หน่วยที่1 การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น

1.1 ความรเู้ บอื้ งต้นเก่ียวกบั ระบบเครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์ การประดิษฐ์คอมพวิ เตอร์ในสมัยแรกมจี ดุ ประสงค์ เพ่อื จะให้คอมพวิ เตอร์ทางานบางอยา่ งแทนมนุษย์ เช่น การคานวณเลข เพราะคอมพวิ เตอร์สามารถคานวณได้เร็วกว่า อีกทั้งยงั มคี วามแม่นยาและมคี วามผิดพลาดนอ้ ยกวา่ มนุษย์ การทางานน้นั ถ้าจะให้มปี ระสิทธิภาพสูงจะต้องทาเปน็หมูค่ ณะ หรอื ทีมเวิรค์ (Teamwork) คอมพิวเตอรก์ เ็ ชน่ กันหากทาการเชื่อมต่อกนั เป็นเครือขา่ ย ก็ยอ่ มมีประสิทธิภาพมากกว่าการทางานแบบเดย่ี ว ๆ การทางานเปน็ กลุม่ ของคอมพิวเตอร์นจี้ ะเรยี กว่า “เครือข่าย” (Network)1.2 ความหมายของระบบเครอื ข่าย ระบบเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์ (Computer Network) ประกอบไปด้วยเคร่ืองคอมพิวเตอร์ตัง้ แต่ 2 เครือ่ งขึ้นไป ทสี่ ามารถติดต่อกันเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมลู กันได้ การติดตอ่ จะผ่านทางชอ่ งการส่อื สารตา่ ง ๆ เช่น สายโทรศัพท์ สายไฟฟา้ หรอื ผา่ นทางสื่อแบบอน่ื ๆ ไดแ้ ก่ โมเด็ม (Modem)ไมโครเวฟ (Microwave) สญั ญาณอนิ ฟราเรด (Infrared) เปน็ ตน้ วตั ถุประสงค์ท่ีตอ้ งต่อกนั น้ี มกัเกิดจากความต้องการทจ่ี ะใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกนั เช่น ใช้เน้ือท่ีเก็บขอ้ มลู ในดสิ กร์ ว่ มกัน ใช้งานเครอ่ื งพิมพเ์ ลเซอร์ท่มี ีอยเู่ คร่อื งเดยี วร่วมกนั ตอ้ งการสง่ ข้อมลู ใหก้ ับบุคคลอนื่ ในระบบไปใช้งานหรอื ตอ้ งการติดตอ่ ส่อื สารระหวา่ งกนั เป็นตน้

1.3 สว่ นประกอบของระบบส่อื สารข้อมลู1. ผสู้ ่ง (Sender) เปน็ อปุ กรณ์ท่ใี ชใ้ นการส่งข่าวสาร (Message) เปน็ ต้นทางของการสื่อสารขอ้ มูลมหี น้าทเ่ี ตรยี มสรา้ งขอ้ มลู เชน่ ผู้พดู โทรทัศน์ กล้องวดิ โี อ เปน็ ตน้2. ผรู้ บั (Receiver) เป็นปลายทางการสอ่ื สาร มหี น้าที่รบั ขอ้ มูลท่ีส่งมาให้ เช่น ผฟู้ ัง เคร่อื งรับโทรทัศน์ เคร่ืองพมิ พ์ เป็นตน้3. สือ่ กลาง (Medium) หรอื ตวั กลาง เป็นเส้นทางการส่ือสารเพื่อนาขอ้ มลู จากต้นทางไปยงัปลายทาง สอื่ ส่งขอ้ มูลอาจเปน็ สายคูบ่ ิดเกลียว สายโคแอกเชียล สายใยแกว้ นาแสง หรือคลืน่ ท่ีสง่ ผ่านทางอากาศ เชน่ เลเซอร์ คลน่ื ไมโครเวฟ คลน่ื วิทยุภาคพ้นื ดิน หรือคล่ืนวทิ ยผุ ่านดาวเทียม 4. ข้อมูลข่าวสาร (Message) คอื สัญญาณอิเล็กทรอนิกสท์ ีส่ ง่ ผา่ นไปในระบบสือ่ สาร ซ่งึ อาจถกู เรียกวา่ สารสนเทศ (Information) โดยแบง่ เปน็ 5รูปแบบ ดังนี้ 4.1 ขอ้ ความ (Text) ใช้แทนตวั อกั ขระต่าง ๆ ซึ่งจะแทนด้วยรหัสตา่ ง ๆ เช่น รหัสแอสกี เป็นตน้ 4.2 ตวั เลข (Number) ใช้แทนตวั เลขตา่ ง ๆ ซ่งึ ตัวเลขไมไ่ ดถ้ กู แทนด้วยรหสั แอสกีแต่จะถกูแปลงเปน็ เลขฐานสองโดยตรง 4.3 รูปภาพ (Images) ข้อมูลของรูปภาพจะแทนดว้ ยจุดสเี รยี งกนั ไปตามขนาดของรูปภาพ

4.4 เสียง (Audio) ขอ้ มลู เสยี งจะแตกต่างจากข้อความ ตวั เลข และรูปภาพเพราะข้อมูลเสยี งจะเปน็ สญั ญาณตอ่ เนอ่ื งกันไป 4.5 วิดโี อ (Video) ใชแ้ สดงภาพเคลื่อนไหว ซึ่งเกิดจากการรวมกันของรูปภาพหลาย ๆ รูป 5. โปรโตคอล (Protocol) คอื วธิ กี ารหรอื กฎระเบยี บท่ใี ชใ้ นการส่ือสารข้อมลู เพือ่ ใหผ้ ู้รบั และผ้สู ง่ สามารถเขา้ ใจกันหรอื คยุ กนั ร้เู รอื่ ง โดยทั้งสองฝง่ั ท้ังผู้รับและผู้ส่งได้ตกลงกนั ไวก้ อ่ นลว่ งหนา้แลว้ ในคอมพวิ เตอรโ์ ปรโตคอลอยใู่ นสว่ นของซอฟต์แวรท์ มี่ ีหน้าทท่ี าให้การดาเนนิ งาน ในการสือ่ สารขอ้ มลู เปน็ ไปตามโปรแกรมทีก่ าหนดไว้ ตัวอยา่ งเช่น X.25, SDLC, HDLC, และ TCP/IP เป็นตน้1.4 การใชเ้ ทคโนโลยกี ารสือ่ สารข้อมลู การส่ือสารข้อมลู และเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์ ในยคุ ปจั จุบนั ไดต้ ะหนกั ถงึ ความสาคญั ในการนาเทคโนโลยีคมนาคมและการส่อื สารมาช่วยงานเพอ่ื เพม่ิ ประสิทธภิ าพของการดาเนนิ งาน ซ้ึงการประยุกตเ์ ทคโนโลยีการส่อื สารในองค์การมีดังนี้ - โทรสาร (Facsimile หรือ Fax) เป็นการส่งขอ้ มลู ซง่ึ อาจเป็นขอ้ ความท่เี ขียนขนึ้ ดว้ ยมือ หรอื การพิมพ์ รปู ภาพ หรอื กราฟต่างๆ จากเครอ่ื งคอมพิวเตอรแ์ ละอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์ อนื่ ๆ ที่มีอุปกรณ์ท่ีเรยี กวา่ แฟกซ์-โมเด็มไปยังเครอื่ งรับโทรสาร การสง่ ขอ้ ความในลกั ษณะน้ี ชว่ ยประหยดั คา่ ใชจ้ า่ ยและมีประสทิ ธิภาพสูงกวา่ การส่งขอ้ มูลผ่านเครือ่ งโทรสารธรรมดา - วอยซ์เมล (Voice Mail) เปน็ การส่งขอ้ ความเปน็ เสยี งพูดให้กลายเป็นข้อความ อเิ ลก็ ทรอนิกสผ์ า่ นระบบเครือขา่ ยการส่ือสารข้อความจะถูกบนั ทกึ ไว้ในอปุ กรณ์

- การประชมุ ทางไกลอิเลก็ ทรอนกิ ส์ (Video Conferencing) เปน็ การสอ่ื สารข้อมลู โดยการส่งภาพและเสียงจากฝ่ายหนึ่งไปยงั อกี ฝา่ ยหนง่ึ ในการใช้ Video Conferencing จะตอ้ งมีอุปกรณส์ าหรับการบันทกึ ภาพและอปุ กรณบ์ ันทกึ เสยี ง โดยที่ภาพและเสียงทีส่ ่งไปนั้นอาจเป็นภาพเคล่ือนไหวทมี่ ีเสียงประกอบได้ การประชุมทางไกลอเิ ล็กทรอนกิ ส์ช่วยประหยัดเวลาและคา่ ใชจ้ ่ายในการเดนิ ทางไป ประชมุ- การระบตุ าแหนง่ ด้วยดาวเทียม(Global Positioning Systems : GPSs) เปน็ ระบบทใี่ ช้วเิ คราะหแ์ ละระบุตาแหน่งของคน สัตว์ หรอื สิง่ ของท่เี ป็นเป้าหมายของระบบ การวิเคราะห์ตาแหน่งทาไดโ้ ดยใชด้ าวเทียมระบตุ าแหน่ง ปจั จบุ นั มีการนาไปใช้ในระบบการเดินเรือเครื่องบนิ และเริมพฒั นามาใช้เพ่อื ระบตุ าแหนง่ ของรถยนต์ดว้ ย- กรปุ๊ แวร์(groupware) เปน็ โปรแกรมประยุกต์ท่ชี ่วยสนับสนุนการทางานของกล่มุ บุคคลใหส้ ามารถทางาน รว่ มกัน การใชท้ รัพยากรและสารสนเทศร่วมกนั โดยผ่านระบบเครือข่าย- การโอนเงินทางอเิ ลก็ ทรอนกิ ส(์ Electronic Fund Transfer : EFT) ปจั จุบนั ผใู้ ช้สามารถชาระค่าสนิ คา้ และบริการโดยการโอนเงินทางอเิ ลก็ ทรอนิกส์ จากบญั ชีธนาคารท่ีใหบ้ รกิ ารโอนเงนิ อัตโนมัตดิ ว้ ยเทคโนโลยกี ารส่อื สารที่ทนั สมัย กจิ กรรมท่ีประยกุ ต์ใชก้ นั เป็นประจาไดแ้ ก่ การโอนเงนิ ผ่านทางตู้ ATM- การแลกเปลี่ยนข้อมลู อเิ ลก็ ทรอนกิ ส์(Electronic Data Interchange : EDI) เปน็ ระบบแลกเปล่ยี นขอ้ มลู เชงิ ทางอิเลก็ ทรอนกิ ส์ระหว่างองคก์ าร โดยใชแ้ บบฟอร์มของเองกสารอเิ ล็กทรอนกิ สท์ ีม่ ีรปู แบบมาตรฐานสากล เช่น การส่งใบส่งั สินค้า ใบส่งของ ใบเรียกเก็บเงิน- การระบลุ ักษณะของวัตถดุ ้วยคล่ืนความถ่ีวทิ ยุ(RFID) เป็นระบบระบลุ กั ษณะของวัตถดุ ้วยคล่นื ความถี่วทิ ยุ ปจั จบุ นั มกี ารนา RFID ไปประยกุ ต์ใช้งานหลากหลายประเภท เชน่ ห่วงโซ่อุปทาน ระบบโลจสิ ตกิ สก์ ารตรวจสอบฉลากยา การใช้ในฟาร์มเลย้ี งสกุ ร บตั รทางดว่ นบตั รรถไฟฟา้ ใต้ดิน ระบบหนงั สอื เดินทางอิเล็กทรอนกิ ส์1.5 ประโยขน์ของระบบเครอื ขา่ ย

1.การแลกเปลย่ี นขอ้ มูลทาไดง้ ่าย โดยผใู้ ชใ้ นเครอื ขา่ ยสามารถทจ่ี ะดึง ข้อมูลจากส่วนกลาง หรอืข้อมลู จากผใู้ ชค้ นอนื่ มาใชไ้ ด้อยา่ งรวดเร็วและงา่ ยดาย เหมือนกบั การดงึ ข้อมลู มาใช้จากเคร่อื งของตนเอง และนอกจากดึงไฟลข์ อ้ มลู มาใช้แล้ว ยังสามารถคดั ลอกไฟล์ไปใหผ้ ู้อนื่ ได้อกี ด้วย2.ใช้ทรัพยากรร่วมกนั ได้ อปุ กรณ์คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมตอ่ กับเครือขา่ ยน้นั ถอื วา่ เปน็ ทรัพยากรส่วนกลางทผ่ี ู้ใช้ในเครือข่ายทุกคน สามารถใชไ้ ด้โดยการสั่งงานจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของ ตวั เองผา่ นเครอื ข่ายไปยงั อปุ กรณ์นน้ั เช่น มีเครื่องพิมพ์ส่วนกลางในเครอื ขา่ ย เปน็ ตน้ ซึง่ ทาให้ประหยดัคา่ ใช้จ่ายไดด้ ้วย3.ใช้โปรแกรมร่วมกันผู้ใช้ในเครอื ข่ายสามารถทจ่ี ะรนั โปรแกรมจาก เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนกลางเชน่ โปรแกรม Word, Excel, Power Point ได้ โดยไมจ่ าเปน็ จะต้องจดั ซื้อโปรแกรม สาหรับคอมพิวเตอรท์ กุ เครอ่ื ง เปน็ การประหยัดงบประมาณในการจดั ซ้ือ และยงั ประหยดั เนอื้ ท่ใี นหนว่ ยความจาด้วย4.ทางานประสานกนั เป็นอยา่ งดี กอ่ นทเี่ ครือขา่ ยจะเป็นทีน่ ยิ ม องค์กรสว่ นใหญ่จะใช้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ เชน่ เมนเฟรม หรือมินิคอมพวิ เตอร์ ในการจดั การงาน และขอ้ มูลทกุ อยา่ งในองคก์ ร แต่ปัจจบุ นั องคก์ รสามารถกระจายงานต่าง ๆ ใหก้ บั หลาย ๆ เครอื่ ง แล้วทางานประสานกัน เชน่ การใช้เครอื ขา่ ยในการจดั การระบบงานขาย โดยใหเ้ คร่อื งหนึ่งทาหน้าท่ีจดั การการเกย่ี วกับใบสง่ั ซอ้ื อกีเคร่อื งหนึ่งจัดการกบั ระบบสนิ คา้ คงคลัง เป็นต้น5.ตดิ ต่อสอื่ สารสะดวก รวดเร็ว เครอื ข่ายนับวา่ เปน็ เครอื่ งมือที่ใชใ้ นการตดิ ตอ่ สอ่ื สาร ได้เป็นอย่างดีผใู้ ชส้ ามารถแลกเปลีย่ นขอ้ มูล กบั เพอื่ นร่วมงานที่อยูค่ นละที่ ได้อย่างสะดวก และรวดเร็ว6.เรียกขอ้ มูลจากบา้ นได้ เครอื ขา่ ยในปัจจบุ นั มกั จะมกี ารตดิ ต้งั คอมพิวเตอร์ เคร่ืองหน่งึ เปน็เซริ ฟ์ เวอร์ เพื่อให้ผู้ใชส้ ามารถเข้าใช้เครือข่ายจากระยะไกล เช่น จากทบี่ ้าน โดยใชต้ ดิ ต้ังโมเดม็ เพ่อืใชห้ มุนโทรศพั ท์เชอื่ มต่อ เข้ากบั เคร่ืองเซริ ์ฟเวอร์ คอมพิวเตอร์เครอื่ งนัน้ กจ็ ะเปน็ สว่ นหน่ึงของเครือขา่ ย

1.6 การสื่อสารโทรคมนาคม การส่ือสาร (Communication) หมายถงึ การตดิ ตอ่ ระหว่างมนุษย์โดยมจี ุดมงุ่ หมายเพื่อนาเสนอหรอื แลกเปลีย่ นขา่ วสาร ขอ้ มลู ความต้องการ ความรู้สกึ นึกคดิ ตลอดจนความคดิ เหน็ ให้รบั รู้เร่ืองราวรว่ มกนั และเกิดการตอบสนองระหว่างผู้ส่งสารกับผู้รบั สาร โดยอาศยั สอ่ื กลางในการตดิ ต่อสอ่ื สาร ส่ือสารขอ้ มูล (Data Communication) หมายถึง การส่งหรอื แลกเปลยี่ นขอ้ มูล และสารสนเทศ จากจุดหนึ่งไปยังอีกจดุ หนงึ่ โดยผา่ นชอ่ งทางการส่ือสาร (CommunicationChannel) แต่ข้อมลู ที่ส่งถงึ กันน้ันจะเปน็ เพียงข้อมลู (Data) เท่านน้ั ไมร่ วมเสียงพดู (Voice) โทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถึง การติดต่อสื่อสารระหว่างกันในระยะทางไกล ๆ โดยอาศัยช่องทางการสอ่ื สารเหมือนกบั การสื่อสารข้อมูล แตส่ ามารถสง่ ไดท้ ้ังข้อมลู(Data) และเสียงพูด (Voice)แนวโนม้ ของการส่ือสารโทรคมนาคม (Telecommunication Trends) เนือ่ งจาก ความเจริญกา้ วหนา้ ทางเทคโนโลยีการสือ่ สาร ทาให้มนุษยใ์ นปัจจุบนั สามารถติดต่อสอื่ สารถึงกนั ได้แมว้ ่าจะอยหู่ ่างไกลกนั แคไ่ หนก็ตาม จึงก่อใหเ้ กิดการประยกุ ตใ์ ช้เทคโนโลยีนก้ี บั ธุรกิจ เพอื่ สร้างทางเลอื กการตัดสินใจและอานวยความสะดวกในการดาเนนิ ธรุ กิจมากย่ิง ขนึ้ดงั นั้นผ้อู ่านจงึ ควรทราบแนวโนม้ ทีเ่ กดิ ข้นึ กับการสือ่ สารโทรคมนาคม โดยแบง่ ออกเป็น 3 ดา้ นได้แก่ แนวโน้มด้านอตุ สาหกรรมการสื่อสาร แนวโน้มด้านเทคโนโลยีการสอ่ื สารและแนวโน้มด้านแอปพลเิ คช่นั ธรุ กจิ

1.7 ความน่าเชอ่ื และมาตรฐานเครอื ขา่ ย เครือข่ายไร้สายมาตรฐาน IEEE 802.11 มีข้อกาหนดว่า “ผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายในส่วนของ PHY Layer นัน้ มคี วามสามารถในการรับส่งขอ้ มูลทคี่ วามเร็ว 1, 2, 5.5, 11 และ 54 เมกะบิตต่อวินาที โดยมีส่ือนาสัญญาณ 3 ประเภทให้เลือกใช้งาน ได้แก่ คล่ืนวิทยุย่านความถ่ี 2.4 กิกะเฮิรตซ์, 2.5 กกิ ะเฮิรตซแ์ ละคลน่ื อินฟาเรด สว่ นในระดบั ชน้ั MAC Layer นนั้ ไดก้ าหนดกลไกของการทางานแบบ CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)ซงึ่ มีความคล้ายคลึงกับ CSMA/CD (Collision Detection) ของมาตรฐาน IEEE 802.3 Ethernet ซ่ึงนิยมใช้งานบนระบบเครือข่ายแลนใชส้ าย โดยมกี ลไกในการเข้ารหสั ขอ้ มูลก่อนแพร่กระจายสัญญาณไปบนอากาศ พรอ้ มกบั มีการตรวจสอบผู้ใชง้ านอีกด้วย” มาตรฐาน IEEE 802.11 ในยุคเรมิ่ แรกนั้นให้ประสทิ ธภิ าพการทางานที่คอ่ นข้างต่า ท้งั ไม่มกี ารรับรองคุณภาพของการให้บริการท่ีเรียกว่า QoS (Quality of Service) ซ่ึงมีความสาคัญในสภาพแวดล้อมทม่ี ีแอพพลิเคชนั หลากหลายประเภทให้ใช้งาน นอกจากนัน้ กลไกในเร่ืองการรักษาความปลอดภัยที่นามาใช้ก็ยังมีช่องโหว่จานวนมาก IEEE จึงได้จัดตั้งคณะทางานขึ้นมาหลายชุดด้วยกนั เพื่อทาการพัฒนาและปรับปรงุ มาตรฐานใหม้ ีศกั ยภาพเพมิ่ สงู ขึ้น IEEE 802.11a เป็นมาตรฐานทไ่ี ด้รบั การตีพิมพ์และเผยแพร่เมื่อปี พ.ศ. 2542 โดยใชเ้ ทคโนโลยีOFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) เพื่อพัฒนาให้ผลิตภัณฑ์ไร้สายมีความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยอัตราความเร็วสูงสุด 54 เมกะบิตต่อวินาที โดยใช้คลื่นวิทยุย่านความถ่ี 5 กิกะเฮิรตซ์ ซ่ึงเป็นย่านความถี่ท่ีไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้งานโดยท่ัวไปในประเทศไทยเนื่องจากสงวนไว้สาหรับกจิ การทางด้านดาวเทียม ข้อเสียของผลิตภัณฑ์มาตรฐาน IEEE 802.11aก็คือมีรัศมีการใช้งานในระยะส้ันและมีราคาแพงดังน้ันผลิตภัณฑ์ไร้สายมาตรฐาน IEEE 802.11aจึงได้รับความนยิ มน้อย