บทเรียนที่ 5

ช่องทางการสื่อสารและอุปกรณ์สื่อสารในการเชื่อมโยงเครือข่าย

 

 

ช่องทางการสื่อสาร

 

          เทคโนโลยีการรับ-ส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้

  1. 1. เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย

           เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย แบ่งออกตามชนิดของสายสื่อสารได้ 3 ชนิดคือ

                   1.1 สายตีเกลียวคู่ หรือสายคู่บิดเกลียว (twisted pair cable) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดง 2 เส้นบิดกันเป็นเกลียว เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายข้างเคียงกันหรือจากภายนอก โดยทั่วไปใช้ส่งข้อมูลดิจิทัล ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลอยู่ที่ 100 เมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกิน 100 เมตร เนื่องจากมีราคาไม่แพงมาก จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง สายตีเกลียวคู่แบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ        

   

 

 

 

 

 

 

 

 

                             1.1 สายตีเกลียวคู่แบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดไม่หุ้มฉนวน (un-shielded twisted pair : utp) เป็นสายชนิดที่ไม่มีฉนวนหุ้มสาย ทำให้สะดวกในการโค้งงอ และราคาถูก

                             1.2 สายตีเกลียวคู่แบบป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดหุ้มฉนวน (shielded twisted pair : stp)เป็นสายชนิดที่มีฉนวนหุ้มสาย รองรับความถี่ได้มากกว่าสายแบบไม่มีฉนวนหุ้ม แต่มีราคาแพงกว่า

 

 

          2.สายคู่บิดเกลียว

                   1.2 สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็นสายลักษณะเดียวกับสายที่ต่อมาจากเสาอากาศ ประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหุ้มฉนวนชั้นหนึ่ง สายโคแอกช์ทั่วไปมี 2 ชนิดคือ 50 โอห์ม ซึ่งจะใช้ส่งข้อมูลสัญญาณดิจิทัล และชนิด 75 โอห์ม ซึ่งส่งสัญญาณข้อมูลอนาล็อก

                  สายโคแอ็กเซียล (coaxial cable) ป้องกันการรบ กวนของสัญญาณไฟฟ้าจากภายนอกสะท้อนกลับและลดการแผ่กระจายคลื่นรบกวนของสายสัญญาณเอง  ราคาแพงกว่าและติดตั้งง่ายกว่าสายคู่บิดเกลียว  ทนทาน  สามารถเดินสายฝังใต้พื้นดินได้   นิยมใช้เป็นสายสัญญาณจากเสาอากาศโทรทัศน์  สายเคเบิลทีวี  สายโทรศัพท์ทางไกล  สายส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายท้องถิ่น  หรือใช้ในการเชื่อมโยงสั้นๆ  ระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ

 

 

 

 

                    1.3 สายใยแก้วนำแสง (fiber optic cable) หรือเส้นใยนำแสง แกนกลางของสายประกอบด้วยเส้นใยแก้วหรือเส้นพลาสติกขนาดเล็กภายในกลวงจำนวนมาก เส้นใยแต่ละเส้นจะมีเส้นใยอีกเส้นห่อหุ้ม การส่งผ่านข้อมูลจะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านช่องกลวงของเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยการหักเหของแสง โดยใช้เส้นใยชั้นนอกเป็นตัวสะท้อนแสง สามารถส่งผ่านข้อมูลได้สูงมาก ไม่มีการก่อกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อเสียของสายชนิดนี้คือ เมื่อสายมีการบิดงอจะมีปัญหาในการส่งผ่านข้อมูล

        

 

 

 

 

 

 

          เส้นใยแก้วนำแสง ( fiber  optic )  รับส่งข้อมูลหลักสำหรับเครือข่าย  ส่งข้อมูลได้ไกลมีความเร็วสูงในการรับส่งข้อมูลมากว่าสายคู่บิดเกลียวและสายโคแอ็กเซียล  การดักสัญญาณทำได้ยาก  มีความปลอดภัยในการส่งข้อมูล  ไม่ถูกรบกวนจากคลื่นไฟฟ้า หรือสัญญาณวิทยุ แต่มีราคาแพงและติดตั้งยาก

  1. 2. เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย

                   เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ ซึ่งสามรถแบ่งความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ 4 ชนิด ดังนี้

                   2.1 อินฟราเรด (infrared) เป็นคลื่นที่ใช้ส่งข้อมูลระยะใกล้มากๆ ในช่วงความถี่ที่แคบมากๆ ใช้ช่องทางสื่อสารน้อย การสื่อสารข้อมูลเป็นในแนวตรง ไม่ควรมีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณ ระยะทางไม่เกิน 1-2 เมตร ความเร็วประมาณ 4-16 เมกกะบิตต่อนาที เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมทคอนโทรลไปยังโทรทัศน์

         

 

 

 

 

 

 

                   2.2 คลื่นวิทยุ (radio frequency) โดยใช้ตัวกระจายสัญญาณส่งไปในอากาศ และมีตัวรับสัญญาณ จะเป็นคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กัน มีความเร็วต่ำประมาณ 2 เมกกะบิตต่อนาที เช่น การสื่อสารในระบบวิทยุเอฟเอ็ม เอเอ็ม, การสื่อสารโดยใช้ระบบไร้สาย (Wi-Fi)

                   2.3 ไมโครเวฟ (microwave) จะมีสถานีส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปตามอากาศ พร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง จะมีสถานีรับ-ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ ส่งต่อข้อมูลกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง เนื่องจากคลื่นไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวโค้งได้ สถานีรับ-ส่งข้อมูลมักจะอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้าอาคาร, ยอดเขา, เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวาง

 

 

 

 

                   2.4 ดาวเทียม (satellite) เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนท้องฟ้า ซึ่งพัฒนา ขึ้นมา เพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับ-ส่งไมโครเวฟบนพื้นโลก ดาวเทียม (satellite) เชื่อมต่อ

เครือข่ายสำหรับการสื่อสารระยะไกลทีระบบสื่อสารอื่นๆ เข้าถึงได้ลำบาก  เช่น กลางทะเลกลางทะเลทราย  ในหุบเขา ต่างประเทศ แต่อาจถูกรบกวนจากสภาพอากาศแปรปรวนเช่นเดียวกับคลื่นไมโครเวฟ นิยมใช้ในการเผยแพร่ภาพทางโทรทัศน์  และโทรทัศน์ทางไกลแบบจุดต่อจุด  ซึ่งราคาถูกกว่าการเช่าสายใยแก้วนำแสง    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

             2.5 โพรโทคอล

                   การสื่อสารผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อาจจะมีการใช้งานอุปกรณ์เครือข่ายต่างชนิดกัน ซึ่งไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้โดยตรง ดังนั้นจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของข้อมูลที่ส่ง และกำหนดมาตรฐานเพื่อให้อุปกรณ์ที่สามารถติดต่อสื่อสารกันได้

                  โพรโทคอล (protocol) คือข้อตกลง รูปแบบที่คอมพิวเตอร์จะติดต่อเพื่อรับข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน ซึ่งโพรโทคอลจะมีหลายมาตรฐาน

 

       

 

 

 

 

 

 

 

การติดต่อสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่าย จำเป็นจะต้องมีโพรโทคอลที่เป็นข้อกำหนดตกลงในการสื่อสาร  เพื่อให้ระบบที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้ โพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายประเภท เช่น

        1) โพรโทคอลเอชทีทีพี (hyper text transfer protocol) เป็นโพรโทคอลหลักที่จะใช้งานเวิลด์ไวด์เว็บ ใช้แลกเปลี่ยนภาษาเอชทีเอ็มแอล (hyper text markup language : html) ใช้ร้องขอหรือตอบกลับระหว่างเครื่องลูกข่าย ที่ใช้โปรแกรมค้นดูเว็บกับเครื่องแม่ข่าย โดยทำงานอยู่บนโพรโทคอลทีซีพี (transfer control protocol : tcp)

 

 

 

     

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

          2) โพรโทคอลทีซีพี/ไอพี (transfer control protocol / internet protocol : tcp/ip) 

เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารในระบบอินเตอร์เน็ต โดยมีการระบุผู้รับ ผู้ส่งในเครือข่าย และแบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็จส่งผ่านไปทางอินเตอร์เน็ต ซึ่งหากมีการส่งข้อมูลเกิดความผิดพลาดจะมีการร้องขอให้ส่งข้อมูลใหม่

 

 

 

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          3) โพรโทคอลเอสเอ็มทีพี (simple mail transfer protocol : smtp) คือโพรโทคอลสำหรับส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail) หรือ email ไปยังจุดหมายปลายทาง

 

        

 

 

 

 

 

 

          4) บลูธูท (bluetooth) โพรโทคอลที่ใช้คลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GHz ในการรับสั่งข้อมูล คล้ายกับระบบแลนไร้สาย เพื่อให้ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์สามารถติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงไร้สาย เช่น เครื่องพิมพ์ เมาส์ คีย์บอร์ด โทรศัพท์เคลื่อนที่ หูฟัง เป็นต้น

        ปัจจุบันมีโพรโทคอลอีกมากมายนอกจากที่กล่าวมาข้างต้น เช่น การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน (file transfer protocol : ftp), การโอนย้ายข่าวสารระหว่างกันใช้โพรโทคอลเอ็นเอ็นทีพี (network news transfer protocol : nntp) เป็นต้น

 

 

 

    

 

 

 

 

 อุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

 

        การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ให้เป็นระบบเครือข่ายได้นั้น จะต้องอาศัยอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (network device) ซึ่งทำหน้าที่รับ-ส่งข้อมูล โดยมีอุปกรณ์ ดังนี้

        1) เครื่องทวนสัญญาณ (repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งต่อไปยังปลายทาง ใช้ในกรณีเมื่อมีการส่งสัญญาณไปในระยะทางที่ไกลๆ จะทำให้แรงดันสัญญาณอ่อนลง อุปกรณ์ดังกล่าวจะรับสัญญาณแล้วส่งต่อสัญญาณเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณไปถึงปลายทางได้

 

 

        

 

 

 

 

 

 

          2) ฮับ (hub) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รวมสัญญาณ ที่มาจากอุปกรณ์รับ-ส่ง หรือเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้าด้วยกัน สัญญาณที่ส่งมาจากฮับจะกระจายไปยังทุกเครื่องที่ต่ออยู่กับฮับ

 

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          3) บริดจ์ (bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกันโดยจะต้องเป็นเครือข่ายที่ใช้โพรโทคอลตัวเดียวกัน สามารถกรองข้อมูลที่จะส่งต่อได้ โดยทำการตรวจสอบว่าข้อมูลที่จะส่งนั้นมีปลายทางอยู่ที่ใด บริดจ์ก็จะส่งข้อมูลไปยังปลายทางอยู่เท่านั้น ทำให้การจัดการกับความหนาแน่นของข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

 

        4) อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) สามารถกรองข้อมูลได้เช่นเดียวกับบริดจ์ แต่จะมีความสามารถมากกว่า ตรงที่สามารถเส้นทางในการส่งข้อมูล (data packet) ไปยังเครื่องปลายทางในระยะทางที่สั้นที่สุด 

 

 

        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          5) สวิทช์ (switch) จะมีความสามารถคล้ายกับฮับและบริดจ์รวมกัน แต่การรับส่งข้อมูลจะไม่กระจายเหมือนกับฮับ เพราะการรับ-ส่งข้อมูล สวิทช์จะทำการตรวจสอบก่อนว่าข้อมูลเป็นของคอมพิวเตอร์เครื่องใด และจะส่งข้อมูลไปเฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์เป้าหมาย ซึ่งจะช่วยลดปัญหาความคับคั่งของข้อมูล  

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

          6) เกตเวย์ (gateway) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน ไม่ว่าเครือข่ายนั้นจะใช้โพรโทคอลใดก็ตาม เนื่องจากเกตเวย์สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบข้อมูลของโพรโทคอลหนึ่งไปยังโพรโทคอลหนึ่งได้ ทำให้สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายอื่นๆ ได้อย่างไม่จำกัด แต่ในปัจจุบันได้รวมการทำงานของเกตเวย์ไว้ในอุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) แล้ว

 

 

 

 

 

อุปกรณ์การสื่อสารไร้สาย

  1.   แอร์การ์ด ( aircard )  บลูทูธ ( blutooth )  เชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตแบบไม่ต้องใช้สาย  นิยมใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์สมุดพก  คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ  คอมพิวเตอร์พกพาขนาดเล็ก  และโทรศัพท์เคลื่อนที่บางรุ่น

 

 

 

 

 

 

 

        2.บริดจ์

         บริดจ์ ( bridge ) เชื่อมต่อเครือข่ายแลนหรือ   เครือข่ายแลนกับแวนเข้าด้วยกัน  ทำให้  สามารถขยายเครือข่ายออกไปได้เรื่อยๆ  มีการกลั่นกรองข้อมูลในกลุ่มให้ถูกต้องและไม่รบกวน ซึ่งกันและกัน

 

 

 

 

 

 

 

 

        3.การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย หรือการ์ดแลน

            การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย  หรือการ์ดแลน ( LAN  Card )  เชื่อมต่อสายสัญญาณของเครือข่ายติดตั้งไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่ายและเครื่องที่เป็นลูกข่าย  โดยแปลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ส่งผ่านไปตามสายสัญญาณทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. แอกเซสพอยต์

        แอกเซสพอยต์  ( access  point )  รับส่งข้อมูลเคลื่อนความถี่กับการ์ดแลนแบบไร้สาย

( wireless )  ซึ่งติดตั้งบนเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้แต่ละคน