วิชาการสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ( Computer Network ) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกันด้วยสายเคเบิล หรือสื่ออื่นๆ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลแก่กันและกันได้ในกรณีที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เป็นศูนย์กลาง เราเรียกคอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลางนี้ว่า โฮสต์ (Host) และเรียกคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่เข้ามาเชื่อมต่อว่า ไคลเอนต์ (Client)ระบบเครือข่าย (Network) จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อการติดต่อสื่อสาร เราสามารถส่งข้อมูลภายในอาคาร หรือข้ามระหว่างเมืองไปจนถึงอีกซีกหนึ่งของโลก ซึ่งข้อมูลต่างๆ อาจเป็นทั้งข้อความ รูปภาพ เสียง ก่อให้เกิดความสะดวก รวดเร็วแก่ผู้ใช้ ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความสำคัญ และจำเป็นต่อการใช้งานในแวดวงต่างๆ

แล้วทำไมเราถึงต้องใช้เครือข่าย หรือระบบคอมพิวเตอร์เครือข่าย การที่เรานำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกัน เราจะสามารถใช้ประโยชน์จากระบบ หรือระบบสามารถทำอะไรได้บ้าง ทำให้ใช้ทรัพยากร ของเครื่องคอมพิวเตอร์ ร่วมกันได้ (Resources Sharing) ซึ่งเป็นการช่วย ประหยัดค่าใช้จ่าย และเพิ่มความสะดวก ในการใช้งาน เช่น การใช้พื้นที่บนฮาร์ดดิสก์ และเครื่องพิมพ์ร่วมกันสามารถบริหารจัดการการทำงานของคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง ได้จากศูนย์กลาง (Centralized Management) เช่น สร้างเวิร์กกรุป กำหนดสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล และสามารถทำการ สำรองข้อมูล ของแต่ละเครื่องได้ สามารถทำการสื่อสาร ภายในเครือข่าย (Communication) ได้หลายรูปแบบ เช่น อีเมล์, แชท (Chat), การประชุมทางไกล (Teleconference), และ การประชุมทางไกล แบบเห็นภาพ (Video Conference)มีระบบรักษาความปลอดภัย ของข้อมูล บนเครือข่าย (Network Security) เช่นสามารถ ระบุผู้ที่มีสิทธิ์เข้าถึงข้อมูล ในระดับต่างๆ ป้องกันผู้ที่ไม่ได้รับอนุญาติ เข้าถึงข้อมูล และให้การคุ้มครอง ข้อมูลที่สำคัญ ให้ความบันเทิงไม่รู้จบ (Entertainment) เช่น สามารถสนุกกับ การเล่นเกมส์ แบบผู้เล่นหลายคน หรือที่เรียกว่า มัลติ เพลเยอร์(Multi Player) ที่กำลัง เป็นที่นิยมกันอยู่ในเวลานี้ได้

ใช้งานอินเทอร์เน็ตร่วมกัน (Internet Sharing) เพียงต่อเข้าอินเทอร์เน็ต จากเครื่องหนึ่งในเครือข่าย โดยมีแอคเคาท์เพียงหนึ่งแอคเคาท์ ก็ทำให้ผู้ใช้อีกหลายคน ในเครือข่ายเดียวกัน สามารถใช้งานอินเทอร์เน็ตได้ เสมือนกับมีหลายแอคเคาท์ ฯลฯ

ความสำคัญของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

หลายคนเกิดความสงสัยว่าทำไม Network จึงได้กลายมาเป็นระบบที่ใช้งาน กันมากที่สุด และเติบโต ได้อย่างรวดเร็ว ในอุตสาหกรรม ของ คอมพิวเตอร์ สิ่งนี้เป็นคำถาม ที่เราจะ ได้มาศึกษา คำตอบด้วยกัน

Network นั้นอธิบายได้อย่างง่ายๆก็คือ เป็นระบบที่นำเอา PC หรือ เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่ละเครื่องมาต่อ เชื่อม กันด้วยกล วิธีทางระบบคอมพิวเตอร์ ประโยชน์ของการนำคอมพิวเตอร์มาต่อเชื่อมกันนั้น มีหลายประการอาทิเช่น

- สามารถใช้ทรัพยากร (Resource) ที่มีราคาสูงร่วมกันได้ เช่น Harddisk,Printer ฯลฯ เป็นต้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายทางด้าน Hardware ลงไปได้มาก

- สามารถนำระบบ Network ไปเชื่อมต่อหรือเป็นประตูทางผ่าน (Gateway) เพื่อเข้าสู่คอมพิวเตอร์ระบบอื่นได้ เช่น Minicomputer,ฯลฯ

- ประหยัดค่าใช้จ่ายทางด้าน Software เนื่องจากสามารถติดตั้ง Software ที่เป็นแบบ "Network" โดยราคาแบบ Network นั้นจะถูกกว่าการซื้อ Software มาติดตั้งที่Harddisk ของ PC แต่ละเครื่อง รวมทั้งเป็นการง่ายต่อการบำรุงรักษา(Maintenance) เช่น การ Update Software ที่ทุกๆเครื่อง ทำให้เสียเวลาเป็นอันมาก

- User สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เนื่องจากข้อมูลของUser จะเก็บอยู่ใน Harddisk ตัวเดียวกันหมด นอกจากนั้นUser สามารถนั่งทำงานที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ใด้ ก็สามารถเรียกใช้ข้อมูลของตนเองได้เสมอ

- สามารถใช้งานโปรแกรมประเภท "Multiuser" ได้ (โปรแกรมที่ใช้งานได้หลายๆคนพร้อมกัน) เช่น E-Mail, Database และ Groupware

ระบบเครือข่าย (Network) จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อการติดต่อสื่อสาร เราสามารถส่งข้อมูลภายในอาคาร หรือข้ามระหว่างเมืองไปจนถึงอีกซีกหนึ่งของโลก ซึ่งข้อมูลต่างๆ อาจเป็นทั้งข้อความ รูปภาพ เสียง ก่อให้เกิดความสะดวก รวดเร็วแก่ผู้ใช้ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความสำคัญ และจำเป็นต่อการใช้งานในแวดวงต่างๆ

องค์ประกอบของเครือข่าย

คอมพิวเตอร์

แน่นอนที่สุด!! เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็จะต้องมีคอมพิวเตอร์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายนั้น ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่น หรือยี่ห้อเดียวกัน หรือประเภทเดียวกัน เราสามารถนำเครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุค เชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ

เช่น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ เทปสำรองข้อมูล หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ เป็นต้น โดยเมื่ออุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้ว ผู้ใช้ในเครือข่ายก็สามารถใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ได้โดยเรียกใช้ผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้เอง เช่น ส่งเอกสารไปพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์สำหรับเครือข่าย เป็นต้น

สายเคเบิล

สายเคเบิล คือ สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันมีอยู่หลายแบบด้วยกัน แต่ละแบบจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูล และราคาแตกต่างกันไป ส่วนการจะเลือกใช้สายเคเบิลแบบใดนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของเครือข่าย

คอนเน็กเตอร์ (connector)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน เมื่อเชื่อมเครือข่ายเข้าด้วยกันแล้ว คอมพิวเตอร์ทั้งสองเครือข่ายก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ เสมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน ตัวอย่างคอนเน็กเตอร์ที่พบเห็นกันโดยทั่วไป คือ บริดจ์ (bridge)

การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card: NIC)

สำหรับอุปกรณ์ชนิดนี้จะใช้เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล การ์ดนี้ส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเสียบลงบนเมนบอร์ด (mainboard) ส่วนพอร์ตในการต่อกับสายเคเบิลจะอยู่ทางด้านหลังเครื่องคอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์เครือข่าย

เมื่อเรานำเอาอุปกรณ์ต่างๆ มาเชื่อมต่อกันแล้ว ระบบเครือข่ายก็ยังจะทำงานไม่ได้ เครือข่ายจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ ซึ่งเป็นชุดโปรแกรมที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์ เพื่อทำให้ระบบปฏิบัติการรู้จักกับอุปกรณ์เครือข่ายนั้น นอกจากนี้ยังรวมถึงโปรแกรมระบบปฏิบัติการเครือข่ายซึ่งจะแตกต่างกับระบบปฏิบัติการทั่วไป และโปรแกรมต่างๆ ที่ใช้งานในเครือข่ายด้วย เช่น เวิร์ดโปรเซสเซอร์ สเปรดชีต โปรแกรมวาดภาพ หรือโปรแกรมสำหรับส่งข้อมูลหรือข้อความระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย เป็นต้น

ประเภทระบบเครือข่าย         

                               

   

 1. LAN (Local Area Network)

ระบบเครื่องข่ายท้องถิ่น เป็นเน็ตเวิร์กในระยะทางไม่เกิน 10 กิโลเมตร ไม่ต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ คือจะเป็นระบบเครือข่ายที่อยู่ภายในอาคารเดียวกันหรือต่างอาคาร ในระยะใกล้ๆ

2. MAN (Metropolitan Area Network)

ระบบเครือข่ายเมือง เป็นเน็ตเวิร์กที่จะต้องใช้โครงข่ายการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย เป็นการติดต่อกันในเมือง เช่น เครื่องเวิร์กสเตชั่นอยู่ที่สุขุมวิท มีการติดต่อสื่อสารกับเครื่องเวิร์กสเตชั่นที่บางรัก

3. WAN (Wide Area Network)

ระบบเครือข่ายกว้างไกล หรือเรียกได้ว่าเป็น World Wide ของระบบเน็ตเวิร์ก โดยจะเป็นการสื่อสารในระดับประเทศ ข้ามทวีปหรือทั่วโลก จะต้องใช้มีเดีย(Media) ในการสื่อสารขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย (คู่สายโทรศัพท์ dial-up / คู่สายเช่า Leased line / ISDN) (lntegrated Service Digital Network สามารถส่งได้ทั้งข้อมูล เสียง และภาพในเวลาเดียวกัน)

การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

http://irrigation.rid.go.th/rid15/ppn/Knowledge/Networks%20Technology/network8.htm

     ระบบเครือข่ายทำให้เกิดการสื่อสาร และการแบ่งปันการใช้ทรัพยากรระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะ หมายความรวมถึงการสื่อสาร และการแบ่งปันการใช้ข้อมูลระหว่างบุคคลด้วย ซึ่งทั้งหมดนี้คืองานของระบบเครือข่าย นั่นเอง

รูปแบบการใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายแบ่งตามลักษณะการทำงาน ได้เป็น 3 ประเภทคือ

1. ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง (Centrallized Networks)

2. ระบบเครือข่ายแบบ Peer-to Peer

3. ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server

1.ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง

    เป็นระบบที่มีเครื่องหลักเพียงเครื่องเดียวที่ใช้ในการประมวลผล ซึ่งจะตังอยู่ที่ศูนย์กลางและมีการเชื่อมต่อไปยังเครื่องเทอร์มินอลที่อยู่รอบๆ โดยการเดินสายเคเบิลเชื่อมต่อกันโดยตรง เพื่อให้เครื่องเครื่องเทอร์มินอลสามารถเข้าใช้งาน โดยส่งคำสั่งต่างๆ มาประมวลผลที่เครื่องกลาง ซึ่งมักเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรมประสิทธิภาพสูง ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลางจะมีราคาสูง และและไม่สามารถสนับสนุนระบบการประมวลผลแบบ Multiprocessor ได้ดีเท่ากับระบบเครือข่ายแบบ Client/Server ปัจจุบันระบบนี้จึงมีความนิยมในการใช้งานลดน้อยลง

 2.ระบบเครือข่าย Peer-to-Peer

    แต่ละสถานีงานบนระบบเครือข่าย Peer-to-Peer จะมีความเท่าเทียมกันสามารถที่จะแบ่งปันทรัพยากรให้แก่กันและกันได้ เช่นการใช้เครื่องพิมพ์หรือแฟ้มข้อมูลร่วมกันในเครือข่าย ในขณะเดียวกันเครื่องแต่ละสถานีงานก็จะมีขีดความสามารถในการทำงานได้ด้วยตัวเอง (Stand Alone) คือจะต้องมีทรัพยากรภายในของตัวเองเช่น ดิสก์สำหรับเก็บข้อมูล หน่วยความจำที่เพียงพอ และมีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลได้

   ข้อดีของระบบนี้คือ ความง่ายในการจัดตั้งระบบ มีราคาถูก และสะดวกต่อการบริหารจัดการ ซึ่งมักจะมอบเป็นภาระหน้าที่ของผู้ใช้ในแต่ละสถานีงานให้ รับผิดชอบในการดูแลพิจารณาการแบ่งปันทรัพยากรของตนเองให้กับสมาชิกผู้อื่นในกลุ่ม ดังนั้นระบบนี้จึงเหมาะสมสำหรับสำนักงานขนาดเล็ก ที่มีสถานีงานประมาณ 5-10 เครื่องที่วางอยู่ในพื้นที่เดียวกัน

    ข้อด้อยของระบบนี้คือ เรื่องการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เนื่องจากไม่มีระบบการป้องกันในรูปแบบของ บัญชีผู้ใช้ และรหัสผ่าน ในการเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ ของระบบ

3.ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server

    เป็นระบบเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูงและมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางมากกว่าระบบเครือข่ายแบบอื่นที่มีในปัจจุบัน ระบบ Client/Server สามารถสนับสนุนให้มีเครื่องลูกข่ายได้เป็นจำนวนมาก และสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้หลายแพลตฟอร์ม ระบบนี้จะทำงานโดยมีเครื่อง Server ที่ให้บริการ เป็นศูนย์กลางอย่างน้อย 1 เครื่อง และมีการบริหารจัดการทรัพยากรต่างๆ จากส่วนกลาง ซึ่งคล้ายกับระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลางแต่สิ่งที่แตกต่างกันก็คือ เครื่องที่ทำหน้าที่ให้บริการในระบบ Client/Server นี้จะเป็นเครื่องที่มีราคาไม่แพงมากซึ่งอาจใช้เพียงเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงในการควบคุมการให้บริการทรัพยากรต่างๆ นอกจากนี้เครื่องลูกข่ายยังจะต้องมีความสามารถในการประมวลผล และมีพื้นที่สำหรับจัดเก็บข้อมูลท้องถิ่นเป็นของตนเองอีกด้วย ระบบเครือข่ายแบบ Cleint/Server เป็นระบบที่มีความยืดหยุ่นสูง สนับสนุนการทำงานแบบ Multiprocessor สามารถเพิ่มขยายขนาดของจำนวนผู้ใช้ได้ตามต้องการ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มจำนวนเครื่อง Servers สำหรับให้บริการต่างๆ เพื่อช่วยกระจายภาระของระบบได้ ส่วนข้อเสียของระบบนี้ก็คือ มีความยุ่งยากในการติดตั้งมากกว่าระบบ Peer-to-Peer รวมทั้งต้องการบุคลากรเพื่อการบริหารจัดการระบบโดยเฉพาะอีกด้วย