ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

             
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่าย คอมพิวเตอร์ เป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปผ่านสื่อที่เป็นตัวกลางรับ-ส่งข้อมูลเช่น สายเคเบิล หรือ ดาวเทียม เป็นต้น โดยวัตถุประสงค์ของการเชื่อมโยงระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น การติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน การใช้ทรัพยากรต่างๆ ร่วมกัน การใช้ข้อมูลต่างๆ ร่วมกัน เป็นต้น

ประเภท ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์นั้น สามารถแบ่งออกตามขนาดพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่เครือข่ายนั้นตั้งอยู่และ ลักษณะการใช้งานได้เป็น 6 ประเภทดังนี้

1. Local Area Network (LAN)

Local Area Network คือ เครือข่ายข้อมูลความเร็วสูง โดยจะครอบคลุมพื้นที่ไม่ใหญ่มาก เช่น ภายในสํานักงาน ภายในอาคาร หรือภายในองค์กรหรือบริษัท โดยคอมพิวเตอร์แต่ละตัวจะต่อเข้ากับอุปกรณ์เครือข่าย อย่างเช่น ฮับ (Hub), สวิทชิ่งฮับ (Switching Hub) หรือ Access Point ด้วยสายคู่ตีเกลียว (Unshield Twisted Pairs หรือ UTP) หรือด้วยคลื่นวิทยุ และอุปกรณ์เครือข่ายแต่ละตัวการเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้สายคู่ตีเกลียว (Unshield Twisted Pairs หรือ UTP) หรือสายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) หรือการสื่อสารแบบคลื่นวิทยุ (Wireless) แบบใดแบบหนึ่งหรือผสมผสานกันก็ได้ และแต่เครือข่าย Local Area Network (LAN) จะเชื่อมต่อถึงกันด้วยอุปกรณ์ที่ชื่อเราเตอร์ (Router)

2. Metropolitan Area Network (MAN)

Metropolitan Area Network คือ เครือข่ายข้อมูล ที่ครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่ใหญ่ขึ้นกว่า LAN เช่น การเชื่อมต่อระหว่างองค์กรต่างๆ ภายในอําเภอหรือจังหวัด เป็นลักษณะการนำเครือข่าย LAN หลายๆ เครือข่ายที่อยู่ห่างกันมาต่อถึงกันผ่านทางสื่อต่างๆ เช่น ไมโครเวฟ (Microwave),คลื่นวิทยุ, ผ่านดาวเทียม, คู่สายสัญญาณเช่า (Leased line), หรือ ทางดิจิตอลสคริปเบอร์ (DSL) โดยการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละเครือข่ายนั้นอาจมีความเร็วไม่สูงมาก

3. Wide Area Networks (WAN)

Wide Area Networks (WAN) คือ เครือข่ายที่เกิดจากการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ LAN ที่อยู่ห่างไกลกันมากๆ เข้าด้วยกัน โดยจะที่ครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่ใหญ่กว่าแบบ MAN เช่น การเชื่อมต่ออระบบเครือข่ายระหว่างจังหวัด หรือระหว่างประเทศ โดยจะเชื่อมต่อด้วย คู่สายเช่า (Leased line) ระบบไมโครเวฟ หรือผ่านดาวเทียม และการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละโหนดนั้นอาจมีความเร็วไม่สูงมาก

4. Intranet

Intranet คือ เป็นระบบเครือข่ายภายในองค์กร ที่นำเทคโนโลยีแบบเปิดจากอินเตอร์เน็ตมาประยุกต์ใช้ภายในองค์กร เพื่อช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงานร่วมกัน การแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร ตลอดจนการทำงานต่างๆร่วมกันของระบบคอมพิวเตอร์ในองค์กร เช่น การใช้งานเว็บเซิร์ฟเวอร์เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารหรือประชาสัมพันธ์ เป็นต้น

5. Extranet

Extranet คือ เครือข่ายแบบพิเศษซึ่งเชื่อมเครือข่ายภายในองค์กร (Intranet) เข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ที่อยู่ภายนอกองค์กร เช่น ระบบคอมพิวเตอร์ของสาขา ของผู้จัดจำหน่าย หรือของลูกค้า โดยจะอนุญาตและควบคุมให้ใช้งานเฉพาะสมาชิกขององค์กรหรือผู้ที่ได้รับสิทธิ์ ในการใช้งานเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การใช้งานแบบเครือข่ายเสมือนส่วนตน (Virtual Private Network หรือ VPN ) จากระยะไกล (Remote) ผ่านระบบอินเตอร์เน็ต เพื่อเข้าใช้งานระบบฐานข้อมูลบนเซิร์ฟเวอร์ในบริษัท เป็นต้น

6. Internet

Internet คือ เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายย่อยๆ แบบต่างๆ จำนวนมากที่กระจายอยู่ในทุกมุมโลกเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่าอินเตอร์เน็ตคือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่ สุดในโลก นั้นคือเป็น “เครือข่ายของเครือข่าย” (A network of networks)

อุปกรณ์ พื้นฐานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ในการสร้างหรือติดตั้งระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์นั้น จำเป็นต้องมีอุปกรณ์พื้นฐานต่างๆ คือ Computer พร้อม NIC (Network Interface Card) อย่างน้อย 2 ชุด พร้อมกับฮับ (Hub) หรือ สวิทซ์ (Switch) และสายสัญญาณ (Cable) ซึ่งสายสัญญาณนั้นมีหลายชนิดด้วยกัน เช่น สาย UTP, สาย Coaxial และสาย Fiber optic เป็นต้น

สายนำสัญญาณ

1. สายคู่ตีเกลียว (Twisted Pair Cable)

ใช้สำหรับต่อ Computer เข้ากับ Hub หรือ Switch มีอยู่สองชนิดด้วยกัน คือ สายคู่ตีเกลียวแบบมีชีลด์ (Shield Twisted Pair Cable หรือ STP) และสายคู่ตีเกลียวแบบไม่มีชีลด์ Unshielded Twisted Pair Cable หรือ UTPโดยสาย UTP นั้นจะเป็นสายที่นิยมใช้กันทั่วไป ซึ่งปลายของสาย UTP ทั้งสองด้านจะเข้าหัวต่อแบบ RJ-45

2. สาย Coaxial

มีลักษณะแบบเดียวกันกับสาย Cable TV คือ มีแกนกลางเป็นทองแดงหุ้มด้วยฉนวน แล้วหุ้มด้วยตาข่ายโลหะ ชั้นนอกสุดหุ้มด้วยวัสดุป้องกันสายสัญญาณ และใช้หัวต่อแบบ BNC ในปัจจุบันไม่ค่อยนิยมใช้แล้ว

3. สายใยแก้วนำแสงหรือ Fiber Optic

เป็น สายที่ใช้แสงเป็นสัญญาณมีข้อดีคือไม่ถูกรบบกานโดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ในอัตราที่สูงและระยะทางได้ไกลกว่า แต่ข้อเสียคือราคาแพง ส่วนมากจะใช้เป็น ลิงค์หลัก (Backbone) ของระบบเครื่อข่าย

อุปกรณ์เครือข่าย

อุปกรณ์ที่ ใช้ในระบบเครือข่าย เพื่อทำหน้าที่เกี่ยวกับการรับส่งข้อมูล หรือทวนสัญญาณ หรือ ขยายเครื่อข่ายโดยทั่วไป เช่น ตัวทวนสัญญาณ (Repeater), ฮับ (Hub), สวิทซ์ (Switch), สวิทซ์เลเยอร์ 3 (Layer 3 Switch) และ เราเตอร์ (Router) เป็นต้น

1. Repeater

ตัวทวนสัญญาณ หรือ รีพีทเตอร์ (Repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการทวนสัญญาณของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะสามารถเปลี่ยนตัวกลางในการนําสัญญาณจากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวกลางหนึ่ง ได้ หรือเป็นการทวนสัญญาณของข้อมูลที่ใช้ตัวกลางชนิดเดียวกันก็ได้ สามารถนํามาใช้ในการขยายจํานวนเซกเมนต์ของเครือข่ายได้

2. Hub

ฮับ (HUB) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อโฮสต์ (Host) ทุกตัวที่ต่ออยู่กับตัวมันเข้าด้วยกัน โดย Hub จะทำการส่งข้อมูลที่ได้รับจาก พอร์ตใดๆพอร์ตหนึ่ง ไปยังทุกพอร์ตที่เหลือ นั้นคือทุก Host ที่ต่ออยู่กับ Hub จะแชร์ Bandwidth หรืออัตราการส่งข้อมูลของเครื่อข่ายกัน ดังนั้นยิ่งมีจำนวน Host ที่ต่ออยู่กับ Hub มากเท่าใด Bandwidth ต่อ Host ก็จะยิ่งลดลง Hub นั้นยังมีประเภทย่อยๆ ได้อีก คือ

1. Manage Hub เป็นฮับที่สามารถจัดการระบบการทํางานได้

2. Stackable Hub เป็นฮับที่สามารถมาเชื่อมต่อพ่วงกัน (Stack) ได้โดยผ่านทางการ Stack port

3. Routerเราเตอร์ (Router) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ใน Layer 3 (Network Layer) ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างกันเขาด้วยกันที่ Network Layer โดยเราเตอรจะทำการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุด (Routing) ที่จะส่ง packet ที่ส่งมาจากต้นทางไป (Source) ยังปลายทาง (Destination) ด้วยการใช้ตารางการจัดเส้นทาง (Routing Table) ซึ่งเราเตอร นั้นจะมีซอฟตแวรที่ใช้ในการควบคุมการทำงานเรียกวา Internetwork Operating System (IOS) ยี่ห้อของเราเตอรที่นิยมใช้งานกันมาก เช่น Cisco, 3COM และ Nortel เป็นต้น

4. Switch

สวิทซ์ (Switch) เปนอุปกรณที่ทำหน้าที่ใน Layer 2 (Link Layer) ทำหน้าที่เหมือนกับฮับ (Hub) บางครั้งจึงเรียกว่า Switching Hub แต่จะฉลาดกว่าฮับ (Hub) ตรงที่สวิทซ์จะส่งข้อมูลจากพอร์ตต้นทาง (Source port) ไปยังเฉพาะ พอร์ตปลายทาง (Destination port) เท่านั้น ทำให้อัตราการรับ-ส่งข้อมูลไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนของโฮสต์ (Host) ที่ต่อเข้ากับตัวสวิทซ์ โดยทุกโฮสต์จะมี Bandwidth เท่ากับ Bandwidth ของตัวสวิทซ์

5. Layer 3 Switch

เลเยอร์ 3 สวิทซ์ (Layer 3 Switch) เปนอุปกรณที่ทำหน้าที่ใน Layer 3 (Network Layer) เช่นเดียวกับ Router โดย Layer 3 Switch นั้นสามารถทำหน้าที่ได้เหมือนกับทั้งสวิทซ์ (Switch) และเราเตอร์ (Router) แต่มีจุดที่แตกต่างจาก เราเตอร์ คือ Layer 3 Switch นั้นจะผลิตขึ้นด้วยเทคโนโลยี Application Specific Integrated Circuit (ASIC) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สร้างสำหรับ Layer 3 Switch โดยเฉพาะ การทำงานจึงเร็วกว่าเราเตอร์อย่างมาก