หน่วยที่ 1

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

จุดประสงค์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. เพื่อใช้ทรัพยากรร่วมกัน เช่น ฐานข้อมูล ตัวประมวลผล ตลอดจนฮาร์ดดิสก์ของเครื่องพิมพ์ร่วมกัน

2. เพื่อให้มีการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ระหว่างผู้ใช้ หรือระหว่างตัวประมวลผล

3. เพื่อเพิ่มความเชื่อถือได้ ของระบบประมวลผล โดยมีการสำรองระบบตลอดจนความซ้ำซ้อนของระบบ

4. เพื่อช่วยให้สามารถประมวลผลแบบกระจายได้ซึ่งการประมวลแบบนี้จะช่วยให้มีการกระจายการทำงานจากคอมพิวเตอร์เครื่องใหญ่ไปสู่คอมพิวเตอร์เครือเล็ก ๆ

ความหมายของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) คือ การนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปที่เป็นอิสระต่อกัน นำมาเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย โดยคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายนั้น สามารถติดต่อหรือทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลกันในเครือข่ายได้

วิวัฒนาการของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ในยุคแรกของการสื่อสาร เครือข่ายสื่อสาร จะครอบคลุมพื้นที่ขนาดกว้าง เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์หลัก (Host) ที่สำนักงานใหญ่กับเครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทาง (Terminal) ที่สาขาย่อย ผ่านระบบโทรศัพท์พื้นฐาน ตัวอย่างระบบเครือข่ายลักษณะนี้ก็ คือ ระบบแวน (WAN) ต่อมาในราวปี 1980 มีการพัฒนาระบบเครือข่ายแลน (LAN) ขึ้นเป็นการเชื่อมโยงระหว่างอุปกรณ์ที่อยู่ในพื้นที่ใกล้เคียงกัน ตัวอย่างเช่น การเชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่ตั้งอยู่ในอาคารเดียวกันโดยทั่วไป ระบบแลนจะมีความเร็วสูงกว่าระบบแวน

องค์ประกอบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยโหนด (Node) 2 ชนิด โหนดที่ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูล หรือ คอมพิวติงโหนด (Computing Node) และ โหนดที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูล หรือ สวิตชิงโหนด(Switching Node) ผ่านสายส่งจากต้นทางไปยังปลายทางได้ ปกติแล้วเมื่อผู้ใช้เครือข่ายต้องการประมวลผลข้อมูล จะอาศัยเทอร์มินัลในการส่งข้อมูลไปประมวลผลที่คอมพิวติงโหนด เช่น โฮสต์(Host) โดยที่ข้อมูลเหล่านั้นจะผ่านสวิตชิงโหนดต่าง ๆ ซึ่งจะส่งข้อมูลให้ถึงปลายทาง และหลังจากที่โฮสต์ประมวลผลเสร็จก็จะส่งผ่านสวิตชิงโหนดต่าง ๆ กลับมาให้ผู้ใช้ได้

ประเภทของระบบเครือข่าย

การแบ่งประเภทเครือข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งได้ตามลักษณะต่าง ๆ ดังนี้ คือ

1. ตามขนาด แบ่งเป็น LAN, MAN และ WAN

2. ลักษณะการทำงาน แบ่งเป็น peer-to-peer และ client-server

3. ตามรูปแบบ แบ่งเป็น Bus, Ring และ Star

4. ตาม bandwidth แบ่งเป็น Baseband และ broadband หรือว่าเป็น megabits และ gigabits

5. ตามสถาปัตยกรรม แบ่งเป็น Ethernet หรือ Token-Ring

สามารถแบ่ง ประเภทของระบบเครือข่าย ออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่

1. ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN) เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่ทำการติดตั้งและทำการเดินสายสัญญาณครอบคลุมภายในพื้นที่ที่จำกัด เช่น ภายในอาคารสำนักงาน ภายในวิทยาลัยภายในโรงงาน หรือ แต่ละอาคารที่อยู่ภายในบริเวณเดียวกัน โดยระยะทางการเดินสายสัญญาณจะไม่เกิน 2-3 กิโลเมตร

2. ระบบเครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN) เป็นระบบเครือข่ายที่มีลักษณะคล้ายกับระบบ LAN แต่ครอบคลุมพื้นที่บริเวณกว้างกว่า ระบบเครือข่าย MAN อาจเชื่อมต่อการสื่อสารของสาขาหลาย ๆ แห่งที่อยู่ภายในเขตเมืองเดียวกันหรืออาจครอบคลุมหลาย ๆ เขตเมืองที่อยู่ใกล้กัน ระบบเครือข่าย MAN มีขีดความสามาระในการให้บริการทั้งการรับและส่งข้อมูลและโทรศัพท์ไปพร้อมกันได้ ในปัจจุบันยังครอบคลุมการให้บริการไปถึงระบบโทรทัศน์ทางสาย (Cable television) เช่น บริษัท UBC ประเทศไทย

3. ระบบเครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network : WAN) คือ ระบบเครือข่ายที่ทำการเชื่อมต่อระบบ LAN หลาย ๆ กลุ่มเข้าด้วยกัน เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ โดยลักษณะของ WAN นั้น จะเป็นการเชื่อมต่อ Site และ Campus ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ให้กลายเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถครอบคลุมระยะทางได้ไกลกว่าเครือข่ายแบบ LAN มาก เช่น อาจไกลข้ามจังหวัด ข้ามประเทศ หรือ ทวีปก็ได้ การส่งข้อมูลในระบบ WAN นั้นสามารถมีหนทางในการส่งข้อมูลได้หลายวิธีด้วยกัน เช่น การส่งข้อมูลผ่านทางดาวเทียม สายเคเบิล โมเด็ม หรือสายโทรศัพท์ก็ได้ ซึ่งจะคำนึงถึงความสะดวกเป็นหลัก

เครือข่ายไร้สาย (Wireless Network)

เป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดในปัจจุบัน โดยเฉพาะการสื่อสารไร้สายแบบดิจิตอล การประยุกต์ใช้งานของระบบสื่อสารไร้สายแบบดิจิตอลนี้ แทบจะเรียกได้ว่าไม่มีขอบเขตจำกัดเลย เช่น การใช้งานของเครื่องโน้ตบุ๊ค ซึ่งกลุ่มผู้ใช้งานมักจะเดินทางอยู่ตลอดเวลา สำหรับเทคนิคในการติดต่อรับส่งข้อมูลแบบไร้สายนั้น จะมีอยู่สองแบบด้วยกัน คือใช้ คลื่นความถี่วิทยุ และใช้ลำแสงอินฟราเรด