ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
             เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) คือกลุ่มของคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ถูกนำมาเชื่อมต่อกันผ่านอุปกรณ์ด้านการสื่อสารหรือสื่ออื่นใด ทำให้ผู้ใช้ในระบบเครือข่ายสามารถติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนและใช้ อุปกรณ์ต่าง ๆ ของเครือข่ายร่วมกันได้
             การที่เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีบทบาท และความสำคัญเพิ่มขึ้นเพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งาอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นเข้าด้วยกัน เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้นเพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง เครือข่ายมีตั้งแต่ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันด้วยคอมพิวเตอร์ เพียงสองสามเครื่องเพื่อใช้งานในบ้าน หรือในบริษัทเล็กๆ ไปจนถึงเครือข่ายระดับโลกที่ครอบคลุมไปเกือบทุกประเทศ เครือข่ายสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมากทั่วโลกเข้าด้วยกันเราเรียกว่า เครือข่ายอินเทอร์เน็ต

โครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. เครือข่ายเฉพาะที่ (Local Area Network :LAN)
2. เครือข่ายเมือง (Metropolitan Area Network :MAN)
3. เครือข่ายบริเวณกว้าง ( Wide Area Network :WAN )

การต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระยะใกล้
             หากต้องการที่จะนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมาต่อเป็นระบบ โดยใช้ขีดความสามารถเดิมที่มีอยู่ สามารถทำได้ด้วยวิธีการง่าย ๆ ดังนี้
             1. การเชื่อมต่อผ่านช่องทาง Com1, Com2 และ LPT เป็นวิธีที่นำคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ต่อผ่านช่องทาง COM1 หรือ COM2 เพื่อการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างกัน
             2. การเชื่อมต่อเข้ากับบัฟเฟอร์เครื่องพิมพ์ เป็นการแบ่งกันใช้เครื่องพิมพ์เพื่อให้การใช้ทรัพยากรเครื่องพิมพ์ (Printer) เกิดประโยชน์มากขึ้น
             3. การเชื่อมต่อโดยใช้ระบบสลับสายข้อมูล เป็นวิธีการต่อขยายระบบแบบง่าย ๆ ที่ใช้มือช่วยระบบสลับสายข้อมูลทำหน้าที่เหมือนชุมสายโทรศัพท์
             4. การเชื่อมต่อผ่านระบบผู้ใช้หลายคนหลายช่องทาง ระบบผู้ใช้หลายคนขนาดเล็ก ที่อยู่บนไมโครคอมพิวเตอร์มีหลายระบบ เช่น ระบบยูนิกซ์ ระบบลีนุกซ์ ระบบดังกล่าวสามารถเชื่อมขยายเข้ากับสถานีย่อได้มาก เป็นระบบที่ใช้งานร่วมกันได้ในราคาประหยัด

โครงสร้างระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Network Topology) 
             เครือข่ายแบบบัส (Bus Network) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วยสายเคเบิลยาวต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ โดยจะมีคอนเน็กเตอร์เป็นตัวเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เข้ากับสายเคเบิล ในการส่งข้อมูลจะมีคอมพิวเตอร์เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้ในช่วงเวลาหนึ่งๆ
             เครือข่ายแบบดาว (Star Network) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เข้ากับอุปกรณ์ที่เป็นจุดศูนย์กลางของเครือข่ายโดยการนำสถานีต่าง ๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลาง จึงเป็นศูนย์กลางของการติดต่อ วงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานี ต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน
             เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Network) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อ คอมพิวเตอร์ด้วยสายคเบิลยาวเส้นเดียวในลักษณะวงแหวน การรับส่งข้อมูลในเครือข่ายวงแหวน จะใช้ทิศทางเดียวเท่านั้น เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งส่งข้อมูลมันก็จะส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป ถ้าข้อมูลที่รับมาไม่ตรงตามที่คอมพิวเตอร์เครื่องต้นทางระบุ ก็จะส่งผ่านไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไปซึ่งจะเป็นขั้นตอน อย่างนี้ไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงคอมพิวเตอร์ปลายทางที่ถูกระบุตามที่อยู่จากเครื่องต้นทาง
             เครือข่ายแบบต้นไม้ (Tree Network) เป็นเครือข่ายที่มีผสมผสานโครงสร้างเครือข่ายแบบต่างๆเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ การจัดส่งข้อมูลสามารถส่งไปถึงได้ทุกสถานี การสื่อสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอื่น ๆ ได้ทั้งหมด เพราะทุกสถานีจะอยู่บนทางเชื่อม รับส่งข้อมูลเดียวกัน 

องค์ประกอบของเครือข่าย ประกอบด้วย 
ฮาร์ดแวร์ (Hardware)

• คอมพิวเตอร์ (Client Computer)
• เซอร์เวอร์ (Server)
• ฮับ (Hub)
• บริดจ์ (Bridge)
• เราท์เตอร์ (Router)
• เกตเวย์ (Gateway)
• โมเด็ม (Modem)
• เน็ตเวอร์คการ์ด (Network Card)

ซอฟต์แวร์ (Software)

• ระบบปฏิบัติการของระบบเครือข่าย (Network Operating Sytems)
• แอบพลิเคชั่นของเครือข่าย (Network Application Sytems)

ตัวนำข้อมูล (Media Transmission)
             สายส่งข้อมูล หรือ Cable เป็นอุปกรณ์อย่างหนึ่งในระบบ Network ที่ใช้เป็นทางเดินของข้อมูลระหว่าง Workstation กับ Server มีลักษณะคล้ายสายไฟหรือสายโทรศัพท์แล้วแต่ชนิด ของ Cable แต่การเลือกใช้ Cable นั้นควรคำนึงถึงความปลอดภัย (Safety) และคลื่นรบกวน (Interference) เป็นสำคัญ สายส่งข้อมูลที่ดีไม่ควรเป็น ตัวนำไฟ เมื่อเกิดอัคคีภัยขึ้น และสามารถ ป้องกันคลื่นรบกวนจากอำนาจแม่เหล็ก และคลื่นวิทยุได้ ลักษณะของสายส่งข้อมูล แบ่งได้ดังนี้
             สาย Coaxial Cable หรือ สาย Coax นอกจากใช้ในระบบ Network แล้วยังสามารถ นำไปใช้กับระบบTV และ Mainframe ได้ด้วย สาย Coax นั้นเป็นสายที่ประกอบไปด้วยแกนของ ทองแดงหุ้มด้วยฉนวน และสายดิน (ลักษณะเป็นฝอย) หุ้มด้วยฉนวนบางอีกชั้นหนึ่ง ในปัจจุบันได้เปลี่ยนจากลวดทองแดงมาเป็นลวดเงินที่พันกันหลาย ๆ เส้นแทน ทั้งนี้เพื่อป้องกันการรบกวน ที่เรียกว่า "Cross Talk" ซึ่งเป็นการรบกวนที่เกิดจากสายสัญญาณข้างเคียง

• สาย Twisted Pair Cable เป็นสายส่งสัญญาณที่ประกอบไปด้วยสายทองแดง 2 เส้น ขึ้นไปบิดกันเป็นเกลียว (Twist) แล้วหุ้มด้วยฉนวน โดยแบ่งเป็น 2 แบบคือ แบบมี Shield และ แบบไม่มี Shield จะมีฉนวนในการป้องกันสัญญาณรบกวน หรือระบบป้องกันสัญญาณรบกวน โดยเรียกสาย Cable ทั้งสองนี้ว่า "Shielded Twisted Pair (STP)" และ "Unshielded Twisted Pair (UTP)"
• สาย Shielded Twisted Pair (STP) หรือที่เรียกว่า "สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน" เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า

             สาย Unshielded Twisted Pair (UTP) หรือที่เรียกว่า "สายคู่บิดเกลียว ชนิดไม่หุ้มฉนวน"
เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้น ทำให้สะดวก ในการโค้งงอ สาย UTP เป็นสายที่มีราคาถูกและ หาง่าย แต่ป้องกันสัญญาณรบกวน ได้ไม่ดีเท่ากับสาย STP
             สาย Fiber Optic Cable เป็นสายใยแก้วนำแสงชนิดใหม่ ประกอบด้วยท่อใยแก้ว ที่มีขนาดเล็กและบางมากเรียกว่า "CORE"ล้อมรอบด้วยชั้นของใยแก้วที่เรียกว่า "CLADDING" อัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงถึง 565 เมกะบิตต่อวินาที หรือมากกว่า ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีมาก ขนาดของสายเล็กมากและเบามากแต่มีราคาแพง
             นอกจากการสื่อสารข้อมูลตามสายรูปแบบต่าง ๆ แล้ว ยังมีการส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission) ซึ่งเป็นการส่งข้อมูลผ่านบรรยากาศโดยไม่ต้องอาศัยสายส่ง สัญญาณใด ๆ เช่น ระบบไมโครเวฟ ดาวเทียมสื่อสาร โทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นต้น ซึ่งเป็น สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่แตกต่างกัน ทำให้การสื่อสาร ทำได้รวดเร็วและครอบคลุมทุกมุมโลก 

ที่่มา  http://www.dol.go.th/it/index.php?option=com_content&task=view&id=105