทางหน่ึง - วงแหวนทุติยภูมิ(Secondary Ring) คือวงแหวนสารองที่อยดู่ า้ นในสุด โทเคน็ ท่ีอยใู่ นวงแหวนดา้ น ในจะวิ่งในทิศทางตรงกนั ขา้ มกบั วงแหวนดา้ นนอก โดยวงแหวนทุติยภูมิจะถูกใชง้ านก็ต่อเมื่อวง แหวนปฐมภูมิเกิดปัญหาเท่าน้นั