บทที่ 5 ขวัญชนก129 พงศกร132 ออกแบบภายในปี 3 ภาคปกติ

วชิ า อินเทอรเ์ นต็ และพาณชิ ย์อเิ ลก็ ทรอนิกสพ์ ้ืนฐาน นางสาวขวัญชนก สบื สงิ คาน รหัสนักศกึ ษา 4631071141129 ออกแบบภายในปี 3 ภาคปกติ นายพงศกร โชติธนเจริญนยิ ม รหสั นักศกึ ษา 4631071141132 ออกแบบภายในปี 3 ภาคปกติ บทที่ 5 องคป์ ระกอบพน้ื ฐานของระบบเครอื ขา่ ยคอมพิวเตอร์ อภิปรายและตอบคาถามในหัวข้อดังต่อไปนี้ 1. องคป์ ระกอบพื้นฐานของระบบเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์มีอะไรบา้ ง จงอธบิ าย = องคป์ ะกอบพน้ื ฐานของระบบคอมพวิ เตอร์ มีดังน้ี 1.คอมพิวเตอร์ อย่างน้อย 2 เครื่องเชื่อมต่อกัน โดยมีคอมพิวเตอร์แม่ข่าย ที่ทาหน้าที่เป็นผู้ให้บริการ ทรัพยากร (Resources) ต่าง ๆ ซึ่งได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจา หน่วยความจาสารอง ฐานข้อมูล และ โปรแกรมต่าง ๆ เป็นต้น ในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) มักเรียกว่าคอมพิวเตอร์แม่ข่าย ในระบบเครือข่าย ระยะไกล ที่ใช้เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ หรือ มินิคอมพิวเตอร์เป็นศูนย์กลางของเครือข่าย เรานิยมเรียกว่า Host Computer และเรียกเครอื่ งท่ีรอรบั บริการวา่ ลูกขา่ ยหรือสถานงี าน 2. เน็ตเวิร์คการ์ด หรือ NIC (Network Interface Card) เป็นการ์ดที่ เสียบเข้ากับช่องบนเมนบอร์ดของ คอมพวิ เตอร์ ซ่ึงเป็นชดุ เช่ือมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ และเครือขา่ ย 3. สื่อกลางและอุปกรณ์สาหรับการรับส่งข้อมูล เช่น สายสัญญาณ สายสัญญาณที่นิยมใช้ในระบบ เครือข่าย เช่น สายโคแอ็กเชียล สายคู่บิดเกลียว และสายใยแก้วนาแสง เป็นต้น ส่วนอุปกรณ์เครือข่าย เช่น ฮับ สวิตช์ เราท์เตอร์ เกตเวย์ เปน็ ตน้ 4 . โปรโตคอล (Protocol) โปรโตคอลเป็นภาษาที่คอมพิวเตอร์ใช้ สือ่ สารกนั ผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่สามารถส่อื สารกันไดน้ น้ั จาเปน็ ต้องใชภ้ าษา หรือ โปรโตคอลเดียวกนั เช่น OSI TCP/IP IPX/SPX เป็นตน้ 5.ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการเครือข่าย หมายถึง ซอฟต์แวร์ที่ทาหน้าที่ จัดการระบบเครือข่ายของ คอมพิวเตอร์ เพื่อให้คอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่ออยู่กับเครือข่าย สามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้อย่าง ถูกต้อง และมีประสิทธิภาพ ทาหน้าที่จัดการด้านการรักษาความปลอดภัย ของระบบเครือข่าย และยังมีหน้าที่

ควบคุม การนาโปรแกรมประยุกต์ ด้านการติดต่อสื่อสาร มาทางานในระบบเครือข่ายอีกด้วย นับว่าซอฟต์แวร์ ระบบปฏิบัติการเครือข่าย มีความสาคัญต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์อย่างยิ่ง ตัวอย่าง ซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่ ระบบปฏิบัติการ Windows NT , Linux , Novell Netware , Windows XP ,Windows 2000 , Solaris , Unix เป็นต้น 2.ลักษณะการทางานของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อในการทางานระบบเครือข่าย คอมพิวเตอร์จะแบ่งเครื่อง คอมพิวเตอร์เป็น 2 ประเภท คอื ประเภทใดบ้าง = คอมพวิ เตอรจ์ ะแบ่งเคร่ืองคอมพวิ เตอร์เปน็ 2 ประเภท คือ 1.ประเภทที่ใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์ของเครือข่าย (Server Computer) หรือเรียกว่า คอมพิวเตอร์แม่ข่าย คือ คอมพิวเตอร์ที่ทาหน้าท่ีเป็นผู้ให้บริการทรัพยากร (resources) ต่าง ๆ ซ่ึงได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจาหลัก หน่วยความจาสารอง ฐานข้อมูล และโปรแกรมต่าง ๆ เป็นต้น ในระบบเครือข่ายท้องถ่ินหรือ เครือข่ายแลน (LAN) มักเรียกว่า คอมพิวเตอร์แม่ข่ายว่าเซิร์ฟเวอร์ (server) ในระบบเครือข่ายระยะไกล ที่ใช้ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer) หรือ มินิคอมพิวเตอร์ (mini computer) เป็นศูนย์กลางของ เครอื ข่าย นยิ มเรียกคอมพิวเตอร์แม่ข่ายวา่ โฮสตค์ อมพิวเตอร์(host computer) 2.ประเภทที่ใช้เป็นเครื่องลูกข่าย (Client) คอมพิวเตอร์ลูกข่าย หมายถึง เคร่ืองไมโครคอมพิวเตอร์ที่ เช่ือมต่อกับเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์ ท่าหน้าที่เป็นสถานปี ลายทางหรือสถานีงาน ท่ีไดร้ ับการบริการจากคอมพิวเตอร์ แม่ข่าย เรียกว่าเป็นคอมพิวเตอร์ลูกข่าย ในระบบเครือข่ายท้องถ่ินมักมีหน่วยประมวลผลหรือซีพียู(Central Processing Unit : CPU) ของตนเอง ในระบบที ใช้เมนเฟรมคอมพิวเตอร์เป็นศูนย์กลาง เรียกสถานีปลายทางว่า เครอ่ื งปลายทาง (terminal) ประกอบดว้ ยจอภาพและแปน้ พมิ พ์เท่าน้นั ไม่มหี น่วยประมวลกลางของตวั เอง ตอ้ งใช้ หนว่ ยประมวลผลของเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ 3. ให้นักศึกษาอธิบายหน้าทข่ี องอุปกรณเ์ หลา่ นี้ 3.1 แลนการ์ด ทาหน้าท่อี ะไร = แลนการ์ด (LAN Card) หรือ เน็ตเวิร์คการด์ เปน็ จดุ เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และระบบเครือข่าย ส่วนใหญ่จะ เรียกว่า NIC (Network Interface Card) อุปกรณ์นี้จะทาหน้าที่แปลงข้อมูลเป็นสัญญาณที่สามารถ ส่งไปตามสายสัญญาณหรือส่ือแบบอ่ืนได้ ปัจจบุ นั นี้มกี าร์ดหลายประเภท ซ่งึ ถกู ออกแบบให้ใชก้ บั เครือข่ายประเภท

ตา่ งๆ เช่น อีเธอรเ์ น็ตการด์ โทเคนรงิ การ์ด เป็นต้น การ์ดแตล่ ะประเภทอาจใช้ได้กบั สายสญั ญาณบางชนิดเท่านั้น หรืออาจจะใช้ไดก้ ับสญั ญาณหลายชนดิ 3.2 ฮบั (Hup) ทาหนา้ ที่อะไร = ฮบั (Hub) ทาหน้าท่เี ป็นศูนย์กลางในการกระจายข้อมลู ไปยังเคร่ืองอน่ื ๆ ในระบบเครอื ข่าย สัญญาณท่ี ส่งมาจากฮับจะกระจายไปยังทุกเครื่องที่ต่ออยู่กับฮับ ซึ่งแต่ละเครื่องจะเลือกรับเฉพาะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนเอง เท่านั้น ในการกระจายข้อมูลไปยังเครื่องอื่นๆ เป็นการเชื่อมต่อของเครือข่ายแบบดาว (Star) โดยปกติใช้เป็นจุด รวมการเชื่อมต่อสายสัญญาณระหว่าง File Server กับ Workstation ต่าง ๆ ความเร็วของฮับมีหน่วยเป็น Megabit persecond (Mbps) โดยเร่ิมต้นท่ี 10 Mbps จนถึงความเร็ว100 Mbps 3.3 รีพีตเตอร์ (Repeater) ทาหนา้ ทอี่ ะไร = เครื่องทวนสัญญาณ (repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทาหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งต่อออกไปยัง อุปกรณ์ต่ออื่น เหตุที่ต้องใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณ เนื่องจากการส่งสัญญาณไปในตัวกลางที่เป็นสายสัญญาณนั้น เมอ่ื ระยะทางมากขน้ึ แรงดันของสัญญาณจะลดลงเรื่อย ๆ ทาใหไ้ ม่สามารถส่งสัญญาณในระยะทางไกลๆ ได้ ดังนั้น การใชอ้ ุปกรณ์ทวนสญั ญาณจะทาใหส้ ามารถสง่ สัญญาณไปได้ไกลข้นึ โดยสัญญาณไม่สญู หาย 3.4 บรดิ จ์ (Bridge) ทาหนา้ ท่ีอะไร = บริดจ์ (bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน โดยจะต้องเป็นเครือข่ายที่ใช้ โพรโทคอลเดียวกัน ซึ่งมีความสามารถมากกว่าฮับและอุปกรณ์ทวนสัญญาณ คือ สามารถกรองข้อมูลที่ส่งต่อได้ โดยการตรวจสอบว่า ข้อมลู ท่ีสง่ นั้นปลายทางอยู่ที่ใด หากเคร่อื งปลายทางอยภู่ ายในเครือข่ายเดียวกันกับเครื่องส่ง กจ็ ะส่งขอ้ มูลนั้นไปในเครือข่ายเดยี วกันเท่านั้น ไม่ส่งไปยงั เครือข่ายอนื่ 3.5 เราต์เตอร์ (Router) ทาหน้าที่อะไร = เราเตอร์ (Router) เปน็ อปุ กรณ์ในระบบเครือขา่ ยท่ที าหนา้ ที่เปน็ ตัวเช่ือมโยงให้เครือข่ายที่มขี นาดหรือ มาตรฐานในการส่งข้อมูลต่างกัน สามารถติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ เราเตอร์จะทางานอยู่ในชั้น Network หน้าทีข่ องเราเตอรก์ ็คอื ปรับโปรโตคอล ( Protocol ) (โปรโตคอล เปน็ มาตรฐานในการสอื่ สารข้อมลู บน เครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์) ทีต่ า่ งกันให้สามารถสอื่ สารกันได้ 3.6 เกตเวย์ (Gateway) ทาหน้าทอ่ี ะไร

= เกตเวย์ (gateway) เป็นอุปกรณ์ที่ทาหน้าที่เชื่อมต่อเครอื ข่ายต่างๆ เข้าด้วยกันไม่ว่าเครือข่ายนั้นจะใช้ โพรโทคอลตัวใดก็ตาม เนื่องจากเกตเวย์สามารถแปลงรูปแบบแพ็คเก็ตของโพรโทคอลหนึ่งไปเป็นรูปแบบของอีก โพรโทคอลหนึ่งได้ เพอ่ื ให้เหมาะสมกับการใช้งานในเครอื ข่าย 4. สายสัญญาณทใี่ ชเ้ ป็นมาตรฐานในระบบเครือขา่ ยคอมพวิ เตอร์มีก่ปี ระเภท อะไรบา้ ง = สายสญั ญาณทใี่ ชเ้ ปน็ มาตรฐานในระบบเครือข่ายคอมพวิ เตอร์มี 3 ประเภท ดงั นี้ 1. สายโคแอกเชียล (coaxial) สายโคแอกเชียลเป็นตัวกลางเช่ือมโยงที่มีลักษณะเช่นเดยี วกับสายทวี ที ีม่ ี การใช้งานกันมาก ไม่ว่าในระบบเครือข่ายเฉพาะที่ ในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสายโทรศัพท์หรือการส่ง ข้อมูลสัญญาณวีดิทัศน์สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทัล และชนิ ด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายโคแอกเชียลจะมีฉนวนหุ้มป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนอ่ืน ๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ทาให้สายแบบนีม้ ีช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้กว้างถงึ 500 Mhz จึงสามารถสง่ ข้อมูลดว้ ยอตั ราส่งสูง 2.สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) สายคู่บิดเกลียว แต่ละคู่สายทองแดงจะถูกพันกันตามมาตรฐานเพื่อ ลดการรบกวนจากคล่นื แม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดยี วกันหรือจากภายนอก สาหรับอัตราการ ส่งข้อมูลผา่ นสายคู่บิดเกลยี วจะข้ึนอยู่กบั ความหนาของสายด้วย กลา่ วคอื สายทองแดงท่ีมเี ส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากาลังแรงได้และสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางได้ไกล หลายกโิ ลเมตรซง่ึ มี 2 ชนดิ คือ 2.1. สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP)สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้ม ฉนวนเป็นสายค่บู ิดเกลียวทหี่ มุ้ ด้วยฉนวนช้ันนอกทห่ี นาเพื่อป้องกันการรบกวนของคล่นื แมเ่ หล็กไฟฟ้า 2.2. สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair :UTP)สายคู่บิดเกลียวชนิด ไม่หุม้ ฉนวนเป็นสายคู่บิดเกลียวทหี่ ุ้มด้วยฉนวนชัน้ นอกทีบ่ างทาให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกัน การรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟา้ ไดน้ ้อยกวา่ ชนดิ แรก 3.สายใยแก้วนาแสง (Fiber Optic) เปน็ สายท่ีใชแ้ สงเปน็ สญั ญาณ และแก้ว หรอื พลาสตกิ ใส เปน็ ส่ือนา สัญญาณ ในขณะที่สายคู่เกลียวบิดและสายโคแอ็กเชียลใช้ สัญญาณไฟฟ้าและโลหะเป็นสื่อ ข้อเสียของ สายสัญญาณประเภทโลหะ คือ จะถูกรบกวนจากแหล่งคลื่นแมเ่ หล็กไฟฟ้าต่างๆ ได้ง่าย เช่น ฟ้าผ่า มอเตอร์ไฟฟ้า เป็นต้น แต่สายใยแก้วนาแสงใช้สัญญาณแสง ดังนั้นจึงไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงทาให้สายใยแก้วนา

แสงสามารถส่งข้อมูลได้ในอัตราสูงและระยะไกลกว่า แต่การผลิต การติดตั้ง และดูแลรักษาจะยุ่งยาก และราคา แพงกว่าสายที่เป็นโลหะ ดังนั้น สายใยแก้วนาแสงจึงเหมาะสาหรับลิงค์ท่ีต้องการแบรนด์วธิ สูง และมีความเชื่อถือ ไดส้ งู เหมาะสาหรับการสง่ ข้อมูล ระยะไกล เชน่ ลงิ ค์หลกั (Backbone) ของระบบเครือขา่ ยเส้นใยนาแสง เป็นการ ใช้แสงเคลอ่ื นท่ีไปในท่อแกว้ ซง่ึ สามารถส่งข้อมลู ดว้ ยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมลู สูงมาก ปัจจุบันถ้าใช้ เส้นใยนาแสงกับระบบอเี ธอร์เนต็ จะใชไ้ ด้ด้วยความเรว็ 10 เมกะบิต ถ้าใชก้ ับ FDDI จะใช้ได้ดว้ ยความเรว็ สูงถึง 100 เมกะบติ 5. โปรโตคอล (Protocol) หมายถึงอะไร ปจั จบุ ันโปรโตคอลใดท่ีนยิ มใชท้ ี่สดุ = โปรโตคอล (Protocol) หมายถึง ข้อกาหนดหรือข้อตกลงในการส่ือสารระหว่างคอมพิวเตอร์ หรือภาษา สื่อสารที่ใช้เป็น ภาษา กลางในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ดว้ ยกัน การที่เครื่องคอมพิวเตอร์ท่ีถูกเชื่อมโยงกัน ไว้ในระบบจะสามารถติดต่อสื่อสารกันได้นั้น จาเป็นจะต้องมีการสื่อสารที่เรียกว่า โปรโตคอล ( Protocol) เช่นเดียวกับคนเราที่ต้องมีภาษาพูดเพื่อให้สื่อสารเข้าใจกันได้ โปรโตคอลช่วยให้ระบบคอมพิวเตอร์สองระบบ ที่ แตกต่างกันสามารถสอ่ื สารกนั อย่างเข้าใจได้ คอื ข้อตกลงที่กาหนดเกี่ยว กับการส่อื สารระหว่างเคร่ืองคอมพิวเตอร์ ต่างๆ ทั้งวิธีการส่งและรับข้อมูล วิธีการตรวจสอบข้อผิดพลาดของการส่งและรับข้อมูล การแสดงผลข้อมูลเมื่อส่ง และรับกนั ระหวา่ งเครอ่ื งสองเครื่อง ดังน้ันจะเหน็ ได้วา่ โปรโตคอลมีความสาคญั มากในการสื่อสารบนเครือข่าย หาก ไม่มีโปรโตคอลแล้ว การสอื่ สารบนเครอื ข่ายจะไมส่ ามารถเกดิ ข้นึ ได้ ประเภทของ Network Protocols มดี ังน้ี 1.Communication Protocol (โปรโตคอลด้านการสื่อสาร) : ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลขัน้ พ้ืนฐาน เชน่ TCP/IP และ HTTP 2.Management Protocol (โปรโตคอลด้านการจัดการ) : มีหน้าที่ดูแลรักษา และบริหารเครือข่ายผ่าน โปรโตคอล เช่น ICMP และ SNMP 3.Security Protocol (โปรโตคอลด้านความปลอดภัย) : ช่วยปกป้องข้อมูลจากการถูกโจมตีจากอาชญา กรไซเบอร์ เช่น HTTPS, SFTP และ SSL ปัจจุบันโปรโตคอลที่นิยมใช้มากที่สุด คือ โปรโตคอล TCP/IP (Transmission Control/ Internet Protocol) ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่ใช้ในระบบอินเทอร์เน็ตซึ่งเป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก นอกจากโปรโตคอลนี้แล้วยังมีโปรโตคอลอื่นๆ ที่นิยมใช้กันอยู่ เช่น โปรโตคอล IPX/SPX (Internet Packet

Exchange/ Sequenced Packet Exchange) ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่พัฒนาโดยบริษัทโนเวลล์ สาหรับใช้กับ ระบบปฏิบัติการเน็ตแวร์ (Netware) โปรโตคอล TCP/IP เป็นชื่อเรียกของชุดโปรโตคอลที่สาคัญ มีการใช้งานกัน อย่างแพร่หลายตามการขยายตัวของอินเทอร์เนท/อินทราเนท ความจริงแล้วโปรโตคอล TCP/IP เป็นกลุ่มของ โปรโตคอล หลายตัวที่ประกอบกันเป็นชุดให้ใช้งานโดยมีคาเต็มว่าTransmission Control Protocol /Internet Protocol ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีโปรโตคอลประกอบกันทางาน 2 ตัว คือ TCP และ IP ตัวอย่างของกลุ่มโปรโตคอลใน ชุดของ TCP/IP ที่เราพบและใช้งานบ่อยๆ ( ส่วนใหญ่จะไม่ได้ใช้งานโดยตรง แต่จะใช้งานผ่านแอพพลิเคชั่นต่างๆ หรือท างานโดยอ้อม เช่น Internet Protocol, Address Resolution Protocol(ARP) ,Internet Control Message Protocol (ICMP) ,User Datagram Protocol (UDP) ,Transport Control Protocol (TCP) แ ล ะ Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) โปรโตคอลท่ีมบี ทบาทสาคญั ในการทางานในเครือข่ายอินเทอร์เนทคือ Internet Protocol (โปรโตคอล IP) เนื่องจากเมื่อโปรโตคอลอื่นๆต้องการส่งผ่านข้อมูลข้ามเครือข่ายในอินเทอร์ เนทนั้น จะต้องอาศัยการผนึกข้อมูล ไปกับโปรโตคอล IP ที่มีกลไกการระบุเส้นทาง ผ่าน Gateway หรือ Router เพอื่ นาขอ้ มลู ไปยงั เครอื ข่ายและเครื่องปลายทางทถ่ี ูกต้อง เนอ่ื งจากกลไกการระบุเสน้ ทางจะทางานท่โี ปรโตคอล IP เท่านั้นและด้วยเหตุนี้เราจึงเรียก ว่าเป็นโปรโตคอลที่มีความสามารถในการระบุเส้นทางการส่งผ่านของข้อมูลได้ (Routable) การที่เครื่องคอมพิวเตอร์จะสามารถสื่อสารกันได้จาต้องมีการระบุแอดเดรสที่ไม่ซ้ากัน เพราะ ไม่เช่นนั้นข้อมูลที่ส่งอาจจะไม่ถึงปลายทางได้ ซึ่งแอดเดรสจะมีข้อกาหนดมาตรฐาน ซึ่งในการใช้งานโปรโตคอล TCP/IP ที่เชอ่ื มโยงเครือข่ายนี้ จะเรียกว่า IP Address ( Internet Protocol Address )