คอวพิวเตอร์ศึกษา

อุปกรณ์เครือข่ายคอมพวิ เตอร์ (Network Hardware)

ฮาร์ดแวร์เครือข่าย (Network Hardware) • เคร่ืองเซิร์ฟเวอร์ (Server) - ความเร็ว(Speed) ประเภทของซพี ียู ขนาดของหน่วยความจา,ท่ีจดั เก็บข้อมลู • เครื่องคอมพิวเตอร์ --> Client

ฮาร์ดแวร์เครือข่าย (Network Hardware) (ต่อ) • อุปกรณ์จดั เกบ็ ข้อมูลสารอง (Storage Device) – ใช้สารองข้อมลู ต้องมีขนาดความจมุ าก ประสทิ ธิภาพการทางานต้อง ตัวอย่าง Network Attached Storage (NAS) Network Hard dirve

ฮาร์ดแวร์เครือขา่ ย (Network Hardware) (ต่อ) • เคร่ืองพิมพ์ (Network Printer) – Print Server - สาหรับเครือขา่ ยท่มี ีผ้ใู ช้จานวนมาก – Installation - ติดตอ่ ผ่าน network adapter – Printer Speed -อยา่ งน้อยท่สี ดุ 20 หน้านาที – Print Quality -ท่ีความละเอยี ด 600 dpi (Dot per inch) – Built-in Hard Drives - เก็บควิ ของการพมิ พ์

อปุ กรณ์เครือขา่ ย

อุปกรณ์เครือข่าย • มี 2 ประเภท • End user device →DTE : สาหรับผ้ใู ช้ เชน่ PC, Printer บางครัง้ เรียกวา่ “โฮส (Host)” • Network device →DCE : อปุ กรณ์เครือขา่ ย เชื่อมตอ่ End user device

อุปกรณ์เครือข่าย • NIC (Network Interface Card) • Repeater • Hub • Bridge • Switch • Router • Gateway • Modem

การ์ดแลน (NIC: Network Interface Card) • แผงวงจรทส่ี นบั สนนุ การสอื่ สารกบั ระบบเครือขา่ ย • เรียกอกี อย่างวา่ LAN adapter • มีเลขท่ีอยขู่ องการ์ดทไ่ี มซ่ า้ กนั เรียกวา่ MAC (Media Access Control) Address ในรูปแบบของเลขฐาน 16 เช่น BE-45-CC-B4- F2-C3 • รับข้อมลู จากคอมพวิ เตอร์กบั เครือข่ายโดยผา่ นสายเคเบลิ • ทางานในเลเยอร์ท่ี 2 ของ OSI model • มีทงั้ แบบใช้สาย และแบบไร้สาย • การเลือกต้องดทู ่ี – ชนิดของเครือขา่ ย เชน่ Ethernet,Token ring – ชนิดของพอร์ตหรือสว่ นเชือ่ มตอ่ เชน่ UTP,Coaxial – ระบบ Slot ท่ีใช้เสียบ นิยมใช้ PCI

การ์ดแลน (NIC: Network Interface Card) (ต่อ) NIC แบบใช้สาย

การ์ดแลน (NIC: Network Interface Card) (ต่อ) NIC ไร้สายแบบ PCI NIC ไร้สายแบบ PCMCIA NIC ไร้สายแบบ USB NIC ไร้สายแบบ Compact Flash (CF)

Collision Domain • การสอ่ื สารข้อมลู ระหวา่ งเคร่ืองคอมพิวเตอร์คหู่ นงึ่ บนเครือขา่ ย จะทาให้คอมพวิ เตอร์ที่อยู่ บนเครือขา่ ยเดียวกนั ลว่ งรู้ และไมส่ ามารถสื่อสารข้อมลู ได้ในขณะนนั้ จนกวา่ การสื่อสารนนั้ จะเสร็จสนิ ้ (สง่ ข้อมลู แบบผลดั กนั สง่ ) เรียกวา่ อยบู่ น Collision Domain เดียวกนั • อปุ กรณ์ที่เช่ือมตอ่ แล้วเป็น Collision Domain เดียวกนั ได้แก่ Hub และ Repeater • ปัญหาท่ีเกิด ทาให้เครือขา่ ยเกิดความลา่ ช้าและตดิ ขดั หากขนาดของเครือข่ายเพม่ิ ขนึ ้ – ลา่ ช้า เพราะคนใช้มาก แตใ่ ช้ได้ทลี ะคน – ติดขดั เพราะมกี ารเข้าใช้งานพร้อมกนั ทาให้เกิดการชนกนั ของสญั ญาณ • แนวทางการแก้ปัญหา การแบง่ เครือขา่ ยออกเป็นสว่ น ๆ (Segmentation) ทาให้อยู่ กนั คนละ Collision Domain

Collision Domain (ต่อ)

การแบ่งเครือข่ายออกเป็นส่วน ๆ (Segmentation) • แตล่ ะเครือข่ายย่อยจะมีผ้ใู ช้งานเพียง 1 เดียวท่ีสามารถใช้งานได้ใน เวลาเดียวกนั เพราะฉะนนั้ ยงิ่ มีเครือข่ายยอ่ ยมาก ทาให้จานวนของ ผ้ใู ช้งานบนเครือข่ายโดยรวมมีมากขนึ ้ • สรุป ภายในเครือขา่ ยใหญ่ 1 เครือข่ายสามารถมีผ้ใู ช้หลาย ๆ คนท่ี สามารถใช้งานเครือขา่ ยได้ในเวลาเดยี วกนั • การแบง่ เครือขา่ ยเป็นสว่ น ๆ สามารถทาได้โดยอปุ กรณ์ เชน่ Bridge, Switch เป็นต้น

เซ็กเมนท์ (Segment)

รีพที เตอร์ (Repeater) • สร้างสญั ญาณในระดบั บติ ขนึ ้ มาใหม่ ทาให้คลนื่ สญั ญาณเดนิ ทางผา่ น สอ่ื ได้ไกลขนึ ้ • มี Port สาหรับเช่ือมตอ่ กบั เครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ 2 port ปัจจบุ นั มี หลายพอร์ตอยใู่ นตวั • ทางานในเลเยอร์ท่ี 1 ของ OSI Model ทาให้ไมส่ ามารถตรวจเช็คความผิดพลาดของสญั ญาณได้

การทางานของรีพที เตอร์ (Repeater) รูปแสดงการเช่ือมตอ่ Repeater

ฮับ (Hub) หน้าท่ี • เป็นจดุ รวมสญั ญาณในระบบเครือข่าย และสร้างสญั ญาณขนึ ้ มาใหม่ ใช้เช่ือมตอ่ เครือขา่ ยแบบ Star ลกั ษณะการทางาน • Hub รับสญั ญาณเข้ามาทางพอร์ตหน่งึ และสร้างสญั ญาณทวนสญั ญาณเดิมออกไปออกไป ยงั Port ท่ีเหลือทงั้ หมด (เหมือนเป็นการสง่ สญั ญาณย้อนเข้าไปในระบบเครือขา่ ย) • ใช้เป็นจดุ รวมสญั ญาณในระบบเครือขา่ ย คณุ สมบตั ทิ ่ีสาคญั • ขยายพลงั งานให้แกส่ ญั ญาณข้อมลู • ไมจ่ าเป็นต้องมีการกรองสญั ญาณ • ไม่มีการค้นหาเส้นทางเดินข้อมลู • ทางานในเลเยอร์ท่ี 1 ของ OSI Model • ไม่แบง่ Collision Domain แตจ่ ะขยายขนาดของ Collision Domain • Collision คอื ข้อมลู 2 บติ เดินทางอยใู่ นระบบเครือขา่ ยเดยี วกนั ในเวลาเดียวกนั • Collision Domain สว่ นของระบบเครือขา่ ยที่มีการเช่ือมตอ่ กนั ทางกายภาพท่ีสามารถ เกิด collision ได้

การทางานของฮับ

บริดจ์ (Bridge) หน้าท่ี • ทาหน้าท่ีในการเช่ือมตอ่ เซ็กเมนท์ LAN อยา่ งน้อยสองเซ็กเมนท์ ลกั ษณะการทางาน • เมื่อได้รับข้อมลู เข้ามา จะทาการกรอง (Filter) เฟรมข้อมลู โดยดจู ากตารางข้อมลู และ ตดั สนิ ใจวา่ จะสง่ เฟรมตอ่ ไปยงั เซ็กเมนท์อื่นหรือไม่ คณุ สมบตั ิที่สาคญั • สามารถวเิ คราะห์ข้อมทู ี่รับเข้ามาและจดั การสง่ ตอ่ ไป โดยดจู าก MAC Address • สามารถสร้างตารางข้อมลู (Source Address table) ท่ีเก็บ MAC Address และ Port การใช้งาน เพือ่ ใช้ในการรับสง่ ข้อมลู ระหวา่ งเซ็กเมนท์ • ทางานในเลเยอร์ท่ี 2 ของ OSI Model • แบง่ Collision Domain แตไ่ มแ่ บง่ Broadcast Domain • การกระจายขา่ ว (Broadcasting) เป็นการสง่ แพก็ เก็ตข้อมลู ไปยงั อปุ กรณ์เครือข่ายทกุ ชนิ ้ ที่มีอยใู่ นระบบเครือขา่ ยนนั้ ๆ (ใคร ๆ ก็ได้ยนิ ) • Broadcast Domain ประกอบด้วยอปุ กรณ์ทงั้ หมดท่ีเช่ือมตอ่ เข้ากบั ระบบเครือข่ายท่ี ได้รับแพก็ เก็ตข้อมลู ท่ีกระจายออกมาโดยโหนดใดโหนดหนึ่งในระบบเครือขา่ ยเดียวกนั

การทางานของบริดจ์ (Bridge)

การทางานของบริดจ์ 1.Leaning ยงั ไม่มีข้อมลู เก็บไว้ จะ ทาการสาเนาเก็บ MAC Address และพอร์ตจากเฟรมข้อมลู ทไี่ ด้รับมา 2.Filtering ตรวจสอบแล้วปลายทาง อย่เู ซก็ เมน์เดียวกนั ก็จะบลอ็ กไม่ให้ผ่านไป 3.Forwarding ทาการสง่ ข้อมลู ไป ยงั อีกเซก็ เมนท์กรณีปลายทางไมไ่ ด้อยู่ เซ็กเมนต์เดียวกนั 5.Aging เพอ่ื ปรับปรุงตารางข้อมลู เช่น การ 4.Flooding กรณีไม่รู้จกั MAC ตรวจสอบกิจกรรมการตดิ ตอ่ address หรือผ้รู ับไม่มีตวั ตน การพสิ จู น์ความมีตวั ตนของคอมพวิ เตอร์บน จะกระจายข่าวไปทกุ เซก็ เมนต์ เครือขา่ ย ยกเว้นเซก็ เมนต์ท่ีรับเข้ามา

สวติ ช์ (Switch) หน้าท่ี • ทาหน้าท่ใี นการเชื่อมตอ่ หลายเซ็กเมนท์ ของระบบ LAN เข้าด้วยกนั กลายเป็น LAN ขนาดใหญ่ระบบเดยี ว ลกั ษณะการทางาน • ทางานเหมือน Bridge คณุ สมบตั ิทส่ี าคญั • ทางานได้เร็วกวา่ Bridge • แตล่ ะพอร์ตทางานคล้ายกบั Bridge หนง่ึ ตวั ทาให้สามารถใช้ Bandwidth ได้เตม็ ประสิทธิภาพ เรียกวา่ “ไมโครเซก็ เมนท์” • ทางานรับสง่ ข้อมลู แบบ Full duplex • ไม่มีการชนกนั ของข้อมลู • ทางานในเลเยอร์ท่ี 2 ของ OSI Model • แบง่ Collision Domain แตไ่ ม่แบง่ Broadcast Domain

การรับส่งข้อมูลของสวติ ช์

เทคนิคการ Forward ข้อมูลของสวติ ช์ • Store and Forward – ตรวจสอบเฟรมข้อมลู ตงั้ แตต่ ้นจนจบ แล้วจงึ คอ่ ยสง่ ข้อมลู Delay มาก • Cut-Through – ตรวจสอบเฟรมข้อมลู เฉพาะสว่ นหวั ของเฟรม Delay น้อย – ข้อเสีย เครื่องปลายทางได้รับ Error และอาจสะดดุ บอ่ ย ๆ • Modified Cut-Through หรือ Fragment Free – ตรวจสอบตงั้ แตส่ ว่ นหวั ของเฟรมจนถงึ 72 ไบต์แรกของข้อมลู แล้วค่อยสง่ ข้อมลู ออกไป

ความแตกต่างระหว่าง Bridge กบั Switching Hub

ใชส้ วิตชเ์ พอ่ื ... • เป็นสวติ ช์ของฮบั • เป็นสวิตช์ของเซิร์ฟเวอร์ • เชื่อมตอ่ กบั คอมพวิ เตอร์เดสก์ท้อป • Switched Backbone – เช่ือมตอ่ Switching Hub ยอ่ ย ๆ ท่ีกระจายตามชนั้ ตา่ ง ๆ ภายในอาคารขนาด กลางและขนาดใหญ่ หรือระหวา่ งอาคาร ในรูปแบบ Campus Backbone • Hierarchies • Star/Collapsed • Multiple Backbone Switch • Switches of Wiring Closet

1. การใช้งานเป็ น Switches ของ Hub

2. การใช้ Switches เป็ น Switch of Server

3. ใช้ Switches เพ่ือเช่ือมต่อกบั Desk Top คอมพวิ เตอร์

4. Switched Back Bone • แบบ Hierarchies แบบ Star/Collapsed

5.Multiple Backbone Switch

6. Switches of Wiring Closet

Router หน้าท่ี • ทาหน้าท่ีในการเช่ือมตอ่ เครือขา่ ยหลาย ๆ เครือขา่ ยเข้าด้วยกนั ลกั ษณะการทางาน • สง่ ข้อมลู โดยพจิ ารณาจากหมายเลขท่ีอยบู่ นเครือขา่ ยแทน MAC Address โดยเลอื ก เส้นทางเดนิ ข้อมลู ท่ดี ีทสี่ ดุ แล้วจงึ สง่ แพ็กเก็ตออกไปทางพอร์ตท่ีได้เลือก คณุ สมบตั ทิ ่ีสาคญั • เช่ือมตอ่ ระบบเครือขา่ ยท่ีใช้เทคโนโลยใี นเลเยอร์ท่ี 2 ท่ีแตกตา่ งกนั เช่น Ethernet,Token Ring และ FDDI • สามารถเลือกเส้นทางเดินข้อมลู ท่ีดีท่ีสดุ ในระบบเครือขา่ ย • เป็นอปุ กรณ์สอ่ื สารหลกั ของระบบอินเทอร์เน็ตและใช้โพรโทคอล IP • ทางานในเลเยอร์ท่ี 3 ของ OSI Model • แบง่ Collision Domain และแบง่ Broadcast Domain

การเช่ือมต่อ Router

โมเดม็ Modem :Modulate and Demodulate หน้าท่ี : เปลย่ี นสญั ญาณ Analog ให้เป็นสญั ญาณDigital และแปลง สญั ญาณ Digital ให้เป็นสญั ญาณ Analog

เกตเวย์ (Gateway) • เชื่อมตอ่ LAN หลายๆ เครือขา่ ยที่ใช้โพรโทคอลตา่ งกนั และใช้ส่ือสง่ ข้อมลู ตา่ งชนิดกนั ได้ เช่น เช่ือมตอ่ Ethernet LAN ท่ีใช้สายสง่ แบบ UTP เข้ากบั Token Ring LAN • เช่ือมตอ่ LAN เข้ากบั WAN • ทาหน้าที่แปลงโพรโทคอลให้ตรงกบั ปลายทางและเหมาะสมกับอปุ กรณ์ ของฮาร์ดแวร์ที่แต่ละเครือข่ายใช้งานอยู่ เช่น คอมพิวเตอร์ประเภทพีซี (PC) เช่ือมตอ่ กบั คอมพิวเตอร์ประเภทแมคอนิ ทอช (MAC) เป็นต้น