อุปกรณ์การเชื่อมต่อระบบเครือข่าย

2.2.2  อุปกรณ์การเชื่อมต่อระบบเครือข่าย

            ในการนำเอาคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันนั้น จะต้องมีอุปกรณ์อย่างน้อยดังนี้

1.1  แผงวงจรหรืออุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย(LAN Card)

ฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระบบ LAN ส่วนใหญ่ จะออกแบบเป็นการ์ด หรือ

แผงวงจรไฟฟ้าในช่อง(Slot) ของคอมพิวเตอร์ เรียกว่า Network Interface Card (NIC) หรือเรียกกันทั่วไปว่าLAN Card  ซึ่งการ์ดเหล่านี้มีช่องเสียบอยู่ข้างหลังเพื่อต่อกับสายที่ใช้เชื่อมโยงกับเครือข่าย

รูปที่ 2.2 แสดงการ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย

            การ์ดเชื่อมต่อเครือข่ายหรือที่เรียกกันทั่วไปว่า การ์ดแลน (LAN Card) หรือใช้ตัวย่อว่า NIC (Network Interface Card) มีลักษณะเป็นแผ่นการ์ดเสียบอยู่บนแผ่นวงจรหลักของเครื่องโดยทำหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เป็นสัญญาณที่ใช้ติดต่อกันในเครือข่าย การ์ดเครือข่ายที่ใช้กันส่วนใหญ่จะเป็น แบบ PCI ซึ่งจะเสียบกับช่องเสียบแบบ PCI บนแผ่นเมนบอร์ดดังรูป 2.3

รูปที่ 2.3 แสดงการติดตั้งการ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย

การ์ดเชื่อมต่อเครือข่ายที่ใช้กันทั่วไป ส่วนใหญ่จะเป็นการ์ดที่สามารถใช้ทั้งในระบบอีเธอร์เน็ต(Ethernet Card) ในมาตรฐาน 10BASET ซึ่งใช้ความเร็ว 10Mbps และ ระบบอีเธอร์เน็ตความเร็วสูง (Fast Ethernet Card) ในมาตรฐาน 100BASET หรือ มาตรฐาน IEEE 802.3d ซึ่งรองรับความเร็ว 100 Mbps จึงเรียกกันสั้นๆ ว่า การ์ด LAN 10/100 ซึ่งช่องต่อสายเป็นช่องที่ใช้กับหัวต่อ RJ-45 กรณีการ์ดรุ่นเก่าส่วนใหญ่จะเป็นช่องต่อสำหรับหัวต่อแบบ BNC ซึ่งใช้กับมาตรฐาน 10BASE2 ปัจจุบันยังมีการผลิตการ์ดเครือข่ายแบบกิกะบิต (Gigabit LAN Card) และแบบไร้สาย (Wireless LAN Card) ออกมาจำหน่ายในท้องตลาด นอกจากนี้แผ่นวงจรหลักของเครื่องบางแผ่นจะผนวกวงจรเชื่อมต่อเครือข่ายไว้ด้วย (LANOnboard) และมีช่องต่อทางด้านหลังของแผ่นจึงสามารถใช้ได้ทันทีโดยไม่ต้องซื้อการ์ดเพิ่มเติม

            การ์ดเชื่อมต่อเครือข่ายแต่ละแผ่นจะมีการกำหนดหมายเลขเฉพาะตัวจากโรงงานผู้ผลิตโดยจะมีค่าไม่ซ้ำกันเรียกว่า MAC Address ซึ่งย่อมาจาก Media Access Control Address

1.2  รีพีตเตอร์ (Repeater)

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ขยายสัญญาณเพื่อเพิ่มระยะทางของการเชื่อมต่อ ปกติรีพีตเตอร์

จะมีลักษณะเป็นกล่องเล็กๆ มีช่องต่อสัญญาณเพียง 2 ช่อง ข้อจำกัดของรีพีเตอร์คือจะรับสัญญาณข้อมูลเข้ามาทำการขยายแล้วส่งออกไป ซึ่งถ้าข้อมูลที่รับเข้ามามีสัญญาณรบกวนผสมอยู่ด้วย รีพีเตอร์จะขยายสัญญาณรบกวนออกไปพร้อมๆ กับสัญญาณข้อมูล จนอาจทำให้ประสิทธิภาพของเครือข่ายลดลง

1.3  แชร์ ฮับ (Share Hub)

รูป 2.4 แสดงด้านหน้าและด้านหลังของ  Hub

            แชร์ฮับหรือเรียกสั้นๆ ว่า ฮับ (Hub) จะทำงานคล้ายกับรีพีตเตอร์ที่มีหลายช่องสัญญาณโดยจะรับข้อมูลเข้ามาแล้วแพร่กระจายหรือแจกสัญญาณ (Share) ไปให้กับช่องต่อทุกช่อง ส่วนใหญ่จะใช้กับการเชื่อมต่อเครือข่ายในโครงสร้างแบบดาว(Star Topology)

            ลักษณะของฮับจะเป็นกล่องสี่เหลี่ยม มีขั้วต่อสำหรับหัวต่อแบบ RJ-45 เรียกว่า พอร์ต (Port) จำนวน 4 ช่อง, 8 ช่อง,16 ช่อง หรือ 24 ช่อง หรือ 24 และอาจมีช่องต่อพิเศษสำหรับต่อเชื่อมระหว่างฮับเรียกว่า ช่องต่อ UpLink (UpLink Port) โดยที่ขั้วต่อบนตัวฮับแต่ละช่อง จะมีหลอดไฟแสดงการทำงาน โดยจะมี 2 ดวงคือ หลอดไฟ Link แสดงสภาวะการเชื่อมต่อสัญญาณ และหลอดไฟ Active จะแสดงในสภาวะรับ-ส่งสัญญาณ จุดอ่อนของฮับคือ จะมีเส้นทางข้อมูลภายในเพียงช่องทางเดี่ยว ดังนั้นการเชื่อมต่อจะกระทำได้เพียงชุดเดียว จึงส่ง-รับข้อมูลได้ช้า เพราะต้องรอให้การเชื่อมต่อสัญญาณในชุดเดิมเสร็จสิ้นเสียก่อน จึงจะทำการรับ-ส่งในชุดต่อไปได้ เช่น ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ A กำลังเชื่อมต่อกับ เครื่องคอมพิวเตอร์ C เครื่องคอมพิวเตอร์ B จะไม่สามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ D ได้ต้องรอให้การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ A กับคอมพิวเตอร์ C สิ้นสุดเสียก่อน

1.4  สวิตว์ฮับ(Switch Hub)

รูปที่ 2.5 แสดงลักษณะของ Switch

สวิตช์ฮับหรือเรียกสั้นๆ ว่า สวิตช์ (Swich) ลักษณะภายนอกของสวิตช์ และ ฮับ แทบจะไม่มี

ความแตกต่างกัน แต่การทำงานภายในจะแตกต่างกันโดยวงจรภายในของสวิตช์สามารถสร้างเส้นทางเสมือนในการเชื่อมต่อระหว่างช่องต่อได้หลายเส้นทาง จึงทำให้เชื่อมต่อกันได้ทันทีโดยไม่ต้องรอให้การเชื่อมต่อชุดเดิมสิ้นสุดก่อน เช่น ในขณะที่เครื่องคอมพิวเตอร์ A กำลังเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ C เครื่องคอมพิวเตอร์ B จะสามารถติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ D ได้โดยสวิตช์จะมีการเรียนรู้และจดจำตำแหน่งของ MAC Address ในช่องต่อแต่ละช่อง จึงทำให้สามารถติดต่อกันได้รวดเร็วกว่าเดิม

1.5  บริดจ์ (Bridge)

รูปที่ 2.6 แสดงการทำงานของ Bridge

          เป็นอุปกรณ์เครือข่ายในระบบเก่าที่ใช้ร่วมกับแชร์ฮับ เพื่อแยก กลุ่มการทำงาน (Collision Domain) ออกจากกันคล้ายสะพานที่เชื่อมต่อระหว่าง 2 เครือข่ายย่อยเพื่อไม่ให้สัญญาณรบกวนกัน ส่วนใหญ่บริดจ์จะมีช่องต่อเพียง 2 ช่อง และมีความสามารถในการจดจำค่า MAC Address ของเครือข่ายที่เชื่อมต่อได้ แต่ปัจจุบันถูกแทนที่ด้วยสวิตช์ (Switch) ซึ่งเสมือน เป็นบริดจ์ที่มีช่องต่อหลายช่อง (Multi Port Bridge)

1.6  เราท์เตอร์(Router)

รูปที่ 2.7 แสดงลักษณะของ Router

            เราท์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายเช่นเดียวกับบริดจ์ แต่มีความสามารถในการจดจำเส้นทางได้ ทำให้การส่งสัญญาณระหว่างเครือข่ายต่อเครือข่ายเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ เพราะเราท์เตอร์จะทำการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดการส่งผ่านข้อมูลโดยพิจารณาจาก ระยะทางในการส่ง รวมไปถึงความคับคั่งของข้อมูลในเส้นทางนั้น เราท์เตอร์จะทำงานโดยใช้หมายเลข IP แทนการใช้ MAC Adders แบบอุปกรณ์เครือข่ายอื่นๆ จึงทำให้ส่งงานได้รวดเร็วกว่า เพราะทำงานในชั้นที่ 3 ของ OSI Model คือ ชั้น Network Layer

1.7  โมเด็ม (Modem)

รูปที่ 2.8 แสดงลักษณะของ Modem แบบ ภายนอกและภายใน

          เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลระยะไกลโดยผ่านระบบโทรศัพท์ โดยจะมีทั้งแบบเป็นกล่องติดตั้งภายนอก (External Modem) และแบบเป็นแผ่นการ์ดติดตั้งภายในเครื่อง (Internal Modem Card) โมเด็มภายนอกจะมีทั้งแบบติดตั้งผ่านช่องต่ออนุกรม และแบบติดตั้งกับช่องต่อสัญญาณแบบ USB ข้อดีของโมเด็มภายนอกคือ ติดตั้งเคลื่อนย้ายได้สะดวก และมีไฟสัญญาณแสดงขณะทำงาน การเลือกซื้อจะต้องพิจารณาถึงระบบโทรศัพท์ที่จะเชื่อมต่อด้วย คือจะมีทั้งแบบโมเด็มปกติ โมเด็ม ISDN และ โมเด็ม ADSL นอกจากนี้ในระบบต่อเชื่อมโดยตรง ก็จะมีโมเด็มแบบ ลีดไลน์(Lease Line Modem) ที่เชื่อมต่อสัญญาณโดยตรงจากชุมสายการสื่อสาร มายังเราท์เตอร์ ซึ่งจะใช้ช่องต่อพิเศษ เช่น ช่องต่อ E35 เป็นตัวส่งผ่านข้อมูล

การเชื่อมต่อระบบเครือข่าย (Interconnection of  Networks)

          ในปัจจุบันนี้ คงไม่ค่อยพบเครือข่ายแลน แมน หรือแวนที่ติดตั้งเพื่อใช้งานแยกออกไปอย่างโดดเดี่ยวแต่จะพบว่าเครือข่ายเหล่านี้มักมีการเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายอื่นๆ ดังนั้นเมื่อมีการนำเครือข่ายที่แตกต่างกันสองเครือข่ายขึ้นไปมาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน จึงเป็นที่มาของคำว่า “Internet”

            ตัวอย่างเช่น มีบริษัทแห่งหนึ่งซึ่งมีสำนักงานอยู่ 2 สาขา สาขาแรกตั้งอยู่ฝั่งตะวันตก        ส่วนสาขาที่สองตั้งอยู่ฝั่งตะวันออกของประเทศ โดยสำนักงานสาขาแรกมีการวางระบบเครือข่ายแลนที่ตั้งอยู่บนพื้นฐานการเชื่อมต่อแบบบัส (Bus Topology) ต่อมาผู้อำนวยการบริษัทมีความต้องการเชื่อมต่อเครือข่ายทั้งสอง เพื่อควบคุมการทำงานจากที่บ้านได้ ดังนั้นการสร้างแบ็กโบนบนเครือข่ายแวน จึงเกิด 3 เอ็นทิตี้สำคัญเพื่อการเชื่อมต่อในครั้งนี้ (ประกอบด้วยแลน 2 วงและคอมพิวเตอร์ของผู้อำนวยการ) สำหรับ Switched WAN คือสายเช่าชนิด Leased Line (บริการโดย ISP หรือองค์การโทรศัพท์) และมีการเชื่อมต่อเครือข่ายแลนไปยัง Switched WAN จึงได้เกิดจุดเชื่อมต่อแบบ Point-to-Point WAN อยู่ 3 จุดด้วยกันซึ่ง Point-to-Point WAN นั้นสามารถเป็นระบบ DSL ความเร็วสูงที่บริการโดยองค์การโทรศัพท์ หรืออาจเป็นบริการของเคเบิลทีวี ซึ่งเป็นไปดังรูปที่ 2.9

รูปที่ 2.9 แสดงภาพการเชื่อมต่อของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์