ความหมายของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer
Network) หมายถึงการนำเครื่องคอมพิวเตอร์
มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน โดยอาศัยช่องทางการสื่อสารข้อมูล
เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์
และการใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน (Shared Resource) ในเครือข่ายนั้น
องค์ประกอบของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีองค์ประกอบที่สำคัญ
เพื่อการเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้แก่ คอมพิวเตอร์แม่ข่าย (File
Server) ช่องทางการสื่อสาร (Communication
Chanel) สถานีงาน (Workstation or Terminal) และ
อุปกรณ์ในเครือข่าย (Network Operation System)
คอมพิวเตอร์แม่ข่ายคอมพิวเตอร์แม่ข่าย
หมายถึงคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการทรัพยากร (Resources) ต่าง
ๆ ซึ่งได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ หน่วยความจำสำรอง ฐานข้อมูล และ
โปรแกรมต่าง ๆ เป็นต้น ในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) มักเรียกว่าคอมพิวเตอร์แม่ข่าย
ในระบบเครือข่ายระยะไกล ที่ใช้เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ หรือ
มินิคอมพิวเตอร์เป็นศูนย์กลางของเครือข่าย เรานิยมเรียกว่า
Host Computer และเรียกเครื่องที่รอรับบริการว่าลูกข่ายหรือสถานีงาน
ช่องทางการสื่อสารช่องทางการสื่อสาร หมายถึง
สื่อกลางหรือเส้นทางที่ใช้เป็นทางผ่าน ในการรับส่งข้อมูล ระหว่างผู้รับ (Receiver)
และผู้ส่งข้อมูล (Transmitter) ปัจจุบันมีช่องทางการสื่อสาร
สำหรับการเชื่อมต่อเครือข่าย คอมพิวเตอร์มีหลายประเภทคือ
สายโทรศัพท์แบบสายคู่ตีเกลียวไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP) สายคู่ตีเกลียว
แบบมีฉนวนหุ้ม (STP) สายโคแอคเชียล สายใยแก้วนำแสง คลื่นไมโครเวป
และดาวเทียม เป็นต้น
สถานีงานสถานีงาน (Workstation or
Terminal) หมายถึง อุปกรณ์หรือเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์
ที่เชื่อมต่อ กับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสถานีปลายทางหรือสถานีงาน
ที่ได้รับการบริการจากเครื่อง คอมพิวเตอร์แม่ข่าย เรียกว่าเป็นคอมพิวเตอร์ลูกข่าย
(Workstation) ในระบบเครือข่ายระยะใกล้ มักมีหน่วยประมวลผล
หรือซีพียูของตนเอง ในระบบที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรม เป็นศูนย์กลาง
เรียกสถานีปลายทางว่าเทอร์มินอล (Terminal) ประกอบด้วยจอภาพและแป้นพิมพ์เท่านั้น
ไม่มีหน่วยประมวลกลางของตัวเอง ต้องใช้หน่วประมวลผลของคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางหรือ Host
อุปกรณ์ในเครือข่าย
การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network
Interface Card :NIC) หมายถึง แผงวงจรสำหรับ
ใช้ในการเชื่อมต่อสายสัญญาณของเครือข่าย
ติดตั้งไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่าย และเครื่องที่เป็นลูกข่าย
หน้าที่ของการ์ดนี้คือแปลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ส่งผ่านไปตามสายสัญญาณ
ทำให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้
โมเด็ม ( Modem : Modulator
Demodulator) หมายถึง อุปกรณ์สำหรับการแปลงสัญญาณดิจิตอล (Digital)
จากคอมพิวเตอร์ด้านผู้ส่ง เพื่อส่งไปตามสายสัญญาณข้อมูลแบบอนาลอก(Analog)
เมื่อถึงคอมพิวเตอร์ด้านผู้รับ โมเด็มก็จะทำหน้าที่แปลงสัญญาณอนาลอก
ให้เป็นดิจิตอลนำเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการประมวลผล
โดยปกติจะใช้โมเด็มกับระบบเครือข่ายระยะไกล โดยการใชสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลาง เช่น
เครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นต้น
ฮับ ( Hub) คือ
อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ใช้เป็นจุดรวม และ แยกสายสัญญาณ เพื่อให้เกิดความสะดวก
ในการเชื่อมต่อของเครือข่ายแบบดาว (Star) โดยปกติใช้เป็นจุดรวมการเชื่อมต่อสายสัญญาณระหว่าง
File Server กับ Workstation ต่าง
ๆ
ซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการเครือข่ายซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการเครือข่าย
หมายถึง ซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ จัดการระบบเครือข่ายของคอมพิวเตอร์
เพื่อให้คอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่ออยู่กับเครือข่าย สามารถติดต่อสื่อสาร
แลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้อย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพ
ทำหน้าที่จัดการด้านการรักษาความปลอดภัย ของระบบเครือข่าย และยังมีหน้าที่ควบคุม
การนำโปรแกรมประยุกต์ ด้านการติดต่อสื่อสาร มาทำงานในระบบเครือข่ายอีกด้วย
นับว่าซอฟต์แวร์ระบบปฏิบัติการเครือข่าย
มีความสำคัญต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์อย่างยิ่ง ตัวอย่าง ซอฟต์แวร์ประเภทนี้ได้แก่
ระบบปฏิบัติการ Windows NT , Linux , Novell Netware , Windows XP ,Windows
2000 , Solaris , Unix เป็นต้น
ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
แบ่งตามลักษณะการเชื่อมต่อทางภูมิศาสตร์ หรือระยะทางการเชื่อมต่อ
สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ
ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area
Network : LAN) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์
และอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระยะใกล้ภายในสำนักงาน หรืออาคารเดียวกัน
หรืออาคารที่อยู่ใกล้กันโดยใช้ สายสัญญาณ ได้แก่ สายโทรศัพท์ สายโคแอกเชียล หรือ
สายใยแก้วนำแสงตัวอย่างเช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย
ภายในอาคารหรือบริษัทเดียวกัน ระบบเครือข่ายท้องถิ่น สามารถเพิ่มประสิทธิภาพ
การปฏิบัติงาน ในด้านการใช้ทรัพยากร ของระบบร่วมกัน
หรือสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้
ระบบเครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan
Area Network : MAN) หมายถึง การเชื่อมต่อ เครือข่ายคอมพิวเตอร์
ที่มีระยะทางการเชื่อมต่อไกลกว่า ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) แต่ระยะทางยังคงใกล้กว่าระบบ
WAN (Wide Area Network) ได้แก่เครือข่ายคอมพิวเตอร์
ที่เชื่อมต่อกันภายในเมืองเดียวกันหรือจังหวัดเดียวกัน ในเขตเดียวกัน เป็นต้น
ระบบเครือข่ายระยะไกล (Wide Area
Network : WAN) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ ระยะไกล เช่น
ระหว่างประเทศ การเชื่อมต่อเครือข่ายทั่วโลก เนื่องจากเป็นการติดต่อสื่อสารระยะไกล
อัตราการรับส่งข้อมูลจึงต่ำ และมีโอกาสผิดพลาดได้สูง การสื่อสารระยะไกล
จำเป็นต้องมีอุปกรณ์แปลงสัญญาณ คือ โมเด็ม ช่วยในการติดต่อสื่อสาร
และสามารถนำเครือข่าย LAN มาเชื่อมต่อกัน
เป็นเครือข่ายระยะไกลได้ ตัวอย่างของเครือข่ายระยะไกล เช่น อินเทอร์เน็ต
เครือข่ายระบบงานธนาคารทั่วโลก เครือข่ายของสายการบิน เป็นต้น
สถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อเครือข่าย
การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
มีรูปแบบการเชื่อมต่อ หรือสถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อทางด้านกายภาพ (Phisical)
อยู่ 3 แบบด้วยกัน ดังนี้คือ
แบบบัส (BUS TOPOLOGY) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์
ทุกเครื่องบนสายสัญญาณหลักเส้นเดียว ที่เรียกว่า BUS หรือ
TRUNK ที่ปลายทั้งสองด้านปิดด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Terminator
ไม่มีคอมพิวเตอร์เครื่องใด เครื่องหนึ่ง เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ
คอมพิวเตอร์เครื่องใดหยุดทำงาน ก็ไม่มีผลกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ในเครือข่าย
การรับส่งสัญญาณบนสายสัญญาณต้องตรวจสอบสายสัญญาณ BUS ให้ว่างก่อน
จึงจะสามารถส่งสัญญาณไปบนสาย BUS ได้
ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบนี้คือ
ใช้สายสัญญาณน้อย และเชื่อมต่อได้ง่าย ลดต้นทุนค่าใช้จ่าย ทั้งสายสัญญาณ
การติดตั้งและการบำรุงรักษา สามารถเพิ่มโหนดได้ง่าย เพราะมีโครงสร้างแบบง่าย
มีความเชื่อถือได้ เพราะใช้สายสัญญาณหลักเพียงเส้นเดียว แต่มีข้อเสียคือ
เมื่อเกิดข้อผิดพลาด จะหาจุดตรวจสอบได้ยาก
เพราะไม่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลาง และในกรณีที่
สายสัญญาณบัสเกิดชำรุดเสียหาย ระบบก็จะไม่สามารถทำงานต่อไปได้
แบบดาว (STAR TOPOLOGY) เป็นการเชื่อมต่อสถานีหรือจุดต่าง
ๆ ออกจากคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง หรือคอมพิวเตอร์แม่ข่ายที่เรียกว่า File
Server แต่ละสถานีจะมีสายสัญญาณเชื่อมต่อกับศูนย์กลาง
ไม่มีการใช้สายสัญญาณร่วมกัน เมื่อสถานีใดเกิดความเสียหาย
จะไม่มีผลกระทบกับสถานีอื่น ๆ ปัจจุบันนิยมใช้อุปกรณ์ Hub เป็นตัวเชื่อมต่อ
จากคอมพิวเตอร์แม่ข่าย หรือคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง
ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบนี้คือ
ง่ายต่อการให้บริการ เพราะมีศูนย์กลาง อยู่ที่คอมพิวเตอร์แม่ข่าย อยู่เครื่องเดียว
และเมื่อเกิดความเสียหาย ที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง
คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นก็จะไม่มีผลกระทบอันใด เพราะใช้สายคนละเส้น
แต่มีข้อเสียคือต้องใช้สายสัญญาณจำนวนมาก เพราะแต่ละสถานี มีสายสัญญาณ
ของตนเองเชื่อมต่อกับศูนย์กลาง จึงเหมาะกับเครือข่ายระยะใกล้
มากกว่าการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะไกล การขยายระบบยุ่งยาก
เพราะต้องเชื่อมสายจากศูนย์กลางออกมา ถ้าศูนย์กลางเสียหายระบบจะใช้การไม่ได้
แบบวงแหวน (RING TOPOLOGY) เป็นการเชื่อมต่อเครือข่าย
เป็นรูปวงแหวนหรือแบบวนรอบ โดยสถานีแรก เชื่อมต่อกับสถานีสุดท้าย
การรับส่งข้อมูลในเครือข่ายจะต้องผ่านทุกสถานี โดยมีตัวนำข่าวสาร
วิ่งไปบนสายสัญญาณ ของแต่ละสถานี ต้องคอยตรวจสอบข้อมูลที่ส่งมา ถ้าไม่ใช่ของตนเอง
ต้องส่งผ่านไปยังสถานีอื่นต่อไป ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อของ IBM Token
Ring ที่ต้องมีตัวนำข่าวสาร หรือ Token นำข่าวสารวิ่งวนไปรอบสายสัญญาณหรือ
Ring แต่ละสถานีจะคอยตรวจสอบ Token ว่าข่าวสารที่นำมาด้วยเป็นของตนหรือไม่
ถ้าใช่ก็จะรับข่าวสารนั้นไว้ แล้วส่ง Token ให้สถานีอื่นใช้ต่อไปได้
ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบนี้คือ
ใช้สายส่งสัญญาณน้อยกว่าแบบดาว เหมาะกับการเชื่อมต่อ ด้วยสายสัญญาณใยแก้วนำแสง
เพราะส่งข้อมูลทางเดียวด้วยความเร็วสูง แต่มีข้อเสียคือถ้าสถานีใดเสีย
ระบบก็จะไม่สามารถทำงานต่อไปได้ จนกว่าจะแก้ไขจุดเสียนั้น และยากในการตรวจสอบว่ามีปัญหาที่จุดใด
และถ้าต้องการเพิ่มสถานีเข้าไป จะกระทำได้ยาก
ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การใช้อุปกรณ์ร่วมกัน (Sharing of
peripheral devices) เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้ใช้
สามารถใช้อุปกรณ์ รอบข้างที่ต่อพ่วงกับระบบคอมพิวเตอร์
ร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเครื่องพิมพ์ ดิสก์ไดร์ฟ ซีดีรอม สแกนเนอร์
โมเด็ม เป็นต้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่าย ไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ที่มีราคาแพง
เชื่อมต่อพ่วงให้กับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง
การใช้โปรแกรมและข้อมูลร่วมกัน (Sharing
of program and data) เครือข่ายคอมพิวเตอร์
ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้โปรแกรม และข้อมูลร่วมกันได้
โดยจัดเก็บโปรแกรมไว้แหล่งเก็บข้อมูล ที่เป็นศูนย์กลาง เช่น
ที่ฮาร์ดดิสก์ของเครื่อง File Server ผู้ใช้สามารถใช้โปรแกรมร่วมกัน
ได้จากแหล่งเดียวกัน ไม่ต้องเก็บโปรแกรมไว้ในแต่ละเครื่อง ให้ซ้ำซ้อนกัน
นอกจากนั้นยังสามารถรวบรวม ข้อมูลต่าง ๆ จัดเก็บเป็นฐานข้อมูล
ผู้ใช้สามารถใช้สารสนเทศ จากฐานข้อมูลกลาง ผ่านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร
์ที่ใช้งานได้อย่างสะดวกสบาย โดยไม่ต้องเดินทางไปสำเนาข้อมูลด้วยตนเอง
เพราะใช้การเรียกใช้ข้อมูล ผ่านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์นั่นเอง
สามารถติดต่อสื่อสารระยะไกลได้ (Telecommunication)
การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เป็นเครือข่าย ทั้งประเภทเครือข่าย LAN
, MAN และ WAN ทำให้คอมพิวเตอร์
สามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูล ระยะไกลได ้โดยใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์
ทางด้านการติดต่อสื่อสาร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ต
มีการให้บริการต่าง ๆ มากมาย เช่น การโอนย้ายไฟล์ข้อมูล
การใช้จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) การสืบค้นข้อมูล
(Serach Engine) เป็นต้น
สามารถประยุกต์ใช้ในงานด้านธุรกิจได้ (ฺBusiness
Applicability) องค์กรธุรกิจ
มีการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อประโยชน์ทางธุรกิจ เช่น
เครือข่ายของธุรกิจธนาคาร ธุรกิจการบิน ธุรกิจประกันภัย ธุรกิจการท่องเที่ยว
ธุรกิจหลักทรัพย์ สามารถดำเนินธุรกิจ ได้อย่างรวดเร็ว ตอบสนองความพึงพอใจ
ให้แก่ลูกค้าในปัจจุบัน เริ่มมีการใช้ประโยชน์จากเครือข่าย Internet เพื่อทำธุรกิจกันแล้ว
เช่นการสั่งซื้อสินค้า การจ่ายเงินผ่านระบบธนาคาร เป็นต้น
ข้อจำกัดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ลงทุนสูงและจัดการยุ่งยาก
การเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และการจัดการเครือข่าย
ต้องใช้เทคโนโลยีที่ยุ่งยากซับซ้อน ต้องอาศัยผู้ที่มีความรู้ความชำนาญ
และมีประสบการณ์สูง จึงต้องใช้งบประมาณ การเริ่มต้นลงทุนสูงมาก
อีกทั้งเทคโนโลยีของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เปลี่ยนแปลงไปเร็วมาก จำเป็นต้องมีงบประมาณ
เพื่อปรับปรุงระบบให้ทันสมัยอยู่เสมอ
ขาดแคลนซอฟต์แวร์ประยุกต์
ระบบเครือข่ายปัจจุบัน ยังขาดแคลนซอฟต์แวร์ประยุกต์ ด้านต่าง ๆ
ทำงานภายใต้สภาพแวดล้อม แบบเครือข่ายอยู่มาก เพราะการพัฒนา
ต้องใช้ความรู้ความชำนาญสูง ต้องใช้เวลาในการพัฒนา จึงจะสามารถสร้างซอฟต์แวร์ประยุกต์ใช้งานด้านต่าง
ๆ ได้
การรักษาความปลอดภัย
ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ยังขาดความปลอดภัยในด้านการรักษาข้อมูล อยู่มาก
หรืออาจมีข้อมูลสูญหายได้ ในขณะติดต่อสื่อสาร เนื่องจากมีข่าวสารในระบบอยู่มาก
ความเร็วในการรับส่งข้อมูลต่ำ
ในเครือข่ายระยะไกล เช่น อินเทอร์เน็ต ตัวกลางนำทีใช้ ในการนำสัญญาณ
ยังมีอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลต่ำ เมื่อเทียบกับการสื่อสารด้วยโทรศัพท์
หรือโทรทัศน์ โดยเฉพาะข้อมูลที่เป็นภาพนิ่งและภาพเคลื่อนไหว เพราะไฟล์จะโตมาก
สรุปหน่วยที่ 5
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
เป็นการนำเอาคอมพิวเตอร์ มาเชื่อมต่อกัน เพื่อวัตถุประสงค์ให้คอมพิวเตอร์
สามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูล และใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกันได้
โดยอาศัยช่องทางการสื่อสาร องค์ประกอบในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้แก่
เครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง ช่องทางการสื่อสาร สถานีงาน อุปกรณ์เครือข่าย
และซอฟต์แวร์จัดการเครือข่าย ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้แก่ Local
Area Network , Metropolitan Area Network และ Wide Area Network โดยมีสถาปัตยกรรม
การเชื่อมต่อเครือข่าย ที่สำคัญได้แก่ เชื่อมต่อแบบ Bus , Star และRing
ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้แก่ การใช้ทรัพยากรร่วมกัน
การติดต่อแลกเปลี่ยนข่าวสารระยะไกล การสืบค้นข้อมูล ข้อจำกัดได้แก่ จัดการยุ่งยาก
ระยะเริ่มต้นต้องลงทุนสูง มีซอฟต์แวร์ประยุกต์ใช้ในระบบเครือข่ายน้อย
ยังขาดความปลอดภัยของข้อมูล สายสื่อสารรับส่งข้อมูลได้ช้า
อ้างอิง
