หน่วยที่ 5

หน่วยที่  5 ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์หรือคอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (computer network) คือ ระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปเพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรมหรือเครื่องพิมพ์และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องได้ตลอดเวลา

องค์ประกอบของการส่งข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งจะต้องมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วนคือผู้ส่ง (sender) ผู้รับ (Receiver) และตัวกลางในการส่งสัญญาณซึ่งทำหน้าที่ในการนำข้อมูลจากผู้ส่งไปให้ถึงผู้รับ

ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์หนึ่งเครือข่ายจะมีการทำงานรวมกันเป็นกลุ่ม  ที่เรียกว่า กลุ่มงาน (workgroup) แต่เมื่อเชื่อมโยงหลายๆกลุ่มงานเข้าด้วยกันก็จะเป็นเครือข่ายขององค์กรและถ้าเชื่อมโยงระหว่างองค์กรผ่านเครือข่ายแวน ก็จะได้เครือข่ายขนาดใหญ่ขึ้น การประยุกต์ใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นไปอย่างกว้างขวาง และสามารถใช้ประโยชน์ได้มากมายทั้งนี้เพราะระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้เกิดการเชื่อมโยงอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันและสื่อสารข้อมูลระหว่างกันได้ ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีดังนี้

1. การใช้อุปกรณ์ร่วมกันเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้อุปกรณ์รอบข้างที่ต่อพ่วงกับระบบคอมพิวเตอร์ร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่นเครื่องพิมพ์ ซีดีรอม สแกนเนอร์ เป็นต้น ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ที่มีราคาแพงเชื่อมต่อพ่วงให้กับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง

2. การใช้โปรแกรมและข้อมูลร่วมกันได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายประเภท LAN , MAN และ WAN ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลระยะไกลได้โดยใช้ซอฟต์แวร์ประยุกต์ทางด้านการติดต่อสื่อสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตมีการให้บริการต่างๆมากมาย เช่น การโอนย้ายไฟล์ข้อมูล การใช้จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Mail) การสืบค้นข้อมูล (Serach Engine) เป็นต้น

3. ความประหยัด ตัวอย่างเช่น ในสำนักงานแห่งหนึ่งมีเครื่องคอมพิวเตอร์ จำนวน 30 เครื่องหรือมากกว่านี้ ถ้าไม่มีการนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้จะเห็นว่าต้องใช้เครื่องพิมพ์อย่างน้อย 5 - 10 เครื่องมาใช้งานแต่ถ้ามีระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แล้วสามารถใช้เครื่องพิมพ์ประมาณ 2-3 เครื่อง ก็เพียงพอต่อการใช้งานแล้วเพราะว่าทุกเครื่องสามารถใช้งานเครื่องพิมพ์เครื่องใดก็ได้ที่อยู่ในระบบเครือข่ายเดียวกัน

4. สามารถประยุกต์ใช้ในงานด้านธุรกิจได้องค์กรธุรกิจที่มีการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์กับระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเพื่อประโยชน์ทางธุรกิจ เช่น เครือข่ายของธุรกิจธนาคาร ธุรกิจการบิน ธุรกิจประกันภัย ธุรกิจการท่องเที่ยว ธุรกิจหลักทรัพย์ สามารถดำเนินธุรกิจ ได้อย่างรวดเร็ว ตอบสนองความพึงพอใจ ให้แก่ลูกค้าในปัจจุบัน เช่น การสั่งซื้อสินค้า การจ่ายเงินผ่านระบบธนาคาร เป็นต้น

5. ความเชื่อถือได้ของระบบงาน นับเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการดำเนินธุรกิจ ถ้าทำงานได้เร็วแต่ขาดความน่าเชื่อถือก็ถือว่าไม่มีประสิทธิภาพดังนั้นเมื่อนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้งานจะทำให้ระบบงานมีประสิทธิภาพมีความน่าเชื่อถือของข้อมูลเพราะในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เราสามารถทำการสำรองข้อมูลไว้เมื่อเครื่องที่ใช้งานเกิดมีปัญหาก็สามารถนำข้อมูลที่มีการสำรองมาใช้ได้อย่างทันที

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบ่งตามลักษณะการเชื่อมต่อทางภูมิศาสตร์ หรือระยะทางการเชื่อมต่อ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ

1. ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN) หมายถึง ระบบเครือข่ายขนาดเล็กเป็นระบบเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันในระยะใกล้ภายในสำนักงานหรืออาคารเดียวกันหรืออาคารที่อยู่ใกล้กันโดยใช้สายสัญญาณ ได้แก่ สายโทรศัพท์ สายโคแอกเชียลหรือสายใยแก้วนำแสง ตัวอย่างเช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย ระบบ LAN ช่วยให้มีการติดต่อกันได้สะดวกช่วยลดต้นทุนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ร่วมกันและใช้ข้อมูลร่วมกันได้อย่างคุ้มค่า

2. ระบบเครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN) หมายถึง การเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายขนาดกลางที่มีระยะทางการเชื่อมต่อไกลกว่าระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) แต่ระยะทางยังคงใกล้กว่าระบบ WAN (Wide Area Network) ได้แก่ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันภายในเมืองเดียวกันหรือจังหวัดเดียวกันในเขตเดียวกันตัวอย่างเช่น เคเบิลทีวี 

3. ระบบเครือข่ายระยะไกล (Wide Area Network : WAN) หมายถึง  การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ระยะไกลเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีการติดต่อกันระหว่างประเทศการเชื่อมต่อเครือข่ายทั่วทุกมุมโลกโดยทั่วไปเรียกว่า world wide web สามารถส่งได้ทั้งข้อมูลภาพและเสียงโดยจะต้องใช้ media ในการติดต่อสื่อสารโดยจะต้องใช้คู่สายโทรศัพท์และคู่สายเช่าขององค์การโทรศัพท์หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทยจึงจะสามารถใช้อย่างสมบูรณ์และมีประสิทธิภาพ

มุมมองของเส้นทางการเชื่อมต่อและการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย มองได้ 2 ลักษณะ

โทโพโลยีทางกายภาพ (Physical Topology) คือการพิจารณาการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ สายสัญญาณ ระหว่างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง

โทโพโลยีทางตรรกะ (Logical Topology) คือการพิจารณาลักษณะการเดินทางของข้อมูลจากจุดต่างๆ ของเครือข่ายโดยดูที่ตัวข้อมูล เช่น ที่อยู่เครื่องส่ง เครื่องรับและเส้นทางที่ข้อมูลเคลื่อนที่ผ่าน

รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. แบบดาว (Star Topology) เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต่อผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า ฮับ ( Hub ) ซึ่งเป็นจุดกลางในการติดต่อเป็นเครือข่ายที่ได้รับความนิยมมากในปัจจุบันเพราะติดตั้งและดูแลรักษาระบบง่ายราคาวัสดุอุปกรณ์ก็ไม่แพง
ข้อดีคือ เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งมีปัญหาจะไม่ส่งผลกระทบต่อเครื่องอื่นๆ ในเครือข่าย
ข้อเสีย ถ้า Hub เสียจะใช้งานไม่ได้ทั้งระบบ ใช้สายสัญญาณติดตั้งมากกว่าแบบอื่น

2. แบบวงแหวน (Ring Topology) เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกันเป็นลักษณะแบบวงแหวน
ข้อดี คือ สามารถเชื่อมได้ระยะทางที่ไกลกว่าแบบอื่นๆ
ข้อเสีย คือ ถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมีปัญหา จะทำให้ระบบหยุดการทำงาน

3. แบบบัส (Bus Topology) เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องต่อเชื่อมอยู่บนสายสัญญาณเดียวกัน เป็นการเชื่อมต่อสายแบบเส้นตรงจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องแรกแล้วโยงสายไปยังเครื่องที่ 2 3 ... ตามลำดับในลักษณะการต่อแบบอนุกรมการเชื่อมแบบนี้ทำได้ง่าย
ข้อดี คือ ประหยัดสายสัญญาณข้อมูล
ข้อเสีย คือ การส่งข้อมูลช้าเพราะข้อมูลจะชนกัน ( มีสายเดียว )

4. แบบต้นไม้ (Tree Topology) มีลักษณะเชื่อมโยงคล้ายกับโครงสร้างแบบดาวแต่จะมีโครงสร้างแบบต้นไม้ โดยมีสายนำสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบกิ่งไม่เป็นวงรอบโครงสร้างแบบนี้จะเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มจะประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับต่างๆกันอยู่หลายเครื่องแล้วต่อกันเป็นชั้นๆ ดูราวกับแผนภาพองค์กรแต่ละกลุ่มจะมีโหมดแม่และโหมดลูกในกลุ่มนั้นที่มีการสัมพันธ์กันการสื่อสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอื่นๆได้ทั้งหมดเพราะทุกสถานีจะอยู่บนทางเชื่อมและรับส่งข้อมูลเดียวกันดังนั้นในแต่ละกลุ่มจะส่งข้อมูลได้ทีละสถานีโดยไม่ส่งพร้อมกัน