BCN4_34เนื้อหา

รปู แบบการเชอื่ มต่อเครอื ข่ายคอมพิวเตอร์ รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะถูกกาหนดโดยโครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ซึ่งเรียกว่า Network Topology ซ่ึงสามารถแบ่งรูปแบบการมองโครงสร้างการเช่ือมตอ่ เครือข่ายคอมพวิ เตอร์ได้ 2 ระดับคอื 1.ระดับกายภาพ (Physical Level) โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระดับกายภาพเป็นการมองท่ีวิธีการเชื่อมต่อทางฮาร์ดแวร์ท้ังหมดในเครือข่ายจริง ท่ีรวมท้ังเครื่องคอมพิวเตอร์อุปกรณ์เช่ือมต่อเครือข่ายและสายสัญญาณในที่สาหรับการรับ-ส่งข้อมูล โดยเครือข่ายที่พบจะเห็นการใช้สายสัญญาณเป็นเส้นทางในการสื่อสารข้อมูลซ่ึงบางคร้ังอาจจะมีส่ือกลางอ่ืนๆ มาผสมผสานเพ่ือให้สามารถทางานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น คลื่นวิทยุ เพ่ือแก้ไขปัญหาในการสอื่ สารในจดุ ท่ีสายสญั ญาณไม่สามารถใช้เชอื่ มต่อเครอื ขา่ ยได้ 2.ระดับตรรกะ (Logical Level) โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระดับตรรกะเป็นการมองวิธีการเดินทางของข้อมูลภายในเครือข่าย เก่ียวกับการรับ-ส่งข้อมูลที่มีขนาดเล็ก ใหญ่ หรือเวลาในการรับ-ส่งข้อมูลท่ีมีท้ังการส่งข้อมูลบ่อยครั้ง หรือเว้นช่วงเวลาในการส่งข้อมูลในระยะยาวจึงมีการส่งข้อมูล จะพิจารณาถึงเส้นทางการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ในการใช้สญั ญาณไฟฟ้าและการไหลของสญั ญาณใหเ้ สน้ ทางการส่ือสารเกิดประสิทธิภาพโครงสร้างการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Network Topology) โทโปโลยี (Topology) คือรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์อธิบายถึงแผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ ตามลกั ษณะทางกายภาพ (Physical Topology) โดยการแสดงให้เห็นถงึ ตาแหน่งการจัดวางคอมพวิ เตอร์ เส้นทางการเชือ่ มตอ่ ของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ท่ีเกี่ยวข้องรวมถึงหลักการไหลเวียนข้อมูลในเครือข่าย โดยรูปแบบการเช่ือมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีดงั น้ี 1.การเชอ่ื มตอ่ เครือขา่ ยแบบเสน้ ตรง (Bus Topology) 2.การเชื่อมต่อเครือขา่ ยแบบดาว (Star Topology) 3.การเชื่อมตอ่ เครือขา่ ยแบบวงแหวน (Ring Topology) 4.การเชือ่ มต่อเครอื ข่ายแบบตาข่าย (Mesh Topology) 5.การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบต้นไม้ (Tree Topology) 6.การเชอ่ื มตอ่ เครอื ข่ายแบบผสม (Hybrid Topology) 13

การเช่อื มต่อเครอื ข่ายแบบเส้นตรง (Bus Topology) เป็นโทโปโลยีแบบเส้นตรง ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบันลักษณะการเชื่อมต่อเครือข่ายโทโปโลยีแบบบัส คืออุปกรณ์ทุกชิ้น (เรียกรวมกันว่าโหนด) ทุกโหนดในเครือข่ายจะต้องเชื่อมต่อเข้ากับสายสื่อสารหลักที่เรียกว่า บัส (Bus หรือ Backbone)เมื่อโหนดหนึ่งต้องการจะส่งข้อมูลไปให้ยังอีกโหนดหน่ึงภายในเครือข่าย จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจก่อนว่าบัสว่างหรือไม่ ถ้าหากไม่ว่างก็ไม่สามารถจะส่งข้อมูลออกไปได้ท้ังนี้เพราะสายส่ือสารหลักมีเพียงสายเดียวในกรณีท่ีมีข้อมูลว่ิงมาในบัสข้อมูลนี้จะวิ่งผ่านโหนดต่างๆ ไปเรื่อยๆในขณะทแ่ี ตล่ ะโหนดจะคอยตรวจสอบข้อมูลท่ีผา่ นมาว่าเปน็ ของตนเองหรือไม่หากไม่ใช่จะปล่อยให้ข้อมูลว่ิงผ่านไปแต่หากเลขที่อยู่ปลายทางซ่ึงกากับมากับข้อมูลตรงกับเลขที่อยู่ของตนโหนดนัน้ จะรับขอ้ มลู เขา้ ไป T Connector Terminator Backbone/Bus Node รปู ที่ 3.1.Bus Topology การเชือ่ มตอ่ เครอื ข่ายแบบเส้นตรงมขี อ้ ดีขอ้ เสยี ดงั น้ี ข้อดี ใช้สายส่งข้อมูลน้อย มีรูปแบบที่ง่ายในการติดต้ังทาให้ลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและบารงุ รกั ษา และสามารถเพิ่มอุปกรณ์ช้ินใหม่เข้าไปในเครอื ข่ายได้ง่าย ข้อเสีย ในกรณีท่ีเกิดการเสียหายของสายส่งข้อมูลหลักจะทาให้ท้ังระบบทางานไม่ได้การตรวจสอบขอ้ ผดิ พลาดทาไดย้ าก ตอ้ งทาจากหลายๆ จดุการเชื่อมตอ่ เครือขา่ ยแบบดาว (Star Topology) รูปแบบที่เคร่ืองคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องท่ีเช่ือมต่อเข้าด้วยกันในเครือข่ายจะต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตัวกลางตัวหนึ่งท่ีเรียกว่า ฮับ (Hub) หรือสวิตช์ (Switch) เคร่ืองคอมพิวเตอร์เคร่ืองหน่งึ ทาหน้าทเี่ ปน็ ศนู ย์กลางของการเชือ่ มต่อสายสญั ญาณท่ีมาจากเครื่องต่างๆ ในเครือข่ายและควบคุมเส้นทางการสื่อสารทั้งหมดเม่ือมีเคร่ืองที่ต้องการส่งข้อมูลไปยังเครื่องอ่ืนๆ ท่ีต้องการในเครือข่ายจะต้องส่งข้อมูลมายัง Hub หรือเคร่ืองศูนย์กลางก่อนแล้ว Hub จะทาหน้าท่ีกระจายข้อมลู นั้นไปในเครือข่ายต่อไป 14

Node Concentrator/Hub ภาพท่ี 3.2.Star Topology การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบดาวมีข้อดีขอ้ เสียดงั ต่อไปนี้ ข้อดี การตดิ ตงั้ เครือข่ายและการดูแลรกั ษาทาไดง้ ่าย ตรวจสอบความผดิ พลาดได้งา่ ยหากมีเครื่องใดเกดิ ความเสียหายสามารถตรวจสอบได้ เครื่องศนู ย์กลางสามารถตดั เคร่อื งที่เสยี หายน้ันออกจากการส่ือสารในเครือขา่ ยได้โดยไม่มีผลกระทบกับระบบเครือขา่ ย ข้อเสีย เสียค่าใช้จ่ายมากท้ังในด้านของเคร่ืองที่จะใช้เป็นเครื่องศูนย์ กลาง(Concentrator) หรอื Hub มคี ่าใช้จา่ ยในการติดตั้งสายเคเบิลในเครื่องอื่นๆ ทุกเครื่อง และการขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทาได้ยาก เพราะการขยายแต่ละคร้ังต้องเกี่ยวเน่ืองกับเครื่องคอมพิวเตอร์อ่นื ๆ ทงั้ ระบบการเช่ือมต่อเครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology) รูปแบบที่เคร่ืองคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในระบบเครือข่ายท้ังเคร่ืองท่ีเป็นผู้ให้บริการ(Server) และเคร่ืองที่เป็นผู้ขอใช้บริการ (Client) ทุกเคร่ืองถูกเชื่อมต่อกันเป็นวงกลม ข้อมูลข่าวสารท่ีส่งระหว่างกันจะไหลวนอยู่ในเครือข่ายไปในทิศทางเดียวกัน ข้อมูลหรือสัญญาณ(Packet) ที่ส่งมีการตรวจสอบจากส่วนหัวของแพ็กเกจ (Packet) ที่ส่งมาถึงว่าเป็นข้อมูลของตนหรือไม่ถ้าไม่ใช่จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยัง เคร่ืองถัดไปในแต่ละเคร่ืองหรือโหนดจะมีอุปกรณ์ขยายสัญญาณ (Repeater) ประจาแต่ละเคร่ือง 1 ตัว ซ่ึงจะทาหน้าที่เพ่ิมเติมข้อมูลที่จาเป็นต่อการติดตอ่ สื่อสารเขา้ ในสว่ นหัวของแพก็ เกจ 15

RepeaterRepeater RepeaterRepeater Repeater Repeater ภาพที่ 3.3.Ring Topology การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบวงแหวนมขี ้อดีข้อเสยี ดังต่อไปน้ี ข้อดี ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้หลายๆ เคร่ืองพร้อมกันโดยกาหนดตาแหน่งปลายทางลงในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล Repeater ของแต่ละเครื่องจะทาการตรวจสอบว่าข้อมูลท่ีส่งมาให้ การส่งผ่านข้อมูลจะเป็นไปในทิศทางเดียวจากเคร่ืองสู่เคร่ืองจึงไม่มีการชนกันของสัญญาณข้อมูลที่ส่งออกไป และคอมพิวเตอร์ทุกเคร่ืองเครือข่ายมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน ข้อเสีย ถ้ามีเคร่ืองใดเคร่ืองหนึ่งในเครือข่ายเสียหายข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังเคร่ืองต่อๆ ไปได้และจะทาให้การทางานของเครือข่ายหยุดชะงักได้ และขณะที่ข้อมูลถูกส่งผ่านแต่ละเคร่ืองเวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการท่ีทุกๆ Repeater จะต้องทาการตรวจสอบตาแหน่งปลายทางของข้อมูลนน้ั ๆ ทกุ ขอ้ มลู ทส่ี ่งผา่ นมาถึงการเชือ่ มต่อเครือขา่ ยแบบตาข่าย Mesh Topology โทโปโลยีแบบตาข่าย รูปแบบเครือข่ายแบบน้ีใช้ในระบบเครือข่ายบริเวณกว้าง (WideArea Network) ลักษณะการสื่อสารมีการต่อสายหรือการเดินของข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์หรือโหนดไปยงั โหนดอื่นๆ ทกุ ๆ ตวั ทาให้มีทางเดินขอ้ มลู หลายเส้นและปลอดภัยจากเหตุการณ์ท่ีจะเกดิ จากการล้มเหลวของระบบแต่ระบบนี้จะมีค่าใช้จ่ายมากกว่าระบบอ่ืนๆ เพราะต้องใช้สายสือ่ สารเป็นจานวนมาก 16

ภาพท่ี 3.4.Mesh Topology การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบตาขา่ ยมีข้อดขี ้อเสยี ดงั ต่อไปนี้ ข้อดี ในกรณีสายเคเบิ้ลบางสายชารุดเครือข่ายท้ังหมดยังสามารถใช้ได้ทาให้ระบบมีเสถยี รภาพสูง และนยิ มใชก้ ับเครือขา่ ยที่ต้องการเสถยี รภาพสงู และเครอื ข่ายท่ีมคี วามสาคัญ ข้อเสีย ส้ินเปลืองค่าใช้จ่าย และสายเคเบ้ิลมากกว่าการต่อแบบอ่ืนๆ และยากต่อการติดต้งั เดินสาย เคลอ่ื นยา้ ยปรับเปลีย่ นและบารุงรกั ษาระบบเครือข่ายการเช่ือมต่อเครอื ข่ายแบบต้นไม้ (Tree Topology) โทโปโลยีแบบต้นไม้ มีการเชื่อมต่อคล้ายโครงสร้างต้นไม้โดยมีสายนาสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบกิ่งเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มประกอบด้วยเคร่ือง คอมพิวเตอร์ระดับต่างกันอยู่หลายเครื่องแล้วต่อกันเป็นช้ันๆ แต่ละกลุ่มจะมีโหนดแม่และโหนดลูกในกลุ่มมีการส่ือสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอ่ืนๆ ได้ท้ังหมดเพราะทุกสถานีจะอยู่บนทางเชื่อมและรับสง่ ข้อมูลเดยี วกนั ดงั นน้ั ในแต่ละกลมุ่ จะสง่ ขอ้ มูลได้ทลี ะสถานีโดย ส่งไมพ่ รอ้ มกนัConcentrator Concentrator Concentrator/H ubภาพท่ี 3.5.Tree Topology 17

การเชอื่ มต่อเครือข่ายแบบตน้ ไมม้ ีขอ้ ดีขอ้ เสยี ดังต่อไปน้ี ข้อดี การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบต้นไม้รองรับการขยายเครือข่ายในแต่ละจุดได้ง่ายและสะดวกและรองรับการเช่ือมต่อเครือข่ายหรืออปุ กรณ์ทีเ่ กีย่ วข้องในระบบจากผ้ผู ลิตที่แตกต่างกนั ขอ้ เสีย ความยาวของแต่ละเซก็ เมนต์ (Segment) อาจแตกตา่ งกันไปขน้ึ อยู่กบัสายสญั ญาณทใ่ี ช้ และถา้ เกิดเหตุการณ์ที่สายสัญญาณเส้นหลัก (Backbone) เสียหายเครือข่ายไมส่ ามารถสอื่ สารกันได้ การติดตงั้ เช่อื มต่อเครือขา่ ยจะทาได้ยากกว่าโทโปโลยแี บบอืน่การเชื่อมคอมพิวเตอร์แบบผสม (Hybrid Topology) โทโปโลยีแบบผสม เป็นเครือข่ายท่ีผสมผสานโทโปโลยีแบบต่างๆ เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่เพียงเครือข่ายเดียวที่รวมรูปแบบการเช่ือมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลายรูปแบบเข้าด้วยกัน เช่นการเช่ือมต่อเครือข่ายแบบวงแหวน แบบดาว และแบบบัสเข้าเป็นเครอื ข่ายเดียวกันมารวมกนั เพ่อื การสื่อสารในเครือข่ายแบบผสม Node Concentrator/Hub ภาพท่ี 3.6.Hybrid Topology การเชอ่ื มต่อเครือข่ายแบบผสมมีข้อดขี ้อเสยี ดงั ต่อไปนี้ ข้อดี รองรับการขยายเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีการเช่ือมต่อหลากหลายรูปแบบและรองรับอุปกรณ์การสือ่ สารจากผู้ผลิตท่ีมคี วามแตกตา่ งกนั ขอ้ เสีย การควบคมุ การทางานทีม่ ีรปู แบบทีห่ ลากหลายได้ยากและการตรวจสอบและหาขอ้ ผดิ พลาดทเี่ กิดขึ้นในเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ทาได้ยาก 18