บทที่5 - ปราชญวศิน3105 ออกแบบภายในปี3 สมทบ

วชิ า อนิ เเทอร์เน็ตและพาณชิ ย์อเิ ลค็ ทรอนิคพืนฐาน นายปราชญวศิน นิลสุข รหสั นกั ศึกษา 4631071143105 ออกแบบภายในชนั ปี ที 3 ภาคสมทบ บทที 5 เรืององค์ประกอบพืนฐานของระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ อภปิ ราย และตอบคาํ ถามใน หัวข้อดงั ต่อไปนี 1. องค์ประกอบพืนฐานของระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์มอี ะไรบ้าง จงอธิบาย ตอบ 1. คอมพิวเตอร์อยา่ งนอ้ ย 2 เครือง เชือมต่อกนั 2. เน็ตเวริ ์คการ์ด หรือ NIC (Network Interface Card) เป็นการ์ดทีเสียบเขา้ กบั ช่องบน เมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์ ซึงเป็นชุดเชือมต่อระหวา่ งคอมพิวเตอร์และเครือข่าย 3. สือกลาง และอุปกรณ์สาํ หรับการรับส่งขอ้ มูล เช่น สายสญั ญาณ สายสญั ญาณทีนิยม ใชใ้ น ระบบเครือข่าย เช่น สายโคแอก็ เชียล สายคู่บิดเกลียว และสายใยแกว้ นาํ แสง เป็นตน้ ส่วน อุปกรณ์เครือข่าย เช่น ฮบั , สวติ ช,์ เราทเ์ ตอร์, เกตเวย์ เป็นตน้ 4 . โปรโตคอล (Protocol) โปรโตคอลเป็นภาษาทีคอมพิวเตอร์ใชส้ ือสารกนั ผา่ นเครือ ข่าย คอมพิวเตอร์ ทีสามารถสือสารกนั ไดน้ นั จาํ เป็นตอ้ งใชภ้ าษา หรือโปรโตคอลเดียวกนั เช่น OSI TCP/IP IPX/SPX เป็นตน้ 5. ระบบปฏิบตั ิการเครือข่าย หรือ NOS (Network Operating System) ระบบปฏิบตั ิการ เครือข่ายจะเป็นตวั ทีคอยจดั การเกียวกบั การใชง้ านเครือข่ายของผใู้ ชแ้ ต่ละคน หรือเป็นตวั จดั การ และควบคุม การใชท้ รัพยากรต่างๆ ของเครือข่าย ระบบปฏิบตั ิการเครือข่ายทีเป็นทีนิยม เช่น Windows Server 2007 Novell NetWare Sun Solaris และ Red Hat Linux เป็นตน้

2. ลกั ษณะการทาํ งานของคอมพวิ เตอร์ทเี ชือมต่อในการทาํ งานระบบเครือข่าย คอมพวิ เตอร์จะแบ่งเครือง คอมพวิ เตอร์เป็ น 2 ประเภท คือประเภทใดบ้าง ตอบ 1. ประเภททีใชเ้ ป็นเซิร์ฟเวอร์ของเครือข่าย (Server Computer) 2. ประเภททีใชเ้ ป็นเครืองลูกข่าย (Client) 3. ให้นักศึกษาอธิบายหน้าทขี องอปุ กรณ์เหล่านี ตอบ 3.1 แลนการ์ด ทาํ หน้าทอี ะไร - อุปกรณ์นีจะทาํ หนา้ ทีแปลงขอ้ มูลเป็นสญั ญาณทีสามารถส่งไปตามสายสญั ญาณ หรือ สือแบบอืนได้ ปัจจุบนั นีมีการ์ดหลายประเภท ซึงถูกออกแบบใหใ้ ชก้ บั เครือข่ายประเภทต่างๆ เช่น อีเธอร์เน็ตการ์ด, โทเคนริงการ์ด เป็นตน้ การ์ดแต่ละประเภทอาจใชไ้ ดก้ บั สายสญั ญาณบาง ชนิดเท่านนั หรืออาจจะใชไ้ ดก้ บั สญั ญาณหลายชนิด 3.2 ฮับ (Hup) ทาํ หน้าทอี ะไร - เป็นอุปกรณ์พืนฐานทีใชใ้ นการเชือมต่อเครืองจาํ นวนมากเขา้ ดว้ ยกนั ในเครือข่าย คอมพิวเตอร์ โดยที ฮบั จะมีพอร์ต (Port) หรือช่องสาํ หรับต่อสาย RJ-45 เขา้ มาจากเครือง คอมพิวเตอร์ และทาํ หนา้ ทีเป็นศูนยก์ ลาง ในการกระจายขอ้ มูล ไปยงั เครืองอืนๆ ในระบบเครือ ข่าย ความเร็วของฮบั มีหน่วยเป็น Megabit per second (Mbps) โดยเริมตน้ ที 10 Mbps จนถึง ความเร็ว Mbps การทาํ งานของฮบั จะใชว้ ธิ ีแบ่งช่องทางการส่งผา่ น ขอ้ มูล หรือกล่าวไดว้ า่ ฮบั ความเร็ว 10 Mbps ทีมีพอร์ตสาํ หรับเชือมต่ออยู่ 24 พอร์ต มีเครืองคอมพิวเตอร์ต่อ อยทู่ ีแต่ละ พอร์ต และทาํ การส่งขอ้ มูลอยใู่ นขณะนนั ความเร็วต่อพอร์ตทีจะสามารถส่งขอ้ มูลไดจ้ ะมี ความเร็ว เพียง 10/24 หรือ 0.416 Mbps เท่านนั นอกจากนนั เครืองคอมพิวเตอร์ทุกเครืองทีต่อมา ยงั ฮบั ตวั เดียวกนั ทาํ ใหข้ อ้ มูลทีส่งออกมามีโอกาสทีจะชนกนั สูงเนืองจากอยใู่ นระดบั ของกลุ่ม คอมพิวเตอร์ทีจะส่งขอ้ มูลชนกนั ได้ (Collision Domain) การทีฮบั ส่งขอ้ มูลจากเครืองตน้ ทางไป

ยงั เครืองปลายทาง จะทาํ โดยการแพร่กระจาย สญั ญาณ หรือบอร์ดคาสต์ (Broadcast) ซึงเป็นการ ส่งไปโดยทีเครืองคอมพิวเตอร์ทุกเครืองในเครือข่ายจะ ไดร้ ับ แต่จะมีเฉพาะเครืองทีระบุปลาย ทางเท่านนั ทีจะนาํ ขอ้ มูลนนั ไปใชไ้ ด้ การทีเครืองใดจะทราบวา่ ขอ้ มูลที ส่งมานนั เป็นของตน คือ ในการส่งเครืองทีทาํ การส่งจะเลือกแลว้ วา่ เครืองปลายทางคือเครืองใด ดงั นนั เครืองที ไม่ไดถ้ ูก ระบุจะไม่รับขอ้ มูลนนั มา จากขา้ งตน้ สามารถสรุปรูปแบบการส่งขอ้ มูลของฮบั ไดค้ ือ การส่ง ขอ้ มูลของ ฮบั จะทาํ ในลกั ษณะทีเรียกวา่ “บอร์ดคาสต”์ คือขอ้ มูลจะถูกแพร่กระจายไปยงั ทุก พอร์ตของฮบั แต่ขอ้ มูลนนั จะถูกรับไปทาํ งานเฉพาะในพอร์ตซึงมีเครืองทีเป็นเครืองปลายทาง ติดต่ออยเู่ ท่านนั การทาํ งานในลกั ษณะนีจะ เป็นการสินเปลืองแบนดว์ ดิ ธ์จาํ นวนหนึง เนืองจาก ขอ้ มูลจะถูกส่งไปยงั เครืองทงั หมดทาํ การติดต่ออยู่ ฮบั มีอยู่ 2 ชนิดคือ Active HUB และ Passive HUB โดย Active HUB จะตอ้ งการไฟเลียงวงจรปรับปรุง สญั ญาณขอ้ มูล เมือไดร้ ับสญั ญาณ ขอ้ มูลเขา้ มาวงจรนีจะทาํ การสร้างสญั ญาณขอ้ มูลเหมือนเดิมทีมีคุณภาพเพือ ส่งต่อออกไป ฮบั ชนิดนีจึงทาํ หนา้ ทีเหมือนรีพีตเตอร์ (Repeater) ทีช่วยในการขยายระยะการเชือมต่อระบบ เครือ ข่ายออกไปได้ ดงั นนั ในบางครังจึงเรียก Active HUB วา่ Multi-Port Repeater ส่วน Passive HUB จะเป็นเพียงศูนยก์ ลางการเชือมต่อระบบเครือข่ายโดยไม่มีวงจรจดั การปรับปรุงสญั ญาณ ขอ้ มูล จึงไม่ตอ้ งการไฟเลียง 3.3 รีพตี เตอร์ (Repeater) ทาํ หน้าทอี ะไร - เป็นอุปกรณ์ระบบเครือข่ายทีใชใ้ นการเชือมต่อสายเคเบิล 2 เสน้ เขา้ ดว้ ยกนั เพือเพิม ระยะทางการ เชือมต่อระบบเครือข่าย สายสญั ญาณแต่ละชนิดทีเลือกใช้ จะมีความสามารถใน การขนส่งขอ้ มูลไปในระยะทาง ทีจาํ กดั ระยะหนึงตามมาตรฐานของสายสญั ญาณ แต่ละชนิด จากนนั สญั ญาณขอ้ มูลจะถูกดูดกลืนไปตามสาย ทาํ ใหส้ ญั ญาณขอ้ มูลอ่อนลง หากตอ้ งการเชือม โยงระบบเครือข่ายออกไปไกลเกินกวา่ สายสญั ญาณทีใชจ้ ะ รองรับไดจ้ ะตอ้ งใชร้ ีพีตเตอร์ช่วยใน การขยายสญั ญาณขอ้ มูล 3.4 บริดจ์ (Bridge) ทาํ หน้าทอี ะไร - เป็นอุปกรณ์เชือมโยงเครือข่ายของเครือข่ายทีแยกจากกนั แต่เดิม บริดจไ์ ดร้ ับการ ออกแบบมาใหใ้ ช้ กบั เครือข่ายประเภทเดียวกนั เช่น ใชเ้ ชือมโยงระหวา่ งเครือข่ายอีเธอร์เน็ตกบั

อีเธอร์เน็ต (Ethernet) บริดจม์ ี ใชม้ านานแลว้ ตงั แต่ปี ค.ศ. 1980 บริดจจ์ ึงเป็นเสมือนสะพานเชือม ระหวา่ งสองเครือข่าย การติดต่อภายใน เครือข่ายเดียวกนั มีลกั ษณะการส่งขอ้ มูลแบบแพร่ กระจาย ดงั นนั จึงกระจายไดเ้ ฉพาะเครือข่ายเดียวกนั เท่านนั การรับส่งภายในเครือข่ายมีขอ้ กาํ หนดใหแ้ พค็ เกจทีส่งกระจายไปยงั ตวั รับไดท้ ุกตวั แต่ถา้ มีการส่งมาทีอยู่ (Address) ต่างเครือ ข่ายบริดจจ์ ะนาํ ขอ้ มูลเฉพาะ แพค็ เกจนนั ส่งใหบ้ ริดจจ์ ึงเป็นเสมือนตวั แบ่งแยกขอ้ มูล ระหวา่ ง เครือข่ายใหม้ ีการสือสารภายในเครือข่ายของตน ไม่ปะปนไปยงั อีกเครือข่ายหนึง เพือลดปัญหา ปริมาณ ขอ้ มูลกระจายในสายสือสารมากเกินไป ในระยะหลงั มีผพู้ ฒั นาบริดจใ์ หเ้ ชือมโยงเครือ ข่ายต่างชนิดกนั ได้ เช่น เครือข่ายอีเธอร์เน็ตกบั โทเกน้ ริง เป็นตน้ หากมีการเชือมต่อเครือข่าย มากกวา่ สองเครือข่ายเขา้ ดว้ ยกนั และเครือข่ายทีเชือมต่อมีลกั ษณะ ทีหลากหลายจะเลือกเราต์ เตอร์ (Router) เป็นอุปกรณ์ในการเชือมโยง มากกวา่ การใชบ้ ริดจเ์ ป็นตวั เชือมโยงเครือข่ายเพือ ประสิทธิภาพสูงสุดในการใชง้ าน และความเหมาะสมใน บริบทการใชง้ านทีแตกต่างกนั 3.5 เราต์เตอร์ (Router) ทาํ หน้าทอี ะไร - เป็นอุปกรณ์ระบบเครือข่ายซึงทาํ หนา้ ทีเสมือนสะพานสาํ หรับเชือมต่อเครือข่ายทอ้ งถิน หรือระบบ เครือข่ายแลน (Local Area Network) เขา้ กบั ระบบเครือข่ายแวน (Wide Area Network) ขนาดใหญ่ และ เมือเครือข่ายแลนถูกเชือมต่อเขา้ ดว้ ยกนั โดยใชเ้ ราตเ์ ตอร์ เครือข่าย แลน แต่ละฝังจะยงั คงมีเครือข่ายทีเป็นของ ตนเอง ไม่เกียวขอ้ งกบั เครือข่ายของอีกฝังหนึง ซึง เป็นประโยชน์ ในการบริหารจดั การเครือข่ายภายใน ซึงการ ทาํ งานของเราตเ์ ตอร์จะมีตาราง ขอ้ มูลทีเรียกวา่ Route Table ช่วยอธิบายวธิ ีการในการส่งขอ้ มูลทีตอ้ งการให้ ไปถึงปลายทางได้ อยา่ งรวดเร็ว โดยตารางขอ้ มูลนี จะถูกเกบ็ ไวใ้ นหน่วยความจาํ ภายในเราตเ์ ตอร์ และจะถูก ปรับปรุงขอ้ มูล (Update) เสน้ ทางการขนส่งขอ้ มูลอยตู่ ลอดเวลาเมือมีการเปลียนแปลง และจะ ถูกเพิมเติม เสน้ ทาง เมือมีการส่งขอ้ มูลไปยงั ปลายทางทีใหม่ๆ 3.6 เกตเวย์ (Gateway) ทาํ หน้าทอี ะไร - เป็นอุปกรณ์ระบบเครือข่ายทีมีความซบั ซอ้ นมากกวา่ เราตเ์ ตอร์หรือบริดจ์ เพราะ อุปกรณ์ชนิดนี สามารถเชือมต่อระบบเครือข่ายทีใชโ้ ปรโตคอล (Protocal) ในระดบั Data link และ Network Layer ที แตกต่างกนั ไดม้ ากกวา่ 2 ระบบ ซึงจะทาํ การอธิบายในบททีเกียวกบั

สถาปัตยกรรมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึง การทาํ งานของเกตเวยท์ ุกระดบั ชนั จะเป็นไปตาม มาตรฐาน ISO/OSI Model เกตเวยส์ ามารถเปลียนแปลง โปรโตคอลจากเครือข่ายหนึงไปยงั อีก เครือข่ายหนึง หรือเปลียนรูปแบบของขอ้ มูลในโปรแกรมประยกุ ตไ์ ด้ 4. สายสัญญาณทใี ช้เป็ นมาตรฐานในระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์มกี ปี ระเภท อะไรบ้าง ตอบ 3 ประเภท 1. สายโคแอก็ เชียล (Coaxial Cable) มีลกั ษณะคลา้ ยกบั สายเคเบิลทีวี คือ มีแกนเป็น ทองแดงห่อหุม้ ดว้ ยฉนวน แลว้ หุม้ ดว้ ยตาข่ายโลหะ ชนั นอกสุดเป็นวสั ดุป้องกนั สายสญั ญาณ สายประเภทนีนิยมใชม้ ากใน เครือข่ายสมยั แรกๆ แต่ปัจจุบนั ไม่นิยมใชแ้ ลว้ เปลียนเป็นการใช้ สายคู่เกลียวบิดแทน 2. สายคู่บดิ เกลยี ว (Twisted Pairs) เป็นสายสญั ญาณมาตรฐานทีนิยมใชม้ ากทีสุดใน ระบบเครือข่าย ปัจจุบนั สายสญั ญาณจะประกอบดว้ ยสายทองแดงทีห่อหุม้ ดว้ ยฉนวน 2 เสน้ แลว้ บิดเป็นเกลียว เหตุทีบิดเป็น เกลียวกเ็ พือลดสญั ญาณรบกวน สายสญั ญาณนียงั แบ่งยอ่ ยออกเป็น หลายประเภท ซึงแบ่งตามคุณภาพของ สายสญั ญาณ ไดแ้ ก่ สายสญั ญาณโทรศพั ทท์ ีใชก้ นั ทวั ไป ซึงจะมีสายทองแดงทงั หมด 2 คู่ ส่วนหวั ทีใชต้ ่อสายนี จะเรียกวา่ หวั RJ-11 ส่วนสายคู่บดเกลียว ทีนิยมใชใ้ นระบบเครือข่ายแบบอีเธอร์เน็ต คือ สาย UTP (Unshielded Twisted Pair) ซึงจะมี ลกั ษณะคลา้ ยกบั สายโทรศพั ท์ แต่มีคุณภาพดีกวา่ โดยมีสายทองแดง ทงั หมด 4 คู่ ส่วนหวั เชือม ต่อจะเรียกวา่ หวั RJ-45 3. สายใยแก้วนําแสง (Fiber Optic) เป็นสายทีใชแ้ สงเป็นสญั ญาณ และแกว้ หรือ พลาสติกใส เป็นสือ นาํ สญั ญาณ ในขณะทีสายคู่เกลียวบิด และสายโคแอก็ เชียลใชส้ ญั ญาณ ไฟฟ้า และโลหะ เป็นสือ ขอ้ เสียของ สายสญั ญาณประเภทโลหะ คือ จะถูกรบกวนจากแหล่ง คลืนแม่เหลก็ ไฟฟ้าต่างๆ ไดง้ ่าย เช่น ฟ้าผา่ , มอเตอร์ไฟฟ้า เป็นตน้ แต่สายใยแกว้ นาํ แสงใช้ สญั ญาณแสง ดงั นนั จึงไม่ถูกรบกวนโดยคลืนแม่เหลก็ ไฟฟ้า จึงทาํ ใหส้ ายใยแกว้ นาํ แสงสามารถ

ส่งขอ้ มูลไดใ้ นอตั ราสูง และระยะไกลกวา่ แต่การผลิต การติดตงั และดูแล รักษาจะยงุ่ ยาก และ ราคาแพงกวา่ สายทีเป็นโลหะ ดงั นนั สายใยแกว้ นาํ แสงจึงเหมาะสาํ หรับลิงคท์ ีตอ้ งการ แบนดว์ ธิ สูง และมีความเชือถือไดส้ ูง เหมาะสาํ หรับการส่งขอ้ มูลระยะไกล เช่น ลิงคห์ ลกั (Backbone) ของระบบเครือข่าย 5. โปรโตคอล (Protocol) หมายถงึ อะไร ปัจจุบนั โปรโตคอลใดทนี ิยมใช้ทสี ุด ตอบ โปรโตคอล (Protocol) เป็นมาตรฐานในการสือสารขอ้ มูลของคอมพิวเตอร์ หรืออาจ กล่าวไดว้ า่ โปรโตคอลเป็นภาษาทีคอมพิวเตอร์ใชส้ ือสารกนั ดงั นนั คอมพิวเตอร์ทีตอ้ งการ สือสารกนั จาํ เป็นทีตอ้ งใชภ้ าษา หรือโปรโตคอลเดียวกนั เพราะไม่เช่นนนั คอมพิวเตอร์กจ็ ะ สือสารกนั ไม่ได้ ปัจจุบนั โปรโตคอลทีนิยมใชม้ ากทีสุด คือโปรโตคอล TCP/IP (Transmission Control/ Internet Protocol) ซึงเป็นโปรโตคอลทีใชใ้ นระบบ อินเทอร์เน็ตซึงเป็นระบบเครือข่าย คอมพิวเตอร์ทีใหญ่ทีสุดในโลก