องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์และหน้าที่ของแต่ละองค์ประกอบ
1.
ผู้ส่ง (Sender) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข่าวสาร (Message) เป็นต้นทางของการสื่อสารข้อมูลมีหน้าที่เตรียมสร้างข้อมูล เช่น
ผู้พูด โทรทัศน์
กล้องวิดีโอ เป็นต้น
2. ผู้รับ (Receiver) เป็นปลายทางการสื่อสาร มีหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาให้ เช่น
ผู้ฟัง เครื่องรับโทรทัศน์ เครื่องพิมพ์
เป็นต้น
3. สื่อกลาง (Medium) หรือตัวกลาง
เป็นเส้นทางการสื่อสารเพื่อนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง สื่อส่งข้อมูลอาจเป็นสายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเชียน
สายใยแก้วนำแสง หรือคลื่นที่ส่งผ่านทางอากาศ เช่น
เลเซอร์ คลื่นไมโครเวฟ
คลื่นวิทยุภาคพื้นดิน หรือคลื่นวิทยุผ่านดาวเทียม
4. ข้อมูลข่าวสาร (Message) คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร ซึ่งอาจถูกเรียกว่า สารสนเทศ (Information)
โดยแบ่งเป็น 5รูปแบบ ดังนี้
4.1
ข้อความ (Text) ใช้แทนตัวอักขระต่าง ๆ ซึ่งจะแทนด้วยรหัสต่าง ๆ เช่น รหัสแอสกี
เป็นต้น
4.2
ตัวเลข (Number) ใช้แทนตัวเลขต่าง ๆ ซึ่งตัวเลขไม่ได้ถูกแทนด้วยรหัสแอสกีแต่จะถูกแปลงเป็นเลขฐานสองโดยตรง
4.3
รูปภาพ (Images) ข้อมูลของรูปภาพจะแทนด้วยจุดสีเรียงกันไปตามขนาดของรูปภาพ
4.4
เสียง (Audio) ข้อมูลเสียงจะแตกต่างจากข้อความ ตัวเลข
และรูปภาพเพราะข้อมูลเสียงจะเป็นสัญญาณต่อเนื่องกันไป
4.5
วิดีโอ (Video) ใช้แสดงภาพเคลื่อนไหว ซึ่งเกิดจากการรวมกันของรูปภาพหลาย ๆ รูป
5. โปรโตคอล (Protocol) คือ
วิธีการหรือกฎระเบียบที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถเข้าใจกันหรือคุยกันรู้เรื่อง โดยทั้งสองฝั่งทั้งผู้รับและผู้ส่งได้ตกลงกันไว้ก่อนล่วงหน้าแล้ว ในคอมพิวเตอร์โปรโตคอลอยู่ในส่วนของซอฟต์แวร์ที่มีหน้าที่ทำให้การดำเนินงาน ในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น
X.25, SDLC, HDLC, และ TCP/IP
เป็นต้น
ความแตกต่างของสัญญาณอนาล็อก กับสัญญาณดิจิตอล
สัญญาณแบบAnalog
จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆค่าเปลี่ยนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมายการส่งสัญญาณแบบ Analog จะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่ายกว่า เนื่องจาก
ค่าทุกค่าที่ถูกนำมาใช้นั้นเองซึ่งสัญญาณแบบอนาล็อกนี้จะเป็นสัญญาณที่สื่อกลางในการสื่อสารส่วนมากใช้อยู่เช่นสัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์เป็นต้น
สัญญาณแบบ Digital
จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือสัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพและ
ความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบ Analog เนื่องจากมีการใช้งานเพียง 2 ค่าเพื่อนำมาตีความหมายเป็น On/Off หรือ 1/0 เท่านั้นซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้ จะเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกันในทางปฏิบัติ
จะสามารถใช้เครื่องมือในการแปลงระหว่างสัญญาณ ทั้งสองแบบได้
เพื่อช่วยให้สามารถส่งสัญญาณดิจิตอลผ่านสัญญาณพาหะที่เป็นอนาล็อก เช่น
สายโทรศัพท์หรือคลื่นวิทยุ การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก จะเรียกว่า โมดูเลชั่น
(Modulation) เช่น การแปลงสัญญาณแบบ Amplitude
modulation (AM) และ Frequency Modulation
(FM) เป็นต้น ส่วนการแปลงสัญญาณ แบบอนาล็อกเป็นดิจิตอล
จะเรียกว่า ดีโมดูเลชั่น (Demodulation) ตัวอย่างของเครื่องมือการแปลง
เช่น MODEM (Modulation DEModulation) นั้นเอง
ทิศทางของการสื่อสารข้อมูลว่ามีกี่แบบ อะไรบ้างพร้อมยกตัวอย่างประกอบ
ทิศทางของการสื่อสารข้อมูลมี3แบบคือ
แบบทิศทางเดียว (Simplex Transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีผู้ส่งข้อมูลทำหน้าที่ส่งข้อมูลแต่เพียงอย่างเดียว
และผู้รับข้อมูล ก็ทำหน้าที่รับข้อมูลแต่เพียงอย่างเดียวด้วยเช่นกัน
การส่งข้อมูลในลักษณะนี้ เช่น การส่งสัญญาณของสถานีโทรทัศน์ไปยังเครื่องรับโทรทัศน์
โดยที่สถานีส่งสัญญาณโทรทัศน์จะทำหน้าที่ส่งสัญญาณเท่านั้น
และเครื่องรับโทรทัศน์ก็จะทำหน้าที่รับสัญญาณเท่านั้นเช่นกัน
2. แบบสองทิศทางสลับกัน (Half-Duplex-Transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลของผู้รับและผู้ส่ง
โดยแต่ละฝ่ายสามารถเป็นทั้งผู้ส่งและผู้รับข้อมูล
แต่จะต้องสลับกันทำหน้าที่เป็นผู้ส่งข้อมูล
จะเป็นผู้ส่งพร้อมกันทั้งสองฝ่ายไม่ได้
ลักษณะการส่งข้อมูลประเภทนี้ เช่น การสื่อสารโดยใช้วิทยุสื่อสารซึ่งผู้ที่จะส่งข้อมูลต้องกดปุ่มเพื่อส่งข้อมูล
ในขณะนั้นผู้อื่นจะเป็นผู้รับข้อมูล
3. แบบสองทิศทางพร้อมกัน (Full
Duplex Transmission) เป็นการสื่อสารข้อมูลที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลของทั้งผู้ส่งและผู้รับข้อมูล
โดยทั้งสองฝ่ายสามารถเป็นผู้ส่งและ ผู้รับข้อมูลได้ในเวลาเดียวกัน และสามารถส่งข้อมูลได้พร้อมกันลักษณะการส่งข้อมูลแบบสองทิศทางพร้อมกัน
เช่น การสื่อสารโทรศัพท์ซึ่งทั้งสองฝ่ายสามารถพูดพร้อมกันได้ในเวลาเดียวกัน โดยปกติการสื่อสารข้อมูลส่วนใหญ่จะไม่ใช่การส่งข้อมูล
แบบสองทิศทางพร้อมกัน ตัวอย่างเช่น การใช้โทรศัพท์ ถึงแม้ว่าจะสามารถส่งข้อมูลได้
สองทิศทางพร้อมกัน แต่เวลาพูดยังต้องสลับกันพูด อีกตัวอย่างหนึ่งคือ การสื่อสารระหว่าง
เครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งบางครั้งดูเหมือนว่าเป็นแบบสองทิศทางพร้อมกัน
แต่ในความเป็นจริงแล้วเป็นการส่งข้อมูลแบบสองทิศทางสลับกัน
ซึ่งช่วงเวลาที่สลับกันนี้อาจเป็นช่วงเวลาที่เร็วมาก
จึงดูเหมือนว่าเป็นการส่งข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน
คุณสมบัติของสายสัญญาณว่ามีกี่ชนิดอะไรบ้าง พร้อมให้จัดลำดับสายสัญญาณที่มีคุณภาพจากสูงไปต่ำ
1) สายคู่บิดเกลียว
สายคู่บิดเกลียว
(twisted pair) แต่ละคู่สายทองแดงจะถูกพันกันตามมาตรฐานเพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก
เนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ถึง 10 Hz หรือ 10 Hz เช่น
สายคู่บิดเกลี่ยว 1 คู่ จะสามารถส่งสัญญาณเสียงได้ถึง 12 ช่องทาง สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย
กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้
ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่วนสูง โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจทัล
สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม
สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที
ในระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก
ใช้ส่งข้อมูลได้ดี แล้วน้ำหนักเบาง่ายต่อการติดตั้ง จึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง
ตัวอย่างคือ สายโทรศัพท์ สายแบบนี้มี 2 ชนิดคือ
ก.
สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair :
STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นดังรูป
เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ข.
สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded
Twisted Pair :UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้นดังรูป
mำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก
2) สายโคแอกเชียล
สายโคแอกเชียลเป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายทีวีที่มีการใช้งานกันมาก
ไม่ว่าในระบบเครือข่ายเฉพาะที่ ในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสายโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวีดิทัศน์
สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทัล และชนิด 75
โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก
สายโคแอกเชียลจะมีฉนวนหุ้มป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
และสัญญาณรบกวนอื่น ๆ
ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้กว้างถึง
500 Mhz จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง
3) เส้นใยนำแสง
เส้นใยนำแสง
(fiber optic) เป็นการใช้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก
ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสงกับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็ว 10 เมกะบิต
ถ้าใช้กับ FDDI จะใช้ได้ด้วยความเร็วสูงถึง 100 เมกะบิต
เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น
จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร
ระยะความยาวของเส้นใยนำแสงแต่ละเส้นใช้ความยาวได้ถึง 2 กิโลเมตร
เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก เส้นใยนำแสงนี้จะมีบทบาทมากขึ้น
เพราะมีแนวโน้มที่จะให้ความเร็วที่สูงมาก
หน้าที่ของอุปกรณ์เครือข่ายต่อไปนี้
1 RepeaterRepeater เป็นอุปกรณ์
ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่าง Segment ของสายสัญญาณ LAN เข้าจังหวะและสร้างสัญญาณ Digital บนสายสัญญาณขึ้นใหม่ และส่งออกไป
หน้าที่ของ Repeater ทำให้สามารถเพิ่มระยะทางที่ LAN ครอบคลุม เช่น สายสัญญาณ UTP สามารถเดินได้เป็นระยะทางสูงสุด
100 เมตร บนสายสัญญาณ 1 Segment แต่ด้วย Repeater
ที่เชื่อมต่อสาย 5 Segment สามารถเดินทางได้ไกลถึง 500 เมตรได้ โดยมาตรฐาน IEEE 802.3 ยอมให้ใช้ Repeater ได้ถึง 4 ตัว ในการต่อสายสัญญาณ 5 Segment
2 Bridgeใช้เพื่อยืดระยะเครือข่าย
และแบ่งแยกการจราจรของข้อมูลใน Segment โดย Bridge ส่งต่อการจราจรของข้อมูลจากระบบสายสัญญาณหนึ่ง
ก็ต่อเมื่อมี Address ปลายทาง
ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์บนระบบสายสัญญาณอีกเส้น
ดังนั้นจึงเป็นการจำกัดการจราจรของข้อมูลที่ไม่จำเป็นบนทั้งสองระบบ
3 Switchหรือ Switching Hub นี้ จะแยกเป็นแต่ละ Segment ของ LAN
จะมีข้อดีกว่า Hub ปกติ
คือหลาย Node ที่ต่อกับ
Switching นี้
จะสามารถติดต่อสื่อสารกัน ได้พร้อมกันมากกว่าครั้งละ 1 คู่
ในเวลาเดียวกัน โดย Switching จะสร้างเป็น Virtual
Circuit ให้กับ
คูของ Node ที่ทำการติดต่อสื่อสารกัน
5.4Gatewayทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง
ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ gateway และ node ของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย
และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node
แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย
หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node
แบบ gateway
จงเปรียบเทียบข้อดี ข้อจำกัดของโทโพโลยีในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส ( Bus ) กับแบบ
วงแหวน ( Ring)
โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology)
ข้อดี
1.ประหยัดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
2.มีโครงสร้างง่ายและระบบก็มีความน่าเชื่อถือเพราะใช้สายส่งข้อมูลเพียงเส้นเดียว
3.ง่ายในการเพิ่มจุดบริการใหม่เข้าสู่ระบบ โปโลยีแบบบัส (Bus Topology)
จงอธิบายความแตกต่างระหว่างเครือข่ายในระดับกายภาพ ( Physical level ) และระดับตรรก
(Logical level )
ระดับกายภาพ
( Physical Level )
- การมองที่การเชื่อมต่อทาง
H/Wทั้งหมด เข้าไปใน Networkจริง
- เช่น Com. , Connector
, Cable
- ที่เห็นเด่นชัด จะใช้Cable
เป็นเส้นทางให้ข้อมูลวิ่งผ่านไป - มา
- ราคาไม่แพง ติดตั้งง่าย
มีความเร็วการรับ – ส่งข้อมูลสูง
- บางครั้งอาจมีการผสมผสานสื่อบางตัวเข้าไปในระบบด้วย
ระดับตรรก ( Logical Level )
- มองที่วิธีการวิ่งของข้อมูลภายในNetwork
- โครงสร้างแบบนี้จะมี 2 แบบ
1. รับ – ส่งFile
ขนาดใหญ่ได้ดี
2. เหมาะในการรับ – ส่ง File ขนาดเล็กที่วิ่งไป - มาบ่อยๆ
- ใช้สัญญาณทางไฟฟ้า
- สัญญาณนี้จะวิ่งบนสื่อกลางที่เชื่อมต่อCom.เข้าด้วยกัน
จงอธิบายความแตกต่างของลักษณะการให้บริการเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer
และ
แบบ Client-Server
แบบpeer-to-peer
เพียทูเพียหมายถึง
วิธีการจัดเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบหนึ่งที่กำหนดให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายทุกเครื่องเหมือนกันหรือเท่าเทียมกัน
หมายความว่า
แต่ละเครื่องต่างมีโปรแกรมหรือมีแฟ้มข้อมูลเก็บไว้เองการจัดแบบนี้ทำให้สามารถใช้โปรแกรมหรือแฟ้มข้อมูลของคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้
แทนที่จะต้องใช้จากเครื่องบริการแฟ้ม (file server) เท่านั้นวิธีการจัดอีกลักษณะหนึ่ง
ที่เรียกว่า client-server นั้นคือการกำหนดให้คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเป็นเครื่องบริการแฟ้ม
หรือเป็นที่เก็บโปรแกรมและแฟ้มทั้งหมด
คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะเรียกใช้โปรแกรมหรือแฟ้มข้อมูลจากกันไม่ได้
ต้องเรียกจากเครื่องบริการแฟ้มเท่านั้น ดู file server ประกอบ
แบบ Client-Server
เป็นรูปแบบหนึ่งของเครือข่ายแบบ server-based โดยจะมีคอมพิวเตอร์หลักเครื่องหนึ่งเป็น เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลทั้งหมดให้เครื่องลูกข่าย หรือไคลเอนต์ (client) เซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เสมือนเป็นที่เก็บข้อมูลระยะไกล (remote disk) และประมวลผลบางอย่างให้กับไคลเอนต์เท่านั้น เช่น ประมวลผลคำสั่งในการดึงข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล (database server) เป็นต้น