หลักการทำงานและองค์ประกอบของระบบเครือข่าย

2.2.1  หลักการทำงานและองค์ประกอบของระบบเครือข่าย

          การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้

            สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิมการเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบรวมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง มีหน่วยจัดการระบบสื่อสารหน่วยบริการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง ในรูป เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ

ความหมายของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

            ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เข้าด้วยกันเพื่อที่จะใช้ข้อมูลและอุปกรณ์ต่างๆร่วมกันได้ เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานให้ดียิ่งขึ้น อีกทั้งยังประหยัดในเรื่องของอุปกรณ์เชื่อมต่ออื่น ๆอีกด้วย

วัตถุประสงค์และประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.  การใช้ข้อมูลร่วมกัน  ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะมีการจัดการด้านข้อมูลสารสนเทศโดยจะเก็บข้อมูลไว้เป็นฐานข้อมูลเพื่อให้สามารถจัดการกับข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

2.  การใช้ทรัพยากรร่วมกัน  การใช้ทรัพยากรร่วมกันเป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะในเครือข่ายแลนมีการใช้เครื่องพิมพ์และแฟ้มงานร่วมกัน

3.  การติดต่อสื่อสารระหว่างกัน  (Communtcation)  เครือข่ายการสื่อสารข้อมูล  เป็นเครือข่ายในการติดต่อเพื่อการรับ-ส่งข้อมูล

4.  การใช้แหล่งเรียนรู้ร่วมกัน  ในระบบเครือข่ายสามารถสร้างแหล่งเรียนรู้ต่างๆในรูปแบบต่างๆ แล้วนำมาเก็บไว้ในระบบเครือข่ายเมื่อต้องการอ่านหรือเรียนรู้ในเรื่องใดก็สามารถเข้ามาศึกษาได้

ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

สามารถแบ่งเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามลักษณะต่างๆีสามารถแบ่งออกได้ 3 ประเภท คือ

1.      เครือข่ายแลน (LAN Local Area Network)เป็นเครือข่ายระยะใกล้ที่ใช้ในการ

เชื่อมโยงอุปกรณ์ต่างๆ

2.      เครือข่ายแมน (MAN Metro Area Network)เป็นเครือข่ายขนาดกลางใช้

ภายในเมือง

3.      เครือข่ายแวน (WAN Wide Area Network ) เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่

ลักษณะการเชื่อมต่อของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบกันเป็นเครือข่ายมีการเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่างๆเรียกว่ารูปร่างเครือข่ายหรือสถาปัตยกรรมการเชื่อมต่อแบ่งเป็น3แบบคือ

1.      แบบดาว(STAR TOPOLOGY)เป็นการเชื่อมต่อสถานีหรือจุดต่างๆออกจาก

คอมพิวเตอร์

2.      แบบบัส(BUS TOPOLOGY)เครือข่ายแบบนี้จะมีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์บน

สายเคเบิลซึ่งเรียกว่า (BUS)

3.      แบบวงแหวน(RING TOPOLOGY)เป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายเป็นรูปวงแหวน

หรือแบบวนรอบ โดยสถานีแรกเชื่อมต่อกับสถานีสุดท้ายการรับส่งข้อมูลในเครือข่ายจะต้องผ่านทุกสถานีโดยมีตัวนำข่าวสารวิ่งไปบนสายสัญญาณของแต่ละสถานี

เครือข่ายไร้สาย(Wireless LAN)

1.  ความหมายของเครือข่ายไร้สาย

ระบบเครือข่ายไร้สาย(WLAN=Wireless Local Area Network) คือ เทคโนโลยีที่

ใช้คลื่นแม่เหล็กในอากาศ

2.  มาตรฐานเครือข่ายไร้สาย

มาตรฐานหลักของระบบเครือข่ายไร้สายและอุปกรณ์เครือข่ายไร้สายคือ มาตรฐาน

IEEE 802.11 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่ถูกกำหนดขึ้นโดยองค์การมาตรฐานอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์หรือ IEEE

3.  ข้อดีของเครือข่ายไร้สาย

                        3.1 ลดค่าใช้จ่ายสำหรับการเดินสายเคเบิล

                        3.2 เพิ่มความสะดวกและลดเวลาของการติดตั้งระบบ

                        3.3 ง่ายต่อการติดตั้งและสามารถขยายเครือข่ายได้ง่ายเพราะไม่ต้องเสียเวลาติดตั้งสายเคเบิล

3.4  มีความยืดหยุ่น สามารถโยกย้ายตำแหน่งการใช้งานได้

4.  ข้อจำกัดของเครือข่ายไร้สาย

                        4.1 มีอัตราการลดทอนสัญญาณสูง

                        4.2 มีสัญญาณรบกวนสูง

                        4.3 ต้องแชร์กันใช้ช่องสัญญาณคลื่นความถี่เดียวกัน

                        4.4 ราคาแพงกว่าระบบเครือข่ายแบบมีสาย

                        4.5 มีความเร็วไม่สูงมากนัก

รูปที่ 2.1 ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างเชื่อมโยงเป็นระบบ

           

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฏิบัติการร่วมกัน ซึ่งหมายถึงการให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่ออยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้งหมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้ง ๆ ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัท ก็ได้

องค์ประกอบของเครือข่าย

คอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็จะต้องมีคอมพิวเตอร์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐานซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายนั้น ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่น หรือยี่ห้อเดียวกัน หรือประเภทเดียวกัน         เราสามารถนำเครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุค เชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้

อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ

เช่น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ เทปสำรองข้อมูล หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ เป็นต้น โดยเมื่ออุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้ว ผู้ใช้ในเครือข่ายก็สามารถใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ได้โดยเรียกใช้ผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้เอง เช่น ส่งเอกสารไปพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์สำหรับเครือข่าย    เป็นต้น

สายเคเบิล

สายเคเบิล คือ สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่าย        ซึ่งปัจจุบันมีอยู่หลายแบบด้วยกัน แต่ละแบบจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูล และราคาแตกต่างกันไป ส่วนการจะเลือกใช้สายเคเบิลแบบใดนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของเครือข่าย

คอนเน็ตเตอร์ (connector)

เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน เมื่อเชื่อมเครือข่ายเข้าด้วยกันแล้ว คอมพิวเตอร์ทั้งสองเครือข่ายก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ เสมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน ตัวอย่างคอนเน็ตเตอร์ที่พบเห็นกันโดยทั่วไป คือ บริดจ์ (bridge)

การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card: NIC)

สำหรับอุปกรณ์ชนิดนี้จะใช้เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล การ์ดนี้ส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเสียบลงบนเมนบอร์ด (mainboard) ส่วนพอร์ตในการต่อกับสายเคเบิลจะอยู่ทางด้านหลังเครื่องคอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์เครือข่าย

เมื่อเรานำเอาอุปกรณ์ต่างๆ มาเชื่อมต่อกันแล้ว ระบบเครือข่ายก็ยังจะทำงานไม่ได้ เครือข่ายจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ ซึ่งเป็นชุดโปรแกรมที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์ เพื่อทำให้ระบบปฏิบัติการรู้จักกับอุปกรณ์เครือข่ายนั้น นอกจากนี้ยังรวมถึงโปรแกรมระบบปฏิบัติการเครือข่ายซึ่งจะแตกต่างกับระบบปฏิบัติการทั่วไป และโปรแกรมต่างๆ ที่ใช้งานในเครือข่ายด้วย เช่น เวิร์ดโปรเซสเซอร์ สเปรดชีต โปรแกรมวาดภาพ หรือโปรแกรมสำหรับส่งข้อมูลหรือข้อความระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย      เป็นต้น