Chapter 1

การสอ่ื สารขอ้ มูลและเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์

การสอ่ื สารขอ้ มูลและเครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์• การสอ่ื สารขอ้ มลู เป็นการส่งขอ้ มลู ขา่ วสารจากตน้ ทางไปยงั ปลายทางโดยผ่านช่องทางการสอ่ื สาร ทง้ั สอ่ื แบบทต่ี อ้ งใชส้ ายและไมใ่ ชส้ ายนอกจากนน้ั ยงั เก่ยี วขอ้ งกบั ชนิดของสญั ญาณ ประเภทของการ สง่ สญั ญาณขอ้ มลู วธิ กี ารสอ่ื สารขอ้ มลู ทศิ ทางการสอ่ื สารขอ้ มลู อปุ กรณแ์ ปลงสญั ญาณ วธิ กี ารแปลงสญั ญาณ• เครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอร์ เป็นการเช่อื มโยงคอมพวิ เตอรต์ งั้ แต่สองเคร่อื งข้นึ ไป เพอ่ื ตดิ ต่อสอ่ื สารแลกเปลย่ี นขอ้ มลู ระหวา่ ง กนั โดยทวั่ ไปจะประกอบดว้ ย ระบบคอมพวิ เตอร์ ช่องทางการสอ่ื สารขอ้ มลู และอปุ กรณท์ ใ่ี ชเ้ชอ่ื มต่อ นอกจากนน้ั ยงั มี แบบจาลองไอเอสโอ ซง่ึ เป็นระบบเปิดเพอ่ื เป็นแนวทางมาตรฐาน เพอ่ื ใหร้ ะบบเครอื ขา่ ยคอมพวิ เตอรต์ ่างระบบกนั ทางาน ร่วมกนั ได้

ความรูท้ วั่ ไปเกย่ี วกบั การสอ่ื สารขอ้ มูล• ก่อนทจ่ี ะมกี ารใชค้ อมพวิ เตอร์ การตดิ ต่อสอ่ื สารเพอ่ื สง่ ขอ้ มลู และขา่ วสารจะผ่านทางสอ่ื ต่างๆ เช่น ไปรษณีย์ โทรศพั ท์ วทิ ยุ หนงั สอื พมิ พ์ วารสาร เป็นตน้ สอ่ื เหลา่ น้เี ป็นสอ่ื หลกั ในการตดิ ต่อสอ่ื สารเป็นเวลานาน• ยุคแรกการนาคอมพวิ เตอรม์ าใชง้ าน การทางานทกุ อย่างจะเป็นแบบรวมศูนย์ นนั่ คอื จะมคี อมพวิ เตอรซ์ ง่ึ เป็นเคร่อื งหลกั ทางานทศ่ี ูนยก์ ลาง งานต่างๆจะตอ้ งสง่ มาประมวลผลทศ่ี ูนยก์ ลาง• ยุคต่อมา พฒั นาเป็นระบบการประมวลผลทางไกล ซง่ึ จะประกอบดว้ ยเทอรม์ นิ ลั ทจ่ี ะเช่อื มต่อกบั คอมพวิ เตอรท์ ่ี ศูนยก์ ลาง ระบบน้ถี งึ แมว้ า่ จะมกี ารกระจายการใชง้ านของผูใ้ ชท้ อ่ี ยู่หา่ งไกล แต่ระบบการทางานก็ยงั รวมศูนยอ์ ยู่ท่ี คอมพวิ เตอรก์ ลางขององคก์ ารอยู่นนั่ เอง

ความรูท้ วั่ ไปเกย่ี วกบั การสอ่ื สารขอ้ มูล (ตอ่ )• เมอ่ื มกี ารนาไมโครคอมพวิ เตอรม์ าใชง้ าน ทาใหเ้กดิ การทางานแบบกระจายศูนยอ์ ย่างชดั เจนและแพร่หลายมากข้นึ ใน ขณะเดยี วกนั หากมงี านทซ่ี บั ซอ้ นและไมส่ ามารถทางานไดโ้ ดยไมโครคอมพวิ เตอรก์ ็สามารถทจ่ี ะประมวลผลภายใต้ คอมพวิ เตอรท์ ศ่ี ูนยก์ ลางได้ ซง่ึ จะเหน็ วา่ การทางานดงั กลา่ วเป็นรูปแบบการประมวลผลแบบกระจาย• ในช่วงแรก จะทางานเป็นเอกเทศโดยเป็นรูปแบบการทางานแบบกระจายศูนย์ นนั่ คอื ไมม่ กี ารเชอ่ื มโยงถงึ กนั จนกระทงั่ เกดิ ระบบแลน การทางานใดๆจะทาโดยเจา้ ของงานซง่ึ เป็นตน้ ทางของขอ้ มลู เพอ่ื การประมวลผล แต่ในขณะเดียวกนั ก็ สามารถเชอ่ื มโยงกบั ผูใ้ ชใ้ นจดุ ต่างๆทอ่ี ยู่หา่ งไกลกนั ได้ ทาใหก้ ารสอ่ื สารขอ้ มลู ในสานกั งานมคี วามสะดวกและเป็น เครอ่ื งมอื สาคญั ของการสอ่ื สารขอ้ มลู ในสานกั งานปจั จบุ นั น้ี

ความหมายของการสอ่ื สารโทรคมนาคมและการสอ่ื สารขอ้ มูล• การสอ่ื สารโทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถงึ การส่งผา่ นสญั ญาณ หรอื พลงั งาน ซง่ึ อาจจะเป็นขา่ วสาร หรอื ขอ้ มลู ในรูปแบบต่างๆ ระหวา่ งผูส้ ง่ และผูร้ บั ทอ่ี ยู่ห่างไกลกนั ในการส่งผ่านสญั ญาณจะอาศยั ช่องทางการสอ่ื สาร ขอ้ มลู ซง่ึ จะเป็นแบบใชส้ ายโดยใชล้ วดตวั นาฉนวน หรอื แบบไมใ่ ชส้ ายโดยสง่ สญั ญาณผา่ นชน้ั บรรยากาศ เช่น การ สอ่ื สารโดยการใชโ้ ทรศพั ท์ (tele+phone = การพดู ระยะไกล) การแพร่ภาพโทรทศั น์ (tele + vision = การดูระยะไกล) โทรเลข (tele + graph = การเขยี นทางไกล) เป็นตน้

ความหมายของการสอ่ื สารโทรคมนาคมและการสอ่ื สารขอ้ มูล (ตอ่ ) • การสอ่ื สารขอ้ มลู (Data communication) หมายถงึ การสง่ ขอ้ มลู หรอื ขา่ วสาร จากผูส้ ่งตน้ ทางไป ยงั ผูร้ บั ปลายทางทอ่ี ยู่หา่ งไกล โดยผ่านช่องทางการสอ่ื สารเพอ่ื เป็นสอ่ื กลางในการสง่ ขอ้ มลู ซง่ึ อาจจะ เป็นแบบใชส้ าย หรอื ไมใ่ ชส้ ายก็ได้ ส่วนขอ้ มลู หรอื ขา่ วสารนน้ั อาจจะเป็นขอ้ ความ เสยี ง ภาพเคลอ่ื นไหว หรอื ขอ้ มลู ทเ่ี ป็นมลั ตมิ เี ดยี ก็ได้ ดงั นนั้ การสอ่ื สารขอ้ มลู จงึ เป็นสว่ นหน่งึ ของการ สอ่ื สารโทรคมนาคม โดยเนน้ การสง่ ผ่านขอ้ มลู โดยใชร้ ะบบคอมพวิ เตอรแ์ ละเครอื ขา่ ยเป็นหลกั

องคป์ ระกอบของการสอ่ื สารขอ้ มูล• ผูส้ ง่ หรอื อปุ กรณ์สง่ ขอ้ มูล (Sender) • ขอ้ มูล (Data)• ผูร้ บั หรอื อปุ กรณ์รบั ขอ้ มลู (Receiver) • ขอ้ ความ (Text)• ข่าวสาร (Message) • รูปภาพ (Image)• ตวั กลาง (Medium) • เสียง (Voice)• โปรโตคอล (Protocol)• ซอฟตแ์ วร์ (Software)

ตวั อย่างการสอ่ื สารขอ้ มูล

ปจั จยั ท่คี วรคานึงถงึ ในการเลอื กตวั กลาง• อตั ราเรว็ ในการส่งผ่านขอ้ มลู (Transmission Rate)• ระยะทาง ระหวา่ งอปุ กรณท์ ต่ี อ้ งการเชอ่ื มต่อ• ค่าใชจ้ ่าย ซง่ึ เป็นค่าใชจ้ ่ายในการตดิ ตงั้ ค่าใชจ้ ่ายประจา และค่าบารุงรกั ษา• ความสะดวกในการตดิ ตง้ั บางพ้นื ทอ่ี าจเหมาะกบั การเดนิ สาย หรอื บางพ้นื ทอ่ี าจจะเหมาะกบั สอ่ื แบบไรส้ าย• ความทนทานต่อสภาพแวดลอ้ ม• วธิ ที ใ่ี ชใ้ นการสอ่ื สาร เช่นการสอ่ื สารขอ้ มลู แบบอนุกรม หรอื แบบขนาน ทศิ ทางทใ่ี ชส้ ่งขอ้ มลู เป็นแบบทางเดยี ว ก่งึ สอง ทาง หรอื แบบสองทาง เป็นตน้

ชนิดของสญั ญาณท่ใี ชใ้ นการสอ่ื สารขอ้ มูล• สญั ญาณอนาลอ็ ก (Analog Signal) สญั ญาณอนาลอ็ ก คอื สญั ญาณทอ่ี ยู่ในรูปแบบของคลน่ื (Waveform) ทม่ี คี วามต่อเน่อื งกนั (Continuous) มกี ารเปลย่ี นแปลงระดบั ของสญั ญาณข้นึ – ลงตามขนาดของสญั ญาณ (Amplitude) และมคี วามถ่ี (Frequency) ทเ่ี รยี กวา่ Hertz (Hz) ตวั อย่างของสญั ญาณอนาลอ็ ก เช่น เสยี งพดู (Voice) กระแสไฟฟ้าสลบั เป็นตน้

ชนิดของสญั ญาณท่ใี ชใ้ นการสอ่ื สารขอ้ มูล (ต่อ)• สญั ญาณดิจติ อล (digital Signal) สญั ญาณดจิ ติ อล หรอื เรยี กวา่ “สญั ญาณพลั ซ์ (Pulse Signal)” สญั ญาณทม่ี รี ะบบของสญั ญาณ เพยี ง 2 ระดบั คอื สูงและตา่ การเปลย่ี นระดบั สญั ญาณจะไมม่ คี วามต่อเน่อื งกนั (Discrete) โดย ปกตแิ ลว้ ระดบั สูงจะแทนดว้ ยตวั เลข 1 และระดบั ตา่ จะแทนดว้ ย 0

ชนิดของสญั ญาณท่ใี ชใ้ นการสอ่ื สารขอ้ มูล (ตอ่ )• ในการส่งขอ้ มลู เป็นสญั ญาณอนาลอ็ กนนั้ เมอ่ื ระยะทางในการสง่ ขอ้ มลู เพม่ิ ข้นึ เร่อื ย ๆ จะสง่ ผลใหพ้ ลงั งานของสญั ญาณ อ่อนลงเร่อื ย ๆ ดงั นน้ั ในการส่งสญั ญาณอนาลอ็ กทร่ี ะยะทางไกล ๆ จงึ จาเป็นตอ้ งมเี ครอ่ื งขยายสญั ญาณ (Amplifier) เพอ่ื เพม่ิ พลงั งานใหก้ บั สญั ญาณ แต่ขอ้ เสยี ของการใชเ้คร่อื งขยายสญั ญาณคือจะทาใหเ้กดิ สญั ญาณรบกวน (Noise) ดงั นน้ั จงึ จาเป็นตอ้ งใชว้ งจรกรองสญั ญาณ (Filter) เพอ่ื กรองเอาสญั ญาณรบกวนออก• ส่วนสญั ญาณดจิ ติ อลเมอ่ื เพม่ิ ระยะทางในการส่งข้นึ จะสง่ ผลใหส้ ญั ญาณดจิ ติ อลจางหายไป (เปลย่ี นจาก 1 เป็น 0) ดงั นนั้ จงึ จาเป็นตอ้ งใชเ้ครอ่ื งทวนสญั ญาณ (Repeater) ในการกูข้ อ้ มลู คนื มาแลว้ จงึ ส่งสญั ญาณออกไปใหม่

ประเภทของการรบั - สง่ สญั ญาณขอ้ มูล• แบบขนาน (Parallel Transmission) • รับส่งขอ้ มูลคร้ังละหลาย ๆ บิตพร้อมกนั • จานวนของสายส่ือสารเท่ากบั จานวนบิตของ ขอ้ มูลท่ี ตอ้ งการส่งไปแบบขนานกนั • เสียคา่ ใชจ้ ่ายมากกวา่ การรับส่งขอ้ มูลแบบอนุกรม •ไม่สามารถส่งไปในระยะทางท่ีไกล ๆ ไดเ้ น่ืองจาก ขอ้ มูลแต่ละบิตอาจจะไปถึงปลายทางไม่พร้อมกนั เร็วกวา่ การส่งแบบอนุกรม • นิยมใชใ้ นการรับส่งเพียงใกล้ ๆ เช่นการส่งขอ้ มูล ออกไปพิมพท์ ่ีเคร่ืองพมิ พเ์ ป็นตน้

ประเภทของการรบั - สง่ สญั ญาณขอ้ มูล (ตอ่ )• แบบอนุกรม (Serial Transmission) • รับส่งขอ้ มูลคร้ังละ 1 บิตเรียงตามลาดบั กนั ไป • ใชส้ ายส่ือสารเพยี งเส้นเดียวเท่าน้นั • สามารถส่งไปไดใ้ นระยะทางท่ีไกล ๆ • นิยมใชใ้ นการส่ือสารขอ้ มูลผา่ นทาง สายโทรศพั ท์ เมาส์ และ COM Port

ประเภทของการรบั - สง่ สญั ญาณขอ้ มูล (ตอ่ )• Asynchronous Transmission เพม่ิ บติ ควบคมุ Start Bit, Stop Bit และ Parity Bit เพอ่ื ใชแ้ บง่ ขอ้ มลู ออกมาเป็น 1 ตวั อกั ขระ (1 Character) ความเรว็ ในการรบั ส่งขอ้ มลู จะชา้ เน่ืองจากตอ้ งมกี ารเพม่ิ ทงั้ 3 บติ นน้ั ลงไปยงั ตวั อกั ขระทกุ ตวั พบการรบั ส่งขอ้ มลู แบบน้ไี ดใ้ นอปุ กรณท์ ม่ี คี วามเรว็ ในการรบั ส่งขอ้ มลู ตา่ เช่นโมเดม็ คยี บ์ อรด์ เป็น ตน้• Synchronous Transmission เพม่ิ ไบตท์ เ่ี ป็น Header Trailer และParity Bit ไวท้ ส่ี ่วนหวั และทา้ ยของแพค็ เก็ตขอ้ มูลทาใหส้ ามารถ รบั – ส่งขอ้ มลู ไดเ้ป็นจานวนมาก ซง่ึ การรบั ส่งขอ้ มลู นน้ั ทง้ั ฝงั่ รบั และฝงั่ ส่งจะตอ้ งทางานใหส้ อดคลอ้ ง โดยใชส้ ญั ญาณนาฬกิ า (Clock) ทม่ี คี วามถเ่ี ท่ากนั หากใชค้ วามถไ่ี มเ่ ท่ากนั จะทาใหก้ ารรบั - ส่งขอ้ มลู ผดิ พลาดวธิ นี ้จี ะเหมาะกบั ระบบทต่ี อ้ งมกี ารรบั – สง่ ขอ้ มลู ตลอดเวลา

ทศิ ทางของการสอ่ื สารขอ้ มูล• แบบทศิ ทางเดยี ว (Simplex Transmission) ผูส้ ง่ สามารถสง่ ขอ้ มลู ไดเ้พยี งทางเดยี วเทา่ นน้ั ผูร้ บั ไมส่ ามารถสง่ ขอ้ มลู ตอบกลบั มาได้ เช่น การกระจายเสยี งทางวทิ ยุและ การแพร่ภาพทางโทรทศั น์ เป็นตน้• แบบทางใดทางหน่ึง (Half-duplex Transmission) แต่ละฝ่ายสามารถรบั – สง่ ขอ้ มลู ไดแ้ ต่จะไม่สามารถทาไดใ้ นเวลาเดยี วกนั เช่น การใชว้ ทิ ยุสอ่ื สารของตารวจ กระดาน สนทนา (Web board) อเี มล์ เป็นตน้• แบบสองทศิ ทาง (Full-duplex Transmission) สามารถรบั ส่ง – ขอ้ มลู ไดพ้ รอ้ มกนั ทง้ั สองทาง ตวั อย่างเช่น การคยุ โทรศพั ท์ การสนทนาออนไลนใ์ นหอ้ งสนทนา (Chat Room) เป็นตน้

ทศิ ทางของการสอ่ื สารขอ้ มูล (ตอ่ )

ความรูท้ วั่ ไปเก่ยี วกบั เครอื ข่ายคอมพวิ เตอร์• ระบบเครอื ขา่ ย (Network) คอื กลมุ่ ของเทคโนโลยี (ประกอบดว้ ยฮารด์ แวร์ ซอฟตแ์ วร์ ตวั กลาง และอน่ื ๆ) ทส่ี ามารถ เช่อื มโยงเคร่อื งคอมพวิ เตอรเ์ ขา้ ดว้ ยกนั ทาใหเ้ครอ่ื งคอมพวิ เตอรเ์ หลา่ นนั้ สามารถตดิ ต่อสอ่ื สารกนั และเปลย่ี น สารสนเทศระหวา่ งกนั และใชแ้ หลง่ ขอ้ มลู ร่วมกนั แบบเรยี ลไทม์ (real time)• ในปจั จบุ นั องคก์ รบางองคก์ รใชร้ ะบบรวมศูนยก์ ลาง คอื ใชเ้ครอ่ื งเมนเฟรมและเคร่อื งเทอรม์ นิ ลั แต่ในขณะเดยี วกนั ระบบธุรกจิ และโรงเรยี นจานวนมากไดเ้ปลย่ี นจากระบบรวมศูนยก์ ลางเป็นระบบเครอื ขา่ ยแบบใชเ้คร่อื งพซี ี เพราะมคี วาม ยดื หยุ่นมากกวา่ การใชเ้ครอ่ื งเมนเฟรมร่วมกบั เครอ่ื งเทอรม์ นิ ลั

ประโยชนข์ องการใชร้ ะบบเครอื ข่าย• การใชง้ านพรอ้ มกนั ระบบเครอื ขา่ ยจะอนุญาตใหผ้ ูใ้ ชห้ ลายๆ คนใชโ้ ปรแกรมและขอ้ มลู ต่างๆ ไดใ้ นเวลาเดยี วกนั• การใชอ้ ปุ กรณ์รอบขา้ งรว่ มกนั ระบบเครอื ขา่ ยจะอนุญาตใหผ้ ูใ้ ชห้ ลายๆ คน ใชอ้ ปุ กรณต์ ่างๆ ในเครอื ขา่ ยร่วมกนั ได้ เช่น เคร่อื งพมิ พ์ เคร่อื งสแกนเนอร์ เป็นตน้• การสอ่ื สารสว่ นบคุ คล ระบบเครือขา่ ยสามารถทาใหผ้ ูใ้ ชต้ ดิ ต่อสอ่ื สารกนั ไดง้ า่ ยข้นึ• การสารองขอ้ มลู ท่งี า่ ยข้ึน ระบบเครือขา่ ยสามารถทาใหผ้ ูใ้ ชแ้ ละผูด้ ูแลระบบสารองขอ้ มลู ทส่ี าคญั ไดง้ า่ ย