การสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูลเป็นกระบวนการในการส่งและการรับข้อมูล และการทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งรับข้อมูลการสื่อสารข้อมูลแบ่งเป็นสองระดับคือ ระดับแรกเป็นการสื่อสารข้อมูลภายเครื่องในคอมพิวเตอร์ เช่น การรับส่งขอมูลระหว่างหน่วยประมวลผลกลางและอุปกรณ์รอบข้าง คือ แป้นพิมพ์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ และเครื่องอ่านจานแม่เหล็ก เป็นต้น การส่งข้อมูลในระดับที่สองเป็นการสื่อสารข้อมูลผ่านทางเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งที่อยู่ในองค์กรเดียวกัน อยู่ในจังหวัดเดียวกัน ประเทศเดียวกัน

การสื่อสารข้อมูล

คือ การโอนถ่าย หรือแลกเปลี่ยนข้อมูล(Transmission) กันระหว่างต้นทางกับปลายทางโดยผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ ระบบการสื่อสารข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ต้องอาศัยอุปกรณ์ หรือเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ช่วยในการถ่ายโอนหรือเคลื่อนย้ายข้อมูล รวมทั้งยังต้องอาศัยสื่อกลางในการนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง

องค์ประกอบพื้นฐานของระบบสื่อสารข้อมูล

1. ผู้ส่งหรืออุปกรณ์ข้อมูล (Sender) และ ผู้รับหรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver)  มี 2 ชนิด คือ

1.1 DTE (Data Terminal Equipment)

ในการส่งข้อมูล ของคอมพิวเตอร์ DTE (data terminal equipment) เป็นการอินเตอร์เฟซ RS-232 C ที่คอมพิวเตอร์ ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลด้วยโมเด็ม หรืออุปกรณ์แบบอนุกรมอื่น ๆ สำหรับข้อมูลในอนาคตเกี่ยวกับการอินเตอร์เฟซ DTE และความสัมพันธ์กับการอินเตอร์เฟซแบบ data communication equipment (DCE) ให้ดูที่ RS-232 C

1.2 DCE (Data Communication Equipment)

อุปกรณ์การสื่อสารข้อมูล ใช้ติดต่อระหว่างสัญญาณสื่อสาร (line) กับ DTE มีความสามารถเต็มที่ในการสื่อสาร ตัวอย่างของ DCE คือ Modem, สายอากาศ

2. โปรโตคอล (Protocol) หรือซอฟต์แวร์ (Software)

โปรโตคอล คือ วิธีการ หรือ กฎระเบียบที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งข้อมูลเข้าใจกันสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ ตัวอย่างคือ x.25, SDLC, TCP/IP

ซอฟต์แวร์ คือ ส่วนที่ทำหน้าที่ในการดาเนินงานในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตามที่โปรแกรมกำหนด ตัวอย่าง คือ Windows, Novell’s Netware

3. ข่าวสาร (Message)

ข่าวสาร คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร บางครั้งเรียกว่าสารสนเทศ (Information) รูปแบบของข่าวสารมี 4 รูปแบบคือ เสียง (Voice), ข้อมูล (Data), ข้อความ (Text), ภาพ (Picture)

4. สื่อกลาง (Medium)

เป็นสื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลจากต้นกำเนิดไปยังปลายทางสื่อกลางนี้อาจจะเป็น เส้นลวด สายไฟ สายเคเบิล หรือสายไฟเบอร์ออปติก เป็นต้น หรืออาจจะเป็นคลื่นที่ส่งผ่านในอากาศ เช่น คลื่นไมโครเวฟ คลื่นดาวเทียม หรือคลื่นวิทยุ เป็นต้น

สื่อกลางส่งข้อมูล

สื่อกลางส่งข้อมูล ประกอบด้วยวัสดุและรวมถึงการนำเทคนิคต่างๆ มาใช้เพื่อนำส่งสัญญาณ โดยสื่อกลางส่งข้อมูลอาจเป็นได้ทั้งแบบมีสายสัญญาณหรือเคเบิลต่างๆ รวมถึงสื่อกลางแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ อินฟราเรด หรือดาวเทียม เป็นต้น เมื่อมีการส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์สัญญาณเหล่านี้จะเดินไปตามสื่อกลาง และพื้นฐานความเป็นจริงสื่อกลางที่นามาใช้เพื่อเชื่อมโยงบนเครือข่ายที่มีระยะทางไกลๆ อาจประกอบด้วยสื่อกลางหลากหลายชนิดที่นำมาใช้งานร่วมกัน และอาจมีความแตกต่างกันตามความเหมาะสมบนพื้นที่นั้นๆ สาหรับเทคนิคการส่งสัญญาณบนสื่อกลาง อาจส่งเพียงสัญญาณเดียว หรือมากกว่าหนึ่งสัญญาณก็เป็นได้ (สมโภชน์ ชื่นเอี่ยม, 2553)

1. การส่งสัญญาณบนสื่อกลางแบบเบสแบนด์ (Baseband) เป็นการใช้ช่องทางการสื่อสารเพียงช่องทางเดียวสาหรับการส่งสัญญาณดิจิทัลในแต่ละครั้งในช่วงเวลาหนึ่ง โดยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่มักใช้การส่งสัญญาณชนิดนี้ เนื่องจากเป็นวิธีการที่ไม่ซับซ้อนและสามารถจัดการควบคุมง่าย

2. การส่งสัญญาณบนสื่อกลางแบบบรอดแบนด์ (Broadband) เป็นการใช้ช่องทองการสื่อสารหลายช่องทางเพื่อส่งสัญญาณอนาล็อก โดยแต่ละครั้งข้อมูลสามารถจัดส่งหรือลาเลียงบนช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน ดังนั้นการส่งสัญญาณชนิดนี้จะมีระบบการจัดการที่ยุ่งยากกว่าการส่งสัญญาณแบบเบสแบนด์มาก เพราะจะต้องจัดการกับจานวนข้อมูลต่างๆ ที่ลาเลียงอยู่บนหลายช่องความถี่บนสายส่ง สาหรับสื่อกลางข้อมูลที่นามาใช้เพื่อส่งสัญญาณแบบบรอดแบนด์นั้น จะรับรองความเร็วที่สูงกว่าแบบเบสแบนด์ และมีต้นทุนสูงกว่า โดยปัจจุบันมักมีการนาเทคโนโลยีบรอดแบนด์มาใช้งานตามบ้านเรือนที่พักหรือองค์กรธุรกิจมากขึ้น เช่น เทคโนโลยีบรอดแบนด์อินเทอร์ เน็ตเป็นต้น

ชนิดของสื่อกลางข้อมูล

1. สื่อกลางส่งข้อมูลแบบใช้สาย

สื่อกลางชนิดนี้จะใช้สายเพื่อการลำเลียงข้อมูลระหว่างกัน ซึ่งประกอบด้วยสายเคเบิลชนิดต่างๆ เช่น สายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเชียล และสายใยแก้วนำแสง

-             สายคู่บิดเกลียว (Twisted-Pair cable)

ลักษณะของสายคู่บิดเกลียวแต่ละคู่จะทำด้วยสายทองแดง 2 เส้น แต่ละเส้นจะมีฉนวนหุ้ม พันกันเป็นเกลียวเพื่อป้องกันการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แบ่งเป็น 2 สาย คือ

1. UTP ไม่มีฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน

2. STP แบบที่มีฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน

     สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)

สายแบบนี้จะประกอบด้วยตัวนาที่ใช้ในการส่งข้อมูลเส้นหนึ่งอยู่ตรงกลางอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน ระหว่างตัวนาสองเส้นนี้จะมีฉนวนพลาสติก กั้นสายโคแอคเชียลแบบหนาจะส่งข้อมูลได้ไกลกว่าแบบบางแต่มีราคาแพงและติดตั้งได้ยากกว่า

-             สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)

ทำจากแก้วหรือพลาสติกมีลักษณะเป็นเส้นบางๆ คล้าย เส้นใยแก้วจะทำตัวเป็นสื่อในการส่งแสงเลเซอร์ที่มีความเร็วในการส่งสัญญาณเท่ากับ ความเร็วของแสง

2. สื่อกลางส่งข้อมูลแบบไร้สาย

สื่อกลางชนิดนี้จะใช้ลำเลียงข้อมูลผ่านอากาศ ซึ่งภายในอากาศจะมีพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายอยู่ทั่วไป โดยคลื่นดังกล่าวจะมีทั้งคลื่นความถี่ต่ำและคลื่นความถี่สูง ดังแสดง ดังรายละเอียดต่อไปนี้

-    คลื่นวิทยุ (Cellular Radio)

ลักษณะของระบบสื่อสารวิทยุ เป็นสื่อกลางการสื่อสารแบบไร้สายที่สามารถแพร่ได้บนระยะทางไกล เช่น ระหว่างเมืองหรือระหว่างประเทศ และยังไม่รวมถึงการแพร่บนระยะทางสั้นๆ อย่างไรก็ตาม คลื่นวิทยุนั้นมีความเร็วค่อนข้างต่า อีกทั้งไวต่อสัญญาณรบกวน แต่ข้อดีคือมีความยืดหยุ่นสูง สะดวกต่อการใช้งาน และผู้ใช้ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย

-    คลื่นไมโครเวฟ (Microwave)

การส่งสัญญาณข้อมูลไปกลับคลื่นไมโครเวฟเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลแบบรับช่วงต่อๆ กันจากหอ(สถานี) ส่ง-รับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกหอหนึ่งแต่ละหอจะครอบคลุมพื้นที่ รับสัญญาณประมาณ 30-50 กม.

-   สัญญาณดาวเทียม (Satellite)

ลักษณะของการรับส่งสัญญาณข้อมูลอาจจะเป็นแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point) หรือแบบแพร่สัญญาณ (Broadcast) สถานีดาวเทียม 1 ดวง สามารถมีเครื่องทบทวนสัญญาณดาวเทียมได้ถึง 25 เครื่อง และสามารถครอบคลุมพื้นที่การส่งสัญญาณได้ถึง 1 ใน 3ของพื้นผิวโลก เครื่องทบทวนสัญญาณของดาวเทียมเรียกว่า (Transponder) ไปยังสถานีปลายทาง การส่งสัญญาณข้อมูลขึ้นไปยังดาวเทียมเรียกว่า "สัญญาณอัปลิงก์" และการส่งสัญญาณข้อมูลกลับลงมายังพื้นโลกเรียกว่า "สัญญาณ ดาวน์-ลิงก์"

-    สัญญาณบลูทูธ (Bluetooth)

ลักษณะของบลูทูธเป็นเทคโนโลยีสมัยใหม่ เกิดขึ้นประมาณปี ค.ศ. 1998 ใช้ความถี่ในการส่งสัญญาณข้อมูล 2.5 GHz. สื่อสารได้ในระยะทางไม่เกิน 10 เมตร สื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลาย ๆ อุปกรณ์ได้

-    อินฟราเรด (Infrared)

ลักษณะของแสงอินฟราเรดเป็นคลื่นความถี่สั้น ซึ่งมีความคล้ายคลึงกับคลื่นไมโครเวฟตรงที่การส่งสัญญาณเป็นแนวเส้นตรงในระดับสายตาเหมือนกัน คลื่นอินฟราเรดนิยมนามาใช้งานสาหรับการสื่อสารระยะใกล้ โดยมีอุปกรณ์หลายชิ้นในปัจจุบัน เช่น รีโมตคอนโทรล คอมพิวเตอร์ และรวมถึงอุปกรณ์อื่นๆ เช่น เครื่องพิมพ์ เมาส์ และกล้องดิจิทัล ซึ่งจะมีพอร์ต IrDA ที่ใช้สาหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่สื่อสารด้วยคลื่นอินฟราเรด

-         -   สัญญาณไวเลส (Wireless)

ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless LAN : WLAN) หมายถึง เทคโนโลยีที่ช่วยให้การติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง หรือกลุ่มของเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถสื่อสารกันได้ ร่วมถึงการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์เครือข่ายคอมพิวเตอร์ด้วยเช่นกัน โดยปราศจากการใช้สายสัญญาณในการเชื่อมต่อ แต่จะใช้คลื่นวิทยุเป็นช่องทางการสื่อสารแทน

พิจารณาสื่อกลางส่งข้อมูล

ในการใช้งานด้านการสื่อสารข้อมูลหรือการออกแบบเครือข่าย สิ่งสำคัญอย่างหนึ่งทีควรพิจารณาก็คือ "การใช้สื่อกลางที่เหมาะสม" เพราะหากมีการเลือกใช้สื่อกลางที่ไม่เหมาะสมแล้ว เครือข่ายนั้นอาจไม่สมบูรณ์หรือนำไปสู่ความล้มเหลวได้ ซึ่งปัจจัยต่างๆ ที่ควรพิจารณา มีดังนี้ (สมโภชน์ ชื่นเอี่ยม, 2553)

1.ต้นทุน

พิจารณาต้นทุนของตัวอุปกรณ์ที่ใช้ การติดตั้งอุปกรณ์ เปรียบเทียบราคาของอุปกรณ์ และประสิทธิภาพการใช้งาน

2. ความเร็ว

ความเร็วในการส่งผ่านสัญญาณ จำนวนบิตต่อวินาที ความเร็วในการแพร่สัญญาณข้อมูลที่สามารถเคลื่อนที่ผ่านสื่อกลางไปได้

3. ระยะทาง

สื่อกลางแต่ละชนิดมีความสามารถในการส่งสัญญาณข้อมูลไปได้ในระยะทางต่างกัน ดังนั้นการเลือกใช้สื่อกลางแต่ละชนิดจะต้องทราบข้อจากัดด้านระยะทาง เพื่อที่จะต้องทาการติดตั้งอุปกรณ์ทบทวนสัญญาณเมื่อใช้สื่อกลางในระยะไกล

4. สภาพแวดล้อม

เป็นปัจจัยสำคัญอย่างหนึ่งในเลือกใช้สื่อกลาง เช่น สภาพแวดล้อมที่เป็นโรงงานอุตสาหกรรมเครื่องจักรกล จะมีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าต่าง ๆ ดังนั้นการเลือกใช้สื่อกลางควรเลือกสื่อกลางที่ทนทานต่อสัญญาณรบกวนได้ดี

5. ความปลอดภัยของข้อมูล

หากสื่อกลางที่เลือกใช้ไม่สามารถป้องกันการลักลอบนาข้อมูลไปได้ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจะต้องมีการเข้ารหัสข้อมูลก่อนที่จะส่งไปในสื่อกลาง และผู้รับก็ต้องมีการถอดรหัสที่ใช้หลักเกณฑ์เดียวกัน จึงจะสามารถนาข้อมูลนั้นไปใช้ได้

เกณฑ์วัดประสิทธิภาพเครือข่าย

ประสิทธิภาพของเครือข่ายพิจารณาจากกฎเกณฑ์ที่ใช้วัด (สมโภชน์ ชื่นเอี่ยม, 2553) ดังต่อไปนี้

1. สมรรถนะ สามารถประเมินได้หลายทางด้วยกัน ซึ่งคือช่วงระยะเวลาระหว่างที่มีการร้องขอข้อมูลจนได้รับข้อมูลกลับมา สมรรถนะของเครือข่ายขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายด้าน ดังนี้

1.1 จำนวนผู้ใช้งาน ถ้าหากมีผู้ใช้งานบนเครือข่ายมาก ก็จะทาให้การสื่อสารข้อมูลในช่วงเวลาดังกล่าวมีความคับคั่ง และส่งผลต่อประสิทธิภาพการใช้งานด้อยลงไป

1.2 ชนิดสื่อกลางที่ใช้ส่งข้อมูล ควรเลือกใช้สื่อกลางที่เหมาะสมกับเครือข่ายที่ใช้งานอยู่ หรืออาจเลือกสื่อกลางความเร็วสูงเพื่อรองรับอัตราการเติบโตของเครือข่าย

1.3 อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ ประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์ส่งผลต่อความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล

1.4 ซอฟต์แวร์ เป็นส่วนสำคัญที่ส่งผลต่อสมรรถนะโดยรวมของเครือข่าย

2. ความน่าเชื่อถือ ความน่าเชื่อถือของระบบเครือข่าย สามารถประเมินได้จากสิ่งต่อไปนี้

2.1 ความถี่ของความล้มเหลว ความล้มเหลวดังกล่าวอาจเกิดจากอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ หรือการออกแบบเครือข่ายที่ไม่ได้รับการวางแผนที่ดี

2.2 ระยะเวลาในการกู้คืน หากเป็นเครือข่ายที่ได้รับการออกแบบที่ดี ย่อมสามารถกู้คืนระบบให้กลับมาใช้งานดังเดิมได้ และหากใช้ระยะเวลาในการกู้คืนในระยะเวลาอันสั้น ย่อมส่งผลต่อประสิทธิภาพที่ดีของเครือข่าย

2.3 ความมั่นคงต่อความล้มเหลว เครือข่ายที่ดีจะต้องมีระบบป้องกันภัยต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้เสมอ ดังนั้นต้องออกแบบระบบ Fault Tolerant ที่ดี

3. ความปลอดภัย เครือข่ายที่ดีจะต้องมีการออกแบบให้สามารถรองรับความปลอดภัยที่อาจจะเกิดขึ้นได้ เช่น

3.1 การป้องกันบุคคลที่ไม่มีสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล เป็นการป้องกันไม่ให้ผู้ที่ไม่มีสิทธิ์เข้าถึงระบบเครือข่ายโดยลักลอบเข้าสู่ระบบได้ ทั้งนี้เพื่อป้องกันการโจรกรรมข้อมูล หรือการมุ่งโจมตีทาร้ายระบบเครือข่ายเพื่อให้เกิดความเสียหาย

3.2 การป้องกันไวรัสคอมพิวเตอร์ ควรติดตั้งโปรแกรมป้องกันไวรัส และต้องอัพเดตโปรแกรมไวรัสอยู่เสมอ

ประเภทของเครือข่าย

ประเภทของเครือข่าย

เมื่อกล่าวถึงทรัพยากรบนระบบเครือข่าย ในที่นี้จะคลอบคลุมถึงทุกสิ่งทุกอย่างที่อำนวยประโยชน์กับผู้ใช้ในระบบ เช่น แฟ้มข้อมูลฐานข้อมูล รูปภาพและสไลด์สำหรับเสนอผลงาน ตลอดจนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่บนระบบเครือข่าย ได้แก่ ฮาร์ดไดร์ฟที่มีการแชร์ไว้สำหรับให้บริการพื้นที่สำหรับเก็บข้อมูลส่วนบุคคล หรือใช้เป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวสำหรับการโย้กยายแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์บนระบบเครือข่าย เครื่องโทรสาร เป็นต้น นอกจากสิ่งต่างๆ เหล่านี้ ทรัพยากรที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในสภาพการณ์ ปัจจุบันนั่นก็คือ ข่าวสารข้อมูล ซึ่งอาจเป็นการส่งข่าวสารระหว่างผู้ใช้ด้วยกันเอง หรือการกระจายข่าวสารที่มีความสำคัญจากผู้บริหาร หรือฝ่าย สารสนเทศขององค์กรสภาพแวดล้อมของระบบเครือข่ายที่เอื้ออำนวยต่อการติดตอสื่อสารระหว่างผู้ใช้งานในระบบนี้ นับว่าเป็นปัจจัยสำคัญอันหนึ่งที่จะทำให้องค์กรประสบความสำเร็จในการประยุกต์ใช้งานระบบเครือข่ายได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

ประเภทของเครือข่าย

ใช้ขนาดทางกายภาพของเครือข่ายเป็นเกณฑ์ แบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทดังนี้

      - LAN (Local Area Network) หรือเครือข่ายท้องถิ่น

      เป็นรากฐานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วไป กล่าวคือ เกือบทุกๆ เครือข่ายต้องมี LAN เป็นองค์ประกอบ เครือข่ายแบบ LAN อาจเป็นได้ตั้งแต่เครือข่ายแบบง่ายๆ เช่น มีคอมพิวเตอร์สองเครื่องเชื่อมต่อกันด้วยสายสัญญาณ ไปจนถึงเครือข่ายที่ซับซ้อน เช่น มีคอมพิวเตอร์เป็นร้อยๆ เครื่องและมีอุปกรณ์เครือข่ายอีกมาก 

      -  MAM (Metropolitan Area Network) หรือเครือข่ายในเขตเมือง

  เครือข่ายแมนเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่กว่าเครือข่ายแลน เป็นเครือข่ายในเขตเมืองครอบคลุมพื้นที่ในอำเภอหรือจังหวัดเดียวกัน โดยอาจเป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ขององค์กรเข้าด้วยกัน เช่น การต่อคอมพิวเตอร์ของสาขาต่างๆ ในเขตเมืองเพื่อสื่อสารข้อมูลระหว่างองค์กร

  - WAN (Wide Area Network) หรือเครือข่ายบริเวณกว้าง

  เครือข่ายบริเวณกว้างหรือ WAN เป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมพื้นที่บริเวณกว้าง หรืออาจจะครอบคลุมทั่วโลกก็ได้ ตัวอย่างเช่น เครือข่ายอินเตอร์เน็ตที่เรารู้จักกันดี WAN จะใช้สำหรับการเชื่อมต่อระหว่าง LAN ที่อยู่ห่างไกลกัน เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายของสำนักงานย่อยที่อยู่ห่างไกลกัน

ใช้ลักษณะหน้าที่การทำงานของคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งได้เป็น2 ประเภทดังนี้

     - Peer-to-Peer Network หรือเครือข่ายแบบเท่าเทียม

เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันโดยเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะสามารถแบ่งทรัพยากรต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นไฟล์หรือเครื่องพิมพ์ซึ่งกันและกันภายในเครือข่ายได้ เครื่องแต่ละเครื่องจะทำงานในลักษณะที่ทัดเทียมกัน

     - Client-Server Network หรือเครือข่ายแบบผู้ใช้บริการและผู้ให้บริการ

เป็นระบบที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องมีฐานะการทำงานที่เหมือนๆ กัน เท่าเทียมกันภายในระบบเครือข่าย แต่จะมีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่อง Server ที่ทำหน้าที่ให้บริการทรัพยากรต่างๆ ให้กับ เครื่อง Client หรือเครื่องที่ขอใช้บริการ

ใช้ระดับความปลอดภัยของข้อมูลเป็นเกณฑ์ สามารถแบ่งได้ 3 ประเภทดังนี้

- Internet หรือเครือข่ายสาธารณะ

เครือข่ายสาธารณะหรืออินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมทั่วโลก ซึ่งมีคอมพิวเตอร์เป็นล้านๆเครื่อง เชื่อมต่อเข้ากับระบบและยังขยายตัวขึ้นเรื่อยๆ ทุกปี อินเทอร์เน็ตมีผู้ใช้ทั่วโลกหลายร้อยล้านคน และผู้ใช้เหล่านี้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้อย่างอิสระ โดยที่ระยะทางและเวลาไม่เป็นอุปสรรค นอกจากนี้ผู้ใช้ยังสามารถเข้าดูข้อมูลต่างๆ ที่ถูกตีพิมพ์ในอินเทอร์เน็ตได้

- Intranet หรือเครือข่ายส่วนบุคคล

เครือข่ายส่วนบุคคลหรือตรงกันข้ามกับอินเทอร์เน็ต อินทราเน็ตเป็นเครือข่ายส่วนบุคคลที่ใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต เช่น เว็บ, อีเมล, FTP เป็นต้น อินทราเน็ตใช้โปรโตคอล TCP/IP สำหรับการรับส่งข้อมูลเช่นเดียวกับอินเทอร์เน็ต ซึ่งโปรโตคอลนี้สามารถใช้ได้กับฮาร์ดแวร์หลายประเภท และสายสัญญาณหลายประเภท

อินทราเน็ตเป็นเครือข่ายที่องค์กรสร้างขึ้นสำหรับให้พนักงานขององค์กรใช้เท่านั้น การแชร์ข้อมูลจะอยู่เฉพาะในอินทราเน็ต

- Extranet หรือเครือข่ายร่วม

เครือข่ายร่วม หรือเอ็กส์ทราเน็ต (Extranet) เป็นเครือข่ายกึ่งอินเทอร์เน็ตกึ่งอินทราเน็ต กล่าวคือ เอ็กส์ทราเน็ตคือเครือข่ายที่เชื่อมต่อระหว่างอินทราเน็ตของสององค์กร ดังนั้นจะมีบางส่วนของเครือข่ายที่เป็นเจ้าของร่วมกันระหว่างสององค์กรหรือ บริษัท การสร้างอินทราเน็ตจะไม่จำกัดด้วยเทคโนโลยี แต่จะยากตรงนโยบายที่เกี่ยวกับการรักษาความปลอดภัยของข้อมูลที่ทั้งสอง องค์กรจะต้องตกลงกัน

  ประเภทของเซิร์ฟเวอร์ที่ให้บริการต่างๆ

•          File Server ลักษณะการทำงานแบบนี้ เซิร์ฟเวอร์จะเป็นผู้จัดการระบบไฟล์บนดิสก์ในเครื่องตนเองโดยรับคำสั่งจากเวิร์กสเตชั่นหรือ Client อีกทอดหนึ่งวาจะอ่านหรือบันทึกข้อมูลกับไฟล์ใดแล้วจึงจัดการกับไฟล์ในดิสก์หรือสงขอมูลกลับไปตามที่ถูกขอมา แต่ถ้าในเวลาเดียวกันมีผู้ใช้หลายคนพยายามจะแก้ไขขอมูลชุดเดียวกัน ระบบปฏิบัติการของไฟล์เซิร์ฟเวอร์ก็จะต้องป้องกันข้อมูลไม่ให้ถูกแก้ไขโดยผู้ใช้หลายคนพร้อมๆ กัน หรือเรียกว่าการ Lock คือขณะที่คนหนึ่งกำลังแก้ไขข้อมูลอยู่ตัวหนึ่งอยู่จะต้อง Lock ขอมูลนั้นไม่ให้คนอื่นเขามายุง (เรียกดูได้แต่แก้ไขไม่ได้) จนกวาจะเสร็จ คนอื่นๆ ที่จะเขามาแก้ไขต้องคอยจนกวาคนแรกจะยกเลิกการ Lock ก่อน

•          Application Server/ Database Server เป็นการทำงานที่ซับซ้อนกว่า File Server อีกระดับหนึ่ง ตัวอย่างที่เราพบบ่อยๆ คือ Database Server หรือ SQL Server ซึ่งจะย้ายหนาที่การค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลหรือ Database มาไว้ที่เซิร์ฟเวอร์เอง เช่น เมื่อเครื่อง Client ต้องการค้นหาข้อมูลเรคอร์ดหนึ่งที่มีเงื่อนไขตรงตามที่กำหนด แทนที่จะต้องอ่านข้อมูลทุกเรคอร์ด ทั้งไฟล์ มาเปรียบเทียบ ซึ่งจะต้องมีการส่งข้อมูลจำนวนมากผ่านสาย LAN ก็เปลี่ยนเป็นทางฝั่ง Client เพียงแค่ส่งชื่อไฟล์และเงื่อนไขที่ต้องการค้นหามาให้ Database Server ค้นหาแล้วส่งเฉพาะเรคอร์ดที่ต้องการกลับไป ซึ่งวิธีส่งเงื่อนไขให้คนหาขอมูลมาที่ Database Server นี้ปัจจุบันนิยมใช้เป็นภาษา SQL (Structure Query Language) จึงมักเรียก Database Server อีกอยางหนึ่งวา SQL Server

•                Print Server เรียกว่าระบบ SPOOL (Simultaneous Peripheral Operation On-Line) ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถพิมพ์งานได้พร้อมกันหลายคน โดยเครื่อง Client สั่งพิมพ์งานจะส่งข้อมูลไปให้เครื่องที่เป็นเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งก็จะรีบเอาข้อมูลนั้นเก็บลงฮาร์ดดิสก์ไว้ก่อน จากนั้นเมื่อมีเวลาว่างพอก็จะทยอยเอาข้อมูลของแต่ละคนที่ส่งมาเขาคิวกันไว้นั้นไปพิมพ์จริงๆ อีกทีหนึ่ง

มาตรฐานการเชื่อมต่อและสถาปัตยกรรมเครือข่าย

       คอมพิวเตอร์สามารถเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายได้ จุดที่เชื่อมโยงเครือข่ายแล้วเรียกว่าโหนด (Node) ส่วนเส้นทางที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างโหนดเรียกว่าลิงก์ (Link) สาหรับลักษณะการเชื่อมโยงมีทั้งแบบการเชื่อมโยงกันโดยตรงระหว่างโหนดที่ต้องการติดต่อกันเรียกว่า การเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point) การเชื่อมโยงแบบนี้ถ้าหากมีเครื่องคอมพิวเตอร์จานวนมากจะต้องใช้สายหลายเส้น การเชื่อมโยงอีกแบบหนึ่งจะเป็นการใช้สายสัญญาณร่วมกันเพื่อเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่อง เรียกว่า การเชื่อมโยงแบบหลายจุด (Multipoint) ซึ่งทาให้เสียค่าใช้จ่ายน้อยกว่าหรือเครือข่ายไร้สายเป็นที่นิยมมากขึ้นในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ เช่น สายสัญญาณ หรือการ์ดเครือข่ายที่ใช้อยู่บนเครือข่าย Ethernet LAN ลงได้

สถาปัตยกรรมเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer เครือข่ายนี้อาจเรียกว่า “เวิร์คกรุ๊ป (Work group)” โดยเครือข่ายแบบนี้จะเก็บไฟล์และการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ไว้ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช่แต่ละคน โดยไม่มีคอมพิวเตอร์ส่วนกลางที่ทำหน้าที่นี้ เรียกได้ว่าต่างคนต่างเก็บ ต่างคนต่างใช้ แต่ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถเรียกใช้ไฟล์จากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้ ถ้าคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นทำการแชร์ไฟล์เหล่านั้นไว้

2. สถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบ Client-Server เป็นระบบเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูง และมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางมากกว่าระบบเครือข่ายแบบอื่นที่มีในปัจจุบัน ระบบ Client-Server สามารถสนับสนุนให้มีเครื่องลูกข่ายได้เป็นจำนวนมาก และสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้หลายแพลตฟอร์ม

แบบอ้างอิง OSI (OSI Reference model)

            NOSI (Open Systems Interconnect) Model เป็นแบบจำลอง ที่อธิบายถึงโครงสร้างการทำงานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โดยแบ่งออกเป็น 7 เลเยอร์ ที่มีหน้าที่ต่างๆ กัน โดยได้รับการคิดค้นและพัฒนาขึ้นในปี 1984 โดย Open Systems Interconnect

Layer1: Physical Layer

            เป็นเลเยอร์ล่างสุดสำหรับจัดเตรียมอุปกรณ์เกี่ยวกับระบบไฟฟ้า และกลไกการทำงานในการเชื่อมต่อของระบบเครือข่าย

Layer2: Data Link Layer

            เป็นเลเยอร์สำหรับการจัดเตรียมหน้าที่ และกระบวนการในการส่งผ่านข้อมูลระหว่างเครือข่าย และตรวจสอบความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นใน Physical Layer

Layer3: Network Layer

เป็นเลเยอร์ที่จัดเตรียมหน้าที่ และกระบวนการในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทางภายในเครือข่าย

Layer4: Transport Layer

เป็นเลเยอร์ที่ทำหน้าที่จัดเตรียมการส่งผ่านข้อมูลระหว่างผู้ใช้งาน จัดเตรียมข้อมูลที่เชื่อถือได้ให้กับเลเยอร์ถัดไป

Layer5: Session Layer

            เป็นเลเยอร์ที่ควบคุมเซสชั่น (Session) การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย จัดการการสื่อสารระหว่างกัน ทั้งแบบ Full-duplex, Half-duplex และ Simplex

Layer6:  Presentation Layer

            เป็นเลเยอร์สำหรับจัดเตรียมการรับและจัดโครงสร้างของข้อมูล เพื่อส่งต่อให้เลเยอร์ถัดไป โดยอาจมีการแปลข้อความที่ได้เป็นโค้ด หรือมีการเข้ารหัส/ถอดรหัสข้อมูลตามคำสั่งที่ได้รับ

Layer7: Application Layer

เป็นเลเยอร์ชั้นบนสุด ซึ่งเป็นการจัดเตรียมแอพพลิเคชั่นไว้ให้คอยบริการใช้งาน รูปแบบต่างๆ บนเครือข่าย

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 

            เป็นองค์กรสากล ที่สร้างและพัฒนามาตรฐานด้านอุตสาหกรรมที่เกี่ยวเนื่องกับการศึกษาทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ รวมไปถึงการสื่อสารและวิทยาการคอมพิวเตอร์มีการประกาศมาตรฐานต่างๆ ไว้มากกว่า 900 มาตรฐาน ซึ่งมาตรฐานของ IEEE เป็นผู้นำในการสร้างมาตรฐานให้กับแวดวงอุตสาหกรรมต่างๆ

เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ Ethernet LAN

            หรือเรียกว่าเครือข่ายแลนแบบมีสาย โดยในปัจจุบันแบ่งออกได้เป็น 2 มาตรฐานใหญ่ๆ คือ Fast Ethernet LAN และ Gigabit Ethernet LAN

เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ Wireless LAN

            หรือเครือข่ายไร้สายเป็นที่นิยมมากขึ้นในปัจจุบัน เนื่องจากสามารถลดค่าใช้จ่ายในส่วนอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อ เช่น สายสัญญาณ หรือการ์ดเครือข่ายที่ใช้อยู่บนเครือข่าย Ethernet LAN ลงได้

องค์ประกอบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

        ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะทำงานไม่ได้ ถ้าปราศจากอุปกรณ์ต่างๆ ที่ทำให้คอมพิวเตอร์และระบบเครือข่ายทำงานได้ ซึ่งอุปกรณ์สาหรับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีองค์ประกอบพื้นฐานที่แตกต่างกันไปหลายชนิด แต่ละชนิดมีหน้าที่การทำงานที่แตกต่างกันออกไป เพื่อให้สามารถเลือกใช้งานได้ตามความเหมาะสมและสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานได้อย่างสูงสุด

องค์ประกอบพื้นฐานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
      การที่คอมพิวเตอร์จะสามารถเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้ ต้องมีองค์ประกอบพื้นฐาน ดังต่อไปนี้
1.  คอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่อง ขึ้นไป เพื่อใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล สื่อสารในลักษณะต่างๆ ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน


2. เน็ตเวิร์คการ์ด หรือ NIC (Network Interface Card) 
        เน็ตเวิร์คการ์ดเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และระบบเครือข่าย ส่วนใหญ่จะเรียกว่า NIC (Network Interface Card) หรือบางทีเรียกว่า แลนการ์ด (LAN Card) อุปกรณ์นี้จะทำหน้าที่แปลงข้อมูลเป็นสัญญาณที่สามารถส่งไปตามสายสัญญาณหรือสื่อแบบอื่นได้

3. สื่อกลางและอุปกรณ์สำหรับการรับส่งข้อมูล เช่น สายสัญญาณ สายสัญญาณที่นิยมใช้ในระบบเครือข่าย ได้แก่ 


      - สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
        สายแบบนี้จะประกอบด้วยตัวนำที่ใช้ในการส่งข้อมูลเส้นหนึ่งอยู่ตรงกลางอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน ระหว่างตัวนำสองเส้นนี้จะมีฉนวนพลาสติกกั้นสายโคแอคเชียลแบบหนาจะส่งข้อมูลได้ไกลหว่าแบบบาง
แต่มีราคาแพงและติดตั้งได้ยากกว่า เรียกสั้นๆ ว่า ":""''สายโคแอก"

      - สายคู่บิดเกลียว (Twisted pair)

        เป็นสายทองแดงแบบดั้งเดิมที่เชื่อมต่อบ้านและบริษัทต่าง ๆ กับผู้ให้บริการโทรศัพท์เพื่อลด cross talk หรือการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างคู่สาย จะใช้สายทองแดงหุ้มฉนวนพันกันเป็นเกลียว แต่ละการเชื่อมต่อบนสาย twisted pair ต้องการทั้ง 2 สาย เนื่องจากโทรศัพท์บางแบบหรือที่ตั้งโต๊ะ บางที่ต้องการเชื่อมแบบหลายการเชื่อมต่อ สาย twisted pair ในบางครั้งจึงมี 2 คู่ หรือมากกว่าภายในสายเคเบิลเดียว สำหรับที่ตั้งบริษัทบางแห่ง สาย twisted pair มีการหุ้มเพื่อทำหน้าที่เป็นสายดิน ซึ่งเรียกว่า shield twisted pair (STP) สายที่ใช้ตามบ้านทั่วไปคือ unshielded twisted pair (UTP)

      - เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic)

        เป็นตัวกลางของสัญญาณแสงชนิดหนึ่ง ที่ทำมาจากแก้วซึ่งมีความบริสุทธิ์สูงมาก เส้นใยแก้วนำแสงมีลักษณะเป็นเส้นยาวขนาดเล็ก มีขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์เรา เส้นใยแก้วนำแสงที่ดีต้องสามารถนำสัญญาณแสงจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งได้ โดยมีการสูญเสียของสัญญาณแสงน้อยมาก

อุปกรณ์เครือข่าย มีดังนี้


      - Hub
        ฮับ คือ อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อกลุ่มของคอมพิวเตอร์ Hub มีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุกเฟรมที่ได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งไปยังทุก ๆ พอร์ตที่เหลือ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับ Hub จะแชร์แบนด์วิธหรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย ฉะนั้นยิ่งมีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อเข้ากับ Hub มากเท่าใด ยิ่งทำให้แบนด์วิธต่อคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องลดลง ในท้องตลาดปัจจุบันมีHub หลายชนิดจากหลายบริษัท ข้อแตกต่างระหว่าง Hub เหล่านี้ก็เป็นจำพวกพอร์ต สายสัญญาณที่ใช้ ประเภทของเครือข่าย และอัตราข้อมูลที่ Hub รองรับได้

      - switch

        สวิตซ์ เป็นอุปกรณ์รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่งหลายสถานีเช่นเดียวกับฮับ แต่มีข้อแตกต่างจากฮับ กล่าวคือ การรับส่งข้อมูลจากสถานี (อุปกรณ์) ตัวหนึ่ง จะไม่กระจายไปยังทุกสถานี (อุปกรณ์) เหมือนฮับ ทั้งนี้เพราะสวิตช์จะรับกลุ่มข้อมูล(แพ็กเก็ต) มาตรวจสอบก่อน แล้วดูว่ามา แอดเดรสของสถานีปลายทางไปที่ใด สวิตช์จะนำแพ็กเก็ตหรือกลุ่มข้อมูลนั้นส่งต่อไปยังสถานี (อุปกรณ์) เป้าหมายให้อย่างอัตโนมัติ สวิตช์จะลดปัญหาการชนกันของข้อมูลเพราะไม่ต้องกระจายข้อมูลไปทุกสถานี และยังมีข้อดีในเรื่องการป้องกันการดักจับข้อมูลที่กระจายไปในเครือข่าย

      - Repeater

        รีพีตเตอร์หรือเครื่องทวนซ้ำสัญญาณ เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อสำหรับขยายสัญญาณให้เครือข่าย เพื่อเพิ่มระยะทางในการรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายให้ไกลออกไปได้กว่าปกติ ข้อจำกัดของเครื่องทวนซ้ำสัญญาณคือทำหน้าที่ในการส่งต่อสัญญาณที่ได้รับมาเท่านั้น จำไม่มีการติดต่อกับระบบเครือข่าย และไม่รู้จักลักษณะของข้อมูลที่แฝงมากับสัญญาณเลย

      -  Bridge

     บริดจ์ เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายของเครือข่ายที่แยกจากกัน การติดต่อภายในเครือข่ายเดียวกันมีลักษณะการส่งข้อมูลแบบแพร่กระจาย ดังนั้นจึงกระจายได้เฉพาะเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น การรับส่งภายในเครือข่ายมีข้อกำหนดให้แพ็กเก็ตที่ส่งกระจายไปยังตัวรับได้ทุกตัว แต่ถ้ามีการส่งมาที่แอดเดรสต่างเครือข่ายบริดจ์จะนำข้อมูลเฉพาะแพ็กเก็ตนั้นส่งให้ บริดจ์จึงเป็นเสมือนตัวแบ่งแยกข้อมูลระหว่างเครือข่ายให้มีการสื่อสารภายในเครือข่ายของตน ไม่ปะปนไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง เพื่อลดปัญหาปริมาณข้อมูลกระจายในสายสื่อสารมากเกินไป

      - Gateway

        เกตเวย์ เป็นจุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ gateway และ node ของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node แบบ gateway

     -  Router

        เราท์เตอร์ เป็นอุปกรณ์ระบบเครือข่ายซึ่งทำหน้าที่เสมือนสะพานสำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่น หรือระบบเครือข่าย LAN (Local Area Network) เข้ากับระบบเครือข่าย WAN (Wide Area Network) ขนาดใหญ่

4. โปรโตคอล (Protocol) 
       โปรโตคอลเป็นภาษาที่คอมพิวเตอร์ใช้สื่อสารกันผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่สามารถสื่อสารกันได้นั้นจำเป็นต้องใช้ภาษา หรือโปรโตคอลเดียวกัน เช่น OSI, TCP/IP, IPX/SPX เป็นต้น

5. ระบบปฏิบัติการเครือข่าย หรือ NOS (Network Operating System)

       ระบบปฏิบัติการเครือข่ายจะเป็นตัวที่คอยจัดการเกี่ยวกับการใช้งานเครือข่ายของผู้ใช้แต่ละคน หรือเป็นตัวจัดการและควบคุมการใช้ทรัพยากรต่างๆ ของเครือข่าย ระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่เป็นที่นิยม เช่น Windows Server 2007, Windows Server 2008, Novell NetWare, Sun Solaris และ Red Hat Linux เป็นต้น