เครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

       เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกตามการเชื่อมโยงได้เป็น 4 ชนิด ดังนี้

       1) เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal Area Network : PAN) เป็นเครือข่ายที่ใช่ส่วนบุคคล ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบไร้สายในระยะใกล้ เช่น เช่น Bluetooth ตัวอย่าง เช่น การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง PDA กับ Desktop โดยมีระยะทางไม่เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps)การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ 

         2) เครือข่ายเฉพาะที่ หรือ (Local Area Network : LAN) เป็นเครือข่ายขนาดเล็กซึ่งเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารที่อยู่ในท้องที่บริเวณเดียวกันเข้าด้วยกัน เช่น ภายในอาคาร หรือภายในอง๕การที่มีระยะทางไม่ไกลมากนัก

         3) เครือข่ายนครหลวง หรือแมน (Metropolitan Area Network : MAN) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงแลนที่อยู่ห่างกัน เช่น ระหว่างสำนักงานที่อยู่คนละอาหาร ระบบเคเบิลทีวีตามบ้านในปัจจุบัน เป็นต้น โดยมีลักษณะการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีระห่างไกลกันในช่วง 5-40 กิโลเมตร ผ่านสายสื่อสารประเภทสายใยแก้วนำแสงสายโคแอกเชียล หรืออาจใช้คลื่นไมโครเวฟ

          4)  เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน (Wide Area Network : WAN) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ในระยะห่างไกล มีการติดต่อสื่อสารกันในบริเวณกว้าง เช่น เชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ 

โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (TOPOLOGY)

1) โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส (bus topology)
         โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส จะประกอบด้วย สายส่งข้อมูลหลัก ที่ใช้ส่งข้อมูลภายในเครือข่าย เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง จะเชื่อมต่อเข้ากับสายข้อมูลผ่านจุดเชื่อมต่อเมื่อมีการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องพร้อมกัน จะมีสัญญาณข้อมูลส่งไปบนสายเคเบิ้ล และมีการแบ่งเวลาการใช้สายเคเบิ้ลแต่ละเครื่อง 

          ข้อดี คือ ใช้สื่อนำข้อมูลน้อย ช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสียก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบโดยรวม 

          ข้อเสีย คือ การตรวจจุดที่มีปัญหา กระทำได้ค่อนข้างยาก และถ้ามีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมากเกินไป จะมีการส่งข้อมูลชนกันมากจนเป็นปัญหา

2) โครงสร้างเครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology) 
          โครงสร้างเครือข่ายแบบวงแหวนคือ ไมโครโปรเซสเซอร์ทุกเครื่องจะสื่อสารกันถายในเครือข่ายผ่านสายสัญญาณที่มีลักษณะเป็นวงแหวน สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์จะถูกส่งวิ่งไป รอบวงแหวนจนกระทั่งไปถึงยังเครื่องปลายทางโดยไม่จำเป็นต้องมีเครื่องเซิร์ฟเวอร์เป็นศูนย์กลาง โดยมีโทเคนซึ่งเป็นบิต แบบมีแบบแผนจะวิ่งไปรอบๆ วงแหวนทำหน้าที่พิจารณาว่าเครื่องใดในเครือข่ายจะ เป็นผู้ส่งสารสนเทศ

           ข้อดี  คือ  ข่าวสารจะเคลื่อนที่เป็นลำดับไปในทิศทางเดียว ขจัดปัญหาการชนกันของสัญญาณ

           ข้อเสีย  คือ ถ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย อาจทำให้ทั้งระบบหยุดทำงานได้

3) โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว (star topology)
          โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว ภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีจุกศูนย์กลางในการควบคุมการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรือ ฮับ (hub) การสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ จะสื่อสารผ่านฮับก่อนที่จะส่งข้อมูลไปสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ 
           ข้อดี คือ ถ้าต้องการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในระบบ 
           ข้อเสีย คือ ค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิ้ลจะค่อนข้างสูง และเมื่อฮับไม่ทำงาน การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบก็จะหยุดตามไปด้วย

องค์ประกอบของเครือข่าย ประกอบด้วย
- ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
- คอมพิวเตอร์ (Client Computer)
- เซอร์เวอร์ (Server)
- ฮับ (Hub)
- บริดจ์ (Bridge)
- เราท์เตอร์ (Router)
- เกตเวย์ (Gateway)
- โมเด็ม (Modem)
- เน็ตเวอร์คการ์ด (Network Card)
- ซอฟต์แวร์ (Software)
- ระบบปฏิบัติการของระบบเครือข่าย (Network Operating Sytems)
- แอบพลิเคชั่นของเครือข่าย (Network Application Sytems)

ตัวนำข้อมูล (Media Transmission)

             สาย Coaxial Cable หรือ สาย Coax นอกจากใช้ในระบบ Network แล้วยังสามารถ นำไปใช้กับระบบTV และMainframe ได้ด้วย สาย Coax นั้นเป็นสายที่ประกอบไปด้วยแกนของ ทองแดงหุ้มด้วยฉนวน และสายดิน (ลักษณะเป็นฝอย) หุ้มด้วยฉนวนบางอีกชั้นหนึ่ง ในปัจจุบันได้เปลี่ยนจากลวดทองแดงมาเป็นลวดเงินที่พันกันหลาย ๆ เส้นแทน ทั้งนี้เพื่อป้องกันการรบกวน ที่เรียกว่า "Cross Talk" ซึ่งเป็นการรบกวนที่เกิดจากสายสัญญาณข้างเคียง
             สาย Twisted Pair Cable เป็นสายส่งสัญญาณที่ประกอบไปด้วยสายทองแดง 2 เส้น ขึ้นไปบิดกันเป็นเกลียว (Twist)แล้วหุ้มด้วยฉนวน โดยแบ่งเป็น 2 แบบคือ แบบมี Shield และ แบบไม่มี Shield จะมีฉนวนในการป้องกันสัญญาณรบกวน หรือระบบป้องกันสัญญาณรบกวน โดยเรียกสาย Cable ทั้งสองนี้ว่า "Shielded Twisted Pair (STP)" และ "Unshielded Twisted Pair (UTP)"

             สาย Shielded Twisted Pair (STP) หรือที่เรียกว่า "สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน" เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า

             สาย Unshielded Twisted Pair (UTP) หรือที่เรียกว่า "สายคู่บิดเกลียว ชนิดไม่หุ้มฉนวน"

เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้น ทำให้สะดวก ในการโค้งงอ สาย UTP เป็นสายที่มีราคาถูกและ หาง่าย แต่ป้องกันสัญญาณรบกวน ได้ไม่ดีเท่ากับสาย STP 

             สาย Fiber Optic Cable เป็นสายใยแก้วนำแสงชนิดใหม่ ประกอบด้วยท่อใยแก้ว ที่มีขนาดเล็กและบางมากเรียกว่า "CORE"ล้อมรอบด้วยชั้นของใยแก้วที่เรียกว่า "CLADDING" อัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงถึง 565 เมกะบิตต่อวินาที หรือมากกว่า ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีมาก ขนาดของสายเล็กมากและเบามากแต่มีราคาแพง

             นอกจากการสื่อสารข้อมูลตามสายรูปแบบต่าง ๆ แล้ว ยังมีการส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission) ซึ่งเป็นการส่งข้อมูลผ่านบรรยากาศโดยไม่ต้องอาศัยสายส่ง สัญญาณใด ๆ เช่น ระบบไมโครเวฟ ดาวเทียมสื่อสาร โทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นต้น ซึ่งเป็น สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่แตกต่างกัน ทำให้การสื่อสาร ทำได้รวดเร็วและครอบคลุมทุกมุมโลก