unit1

การส่อื สารข้อมูลและเครือข่าย คอมพวิ เตอร์เบื้องต้น

ความร้เู บอื้ งต้นเก่ยี วกบั เครอื ขา่ ยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) เป็นการเช่ือมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลทรัพยากรร่วมกันได้ เช่น สามารถใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน สามารถใช้ฮาร์ดดิสก์ร่วมกัน แบ่งปันการใช้อุปกรณ์อ่นื ๆ ทม่ี ีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ แม้กระทั่งสามารถใช้โปรแกรมร่วมกันได้เป็นการลดต้นทุนขององค์กรเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งออกเป็นประเภทตามพ้นื ทท่ี ่คี รอบคลมุ การใชง้ านของเครือข่าย

รปู ร่างเครอื ข่าย1. เครือข่ายแบบบัส (bus topology) เป็นรูปแบบที่มีโครงสร้างไม่ยงุ่ ยาก สถานีทกุ สถานีในเครือข่ายจะเชื่อมต่อเข้ากับสายสื่อสารหลักเพียงสายเดียวท่เี รียกว่า บัส (bus) การจัดส่งข้อมูลลงบนบัสจึงไปถึงทกุ สถานีได้ ซึ่งการจัดส่งวิธีน้ีต้องกาหนดวิธีการท่ีจะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกันเพราะจะทาให้เกิดการชนกัน (collison) ของข้อมูล โดยวิธีการท่ีใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลาหรือให้แต่ละสถานีใช้คลื่นความถี่ในการส่งสัญญาณที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามเครือข่ายแบบบัส ไม่ได้รับความนิยมในปัจจุบัน เน่ืองจากความเสียหายทีเ่ กิดข้ึนกับบัสเพียงจุดเดียวก็จะส่งผลให้ทกุ อปุ กรณ์ไมส่ ามารถสอ่ื สารถงึ กันไดเ้ ลย รปู รา่ งเครอื ข่ายแบบบัส

2. เครือขา่ ยแบบวงแหวน (ring topology) เป็นการเช่ือมแต่ละสถานีเข้าด้วยกันแบบวงแหวน สัญญาณข้อมูลจะส่งอยู่ในวงแหวนไปในทิศทางเดียวกันจนถึงผู้รับ หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด สถานีน้ันก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป ซ่ึงระบบเครือข่ายแบบวงแหวนนี้ สามารถรองรับจานวนสถานีได้เป็นจานวนมาก ข้อด้อยของเครือข่ายแบบวงแหวน คือ สถานีจะต้องรอจนถึงรอบของตนเอง ก่อนที่จะสามารถส่งข้อมูลได้ รูปร่างเครอื ขา่ ยแบบวงแหวน3. เครือข่ายแบบดาว (star topology) เป็นการเช่ือมต่อสถานีในเครือข่าย โดยทุกสถานีจะต่อเข้ากับหน่วยสลับสายกลาง เช่น ฮับ (hub)หรือสวิตซ์ (switch) ซึ่งทาหน้าที่เป็นศูนย์กลางของการเช่ือมต่อระหว่างสถานีต่างๆ ที่ต้องการติดต่อกัน ของดีของการเชื่อมต่อแบบดาว คือ ถ้าสถานีใดเสีย หรือสายเชื่อมต่อระหว่างฮับ/สวิตซ์กับสถานีใดชารุด ก็จะไม่กระทบกับการเชื่อมต่อของสถานีอื่น ดังน้ันการเช่ือมต่อแบบน้ีจึงเป็นท่ีนิยมใช้กันในปัจจบุ นั รปู รา่ งเครอื ขา่ ยแบบดาว4. เครือขา่ ยแบบแมช (mesh topology) เป็นรูปแบบของการเช่ือมต่อที่มีความนิยมมากและมีประสิทธิภาพสูงเน่ืองจากถ้ามีเส้นทางของการเช่ือมต่อคู่ใดคู่หนึ่งขาดจากกัน การติดต่อสื่อสารระหว่างคู่น้ันยังสามารถติดต่อได้โดยอปุ กรณ์จัดเส้นทาง (router) จะทาการเช่ือมต่อเส้นทางใหม่ไปยังจุดหมายปลายทางอัตโนมัติ การเช่ือมต่อแบบนี้มักนิยมสร้างบนเครือขา่ ยแบบไร้สาย รูปร่างเครือขา่ ยแบบแมช

อปุ กรณก์ ารส่อื สารอปุ กรณก์ ารสื่อสาร (communication devices) ทาหน้าทรี่ ับและสง่ข้อมลู จากอปุ กรณส์ ่งและรบั ข้อมูล โดยมีการสง่ ผา่ นทางสื่อกลางดังกลา่ วมาแล้ว สญั ญาณที่สง่ ออกไปอาจอยใู่ นรปู แบบดจิ ทิ ลั หรอื แบบแอนะลอ็ กขึ้นอยู่กบั อุปกรณท์ ใ่ี ชใ้ นการติดตอ่ สือ่ กลางทใ่ี ชใ้ นการเชอื่ มต่อ1. โมเดม็ (modem) เป็นอุปกรณท์ ่แี ปลงสัญญาณดิจิทัลเปน็ สัญญาณแอนะลอ็ ก และแปลงสญั ญาณแอนะลอ็ กเป็นดจิ ิทลั เพอ่ื ใหข้ อ้ มูลส่งผา่ นทางสายโทรศพั ทไ์ ด้2. การ์ดแลน (LAN card) เป็นอุปกรณท์ เ่ี ช่อื มระหวา่ งคอมพวิ เตอรก์ ับสายตวั นาสญั ญาณทาให้คอมพวิ เตอรส์ ามารถรับและสง่ ข้อมลู กบั ระบบเครอื ข่ายได้ ในอดีตเป็นอปุ กรณ์เสริมที่ใชต้ ่อเพมิ่ เข้ากับเมนบอร์ดของเครอื่ งคอมพวิ เตอร์ แตใ่ นปัจจบุ ันมักจะถูกประกอบรวมไปในเมนบอร์ดเน่อื งจากความตอ้ งการเช่ือมต่อเข้ากับเครือขา่ ยกลายเปน็ ความจาเป็นพ้นื ฐานของผใู้ ชค้ อมพวิ เตอรไ์ ปแลว้ น่นั เองตัวอยา่ งการด์ แลนชนิดตา่ งๆ

3. ฮบั (hub) เป็นฯอปุ กรณ์ท่รี วมสัญญาณทีม่ าจากอปุ กรณร์ ับสง่ หรือเครอ่ื งคอมพวิ เตอร์หลายๆ เครอ่ื งเขา้ ดว้ ยกนั ขอ้ มลู ที่รับสง่ ผา่ นฮับจากเคร่ืองหนึ่งจะกระจายไปยงั ทุกสถานีทีต่ ่ออยบู่ นฮับนั้น ดังนั้นทกุ สถานจี ะรับสญั ญาณข้อมลู ทีก่ ระจายมาได้ท้งั หมด แต่จะเลือกคัดลอกเฉพาะขอ้ มลูทส่ี ง่ มาถงึ ตนเทา่ น้นั ตวั อยา่ งการเชอื่ ตอ่ คอมพิวเตอร์ด้วยฮับ

4. สวติ ช์ (switch) เปน็ อุปกรณร์ วมสัญญาณทีม่ าจากอุปกรณ์รับส่งหรือคอมพิวเตอรห์ ลายเครอ่ื งเช่นเดยี วกบั ฮับ แต่มีข้อแตกตา่ งจากฮับ กล่าวคอืการรบั สง่ ข้อมลู จากอปุ กรณ์ตวั หนงึ่ จะไมก่ ระจายไปยังทุกจุดเหมือนฮบัทงั้ นีเ้ พราะสวติ ช์จะรับกลุ่มข้อมลู มาตรวจสอบกอ่ นว่าเป็นของคอมพวิ เตอร์หรืออปุ กรณ์ใด แล้วนาข้อมูลน้ันส่งตอ่ ไปยังคอมพิวเตอร์หรอือปุ กรณ์เป้าหมายใหอ้ ย่างอัตโนมัติ สวิตช์จะลดปัญหาการชนกนั ของข้อมลู เพราไม่ตอ้ งกระจายข้อมลู ไปทุกสถานีที่เช่ือมตอ่ อยกู่ ับสวิตช์ และยงัมขี อ้ ดใี นเร่ืองการป้องกันการดกั รับข้อมลู ทีก่ ระจายไปในเครอื ขา่ ยตวั อย่างการเชือ่ มต่อคอมพิวเตอรด์ ว้ ยสวติ ช์

5. อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) เป็นอุปกรณ์ท่ีใช้งานในการเช่ือมโยงเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน หรือเช่ือมโยงอุปกรณ์หลายอย่างเข้าด้วยกัน ดังน้ันจึงมีเส้นทางการเข้าออกของข้อมูลได้หลายเส้นทางอุปกรณ์ปลายทาง อุปกรณ์จัดเส้นทางจะหาเส้นทางที่เหมาะสมให้ เพ่ือนาส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายต่าง ไปยังอุปกรณ์ปลายทางตามที่ระบุไว้ตัวอยา่ งการเช่ือมต่อคอมพิวเตอรด์ ว้ ยอุปกรณ์จดั เส้นทาง

6. จุดเช่ือมต่อแบบไร้สาย (wireless access point) ทาหน้าที่คล้ายกับฮับของเครือข่ายแบบใช้สายเพื่อใช้สาหรับติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์แบบไร้สาย ซึ่งข้อมูลจะถูกส่งผ่านทางคลื่นวิทยุความถี่สูง โดยจะต้องใช้งานร่วมกับการ์ดแลนไร้สายที่ติดต้ังอยู่กับคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ เช่น เคร่ืองพิมพ์ เป็นต้น ตัวอย่างการใช้งานจุดเชื่อมต่อแบบไร้สาย

การส่ือสารขอ้ มลู และเครอื ขา่ ยคอมพิวเตอร์ก่อใหเ้ กดิ ประโยชน์1. ความสะดวกในการแบง่ ปนั ขอ้ มูล ปจั จุบันมีขอ้ มูลจานวนมากสามารถถูกส่งผ่านเครือข่ายการสื่อสารได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว เช่นการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ระบบ ดี เอสแอล ( DigitalSubscriber Line DSL ) ถ้าส่งด้วยอัตราเร็ว 2 Mbps หรือประมาณ 256kB/s จะสง่ ข้อมลู จานวน 200หนา้ ได้ในเวลาน้อยกว่า 10 วนิ าที2. ความถูกต้องของข้อมูล การรับส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ผ่านเครือข่ายการสื่อสารเป็นการส่งแบบดิจิทัล ซึ่งระบบการส่ือสารจะมีการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลท่ีส่ง และแก้ไขข้อมูลท่ีผิดพลาดให้ถูกตอ้ งได้โดยอัตโนมัติ ดงั น้ัน การสอ่ื สารข้อมูลจึงมคี วามเช่ือถอื สูง3. ความเร็วในการรับส่งข้อมูล การใช้คอมพิวเตอร์ในการส่งข้อมูล หรือค้นคว้าข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ทาได้รวดเร็ว เน่ืองจากสัญญาณทางไฟฟ้าเดินทางด้วยความเร็วใกล้เคียงความเร็วแสง เช่น การดูภาพยนตร์ หรือรายการโทรทัศน์ผ่านอนิ เทอร์เน็ต การตรวจสอบหรือการจองทีน่ ัง่ ของสายการบินสามารถทาได้ทันที4. การประหยัดค่าใช้จ่ายในการส่ือสารข้อมูล การรับและส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายการสื่อสารสามารถทาได้ในราคาถูกกว่าการส่ือสารแบบอ่ืน เช่นการใช้งานโทรศัพทโ์ ดยผ่านอินเทอร์เน็ตหรือที่เรียกว่า วอยซ์โอเวอร์ไอพี (Voice over IP : VoIP ) จะมีค่าใช้จ่ายต่ากว่าการใช้งานโทรศัพท์โดยผ่านระบบโทรศัพท์พ้ืนฐาน หรือการใช้อีเมลส่งข้องมูลหรือเอกสารในรูปแบบอเี ลก็ ทรอนกิ ส์จะมคี า่ ใชจ้ ่ายต่ากว่า และรวดเร็วกว่าการส่งเอกสารแบบวิธีอื่น

การสอ่ื สารข้อมลูหมายถึง การแลกเปล่ียนข้อมูล/ข่าวสารโดยผ่านทางส่ือกลางในการส่ือสารซ่ึงอาจเป็นส่ือกลางประเภทที่มีสายหรือไร้สายก็ได้ องค์ประกอบพน้ื ฐานของระบบสอ่ื สารขอ้ มูล ประกอบด้วย1. ข้อมูล/ข่าวสาร (data/message) คือ ข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ ที่ต้องการสง่ ไปยังผู้รับโดยข้อมูล/ข่าวสารอาจประกอบด้วยข้อความ ตัวเลขรูปภาพ เสยี ง วีดิทศั น์ หรือส่ือประสม2. ผู้ส่ง (sender) คือ คนหรืออุปกรณ์ที่ใช้สาหรับส่งข้อมูล/ข่าวสาร ซ่ึงอาจเปน็ เครอื่ งคอมพวิ เตอร์ โทรศัพท์ กลอ้ งวีดทิ ัศน์ เปน็ ต้น3. ผู้รับ (receiver) คือ คนหรืออุปกรณ์ ทีใ่ ช้สาหรับรับข้อมูล/ข่าวสารท่ีทางผสู้ ่งข้อมูลสง่ ใหซ้ ึ่งอาจเป็นเคร่อื งคอมพิวเตอร์ โทรศพั ท์ เป็นต้น4. สื่อกลางในการส่งข้อมูล (transmission media) คือ ส่ิงที่ทาหน้าท่ีรับส่งขอ้ มลู /ข่าวสารไปยังจุดหมายปลายทาง โดยส่ือกลางในการส่งข้อมูลจะมีท้ังแบบมีสาย เช่น สายเคเบิล สายยูทีพี สายไฟเบอร์ออพติก และส่ือกลางในการส่งข้อมูลแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ และดาวเทยี ม5. โพรโทคอล (protocol) คือ กฎเกณฑ์ ระเบียบ หรือข้อปฏิบัติต่างๆ ที่กาหนดขึน้ มาเพือ่ เปน็ ฯข้อตกลงในการสือ่ สารข้อมูลระหวา่ งผรู้ ับและผสู้ ่ง

สื่อกลางในการสอ่ื สารขอ้ มลูการส่ือสารทุกชนิดต้องอาศัยสื่อกลางในการส่งผ่านข้อมูลเพื่อนาข้อมูลไปยังจุดหมายปลายทาง เช่น การคุยโทรศัพท์อาศัยสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณคลื่นเสียงไปยังผู้รับ เป็นต้น สาหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์อาจใช้สายเช่ือมต่อผ่านอุปกรณ์เช่ือมต่อหรืออาจใช้อุปกรณ์เช่ือมต่อแบบไร้สายเป็นส่ือกลางในการเชื่อมต่อก็ได้ ส่ือกลางในการสื่อสารมีความสาคัญเพราะเป็นปัจจัยหนึ่งที่กาหนดประสิทธิภาพในการส่ือสาร เช่น ความเร็วในการส่งข้อมูล ปริมาณของข้อมูลทส่ี ามารถนาไปได้ในหนึ่งหน่วยเวลา รวมถึงคุณภาพของการส่งข้อมูล เราจะกล่าวถึงส่ือกลางในการสื่อสารทั้งในแบบใช้สายและแบบไร้สายดงั นี้

สายคู่บิดเกลียว (twisted pair cable) สายนาสัญญาณแบบน้ีแต่ละคู่สายที่เป็นสายทองแดงจะถูกพันบิดเป็นเกลียวเพ่ือลบการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก ทาให้สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลจานวนมากเป็นระยะทางไกลได้หลายกิโลเมตร เน่ืองจากราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้าหนักเบา ง่ายต่อการติดต้ัง จึงนิยมใช้งานอย่างกวา้ งขวาง ตวั อย่างสายคูบ่ ดิ เกลยี ว

สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็นสายนาสัญญาณทีเ่ รารจู้ กั กนั ดีโดยใช้เปน็ สายนาสญั ญาณทตี่ ่อจากเสาอากาศเคร่ืองรับโทรทัศน์หรสื ายเคเบิลทวี ี ตวั สายประกอบดว้ ยลวดทองแดงท่ีเป็นแกนหลกั หนึ่งเสน้ หมุ้ด้วยฉนวนเพือ่ ป้องกนั กระแสไฟฟา้ รั่ว จากนน้ั จะหมุ้ ด้วยตวั นาซึ่งทาจากลวดทองแดงทกั เปน็ ร่างแหเพอ่ื ปอ้ งกนั การรบกวนของคลน่ืแม่เหลก็ ไฟฟา้ และสญั ญาณรบกวนอ่นื ๆ กอ่ นจะห้มุ ชั้นนอกสุดดว้ ยฉนวนพลาสติก และนิยมใช้เปน็ สายนาสญั ญาณแอนะลอ็ กเพอ่ื เชอื่ มตอ่อุปกรณ์ภาพและเสยี ง (audio-video devices) ตา่ งๆ ภายในบ้านและสานักงาน ตัวอยา่ งสายโคแอกซ์

สายไฟเบอร์ออพตกิ (fiber-optic cable) ประกอบดว้ ยกลมุ่ ของเสน้ ใยทาจากแกว้ หรือพลาสตกิ ที่มขี นาดเลก็ ประมาณเสน้ ผม แตล่ ะเสน้จะมแี กนกลาง (core) ทีถ่ ูกหอ่ หุม้ ด้วยวสั ดใุ ยแก้วอกี ชนดิ หน่งึ ซึ่งเรียกว่า แคล็ดดิง(cladding) และหมุ้ อีกช้นั ด้วยฉนวนเพอ่ื ปอ้ งกนั การกระแทกและฉกี ขาด ตัวอย่างสายไฟเบอร์ออพตกิ

จัดทาโดยนางสาวนสิ าลักษณ์ ชยั มงคลปวส.2 คอมพิวเตอร์ธุรกิจ 1 เลขท่ี 22