เครือข่ายคอมพิวเตอร์

4 เครือข่ายคอมพิวเตอร์

       ธรรมชาติมนุษย์ต้องอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม มีการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน ร่วมกันทำงานสร้างสรรสังคมเพื่อให้ ความเป็นอยู่โดยรวมดีขึ้น จากการดำเนินชีวิตร่วมกันทั้งในด้านครอบครัว การทำงานตลอดจนสังคมและการเมือง ทำให้ต้องมีการพบปะแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน เมื่อมนุษย์มีความจำเป็นที่จะติดต่อสื่อสารระหว่างกัน พัฒนาการ ทางด้านคอมพิวเตอร์จึงต้องตอบสนองเพื่อให้ใช้งานได้ตามความต้องการ แรกเริ่มมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์แบบ รวมศูนย์ เช่น มินิคอมพิวเตอร์ หรือ เมนเฟรม โดยให้ผู้ใช้งานใช้พร้อมกันได้หลายคน แต่ละคนเปรียบเสมือน เป็นสถานีปลายทาง ที่เรียกใช้ทรัพยากร การคำนวณจากศูนย์คอมพิวเตอร์และให้คอมพิวเตอร์ตอบสนองต่อ การทำงานนั้น ต่อมามีการพัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์ที่ทำให้สะดวกต่อการใช้งานส่วนบุคคล จนมีการเรียกไมโครคอมพิวเตอร์ ว่า พีซี (Personal Competer:PC) การใช้งานคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายอย่างรวดเร็ว เพราะการใช้งานง่ายราคา ไม่สูงมาก สามารถจัดหามาใช้ได้ไม่ยาก เมื่อ มีการใช้งานกันมาก บริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ต่างๆ ก็ปรับปรุง และพัฒนาเทคโนโลยีให้ตอบสนองความต้องการที่จะทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มในรูปแบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จึงเป็นวิธีการหนึ่ง และกำลังได้รับความนิยมสูงมาก เพราะทำให้ตอบสนองตรงความต้องการที่จะติดต่อสื่อสาร ข้อมูลระหว่างกัน เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาเรื่อยมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ได้แก่ เมนเฟรม มินิคอมพิวเตอร์ มาเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ ที่มีขนาดเล็กลงแต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นไมโครคอมพิวเตอร์ก็ได้รับ การพัฒนาให้มีขีดความสามารถและทำงานได้มากขึ้น จนกระทั่งคอมพิวเตอร์สามารถทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาให้คอมพิวเตอร์ทำงานในรูปแบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ ขนาดใหญ่มาเป็นสถานีบริการ หรือที่เรียกว่า เครื่องให้บริการ (Server ) และให้ไมโครคอมพิวเตอร์ตาม หน่วยงานต่างๆ เป็นเครื่องใช้บริการ (Client) โดยมีเครือข่าย(Network) เป็นเส้นทางเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์จาก จุดต่างๆ

         ในที่สุดระบบเครือข่ายก็จะเข้ามาแทนระบบคอมพิวเตอร์เดิมที่เป็นแบบรวมศูนย์ได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทวีความสำคัญและได้รับความนิยมมากขึ้น เพราะสามารถสร้างระบบคอมพิวเตอร์ให้ พอเหมาะกับงาน ในธุรกิจขนาดเล็กที่ไม่มีกำลังในการลงทุนซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงเช่น มินิคอมพิวเตอร์ ก็สามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์หลายเครื่องต่อเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่าย โดยให้ไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง เป็นสถานีบริการที่ทำให้ใช้งานข้อมูลร่วมกันได้ เมื่อกิจการเจริญก้าวหน้าขึ้นก็สามารถขยายเครือข่ายการใช้ คอมพิวเตอร์โดยเพิ่มจำนวนเครื่องหรือขยายความจุข้อมูลให้พอเหมาะกับองค์กร ในปัจจุบันองค์การขนาดใหญ่ก็สามารถลดการลงทุนลงได้ โดยใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์เชื่อมโยงจากกลุ่มเล็ก ๆ หลาย ๆ กลุ่มรวมกันเป็นเครือข่ายขององค์การ โดยสภาพการใช้ข้อมูลสามารถทำได้ดีเหมือน เช่นในอดีตที่ต้องลงทุนจำนวนมาก เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีบทบาทที่สำคัญต่อหน่วยงานต่างๆ ดังนี้

1. ทำให้เกิดการทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม และสามารถทำงานพร้อมกัน
2. ให้สามารถใช้ข้อมูลต่างๆ ร่วมกัน ซึ่งทำให้องค์การได้รับประโยชน์มากขึ้น
3. ทำให้สามารถใช้ทรัพยากรได้คุ้มค่า เช่น ใช้เครื่องประมวลผลร่วมกัน แบ่งกันใช้แฟ้มข้อมูล ใช้เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์ที่มีราคาแพงร่วมกัน
4. ทำให้ลดต้นทุน เพราะการลงทุนสามารถลงทุนให้เหมาะสมกับหน่วยงาน

4.1โพรโทคอล

      โปรโตคอล ( Protocol) หมายถึง ข้อกำหนดหรือข้อตกลงในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ซึ่งมีอยู่ด้วยกันมากมายหลายชนิด แต่ละชนิดก็มีข้อดี ข้อเสีย และใช้ในโอกาสหรือสถานการณ์แตกต่างกันไป คล้ายๆ กับภาษามนุษย์ที่มีทั้งภาษาไทย จีน ฝรั่ง หรือภาษาใบ้ ภาษามือ หรือจะใช้วิธียักคิ้วหลิ่วตาเพื่อส่งสัญญาณก็จัดเป็นภาษาได้เหมือนกัน ซึ่งจะสื่อสารกันรู้เรื่องได้จะต้องใช้ภาษาเดียวกัน ในบางกรณีถ้าคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องสื่อสารกันคนละภาษากันและต้องการนำมาเชื่อมต่อกัน จะต้องมีตัวกลางในการแปลงโปรโตคอลกลับไปกลับมาซึ่งนิยมเรียกว่า Gateway ถ้าเทียบกับภาษามนุษย์ก็คือ ล่าม ซึ่งมีอยู่ทั้งที่เป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์แยกต่างหากสำหรับทำหน้าที่นี้โดยเฉพาะ หรือาจะเป็นโปรแกรมหรือไดร์ฟเวอร์ที่สามารถติดตั้งในเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นๆได้เลย

     การที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งได้นั้น จะต้องอาศัยกลไกหลายๆ อย่างร่วมกันทำงานต่างหน้าที่กัน และเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายเข้าด้วยกัน ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ การเชื่อมต่อมีความแตกต่างระหว่างระบบและอุปกรณ์หรือเป็นผู้ผลิตคนละรายกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้การสร้างเครือข่ายเป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากขาดมาตรฐานกลางที่จำเป็นในการเชื่อมต่อ

      จึงได้เกิดหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสากลขึ้นคือ International Standards Organization และทำการกำหนดโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ในการสื่อสารข้อมูลและเป็นระบบเปิด เพื่อให้ผู้ผลิตต่างๆ สามารถแยกผลิตในส่วนที่ตัวเองถนัด แต่สามารถนำไปใช้ร่วมกันได้ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างทีแน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้นๆ ( layer) โดยกำหนดหน้าที่ในแต่ละชั้นไว้อย่างชัดเจน แบบจำลองสำหรับอ้างอิงแบบ OSI (Open System Interconnection Reference Model) หรือที่นิยมเรียกกันทั่วไปว่า OSI Reference Model ของ ISO เป็นแบบจำลองที่ถูกเสนอและพัฒนาโดยองค์กร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรยายถึงโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายในอุดมคติ ซึ่งระบบเครือข่ายที่เป็นไปตามสถาปัตยกรรมนี้จะเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิด และอุปกรณ์ทางเครือข่ายจะสามารถติดต่อกันได้โดยไม่ขึ้นกับว่าเป็นอุปกรณ์ของผู้ขายรายใด
     OSI 7-Layer Reference Model (OSI Model) โดยโครงสร้างการสื่อสารข้อมูลที่กำหนดขึ้นมีคุณสมบัติดังนี้ คือ ในแต่ละชั้นของแบบการสื่อสารข้อมูลเราจะเรียกว่า Layer หรือ "ชั้น" ของแบบการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วยชั้นย่อยๆ 7 ชั้น ในแต่ละชั้นหรือแต่ละ Layer จะเสมือนเชื่อมต่อเพื่อส่งข้อมูลอยู่กับชั้นเดียวกันในคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่ง แต่ในการเชื่อมกันจริงๆ นั้นจะเป็นเพียงการเชื่อมในระดับ Layer1 ซึ่งเป็นชั้นล่างสุดเท่านั้น ที่มีการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองโดยที่ Layer อื่นๆ ไม่ได้เชื่อมต่อกันจริงๆ เพียงแต่ทำงานเสมือนกับว่ามีการติดต่อรับส่งข้อมูลกับชั้นเดียวกันของคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่ง

          คุณสมบัติข้อที่สองของ OSI Model คือ แต่ละชั้นที่รับส่งข้อมูลจะมีการติดต่อรับส่งข้อมูลกับชั้นที่อยู่ติดกับตัวเองเท่านั้น จะติดต่อรับส่งข้อมูลข้ามกระโดดไปชั้นอื่นๆ ในคอมพิวเตอร์ของตัวเองไม่ได้ เช่น คอมพิวเตอร์ด้านส่งข้อมูลออกไปให้ผู้รับใน Layer ที่ 7 ซึ่งอยู่ที่ด้านบนสุดของด้านส่งข้อมูลจะมีการเชื่อมต่อกับ Layer 6 เท่านั้น ในส่วน Layer 6 จะมีการเชื่อมต่อรับส่งข้อมูลกับ Layer 5 และ Layer 7 เท่านั้น Layer 7 จะไม่มีการกระโดดไป Layer 4 หรือ 5 ได้ จะมีการส่งข้อมูลไล่ลำดับลงมา จากบนลงล่าง จนถึง Layer 1 แล้วเชื่อมต่อกับ Layer 1 ในด้านการรับข้อมูล ไล่ขึ้นไปจนถึง Layer 7

ในทางปฏิบัติ OSI Model ได้แบ่งลักษณะการทำงานออกเป็น 2 กลุ่ม

     กลุ่มแรก ได้แก่ 4 ชั้นสื่อสารด้านบน คือ Layer ที่ 7, 6, 5 และ 4 ทำหน้าที่เชื่อมต่อรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับโปรแกรมประยุกต์ เพื่อให้รับส่งข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่ชั้นล่างได้อย่างถูกต้อง เรียกว่า Application-oriented layers ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับซอฟท์แวร์เป็นหลัก โดยใน 4 ชั้นบนมักจะเป็นซอฟท์แวร์ของบริษัทใดบริษัทหนึ่งในโปรแกรมเดียว

     กลุ่มที่สอง จะเป็นชั้นล่าง ได้แก่ Layer ที่ 3, 2 และ 1 ทำหน้าที่เกี่ยวกับการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่ง และควบคุมการรับส่งข้อมูล ตรวจสอบข้อผิดพลาด รวมทั้งเลือกเส้นทางในการรับส่งข้อมูล ซึ่งจะเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์เป็นหลักเรียกว่า Network-dependent layers

     ซึ่งในส่วนของ 3 ชั้นล่างสุด หรือ Layer ที่ 1, 2 และ 3 นั้น มักจะเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์และโปรแกรมควบคุมฮาร์ดแวร์เป็นหลัก ทำให้สามารถแยกแต่ละชั้นออกจากกันได้ง่าย และผลิตภัณฑ์ของต่างบริษัทกันในแต่ละชั้นได้อย่างไม่มีปัญหา

OSI Model แบ่งเป็น 7 ชั้น แต่ละชั้นจะมีชื่อเรียกและหน้าที่การทำงาน ดังนี้

Layer ที่ 7 Application Layer

      Application Layer เป็นชั้นที่อยู่บนสุดของขบวนการับส่งข้อมูล ทำหน้าที่ติดต่อกับผู้ใช้ โดยจะรับคำสั่งต่างๆ จากผู้ใช้ส่งให้คอมพิวเตอร์แปลความหมาย และทำงานตามคำสั่งที่ได้รับในระดับโปรแกรมประยุกต์ เช่น การแปลความหมายของการกดปุ่มบนเมาส์ให้เป็นคำสั่งในการก็อปปีไฟล์ หรือ ดึงข้อมูลมาแสดงบนจอภาพ เป็นต้น ซึ่งการแปลคำสั่งจากผู้ใช้ส่งให้กับคอมพิวเตอร์รับไปทำงานนี้ จะต้องแปลออกมาถูกต้องตามกฏ ( Syntax) ที่ใช้ในระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์นั้นๆ ตัวอย่างเช่น ถ้ามีการก็อปปี้ไฟล์เกิดขึ้นในระบบ คำสั่งที่ใช้จะต้องสร้างไฟล์ได้ถูกต้อง มีชื่อไฟล์ยาวไม่เกินจำนวนที่ระบบปฏิบัติการนั้นกำหนดไว้ รูปแบบของชื่อไฟล์ตรงตามข้อกำหนด เป็นต้น

Layer ที่ 6 Presentation Layer

     Presentation Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่ตกลงกับคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่งในระดับชั้นเดียวกันว่า การรับส่งข้อมูลในระดับโปรแกรมประยุกต์จะมีขั้นตอนและข้อบังคับอย่างไร ข้อมูลที่รับส่งกันใน Layer ที่ 6 จะอยู่ในรูปแบบของข้อมูลชั้นสูงมีกฏ ( Syntax) บังคับแน่นอน เช่น ในการกก็อปปี้ไฟล์จะมีขั้นตอนย่อยประกอบกัน คือสร้างไฟล์ที่กำหนดขึ้นมาเสียก่อน จากนั้นจึงเปิดไฟล์ แล้วทำการรับข้อมูลจากปลายทางลงมาเก็บลงในไฟล์ที่สร้างขึ้นใหม่นี้ โดยเนื้อหาของข้อมูลที่ทำการรับส่งระหว่างกัน ก็คือคำสั่งของขั้นตอนย่อยๆข้างต้นนั่นเอง นอกจากนี้ Layer ที่ 6 ยังทำหน้าที่แปลคำสั่งที่ได้รับจาก Layer ที่ 7 ให้เป็นคำสั่งระดับปฏิบัติการส่งให้ Layer ที่ 5 ต่อไป

Layer ที่ 5 Session Layer

        Session Layer ทำหน้าที่ควบคุม "จังหวะ" ในการรับส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์ทั้งสองด้าน ที่รับส่งแลกเปลี่ยนข้อมูลกันให้มีความสอดคล้องกัน ( Synchronization) และกำหนดวิธีที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล เช่น อาจจะเป็นในการสลับกันส่ง ( Half Duplex) หรือการรับส่งข้อมูลพร้อมกันทั้งสองด้าน ( Full Duplex) ข้อมูลที่รับส่งใน Layer ที่ 5 จะอยู่ในรูป dialog หรือประโยคสนทนาโต้ตอบกันระหว่างด้านรับและด้านส่งข้อมูล เช่น เมื่อได้รับข้อมูลส่วนแรกจากผู้ส่ง ก็จะตอบโต้กลับให้ผู้ส่งได้รู้ว่าได้รับข้อมูลส่วนแรกแล้ว พร้อมที่จะรับข้อมูลส่วนถัดไป ซึ่งคล้ายกับการสนนาโต้ตอบกันระหว่างผู้รับและผู้ส่งนั่นเอง

Layer ที่ 4 Transport Layer

         Transport Layer ทำหน้าที่เชื่อมต่อการรับส่งข้อมูลระดับสูงของ Layer ที่ 5 มาเป็นข้อมูลที่รับส่งในระดับฮาร์ดแวร์ เช่น แปลงค่าหรือชื่อของเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายให้เป็น network address พร้อมทั้งเป็นชั้นที่ควบคุมการรับส่งข้อมูลจากปลายด้านส่งถึงปลายด้านรับข้อมูล ให้ข้อมูลมีการไหลลื่นตลอดเส้นทางตามจังหวะที่ควบคุมจาก Layer ที่ 5 โดยใน Layer ที่ 4 นี้ จะเป็นรอยต่อระหว่างการรับส่งข้อมูลซอฟท์แวร์กับฮาร์ดแวร์การรับส่งข้อมูลของระดับสูงจะถูกแยกจากฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูลที่ Layer ที่ 4 และจะไม่มีส่วนใดผูกติดกับฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูลในระดับล่าง ดังนั้นฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ที่ใช้ควบคุมการรับส่งข้อมูลในระดับล่างลงไปจาก Layer ที่ 4 จึงสามารถสับเปลี่ยน และใช้ข้ามไปมากับซอฟท์แวร์รับส่งข้อมูลในระดับที่อยู่ข้างบน (ตั้งแต่ Layer ที่ 4 ขึ้นไปถึง Layer ที่ 7) ได้ง่าย หน้าที่อีกประการหนึ่งของ Layer ที่ 4 คือ การควบคุมคุณภาพการรับส่งข้อมูลให้มีมาตรฐานในระดับที่ตกลงกันทั้งสองฝ่าย และการตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย ๆ ให้เหมาะกับลักษณะการทำงานของฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในเครือข่าย เช่น หาก Layer ที่ 5 ต้องการส่งข้อมูลที่มีความยาวเกินกว่าที่ระบบเครือข่ายที่จะส่งให้ Layer ที่ 4 ก็จะทำหน้าที่ตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย ๆ แล้วส่งไปให้ผู้รับ ข้อมูลที่ได้รับปลายทางก็จะถูกนำมาต่อกันที่ Layer ที่ 4 ของด้านผู้รับ และส่งไปให้ Layer ที่ 5 ต่อไป

Layer ที่ 3 Network Layer

         Network Layer ทำหน้าที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้านรับ และด้านส่งเข้าหากันผ่านระบบเครือข่าย พร้อมทั้งเลือกหรือกำหนดเส้นทางที่จะใช้ในการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน และส่งผ่านข้อมูลที่ได้รับไปยังอุปกรณ์ในเครือข่ายต่าง ๆ จนกระทั่งถึงปลายทาง ใน Layer ที่ 3 ข้อมูลที่รับส่งกันจะอยู่ในรูปแบบของกลุ่มข้อมูลที่เรียกว่า Packet หรือ Frame ข้อมูล Layer ที่ 4, 5, 6 และ 7 มองเห็นเป็นคำสั่งและ Dialog ต่าง ๆ นั้น จะถูกแปลงและผนึกรวมอยู่ในรูปของ Packet หรือ Frame ที่มีเพียงแอดเดรสของผู้รับ , ผู้ส่ง , ลำดับการรับส่ง และส่วนของข้อมูลเท่านั้น หน้าที่อีกประการหนึ่ง คือ การทำ Call Setup หรือเรียกติดต่อคอมพิวเตอร์ปลายทางก่อนการรับส่งข้อมูล และการทำ Call Cleaning หรือการยกเลิกการติดต่อคอมพิวเตอร์เมื่อการรับส่งข้อมูลจบลงแล้ว ในกรณีที่มีการรับส่งข้อมูลนั้นต้องมีการติดต่อกันก่อ

Layer ที่ 2 Data link Layer

         Data link Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อการรับส่งข้อมูลในระดับฮาร์ดแวร์ โดยเมื่อมีการสั่งให้รับข้อมูลจากใน Layer ที่ 3 ลงมา Layer ที่ 2 จะทำหน้าที่แปลคำสั่งนั้นให้เป็นคำสั่งควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูล ทำการตรวจสอบข้อผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลของระดับฮาร์ดแวร์ และทำการแก้ข้อผิดพลาดที่ได้ตรวจพบ ข้อมูลที่อยู่ใน Layer ที่ 2 จะอยู่ในรูปของ Frame เช่น ถ้าฮาร์ดแวร์ที่ใช้เป็น Ethernet LAN ข้อมูลจะมีรูปร่างของ Frame ตามที่ระบุไว้ในมาตรฐานของ Ethernet หากว่าฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูลเป็นชนิดอื่น รูปร่างของ Frame ก็จะเปลี่ยนไปตามมาตรฐานนั่นเอง

Layer ที่ 1 Physical Layer

         Physical Layer เป็นชั้นล่างสุด และเป็นชั้นเดียวที่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างคอมพิวเตอร์สองระบบที่ทำการรับส่งข้อมูล ใน Layer ที่ 1 นี้จะมีการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบ เช่น สายที่ใช้รับส่งข้อมูลจะเป็นแบบไหน ข้อต่อที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร ความเร็วในการรับส่งข้อมูลเท่าใด สัญญาณที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีรูปร่างอย่างไร ข้อมูลใน Layer ที่ 1 นี้จะมองเห็นเป็นการรับส่งข้อมูลทีละบิตเรียงต่อไป

4.2 อุปกรณ์เครือข่าย

          คงมีหลายๆท่านที่คิดจะติดตั้งระบบเครือข่ายเพื่อใช้งานภายในบ้านหรือในสำนักงานของตัวเอง เพราะต้องการแชร์ ทรัพยากรที่มีอยู่เช่นเครื่องพิมพ์ ข้อมูล เครื่องสแกนและอื่นๆ ให้เครื่องคอมฯหลายๆเครื่องใช้ร่วมกัน อีกทั้งต้องการความสะดวกในการติดต่อสื่อสารภายในองค์กรทางอีเมล์ ซึ่งท่านก็ลองคิดดูว่าถ้าท่านทำงานอยู่ชั้นสี่แล้วเครื่องพิมพ์อยู่ชั้นสามถ้าไม่มีระบบเครือข่ายจะทำยังไงถ้าต้องพิมพ์งาน ก็คงต้อง Save งานใส่แผ่นแล้วก็เดินลงไปพิมพ์ที่ชั้นสาม เป็นยังงัยครับ แค่คิดก็เหนื่อยใช่มั้ยครับ แล้วถ้าอยากมีระบบเครือข่ายจะทำยังงัย ? มีสองทางเลือกครับ ทางเลือกแรก คือ “จ้างเขาทำ” ง่ายครับขอแต่มีเงินเป็นพอก็ทำได้ และอีกทางคือ “ทำเอง” ซึ่งก็ต้องลงแรง ศึกษาหาข้อมูลทำการบ้านกันเหนื่อยหน่อยละครับ แต่สิ่งที่ได้กลับมาก็คือความรู้ ได้พัฒนาความสามารถ และยังได้ความภูมิใจ แต่ก็อย่าลืมเงื่อนไขเรื่องเวลานะครับ เพราะถ้าต้องการใช้งานอย่างเร่งด่วน ก็ควรว่าจ้างผู้รับเหมาวางระบบ มาจัดการให้ดีกว่า แต่เรื่องการศึกษาหาความรู้ก็ไม่ควรทิ้ง เพราะระบบเมื่อติดตั้งเสร็จใช่ว่าจะจบเลย ยังต้องการ การดูแลรักษาเพื่อให้สามารถทำงานรับใช้ท่าน โดยไม่มีปัญหา และสมมุตินะครับสมมุติ ถ้าท่านจะทำเองแล้วจะทำยังไง? ไม่ต้องกังวลครับ ทุกปัญหามีคำตอบ เมื่อท่านคิดจะทำเอง ก็ต้องหาข้อมูลกันก่อน เรื่องแรกที่จะพูดถึงเรามาพูดถึงอุปกรณ์เครือข่ายกัน สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายนั้นก็จะมีอยู่หลายๆ แบบไม่ว่าจะเป็น Lan Card, Hub, Switch, Firewalls & Filters, Internet Gateway Routers & LAN Modems, Network Management, Print Server หรืออุปกรณ์ Wireless การเลือกใช้อุปกรณ์ในระบบเครือข่ายพวกนี้ก็เป็นอีกปัญหาหนึ่งที่มีหลายคนบ่นกันมากว่าอยากติดตั้งระบบเครือข่ายไว้ใช้แต่ติดที่ตรงเลือกอุปกรณ์ในการใช้งานไม่ถูก ไม่ยากครับขั้นแรกท่านผู้อ่านจะต้องทราบถึงคุณสมบัติของอุปกรณ์แต่ชนิดก่อน


การ์ดแลน

             เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลจากเครื่องคอมฯเครื่องหนึ่งไปสู่อีกเครื่องโดยผ่านสายแลน การ์ดแลนเป็นอุปกรณ์ที่สามารถต่อพ่วงกับพอร์ตแทบทุกชนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็น ISA, PCI, USB, Parallel, PCMCIA และ Compact Flash ซึ่งที่เห็นใช้กันมากที่สุดก็จะเป็นแบบ PCI เพราะถ้าเทียบราคากับประสิทธิภาพแล้วถือว่าค่อนข้างถูก มีหลายราคา ตั้งแต่ไม่กี่ร้อยบาทจนถึงหลักพัน ส่วนแบบ USB, Parallel, PCMCIA ส่วนใหญ่จะเห็นใช้กันมากกับเครื่องโน๊ตบุ๊ค เพราะก็อย่างที่ทราบกันอยู่ว่าการติดอุปกรณ์ลงในพอร์ตภายใน ของเครื่องโน๊ตบุ๊คเป็นเรื่องยาก ดังนั้นการต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงจึงต้องอาศัยพอร์ตภายนอกดังที่กล่าวมา

ฮับ 

         เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เสมือนกับชุมทางข้อมูล มีหน้าที่เป็นตัวกลาง คอยส่งข้อมูลให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่าย ซึ่งลักษณะการทำงาน ให้ลองนึกถึงภาพการออกอากาศโทรทัศน์ ที่เมื่อมีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งกำลังส่งข้อมูล เครื่องที่อยู่บนเครือข่ายทุกเครื่องจะได้รับข้อมูลเหมือนๆ กันทุกเครื่อง ซึ่งเมื่อแต่ละเครื่องได้รับข้อมูลก็จะดูว่า เป็นข้อมูลของตัวเองไหม ถ้าใช่ก็จะรับเข้ามาประมวลผล ถ้าไม่ใช่ก็ไม่รับเข้ามา ซึ่งจากากรทำงานในลักษณะนี้ ในเครือข่ายที่ใช้ฮับเป็นตัวกระจ่ายสัญญาณ จะสามารถส่งข้อมูลสู่เครือข่ายได้ทีละเครื่อง ถ้ามีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งกำลังส่งข้อมูล เครื่องอื่นๆ ก็ต้องรอให้การส่งข้อมูลเสร็จสิ้นเสียก่อน เมื่อช่องสัญญาณว่าง จึงจะสามารถส่งข้อมูลได้

สวิตซ์

       สวิตซ์จะทำหน้าที่คล้ายฮับ แต่จะเก่งกว่าตรงที่เมื่อมีการร้องขอโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเพื่อส่งข้อมูล สวิตซ์ก็จะสร้างวงจรเสมือนขึ้นมาให้เครื่องสองเครื่องนี้ส่งข้อมูลถึงกัน ซึ่งช่องสัญญาณกลางก็จะว่างไว้รองรับการร้องขอส่งข้อมูลจากเครื่องอื่นๆ ต่อไป ถ้านึกภาพไม่ออกให้นึกถึงการทำงานของสายโทรศัพท์ ที่หลายๆ คู่สายสามารถพูดคุยพร้อมๆ กันได้ จากคุณลักษณะนี้ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าฮับ เพราะแทบจะไม่มีการรอใช้ช่องสัญญาณเกิดขึ้นในเครือข่ายที่ใช้สวิตซ์เป็นตัวกระจายสัญญาณ และแน่นอนราคาของสวิตซ์ย่อมแพงกว่าฮับ

โมเด็ม

        เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณให้สามารถส่งผ่านทางสายโทรศัพท์ สายเช่า และสายไฟเบอร์ออฟติก แล้วแต่ประเภทของโมเด็ม ทำให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกล ยกตัวอย่างเช่น การที่คุณใช้โมเด็มหมุนโทรศัพท์หาไอเอสพีที่อยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตร เพื่อจะเข้าสู่ระบบอินเตอร์เน็ต

เราเตอร์

        เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เลือกเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูล ทำหน้าที่ในการหาเส้นทางที่ดีที่สุดในขณะนั้น เพื่อลดความเสี่ยงจากการล้มเหลวในการส่งข้อมูล และเราเตอร์ยังสามารถช่วยเชื่อมเครือข่ายสองเครือข่าย หรือมากกว่าเข้าด้วยกัน เพราะเราเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่สามารถทำงานบนเครือข่ายอย่างน้อยสองเครือข่ายขึ้นไป ถ้าจะพูดถึงราคา พูดแบบน่ารักๆ ก็ต้องพูดว่า โห...แพงจังเลย

สายแลน

            เมื่อมีวงแลนก็ต้องมีสายแลน สายแลนมีหลายแบบไม่ว่าจะเป็นสายโคแอคเชียน ยูทีพี เอสทีพี และ ไฟเบอร์ออปติก หรือแม้กระทั่งแบบที่ไม่ใช้สาย (Wireless LAN ) และแบบที่เห็นได้บ่อยที่สุดในปัจจุบันที่นิยมใช้กัน ก็ได้แก่สายแบบ ยูทีพี ที่ใช้กับหัวต่อแบบ RJ 45 ซึ่งจะคล้ายๆกับหัวต่อของสายโทรศัพท์ ( ของโทรศัพท์เป็นแบบ RJ11 ) ซึ่งสายประเภทนี้จะไม่มีการ ชีลด์ ป้องกันสัญญาณรบกวน แต่จะใช้วิธีตีเกลียวสายเป็นคู่ๆ 4 คู่ ป้องกันสัญญาณรบกวน อีกแบบก็คือการใช้วิธีส่งสัญญาณด้วยคลื่นวิทยุย่านความถี่สูงบางแบบก็ใช้อินฟราเรด จุดเด่นที่เห็นได้ชัดคือเมื่อไม่ต้องเดินสายทำให้สามารถติดตั้งได้ง่าย ย้ายก็สะดวก แต่ข้อด้อยก็คือปัญหาจากการถูกรบกวน และสัญญาณถูกบัง แถมความเร็วในการส่งข้อมูลยังด้อยกว่าระบบแลนแบบใช้สายอยู่ ราคาก็สูงกว่า และที่กำลังมาแรงในขณะนี้คือเทคโนโลยีแบบ Ethernet over VDSL น่าสนใจกันขึ้นมาบ้างแล้วไหมครับ ถ้าสนใจเราก็ไปลุยกันต่อเลยครับ ในการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายที่ใช้ๆกันก็มีอยู่ 2 แบบ คือ แบบระยะใกล้ และแบบระยะไกล เอาเป็นว่าเรามาเริ่มต้นการเลือกใช้อุปกรณ์ระบบเครือข่ายแบบระยะใกล้

4.3 รูปร่างเครือข่าย

             โทโพโลยี หมายถึง รูปแบบการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เข้าด้วยกัน ให้เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งในการกล่าวถึงโทโพโลยีจะกล่าวถึงใน 2 ลักษณะ คือ โทโพโลยีทางตรรกะ (logical topology) และโทโพโลยีทางกายภาพ (Physical Topology)
      โทโพโลยีทางตรรกะ แสดงถึงการเชื่อมโยงระหว่างอุปกรณ์ต่างๆของเครือข่ายเป็นแผนภาพ ส่วนโทโพโลยีทางกายภาพ หมายถึงการเชื่อมโยงทางกายภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงทางวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โทโพโลยีทั่วไปในเครือข่ายคอมพิวเตอร์มักจะหมายถึงโทโพโลยีทางตรรกะ ซึ่งมีรูปแบบการเชื่อมโยงหลายรูปแบบรูปแบบที่สำคัญมีดังนี้
               การเชื่อมโยงแบบสมบูรณ์ (Complete Interconnect) การเชื่อมโยงแบบสมบูรณ์ เป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเข้าด้วยกันแบบจุดต่อจุด ดังแสดงในรูปภาพการเชื่อมโยงแบบนี้ทำให้มีความเร็วในการสื่อสารข้อมูลสูงโปรแกรมที่ใช้ในการควบคุม การสื่อสารก็เป็นแบบพื้นฐานไม่ซับซ้อนมากนัก และไม่จำเป็นต้องมีหน่วยประมวลผลกลาง การสื่อสารในการเลือกเส้นทางสื่อสารเนื่องจากเป็นการเชื่อมโยงโดยตรงถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ ทุกเครื่อง การเชื่อมโยงแบบนี้มีความเชื่อมั่นในการสื่อสารสูง และหากได้เพิ่มหน่วยประมวลผลการสื่อสารเข้าไปในระบบอีก จะทำให้การสื่อสารเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (TOPOLOGY)

      การนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันเพื่อประโยชน์ของการสื่อสารนั้น สามารถกระทำได้หลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีจุดเด่นที่แตกต่างกันไป โดยทึ่วไปแล้วโครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถจำแนกตามลักษณะของการเชื่อมต่อดังต่อไปนี้
1. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส (bus topology)
2. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน (ring topology)
3. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว (star topology)