e-fern3

ระบบเครอื ขา่ ยคอมพิวเตอร์ จดั ทาโดย นางสาว สภุ สั สร จะเกดิ ทรัพย์ เลขท่ี 10ระดับชัน้ ปวส. 1 แผนกเทคโนโลยสี ารสนเทศ กลุ่ม2 เสนอ อาจารย์ ทวีศักด์ิ หนูทิมวทิ ยาลัยอาชีวศึกษานครศรีธรรมราช ปีการศึกษา 1/2561

HubฮับคืออะไรHub (ฮับ) หรือบางทีก็เรียกว่า Repeater (รีพีตเตอร์) คือ อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อกลุ่มของคอมพิวเตอร์ Hubมีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุกเฟรมท่ีได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งไปยังทุก ๆ พอร์ตที่เหลือ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับ Hub จะแชร์ Bandwidth (แบนด์วิธ) หรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย ฉะน้ันย่ิงมีคอมพิวเตอร์เชอื่ มต่อเข้ากับ Hub มากเทา่ ใด ย่ิงทาให้ Bandwidth ตอ่ คอมพิวเตอรแ์ ต่ละเครือ่ งลดลง ในทอ้ งตลาดปัจจุบันมี Hub หลายชนิดจากหลายบริษัท ข้อแตกต่างระหว่าง Hub เหล่านี้ก็เป็นจาพวกพอร์ต สายสัญญาณท่ีใช้ประเภทของเครือข่าย และอัตราข้อมลู ที่ Hub รองรบั ได้อุปกรณ์ที่ทางานในระดับ layer 1 (เลเยอร์ 1) ซึ่งเป็น layer เก่ียวข้องกับเรื่องของการส่งสัญญาณออกไปสู่ สื่อกลางท่ีใช้ในการส่ือสาร รวมไปถึงเร่ืองของการเข้ารหัสสัญญาณเพื่อที่จะส่งออกไปเป็นค่าต่างๆในทางไฟฟ้า และ เป็นlayer ที่กาหนดถึง การเช่ือมต่อต่างๆท่ีเป็นไปในทาง physical hub (ฟิสซิเคิลฮับ) น้ัน จะทางานในลักษณะของการทวนสัญญาณ หมายถึงว่า จะทาการทาซ้าสัญญาณน้ันอีกคร้ังซ่ึงเป็นคนละอย่างกับการขยายสัญญาณนะครับ พอทาแล้วก็จะส่งออกไปยังเครือข่ายท่ีเชอื่ มตอ่ อย่โู ดยจะมหี ลักวา่ จะส่งออกไปยงั ทกุ ๆ port (พอร์ท)ปกรณ์ที่ใช้เป็นศูนย์กลาง การเชื่อมต่อเครือข่ายของระบบ (แลน) แบบอินเตอร์เน็ต มีลักษณะเป็นกล่องสี่เหลย่ี มอุปกรณ์ Hub รองรับความเร็วได้ 100 Mbps (เมกะบิตเพอเซคเคินด์) และมีการเช่ือมตอ่ คอมพิวเตอร์10 เครอ่ื ง ความเร็วของคอมพวิ เตอรแ์ ตล่ ะตัวในการรบั ส่งขอ้ มูล จะเหลือแค่ 10 Mbps เทา่ น้ัน ฮับ ทำงำนอย่ำงไรเม่ือใดท่ีมีคอมพิวเตอรภ์ ายในเครือขา่ ยตอ้ งการส่งข้อมูล ฮับทาจะหนา้ ทีใ่ นการทาสาเนาข้อมลู และสง่ ไปยงั อปุ กรณ์ตา่ งๆ ภายในเครือข่าย ไม่ใชแ่ คค่ อมพวิ เตอร์ แตร่ วมถึงอปุ กรณอ์ น่ื ๆ ด้วยเช่น เคร่ืองพมิ พ์ เปน็ ตน้ เรยี กว่าส่งข้อมลู ไปทง้ั หมด และถา้ ข้อมลู นเ้ี ปน็ ของอปุ กรณ์ใดอุปกรณน์ ้ันก็จะรบั เองอัตโนมัติและจดุ ด้อยของฮบั ทีค่ วรทราบคือ เวลามีอปุ กรณใ์ ดสง่ ข้อมลู ในเครอื ขา่ ยผ่านฮบั อุปกรณ์อ่ืนๆจะตอ้ งรอให้การส่งสมบูรณ์ก่อนเปรียบเทยี บได้กบัถนน One-Way หา้ มสง่ ข้อมูลสวนทางกนั

กำรใช้งำน Hub1. การทางานของ Physical layerHub เปน็ อุปกรณ์ที่ไม่มีความซบั ซอ้ นถา้ เทยี บกบั Switchเพราะการทางาน เป็นเพียงแค่ repeater ที่มีหลาย portทางานโดย repeating bits ทไ่ี ดร้ ับจาก port หนึง่ ไปยังอีกport หนึ่ง โดยจะคอยตรวจสอบ packet ในระดบั physical layerไม่ใหเ้ กิดการชนกัน (Jam signal) ภายใน hub/repeater ไมม่ ีmemory สาหรับเก็บขอ้ มูล โดย packet จะถูก retransmitถา้ เกดิ packet lost ก่อนที่ปลายทางจะได้รับ2. เชื่อมตอ่ กนั ระหว่าง hub ด้วยกันเน่ืองจากความสามารถในการตรวจสอบการชนกันของ packet และ ขนาดของ network ที่เชื่อมด้วย hubน้ันมีจากัด (สาหรับ switch แล้วไม่มีข้อจากัดนี้) ด้วยความเร็ว 10 Mb/s สามารถทาได้ด้วย hub แต่สาหรบั 100 Mb/s ขึ้นไปค่อนข้างยากแลว้ ต้องเปลย่ี นไปใช้ switch แทน3. Fast Ethernet100 Mb/s hub และ repeater มดี ว้ ยกนั 2 ระดบั (Class)  Class I: สญั ญาณ delay สงู สุด 140 bit (00Base-TX, 100Base-FX, 100Base-T4)  Class II: สัญญาณ delay สงู สดุ 92 bit (ใช้ 2 hub ใน 1 domain)4. Dual-speed hubก่อนหน้านี้ switch มีราคาแพง hun จึงถูกใช้งาน และ อุปกรณ์อื่นเองก็รองรับเพียงแค่ 10 Mb/s แต่ถ้ามีอุปรณ์ที่รองรับสูงกว่าน้ัน ก็จะใช้งานได้เพียง 10 Mb/s เช่นกัน จึงได้มีการคิดค้น dual-speed hub ที่ทาbridge 10 Mb/s และ 100 Mb/s แยก port กันออกมา แต่ก็ยังคงเรียกว่า Hub เพราะ traffic ที่วิ่งกันยังเชอื่ มต่อดว้ ย speed เท่าเดิม ไม่เหมอื น switch5. Gigabit Ethernet hubมีการทา repeater hub ในระดับ Gigabit Ethernet ออกมา แต่การตลาดของสินค้าไม่ประสบความสาเร็จเน่อื งจากถกู แทนท่ีด้วย Switch ไปเรียบรอ้ ยแล้ว

Switchswitch เป็นอุปกรณ์ในระบบ computer network เช่นเเดียวกับ Hub ทาหน้าท่ีเช่ือมต่ออุปกรณ์ อื่นๆเข้าด้วยกันในระบบ โดยอาศัยการทา packet switching ซึ่งจะ รับ, ประมวลผล และส่งข้อมูลต่อไปยังปลายทาง เพียงแค่หน่ึง หรือ หลาย port ไม่ใช่การ broadcast ไปทุก portเหมอื นกบั hubSwitch จะมีด้วยกันหลาย port มีการระบุท่ีอยู่ (address) ประมวลผลก่อนท่ีจะ ส่งข้อมูลต่อไปในระดับ data link layer (layer 2) ใน OSImodel บาง switch สามารถประมวลผลในระดับ network layer (layer3) ซ่ึงจะเป็นความสามารถในการทา routing ซ่ึงมักจะใช้งานกับ IPaddress เพื่อทา packet forwarding เรามันจะเรียกว่า L3-Switch หรือmultilater switchคุณสมบตั ิของ Switchเป็นอปุ กรณ์ อเิ ล็กทรอนิค ทีเชอ่ื อปุ กรณ์ network เขา้ ดว้ ยกัน โดยอาศัยสาย cable ต่อเข้ากบั port แตล่ ะอุปกรณ์ และยังสามารถจัดการเชื่อมต่อระหว่าง network ได้ อุปกรณ์แต่ละตัวท่ีต่อเข้ากับ switch จะได้รับnetwork address เป็นตัวบอกตัวตนของแต่ละอุปกรณ์ เพ่ือให้การส่งข้อมูล packet ไปถึงได้ถูกต้องและเจาะจง อีกทัง้ ยังเปน็ การเพม่ิ ความปลอดภัยให้กับ network1. การทางานของ switchSwitch ทางานในระดับ data link layer (layer 2) มีการแบ่ง collision domain ของแต่ละ port เพื่อให้สามารถส่งข่อมูลหากันได้ในเวลาเดียวกันโดยไม่ชนกันได้ แต่ด้วยคุณสมบัติ half duplex mode ทาให้ portเดียวกันทาหน้าท่ี ส่ง หรือ รับ ข้อมูลได้อย่างใดอย่างนึงเท่านั้นในช่วงเวลาน้ัน แต่ถ้าอุปกรณ์ที่ต่อรองรับfull duplex mode กจ็ ะสามารถส่งและรับข้อมูลไดใ้ นเวลาเดียวกัน

2. การใชง้ าน switchNetwork switch มีบทบาทใน Ethernet local area networks (LANs) อย่างมาก ต้ังแต่ระบบ ขนาดกลางจนถึงขนาดใหญ่ LAN จะประกอบด้วย switch จานวนหนึง ท่ีทาหน้าท่ีจัดการระบบ network เช่นSmall office/home office (SOHO) อาจจะใช้ switch เพียงตัวเดียว รวมถึง office ขนาดเล็ก หรือ ที่พักอาศัย ซึ่งสุดท้ายแล้วอาจจะนาไปเชื่อมตอ่ กับ router เพ่ือใช้ในการเชอ่ื มต่อ ineternet หรือ ทา Voice overIP (VoIP)3. Microsegmentationการแบ่ง segment ที่ใช้ใน bridge หรือ switch (router) เพ่ือแบ่ง collision domain ขนาดใหญ่ออกเป็นขนาดเล็ก เพื่อลดการชนกันของ packet รวมถึงเพ่ิม throughput ให้กับ network ในการทางานข้ันสูงอุปกรณ์แต่ละตัวจะได้รับการเชื่อมต่อ port ของตัวเอง ซึ่งแต่ละ port จะแยก collision domain เป็นของตัวเอง ซึ่งทาให้แต่ละ อุปกรณ์สามารถใช้งาน bandwidth ต่างกันตามการรองรับได้อีกท้ังยังทา Full-duplexmode ได้ ประเภทของ Switch L1-Switch: ทางานระดับ Physical layer ทาหน้าที่เช่นเดียวกับ hub เป็นเหมือน repeater ทา หนา้ ท่ี broadcast ข้อมูลไปทุกๆ port ทาให้ติดขอ้ จากันเรอ่ื งความเรว็ L2-Switch: ทางานระดับ Data link later ทาหน้าท่ีเป็น network bridge ซ่ึง switch ส่วนใหญ่ จะเปน็ แบบนี้ มปี ระสทิ ธิภาพสงู กว่า hub หรือ L1-switch L3-Switch: ทางานระดับ Network layer ทาหน้าท่ีเป็น router มีคุณสมบัติ IP multicast ส่ง ข้อมูลใหเ้ ปน็ group ได้

Hub กับ SWITCH แตกต่ำงกันอย่ำงไร?Hub จะส่งข้อมูลท่ีเข้ามาไปยังทุกๆ พอร์ตของ Hub ยกเว้นพอร์ตท่ีข้อมูลดังกล่าวเข้ามายัง Hub ในขณะที่Switch จะทาการเรียนรู้อุปกรณ์ท่ีต่อกับพอร์ตต่างๆ ทาให้ Switch สง่ ข้อมูลไปยังพอร์ตท่มี ีเคร่ืองปลายทางอยู่เท่านั้น ไม่ส่งไปทุกๆ พอร์ตเหมือนกับ Hub ซึ่งส่งผลให้ปริมาณข้อมูลภายในระบบเครือข่ายไม่มากเกินความจาเป็น Hub เป็นเพียงตัวขยายสัญญาณข้อมูล (Repeater) เท่าน้ัน ในขณะท่ี Switch จะมีการทางานที่ซบั ซอ้ นกว่า, มกี ารเรียนร้อู ุปกรณท์ ี่เช่อื มต่อ, การตดั สินใจสง่ ขอ้ มลู ออกไปพอร์ตใดปจั จุบันในท้องตลาดที่จาหน่ายอยู่ ส่วนใหญ่จะเป็นอุปกรณ์ Switch กนั หมดแล้ว เน่ืองจากมคี ุณสมบัตทิ ่ีดกี ว่าHub และอุปกรณ์ Switchในท้องตลาดจะมีอยู่ 2 ประเภท คือ Managed Switch และ Unmanaged Switchโดยประเภท Managed Switch จะมีคุณสมบัติพิเศษท่ีสามารถบริหารจัดการได้บนอุปกรณ์ อาทิ การจัดการด้าน VLAN (Virtual LAN) และอ่นื ๆ เปน็ ต้น

repeater ในระบบ LAN โดยท่วั ไปนั้นยิ่งคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องอยู่ไกลกันมากเท่าไร สัญญาณที่ส่งถึงกันก็จะเริ่มเพี้ยน และจางลงจนหายไปในท่ีสุด ซ่ึงเม่ือสายท่ีต่อกันระหว่างเคร่ืองคอมพิวเตอร์มีความยาวเกินกว่าที่มาตรฐานกาหนด ก็จะต้องมีการเพ่ิมอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า รีพีตเตอร์ ขึ้นมาเพ่ือทาหน้าท่ีทวนสัญญาณ คือชว่ ยขยายสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งบนสาย LAN ให้แรงขึ้นและจัดรูปสัญญาณท่ีเพี้ยนไปให้กลับเหมอื นเดมิ จากน้ันจึง คอ่ ยสง่ ต่อไป แต่ข้อจากัดของรีพีตเตอร์ คือ มันจะทางาน ในระดับต่า โดยไม่สนใจสัญญาณที่ส่งว่าเป็นข้อมูล อะไร จากไหนถึงไหน รู้แต่ว่าถ้ามีสัญญาณเข้ามาทาง ฟากหนึ่งก็จะขยายแล้วส่งต่อออกไปยังอีกฝากหนึ่งให้ เสมอ ไม่สามารถกลั่นกรองสัญญาณที่ไม่จาเป็น ออกไปได้ ดังนั้นรีพีตเตอร์จึงไม่ได้มีส่วนช่วยจัดการ จราจรหรือลดปริมาณข้อมูลที่ส่งออกมาบนเครือข่าย LAN ฮับท่ีใช้ในระบบ LAN ตามมาตรฐานอีเทอร์เน็ตแบบ 10Base-T และ 100Base-T ก็จัดเป็นอปุ กรณท์ ี่ทางานในลักษณะเดียวกับรีพีตเตอร์ด้วย Bridgeเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเช่ือมต่อเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน ซึ่งดูแล้วคล้ายกับเป็นสะพานเช่ือมสองฟากฝั่งเขา้ ดว้ ยกนั ด้วยเหตนุ ้ีจึงเรียกอปุ กรณ์นี้ว่า “ บริดจ์” ซึง่ แปลว่าสะพานเครือข่ายสองเครือข่ายท่ีนามาเช่ือมต่อกันจะต้องเป็นเครือข่ายชนิดเดียวกัน และใช้โปรโตคอลในการรับส่งข้อมูลเหมือนกัน เช่น ใช้ในการเช่ือมต่อเครือข่ายตามมาตรฐานอีเทอร์เน็ตสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน หรือต่อ TokenRing สองเครอื ขา่ ยเขา้ ดว้ ยกัน

บริดจ์ช่วยลดปริมาณข้อมูลบนสาย LAN ได้บ้าง โดยบริดจ์จะแบ่งเครือข่ายออกเป็นเครือข่ายย่อย และกรองข้อมูลเท่าท่ีจาเป็นเพื่อส่งต่อให้กับเครือข่ายย่อยท่ีถูกต้องได้ หลักการทางานของบริดจ์จะพิจารณาจากหมายเลขของเครื่องหรือ Media Access Control address (MAC address) ซ่ึงเป็นที่อยู่ท่ีฝังมาในฮาร์ดแวร์ของการ์ดLAN แตล่ ะการ์ด ซึง่ จะไม่ซ้ากนั แตล่ ะหมายเลขจะมีเพยี งการด์ เดยี วในโลกบริดจ์จะมีการทางานในระดับชั้นท่ี 2 คือ Data Link Layer ของ โมเดล OSI คือ มองข้อมูลที่รับส่งกันเปน็ packet แลว้ เท่าน้ัน โดยไม่สนใจโปรโตคอลที่ใช้ส่ือสาร บริดจ์จะตรวจสอบข้อมูลท่ีสง่ โดยพิจารณาจากท่ีอยขู่ องผรู้ ับปลายทาง ถา้ พบว่าเปน็ เคร่อื งท่ีอย่คู นละฟากของเครือข่ายกจ็ ะขยายสัญญาณ (เช่นเดียวกับรีพตี เตอร์)แล้วจงึ คอ่ ยส่งต่อให้ แต่จะไมส่ นใจวา่ การส่งใหถ้ งึ เครอื่ งปลายทางจะใช้เส้นทางใดการติดต้ังบริดจ์จะคล้ายกับการติดตั้ง Hub ซ่ึงไม่จาเป็นต้องปรับแต่งค่าต่างๆ ที่มีอยู่ สามารถต่อใช้งานได้ทันที แต่ก็อาจจะกาหนดตัวแปรของค่าที่ใช้ควบคุมบริดจ์ได้ถ้าต้องการ ซึ่งไม่ยากมากนัก ผู้ดูแลเครือข่ายขนาดเล็กๆ ก็สามารถทาเองได้ ในปัจจุบันระบบเครือข่ายเริ่มนิยมใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า สวิตช์(switch) ซ่ึงทางานในลกั ษณะเดียวกบั บริดจ์นั่นเอง

RouterRouter คืออะไรRouter คือ อุปกรณ์ที่ทาหน้าที่เชื่อมต่อระบบเครือข่ายอย่างหน่ึง ซ่ึงถ้าแปลความหมายคาว่า Route ก็คือถนน น่ันเอง ดังน้ัน การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้วย Router ทาให้เราสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าหนึ่งเครอ่ื งในเวลาเดยี วกนั ซึ่ง Router น้ันจะมซี อฟต์แวร์ที่ใช้ในการ ควบคุมกา รทางานเ รียกว่า InternetworkOperating System (IOS) และตัว Router จะมีช่องที่ใช้เสียบต่อสายสัญญาณเรียกว่า Port LAN ซ่ึงโดยทั่วไปมักมี4 Ports หรอื มากกวา่ ใน Router 1 ตวัหน้าที่หลักของ Router คือการหาเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูลที่ดีท่ีสุด และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ทั้งนี้ Router สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายที่ใช้ส่ือสัญญาณหลายแบบแตกต่างกันได้ไม่ว่าจะเป็นEthernet, Token Rink หรือ FDDI ทั้งๆท่ีในแต่ละระบบจะมี packet เป็นรูปแบบของตนเองซึ่งแตกต่างกันโดยโปรโตคอลท่ีทางานในระดับบนหรือ Layer 3 ข้ึนไปเช่น IP, IPX หรือ AppleTalk เมือ่ มีการสง่ ข้อมูลก็จะบรรจุขอ้ มูลน้นั เป็น packet ในรปู แบบของ Layer 2 คือ Data Link Layer เมื่อ Router ได้รับข้อมูลมาก็จะตรวจดูใน packet เพ่ือจะทราบว่าใช้โปรโตคอลแบบใด จากนั้นก็จะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากตารางRouting Table ว่าจะต้องส่งข้อมูลน้ีไปยังเครือข่ายใดจึงจะต่อไปถึงปลายทางได้ แล้วจึงบรรจุข้อมูลลงเป็นPacket ของ Data Link Layer ท่ีถกู ต้องอกี ครงั้ เพอ่ื สง่ ตอ่ ไปยงั เครือข่ายปลายทางคุณสมบตั ิของ Router 1 .ทาหน้าที่คลา้ ย Swich ทาใหเ้ ชื่อมต่อไดห้ ลายเครื่องพร้อมกนั 2. บางรุน่ รองรบั การทางาน Wire หรือ Wireless 3. เป็น ADSL Modem ในตัว (เฉพาะบางรุ่นเทา่ น้ัน) 4. Firewall /IPsec VPN (รองรับการเชอ่ื มต่อทางไกลแบบมี security) 5. Antivirus (รนุ่ ใหมๆ่ ของ Router บางรุ่น จะมี antivirus program ฝงั อย่ดู ว้ ย)

Gatewayความหมายของ Gatewayเกตเวย์ Gateway หมายถึง จุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทาหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง ๆ บนเครือข่ายอนิ เตอร์เน็ต ในความหมายของ router (เร้าเตอร์) ระบบเครือขา่ ยประกอบดว้ ย node (โหนด)ของ เกตเวย์gateway และ node ของ host (โฮส) เคร่ืองคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย และคอมพิวเตอร์ท่ีเคร่ืองแม่ข่ายมฐี านะเปน็ node แบบ host สว่ นเครือ่ งคอมพวิ เตอรท์ ่ีควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย หรือผู้ใหบ้ ริการอินเตอรเ์ นต็ คอื node แบบ เกตเวย์ gatewayลักษณะกำรทำงำนของ เกตเวย์ GATEWAYเกตเวย์ Gateway เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ท่ีเช่ือมต่อเครือข่ายต่างประเภทเข้าด้วยกัน เช่น การใช้เกตเวย์ในการเชื่อมต่อเครือข่าย ทีเ่ ปน็ คอมพิวเตอร์ประเภทพีซี (PC) เข้ากับคอมพวิ เตอรป์ ระเภทแมคอินทอช (MAC) เป็นต้นซ่ึงเกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกันโดยสามารถเชอื่ มต่อ LAN หลายๆ เครือขา่ ยที่ใช้โปรโตคอลตา่ งกัน และใช้ส่ือสง่ ข้อมูลตา่ งชนิดกนั ไดอ้ ย่างไม่มีขีดจากดั