e-bookศราวุติ-อดิศร-สุดารัตน์

จดั ทาโดยนายอดศิ ร สุขสนองนายศราวุฒิ สีฟองนางสาว สุดารัตน์ พานโคตร



คานา หนงั สือe-bookเล่มน้ีจดั ทาข้ึนเพอ่ื เป็นสื่อการเรียนรู้วชิ าสารสนเทศและการสื่อสาร ซ่ึงมีเน้ือหาเกี่ยวกบั การส่ือสารขอ้ มลู สื่อกลางในการส่ือสารขอ้ มลู เครือขา่ ยคอมพิวเตอร์ โพรโทคอล อ่ืนๆ ทางคณะผจู้ ดั ทาหวงั เป็นอยา่ งยง่ิ วา่ หนงั สือe-book เล่มน้ีจะเป็นประโยชนแ์ ก่ผอู้ า่ น หากผดิ พลาดประการใดตอ้ งขออภยั มา ณ ท่ีน้ีดว้ ย คณะผ้จู ดั ทา

สารบญั หน้า 1เร่ืองบทบาทของการส่ือสารข้อมูล 2-4และเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ 5-12การส่ือสารข้อมูล 13-15ส่ือกลางในการส่ือสารข้อมูล 16-17เครือข่ายคอมพวิ เตอร์ 18-20โพโทคอล 21อุปกรณ์การส่ือสารตวั อย่างการตดิ ตัง้ แลนภายในบ้าน

1บทบาทของการส่ือสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพวิ เตอร์ การติดต่อส่ือสารเป็ นการพูดคุยหรือส่งข่าวสารกนั ของมนุษย์ ซึ่งอาจเป็ นการแสดงออกด้วยท่าทาง การใช้ภาษาพดู หรือผ่านทางตัวอกั ษร โดยส่วนใหญ่เป็ นการสื่อสารในระยะมาใกล้ ต่อมาเมื่อเทคโนโลยกี ้าวหน้าขนึ้ มกี ารพฒั นาอุปกรณ์อเิ ลก็ ทรอนิกส์สาหรับใช้ในการสื่อสาร ทาให้สามารถส่ือสารได้ในระยะทางไกลและสะดวกรวดเร็วมากขนึ้ เช่น โทรเลข โทรศัพท์ และโทรสาร

2 การสื่อสารข้อมูล หมายถงึ การแลกเปล่ียนข้อมูล/ข่าวสารโดยผ่านทางส่ือกลางในการส่ือสารซ่งึ อาจเป็ นส่ือกลางประเภทท่ีมีสายหรือไร้สายกไ็ ด้ องค์ประกอบหลักของระบบส่ือสารข้อมูลมีอยู่ 5 อย่าง ได้แก่ข้อมูล/ข่าวสาร ผู้ส่ง ผู้รับส่ือกลางใน พรโทคอลการส่งข้อมูล

ข้อมูล/ 3ข่าวสาร คอื ข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ ทตี่ ้องการส่งไปยงั ผู้รับโดยข้อมูล/ข่าวสารอาจประกอบด้วยข้อความ ตวั เลข รูปภาพเสียง วดี ทิ ศั น์ หรือสื่อประสมผู้ส่ง คอื คนหรืออปุ กรณ์ทใี่ ช้สาหรับส่งข้อมูล/ข่าวสารซ่ึงอาจเป็ นเครื่องคอมพวิ เตอร์ โทรศัพท์ กล้องวดี ทิ ศั น์ผู้รับ คอื คนหรืออปุ กรณ์ ทใ่ี ช้สาหรับรับข้อมูล/ข่าวสารทท่ี างผู้ส่งข้อมูลส่งให้ซ่ึงอาจเป็ นเคร่ืองคอมพวิ เตอร์โทรศัพท์

4 ส่ือกลางใน การส่งข้อมูล คอื ส่ิงทที่ าหน้าทรี่ ับส่งข้อมูล/ข่าวสารไปยงั จุดหมาย ปลายทาง โดยส่ือกลางในการส่งข้อมูลจะมที ้งั แบบมสี าย เช่น สายเคเบลิ สายยทู พี ี สายไฟเบอร์ออฟตกิ และส่ือกลางในการส่ง ข้อมูลแบบไร้สาย เช่น คลนื่ วทิ ยุ ไมโครเวฟ และดาวเทยี ม พรโทคอล คอื กฎเกณฑ์ ระเบยี บ หรือข้อปฏบิ ัติต่างๆ ท่ี กาหนดขึน้ มาเพอ่ื เป็ นฯข้อตกลงในการสื่อสารข้อมูลระหว่าง ผ้รู ับและผู้ส่ง

ส่ือกลางในการส่ือสารข้อมูล 5 การส่ือสารทุกชนิดต้องอาศัยสื่อกลางในการส่ งผ่านข้อมูลเพอื่ นาข้อมูลไปยงั จุดหมายปลายทาง เช่น การคุยโทรศัพท์อาศัยสายโทรศัพท์เป็ นส่ือกลางในการส่งสัญญาณคลนื่ เสียงไปยงั ผ้รู ับ เป็ นต้น สาหรับการตดิ ต่อสื่อสารระหว่างคอมพวิ เตอร์อาจใช้สายเช่ือมต่อผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อหรืออาจใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบไร้สายเป็ นส่ือกลางในการเช่ือมต่อกไ็ ด้ส่ือกลางในการสื่อสารมีความสาคญั เพราะเป็ นปัจจัยหนึ่งที่กาหนดประสิทธิภาพในการสื่อสาร เช่น ความเร็วในการส่งข้อมูล ปริมาณของข้อมูลทส่ี ามารถนาไปได้ในหน่ึงหน่วยเวลารวมถงึ คุณภาพของการส่งข้อมูล เราจะกล่าวถงึ สื่อกลางในการส่ือสารท้งั ในแบบใช้สายและแบบไร้สาย ดงั นี้

6 ส่ือกลางแบบใช้สาย 1) สายคู่บิดเกลยี ว(twisted pair cable) สายนา สัญญาณแบบนีแ้ ต่ละคู่สายทเี่ ป็ นสายทองแดงจะถูกพนั บดิ เป็ นเกลยี ว เพอื่ ลบการรบกวนของคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้ าจาก คู่สายข้างเคยี งภายในสายเดยี วกนั หรือจากภายนอก ทาให้ สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง สายคู่บดิ เกลยี วสามารถใช้ ส่งข้อมูลจานวนมากเป็ นระยะทางไกลได้หลายกโิ ลเมตร เน่ืองจากราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี นา้ หนักเบา ง่าย ต่อการตดิ ต้ัง จงึ นิยมใช้งานอย่างกว้างขวาง ตวั อย่างสายคู่ บิดเกลยี ว

72) สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็ นสายนาสัญญาณทเ่ี รารู้จักกนั ดี โดยใช้เป็ นสายนาสัญญาณทต่ี ่อจากเสาอากาศเคร่ืองรับโทรทศั น์หรืสายเคเบิลทวี ี ตวั สายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็ นแกนหลกั หน่ึงเส้นหุ้มด้วยฉนวนเพอื่ ป้ องกนั กระแสไฟฟ้ ารั่วจากน้ันจะหุ้มด้วยตวั นาซ่ึงทาจากลวดทองแดงทกั เป็ นร่างแหเพอ่ื ป้ องกนั การรบกวนของคลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้ าและสัญญาณรบกวนอน่ื ๆ ก่อนจะหุ้มช้ันนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก และนิยมใช้เป็ นสายนาสัญญาณแอนะลอ็ กเพอ่ื เชื่อมต่ออปุ กรณ์ภาพและเสียง (audio-video devices) ต่างๆ ภายในบ้านและสานักงาน ตัวอย่างสายโคแอกซ์

8 3) สายไฟเบอร์ออพตกิ (fiber-optic cable) ประกอบด้วยกล่มุ ของเส้นใยทาจากแก้วหรือ พลาสตกิ ที่มขี นาดเลก็ ประมาณเส้นผม แต่ละเส้นจะมี แกนกลาง (core) ทถี่ ูกห่อหุ้มด้วยวสั ดุใยแก้วอกี ชนิดหน่ึงซึ่ง เรียกว่า แคลด็ ดงิ (cladding) และหุ้มอกี ช้ันด้วยฉนวนเพอื่ ป้ องกนั การกระแทกและฉีกขาด ตัวอย่างสายไฟเบอร์ออพตกิ

สื่อกลางแบบไร้สาย 9 การส่ือสารแบบไร้สายอาศัยคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้ าเป็ นสื่อกลางนาสัญญาณ ซึ่งคลน่ื แม่เหลก็ ไฟฟ้ าท่ีสามารถนามาใช้ในการส่ือสารข้อมูลมหี ลายชนิด แบ่งตามช่วงความถ่ีท่ีแตกต่างกนั1.อนิ ฟราเรด สื่อกลางประเภทนีม้ กั ใช้กบั การส่ือสารข้อมูลท่ีไม่มีส่ิงกดี ขวางระหว่างตวั ส่งและตวั รักสัญญาณ เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยงั เครื่องรักโทรศัพท์หรือวทิ ยุการเชื่อมต่อคอมพวิ เตอร์กบั คอมพวิ เตอร์โดยผ่านพอร์ตไออาร์ดเี อ ซ่ึงเป็ นการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะใกล้

10 2.ไมโครเวฟ เป็ นสื่อกลางในการสื่อสารทม่ี ีความเร็วสูง ใช้ สาหรับการเช่ือมต่อระยะไกลโดยการส่ งสัญญาณคลนื่ แม่เหลก็ ไฟฟ้ าไปในอากาศพร้อมกบั ข้อมูลท่ีต้องการส่ง และ ต้องมสี ถานีทที่ าหน้าทส่ี ่งและรับข้อมูล และเน่ืองจาก สัญญาณไมโครเวฟจะเดนิ ทางเป็ นเส้นตรงไม่สามารถเลยี้ ว ตามความโค้งของผวิ โลกได้ จงึ ต้องมีการต้งั สถานีรักส่ง ข้อมูลเป็ นระยะ และส่งข้อมูลต่อกนั ระหว่างสถานี จนกว่า จะถงึ สถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะต้งั อยู่ในทสี่ ูง เช่น ดาดฟ้ า ตกึ สูง หรือยอดเขา เพอื่ หลกี เลยี่ งการชนสิ่งกดี ขวาง ในแนวการเดนิ ทางของสัญญาณ

3.คลน่ื วทิ ยุ เป็ นสื่อกลางทใี่ ช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดย 11สามารถส่งในระยะทางได้ท้งั ใกล้และไกล โดยมตี วั กระจายสัญญาณ (broadcast) ส่งไปยงั ตวั รับสัญญาณ และใช้คลนื่ วทิ ยใุ นช่วงความถี่ต่างๆ กนั ในการส่งข้อมูล4) ดาวทยี มสื่อสาร พฒั นาขึน้ มาเพอ่ื หลกี เลยี่ งข้อจากดั ของสถานีรักส่งไมโครเวฟบนผวิ โลกโดนเป็ นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ ในการส่งสัญญาณต้องมสี ถานีภาคพนื้ ดนิ คอยทาหน้าทรี่ ับและส่งสัญญาณขึน้ ไปบนดาวเทยี ม

12เครือข่ายคอมพวิ เตอร์ เป็ นการเช่ือมต่อคอมพวิ เตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกนั เพอ่ื ให้สามารถใช้ข้อมูลทรัพยากรร่วมกนั ได้ เช่นสามารถใช้เคร่ืองพมิ พ์ร่วมกนั สามารถใช้ฮาร์ดดสิ ก์ร่วมกนั1) เครือข่ายส่วนบุคคล หรือแพน เป็ นเครือข่ายทใี่ ช้ส่วนบุคคล เช่น การเชื่อมต่อคอมพวิ เตอร์กบั โทรศัพท์มอื ถือ การเชื่อมต่อพดี เี อกบั เคร่ืองคอมพวิ เตอร์ซ่ึงการเชื่อมต่อแบบนีจ้ ะอยู่ในระยะใกล้ และมีการเช่ือมต่อแบบไร้สาย

13 2) เครือข่ายเฉพาะที่ หรือแลน เป็ นเครือข่ายทใ่ี ช้ในการ เชื่อมโยงคอมพวิ เตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ทอ่ี ยู่ในพนื้ ที่ เดยี วกนั หรือใกล้เคยี งกนั เช่น ภายในบ้าน ภายในสานักงาน และภายในอาคาร สาหรับการใช้งานภายในบ้านน้ันอาจเรียก เครือข่ายประเภทนีว้ ่า เครือข่ายทพ่ี กั อาศัย ซ่ึงอาจใช้การ เชื่อมต่อแบบใช้สายหรือไร้สาย 3) เครือข่ายนครหลวง หรือแมน เป็ นเครือข่ายที่ใช้เช่ือมโยง แลนทอ่ี ย่หู ่างไกลออกไป เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่าง สานักงานทอ่ี าจอยู่คนละอาคารและมรี ะยะทางไกลกนั การ เช่ือมต่อเครือข่ายชนิดนีอ้ าจใช้สายไฟเบอร์ออพตกิ

144) เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน เป็ นเครือข่ายทีใ่ ช้ในการเชื่อมโยงกบั เครือข่ายอนื่ ทอี่ ย่ไู กลกนั มาก เช่น เครือข่ายระหว่างจังหวดั หรือระหว่างภาครวมไปถึงเครือขายระหว่างประเทศ ลกั ษณะของเครือข่าย1) เครือข่ายแบบรับ-ให้บริการ หรือไคลเอนท์/เซิร์ฟเวอร์ จะมีเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ทเี่ ป็ นเครื่องให้บริการต่างๆ เช่น บริการเวบ็ และบริการฐานข้อมูล

15 2) เครือข่ายระดบั เดยี วกนั เครื่องคอมพวิ เตอร์สามารถเป็ นได้ ท้งั เครื่องให้บริการและเครื่องรับบริการในขณะเดยี วกนั การใช้ งานส่วนใหญ่มกั ใช้ในการแบ่งปันข้อมูล เช่น เพลง ภาพยนตร์ โปรแกรม และเกม รูปร่ างเครือข่ าย การเช่ือมต่อคอมพวิ เตอร์หรืออปุ กรณ์รับส่งข้อมูลท่ี ประกอบกนั เป็ นเครือข่ายทมี่ กี ารเชื่อมโยงถงึ กนั ในรูปแบบ ต่างๆ ตามลกั ษณะทางกายภาพทเ่ี รียกว่ารูปร่างเครือข่าย โดยทว่ั ไปรูปร่างเครือข่ายสามารถแบ่งออกตามลกั ษณะของ การเชื่อมต่อได้ 4 รูปแบบคอื 1. เครือข่ายแบบบัส 2. เครือข่ายแบบวงแหวน 3. เครือข่ายแบบดาว 4. เครือข่ายแบบแมช

16โพรโทคอล การเชื่อมต่อระหว่างคอมพวิ เตอร์ และอุปกรณ์เครือข่ายทผี่ ลติ จากผู้ผลติ หลายรายผ่านทางระบบเครือข่ายชนิดต่างๆ กนั ไม่สามารถเช่ือมต่อโดยตรงกนั ได้ เช่น การติดต่อส่ือสารระหว่างเมนเฟรมของบริษัทไอบีเอม็ ไม่สามารถตดิ ต่อสื่อสารกนั ได้โดยตรงกบั เครื่องแมคอนิ ทอชของบริษัทแอปเปิ ล ดงั น้ันต้องมกี ารเปลย่ี นรูปแบบของข้อมูลทส่ี ่งและกาหนดมาตรฐานท้งั ด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพอ่ื ให้อปุ กรณ์สามารถตดิ ต่อสื่อสารกนั ได้โดยมอี งค์กรกลาง เช่น IEEEISO และ ANSI เป็ นผู้กาหนดมาตรฐานขนึ้ มา ทซี ีพ/ี ไอพี เป็ นโพรโทคอลท่ีใช้ในการส่ือสารในระบบอนิ เทอร์เน็ต โดยมีการระบุผู้รับผู้ส่งในเครือข่ายและจัดการแบ่งข้อมูลเป็ นชนิ้ เลก็ ๆ ท่เี รียกว่าแพก็ เกต็(packet) ส่งผ่านไปในอนิ เทอร์เน็ต

17 ไวไฟ เป็ นสื่อกลางในการติดต่อสื่อสาร ไวไฟเกดิ จากการ รวมกลุ่มกนั ของผู้ผลติ อุปกรณ์ เพอ่ื ทดสอบว่าอปุ กรณ์ทผ่ี ลติ ขึน้ ทางานได้ตามมาตรฐานของ IEEE 802.11 โดยเคร่ือง คอมพวิ เตอร์และอปุ กรณ์ทไี่ ด้รับการรับรองจากไวไฟ จะ สามารถตดิ ต่อสื่อสารถึงกนั ได้ ไออาร์ดี เป็ นโพรโทคอลใช้เช่ือมคอมพวิ เตอร์กบั อปุ กรณ์ ส่ือสารแบบไร้สายระยะใกล้ และไม่มสี ่ิงกดี ขวาง โดยใช้ แสงอนิ ฟราเรดในการตดิ ต่อสื่อสาร บลทู ูธ มวี ตั ถุประสงค์เพอื่ ให้ผ้ใู ช้งานคอมพวิ เตอร์สามารถ ตดิ ต่อสื่อสารกบั อปุ กรณ์ต่อพ่วงไร้สายอนื่ ๆ เช่น เคร่ืองพมิ พ์ เมาส์ คยี ์บอร์ด พดี เี อ โทรศัพท์เคลอื่ นท่ี และหูฟัง เข้าด้วยกนั ได้โดยสะดวก

อุปกรณ์สื่อสาร 18 ทาหน้าทร่ี ับและส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งและรับข้อมูลโดยมกี ารส่งผ่านทางส่ือกลางดงั กล่าวมาแล้ว สัญญาณทสี่ ่งออกไปอาจอย่ใู นรูปแบบดจิ ทิ ลั หรือแบบแอนนะลอ็ ก ขนึ้ อย่กู บัอปุ กรณ์ทใี่ ช้ในการตดิ ต่อส่ือกลางทใ่ี ช้ในการเช่ือมต่อ1) โมเดม็1.1) โมเดม็ แบบหมุนโทรศัพท์ เป็ นโมเดม็ ทใี่ ช้ต่อเข้ากบั ผู้ให้บริการอนิ เทอร์เน็ตผ่านทางสายโทรศัพท์ การเชื่อมต่อใช้วธิ ีการหมุนโทรศัพท์ตดิ ต่อไปยงั ผ้ใู ห้บริการอนิ เทอร์เน็ต1.2) ดจิ ิทลั โมเดม็ เป็ นโมเดม็ ทใี่ ช้รับและส่งข้อมูลผ่านสายเช่ือมสัญญาณแบบดจิ ิทลั การเชื่อมต่อโมเดม็ แบบนีใ้ ช้ไม่จาเป็ นต้องหมุนโทรศัพท์ไปทผ่ี ู้ให้ผ้บู ริการอนิ เทอร์เน็ต โดยโมเดม็ จะทาการเชื่อมต่อให้อตั โนมตั เิ มอื่ การใช้งาน

19 2) การ์ดแลน เป็ นอุปกรณ์ทเ่ี ช่ือมระหว่างคอมพวิ เตอร์กบั สายตวั นาสัญญาณทาให้คอมพวิ เตอร์สามารถรับและส่ง ข้อมูลกบั ระบบเครือข่ายได้ ในอดตี เป็ นอุปกรณ์เสริมทใี่ ช้ต่อ เพม่ิ เข้ากบั เมนบอร์ดของเครื่องคอมพวิ เตอร์ 3) ฮับ เป็ นอุปกรณ์ทร่ี วมสัญญาณทม่ี าจากอุปกรณ์รับส่งหรือ เครื่องคอมพวิ เตอร์หลายๆ เคร่ืองเข้าด้วยกนั ข้อมูลทร่ี ับส่งผ่าน ฮับจากเครื่องหนึ่งจะกระจายไปยงั ทุกสถานีทีต่ ่ออย่บู นฮับน้ัน ดงั น้ันทุกสถานีจะรับสัญญาณข้อมูลทกี่ ระจายมาได้ท้งั หมด แต่จะเลอื กคดั ลอกเฉพาะข้อมูลทสี่ ่งมาถึงตนเท่าน้ัน

204) สวติ ช์ เป็ นอุปกรณ์รวมสัญญาณทม่ี าจากอปุ กรณ์รับส่งหรือคอมพวิ เตอร์หลายเคร่ืองเช่นเดยี วกบั ฮับ แต่มขี ้อแตกต่างคอืการรับส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ตัวหน่ึง จะไม่กระจายไปยงั ทุกจุดเหมอื นฮับ5) อุปกรณ์จัดเส้นทาง เป็ นอปุ กรณ์ทใี่ ช้งานในการเชื่อมโยงเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกนั ดงั น้ันจึงมเี ส้นทางการเข้าออกของข้อมูลได้หลายเส้นทาง อปุ กรณ์ปลายทาง อุปกรณ์จัดเส้นทางจะหาเส้นทางทเ่ี หมาะสมให้ เพอ่ื นาส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายต่าง ไปยงั อุปกรณ์ปลายทางตามทร่ี ะบุไว้

21 ตัวอย่างการติดต้ังแลนภายในบ้าน การติดต้งั แลนภายในบ้านอย่างง่าย สามารถทาได้ โดยเช่ือมต่อคอมพวิ เตอร์อย่างน้อยสองเคร่ืองเข้าด้วยกนั โดย ผ่านสวติ ช์ และทาการปรับการต้ังค่าของโพรโทคอลการ สื่อสารทเี่ กย่ี วข้อง เช่น ทอี่ ยู่ ไอพขี องคอมพวิ เตอร์แต่ละ เครื่อง จะทาให้คอมพวิ เตอร์สามารถสื่อสารข้อมูลกนั ได้ และ ถ้าต้องการเชื่อมต่อแลนดังกล่าวเข้ากบั อนิ เทอร์เน็ต จะต้อง ทาการเชื่อมต่อสวติ ช์เข้ากบั อุปกรณ์จัดเส้นทาง จากน้ัน ผ้ใู ช้งานจะสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์จัดเส้นทางเข้า กบั อนิ เทอร์เน็ตได้โดยขอใช้บริการจากผู้ใช้บริการอนิ เทอร์เน็ต