๒ วิชา ระบบเครือข่ายเบื้องต้น

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น

            การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้ สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม

            การเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบควมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง มีหน่วยจัดการระบบสือสารหน่วยบริการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง ในรูป เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ


ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างเชื่อมโยงเป็นระบบ

             เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฎิบัติการร่วมกัน ซึ่งหมายถึงการให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่ออยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้งหมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้ง ๆ ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัทก็ได้

 

 

 

ความเป็นมา

           เมื่อสิบกว่าปีก่อน ที่ไมโครคอมพิวเตอร์เริ่มแพร่หลาย ความคิดเกี่ยวกับการใช้คอมพิวเตอร์ยังดูเป็นของใช้ส่วนตัวหรือเครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับนักสมัครเล่น ครั้นเมื่อแอปเปิ้ลทูเริ่มแพร่หลายอย่างรวดเร็ว หลายคนมองว่าไมโครคอมพิวเตอร์กำลังจะเข้ามามีบทบาทมียอดการจำหน่ายสูงมากจนมีผู้ทำเลียนแบบกันมากมาย เพียงระยะเวลาผ่านไปไม่กี่ปีไมโครคอมพิวเตอร์ก็ก้าวหน้าขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี ค.ศ. 1979 สตีฟ จ๊อบ หนึ่งในสองของผู้ก่อตั้งบริษัทแอปเปิ้ลคอมพิวเตอร์มีโอกาสไปเยี่ยมบริษัทซีร็อกซ์ที่ศูนย์วิจัย Palo Alto มีมลรัฐแคลิฟอร์เนียมีความประทับใจกับระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งในขณะนั้นเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ แต่มีการแสดงกราฟิกและการใช้งานที่ง่าย สตีฟ จ๊อบ จึงเริ่มความคิดที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีระบบการใช้ หรือที่เรียกว่ายูสเซอร์อินเตอร์เฟสเหมือนกับเครื่องคอมพิวเตอร์ของบริษัทซีร๊อกซ์ และในที่สุดก็พัฒนาเป็นคอมพิวเตอร์ชื่อลิซ่า แต่ลิซ่าไม่ประสบผลสำเร็จเท่าที่ควร บริษัทแอปเปิ้ลจึงพัฒนาย่อส่วนลงและเพิ่มขีดความสามารถขึ้นจนกลายเป็นเครื่องแมคอินทอชในปัจจุบัน ความคิดของไมโครคอมพิวเตอร์ขณะนั้นคือ เพิ่มขีดความสามารถของการทำงานโดยเน้นการใช้งานง่ายเป็นสำคัญ แนวความคิด 'หั่นเป็นชิ้นแยกส่วนการทำงาน' เริ่มต้นแล้ว ทำอย่างไรจึงให้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งมีบทบาทและความจำเป็นมาก ถูกจำลองลงด้วยเครื่องขนาดเล็ก การใช้งานไมโครคอมพิวเตอร์จึงยังไม่สามารถทดแทนระบบขนาดใหญ่ได้

ศูนย์วิจัยของบริษัทซีร๊อกซ์ได้พัฒนาและสร้างระบบต้นแบบไว้หลายอย่าง ความรู้แล้วต้นตำรับของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็เริ่มขึ้นที่นี่ด้วย ซีร๊อกซ์ได้พัฒนาระบบคอมพิวเตอร์แยกส่วน และเชื่อมโยงต่อกันเป็นเน็ตเวอร์ก และในที่สุดอีเธอร์เนต หรือ IEEE 802.3 ก็ได้รับการยอมรับ นับว่าจุดเริ่มต้นของแนวความคิดได้รับการยอมรับ และกลายเป็นมาตรฐานโลกไปในที่สุด หากย้อนรอยตั้งแต่ไอบีเอ็ม ประกาศไอบีเอ็มพีซีครั้งแรก ถนนการค้าไมโครคอมพิวเตอร์ก็ได้รับการขานรับและพัฒนาต่อเนื่องอย่างไม่หยุดยั้ง จาก 286 มาเป็น 386 และกลายเป็น 486 ปัจจุบันมีหลายบริษัทได้พัฒนาระบบบัสที่เป็นแบบความเร็วสูง เช่น MCA, EISA หรือนำบัสที่เคยใช้บนมินิคอมพิวเตอร์ เช่น VME, Q bus หรือแม้แต่มัลติบัสมาใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียู 68000, 68020, 68030 เป็นต้น ช่วงสามสี่ปีที่ผ่านมา ระบบเวอร์กสเตชันก็ขานรับต่อมา มีเครื่องระดับเวอร์กสเตชันออกมามากมาย เช่น ของบริษัทซันไมโครซิสเต็ม ฮิวเล็ตต์แพคการ์ด หรือแม้แต่ไอบีเอ็มก็พัฒนาระบบ R6000 ขึ้นเช่นกัน สิ่งที่น่าสังเกตคือ ระบบคอมพิวเตอร์ยุคหลังนี้มาบนเส้นทางที่ให้ระบบการเชื่อมต่อถึงกันทั้งสิ้น การสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์จึงดูจริงจังและเป็นงานเป็นการขึ้นกว่าเดิมมาก

        หากย้อนไปเมื่อยี่สิบปีที่แล้วคอมพิวเตอร์มีราคาแพง การใช้งานจะอยู่ที่หน่วยงานใหญ่ ๆ ต้องมีห้อง มีศูนย์คอมพิวเตอร์ ระบบคอมพิวเตอร์เป็นระบบรวมศูนย์ ถึงแม้แยกออกมาเป็นเทอร์มินัลก็แตกกระจาย จากศูนย์กลางออกไปแต่ แต่ในปัจจุบันการใช้คอมพิวเตอร์เริ่มแปรเปลี่ยนไป หน่วยงานต่าง ๆ พยายามมีคอมพิวเตอร์ของตนเอง ไมโครคอมพิวเตอร์หรือพีซีก็กระจายแพร่หลายไปทุกหน่วยงาน การพัฒนาซอฟต์แวร์เป็นไปอย่างกว้างขวาง มีโปรแกรมสำเร็จรูปออกมามากมาย สาเหตุสำคัญที่ทำให้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความจำเป็น และมีบทบาทที่สำคัญต่อมาเพราะ

การใช้งานในหน่วยงานยิ่งแพร่หลาย ความต้องการที่จะเชื่อมโยงข้อมูลข่าวสารก็มีมากขึ้น ไมโครคอมพิวเตอร์มีราคาถูกเมื่อเทียบกับมินิคอมพิวเตอร์หรือเมนเฟรม ประจวบกับการใช้งานไมโครคอมพิวเตอร์ทำได้ง่ายกว่ามาก มีซอฟต์แวร์มาก แต่จุดอ่อนของไมโครคอมพิวเตอร์ก็อยู่ที่ระบบงานที่อาจต้องมีการเชื่อมโยงถึงกัน ดังนั้นการเพิ่มคุณค่าของระบบจึงต้องพัฒนาในเรื่องเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นประการสำคัญ พัฒนาการของไมโครโปรเซสเซอร์ไปเร็วมาก เหตุผลประการสำคัญอีกประการหนึ่งคือ ไมโครโปรเซสเซอร์และพัฒนาการทางด้านชิพได้ก้าวล้ำไปมาก ขีดความสามารถของซีพียูสูงขึ้น การคำนวณหรือระบบงานไมโครคอมพิวเตอร์ทำได้มาก ประกอบกับอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคมได้มีการพัฒนาไปพร้อมกับระบบเครือข่ายสื่อสารโทรคมนาคมรองรับได้มาก ส่วนนี้เองเป็นแรงกระตุ้นการเชื่อมโยงระบบให้มีการผูกยึดเป็นระบบเครือข่าย

       เทคโนโลยีหลายด้านได้พัฒนาก้าวหน้าขึ้นเป็นอันมาก เช่น เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติก ไมโครเวฟ หรือแม้แต่สายโคแอกเชียล ก็สามารถทำให้มีแบนด์วิดธ์สูงมาก ในขณะที่ราคาต้นทุนลดลง การทำให้จำนวนกิโลบิตทิ่ว่งได้ต่อวินาทีสูงขึ้น โอกาสของถนนสายข้อมูลก็มีรถซึ่งเป็นข้อมูลวิ่งได้มากขึ้น นอกจากนี้พัฒนาการทางเทคนิคทางซอฟต์แวร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบสื่อสารที่เรียกว่า โปรโตคอล ก็ได้พัฒนาไปมาก มีการกำหนดมาตรฐานระหว่างประเทศขึ้น เพื่อตอบสนองการเชื่อมโยงเป็นระบบมากในระยะสองสามปีที่ผ่านมา ความต้องการการเชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์เข้าหากันมีจุดมุ่งหมายหลายอย่างเช่น

 

 

รูปที่ 1 โครงสร้างการพัฒนา

       การใช้ทรัพยากรที่มีราคาแพงเช่นเครื่องพิมพ์คุณภาพใช้ซีพียูร่วมกัน ใช้ข้อมูลร่วมกัน การใช้ทรัพยากรร่วมกันนี้เป็นระบบที่จำเป็น เพราะเครือข่ายการทำงานขององค์กรจะต้องรวมกันเป็นน้ำหนึ่งใจเดียวกันให้ได้มากที่สุด

การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการประมวลผลมีค่าใช้จ่ายถูกใช้งานง่าย หาบุคลากรได้ การที่ให้บริษัทลงทุนกับเครื่องคอมพิวเตอร์ราคาแพง เช่น มินิ หรือเมนเฟรม อาจเป็นปัญหาในเรื่องการลงทุน และการหาบุคลากร การขยายตัวของระบบจะค่อยเป็นค่อยไป การลงทุนด้วยระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กจึงเป็นระบบขยายต่อได้ ถ้าหากระบบมีการเชื่อมโยงเครือข่าย

การทำงานหลายอย่างมีขอบเขตจำกัดมาก เช่น การเรียกค้นข้อมูลระหว่างเครื่องการทำรายงานเมื่อข้อมูล เช่น การเรียกค้นข้อมูลระหว่างเครื่อง การทำรายงานเมื่อข้อมูลกระจาย ระบบข่าวสารแบบกระจายนี้จำเป็นต้องอาศัยการเชื่อมโยง การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบเป็นไปได้มาก เพราะจะทำให้ระบบเล็กกลายเป็นระบบที่ทำงานได้ โดยมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น การประยุกต์ในระบบเครือข่ายมีได้หลายรูปแบบ เช่น ระบบสำนักงานอัตโนมัติ ระบบอีเมล์ ระบบการเข้าถึงข้อมูลแบบออนไลน์ เป็นต้น

หากพิจารณาโครงสร้างการทำงานของเมนเฟรม คอมพิวเตอร์เหล่านั้นมีระบบการทำงานรวมศูนย์ ดังนั้นโครงสร้างจะต้องทำให้มีประสิทธิภาพสูง ใช้เทคโนโลยีที่สลับซับซ้อน ระบบเมนเฟรมจึงมีราคาแพง อย่างไรก็ตามการที่ให้เมนเฟรมมีทุกฟังก์ชันจึงเท่ากับว่าเป็นการเพิ่มโหลดให้กับซีพียูมาก ต้นทุนของเมนเฟรมจึงสูง ระยะหลังจึงมีการพูดกันถึงเรื่องดาวน์ไซซิ่งกันมาก กล่าวคือใช้ไมโครคอมพิวเตอร์หลาย ๆ ตัวต่อเป็นเน็ตเวอร์ก โดยใช้ปรัชญาในเรื่องการทำงานร่วมกันให้ซีพียูแต่ละตัวรับผิดชอบ หรือสร้างให้มีขีดความสามารถพิเศษในรูปแบบเซอร์ฟเวอร์ เช่น ซีพียูหลักตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นไฟล์เซอร์ฟเวอร์ ดูแลที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่มาก มีซอฟต์แวร์สนับสนุนในเรื่องการเข้าถึงฐานข้อมูล การจัดข้อมูล การทำดัชนี การค้นหา ฯลฯ การให้ซีพียูบางตัว เช่น ซีพียู พวก RISC ที่มีโปรเซสเซอร์พิเศาทางคณิตศาสตร์ร่วมทำงานในแง่การคำนวณได้ดีเป็นพิเศษ อาจมีขีดความสามารถเชิงความเร็วได้สูงกว่า 50 MIPS ซีพียูส่วนนี้ทำหน้าที่เป็นคอมพิวเตอร์เซอร์ฟเวอร์ ใช้สำหรับงานกราฟิก งาน CAD เป็นต้น ปรัชญาของเครือข่ายจึงใช้หลักการที่กระจายขีดความสามารถในจุดเด่นแต่ละตัว แล้วนำมารวมเป็นระบบเดียวกัน ผู้ใช้ที่อยู่ที่ต่าง ๆ ก็สามารถเรียกใช้เข้าหาในส่วนที่ตนเองต้องการใช้น เช่น ต้องการใช้ฐานข้อมูลก็เรียกใช้ได้ ต้องการผ่านไปในระบบสื่อสารข้อมูลอื่นก็ย่อมทำได้เช่นกัน ทุกบริษัทหันเข้าหาหลักการเซอร์ฟเวอร์มากขึ้นด้วยปรัชญาดังกล่าวนี้ เกือบทุกบริษัทที่ผลิตคอมพิวเตอร์จึงต้องลดขนาดของเครื่องให้เล็กลง และทำเป็นเซอร์ฟเวอร์ที่สามารถต่อร่วมกับหลายซีพียูได้ หากดูระบบไมโครคอมพิวเตอร์ของบางบริษัท เช่น คอมแพค บริษัทคอมแพคได้สร้างระบบ System Pro เพื่อสนับสนุนหลักการนี้ โดยมีระบบปฏิบัติงานเป็นยูนิกซ์ คอมแพคใช้ซีพียู 80486 ทำหน้าที่เป็นเซอร์ฟเวอร์ให้กับเครือข่าย ไอบีเอ็มเองประสบผลสำเร็จอย่างมากในเรื่องพีซี ปัจจุบันไอบีเอ็มได้พัฒนาพีเอสทูออกมาอีกหลายโมเดล แต่ละโมเดลก็เพิ่มขีดความสามารถในเรื่องการแสดงผล เช่น โมเดล 95 ใช้ 486 เป็นซีพียู มีขีดความสามารถในการประมวลผลได้สูงมาก และทำเป็นไฟล์เซอร์ฟเวอร์ในระบบเครือข่ายได้ทั้งอีเธอร์เน็ตและโทเก้นริง นอกจากนี้ไอบีเอ็มยังได้พัฒนาระบบเวอร์กสเตชัน และยูนิกซ์ขึ้นเช่นกัน ระบบที่ไอบีเอ็มพัฒนาคือ R6000 ซึ่งมีหลายโมเดลทำตัวเป็นไฟล์เซอร์ฟเวอร์ที่ดูแลข้อมูลได้หลายสิบกิกะไบต์

           ระบบเครือข่ายเชื่อมโยงได้ขยายวงอย่างกว้างขวาง เริ่มจากการมีเครือข่ายระหว่างมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ ARPANET หลังจากนั้นก็ขยายการเชื่อมโยงมากขึ้น ปัจจุบันยังมีเครือข่ายระหว่างประเทศที่แพร่หลายมาก ซึ่งได้แก่ BITNET การเชื่อมโยงนี้ทำให้การติดต่อทางด้านข้อมูลข่าวสารระหว่างนักวิจัยทำได้สะดวกขึ้น ผู้ใช้สามารถเชื่อมโยงระบบของตนเข้ากับเครือข่ายและสามารถส่ง EMAIL ถึงกันได้หมาด

 

 

รูปที่ 2 การเชื่อมโยงเน็ตเวอร์กต่าง ๆ เข้าหากัน

      การสร้างเครือข่ายจะเป็นลักษณะการเชื่อมโยงเข้าหากันเป็นระบบ จากระบบเล็กเข้าสู่ระบบใหญ่ จากระบบหนึ่งเกตเวย์เข้าสู่อีกระบบหนึ่ง ในที่สุดจะมีคอมพิวเตอร์ในโลกที่เชื่อมโยงถึงกันเป็นล้าน ๆ เครื่อง ด้วยหลักวิธีการนี้ทำให้การสร้างเน็ตเวอร์กภายใน เริ่มจากหน่วยงาน เช่นภายในเริ่มจากหน่วยงานเช่นในมหาวิทยาลัยจะสร้าง Backbone Network หรือเครือข่ายหลักของตนเอง จากนั้นเชื่อมโยงต่อกับเน็ตเวอร์กระดับสูงขึ้น

ระบบเน็ตเวอร์กให้ข้อดีในหลาย ๆ ประการ จึงมีบริษัทใหญ่หลายบริษัทในสหรัฐอเมริกาได้ดำเนินการด้านหลักการดาวน์ไซซิ่ง คือ แทนเมนเฟรมด้วยเน็ตเวอร์ก แต่หลังจากพัฒนาระบบภายในพบว่าการดูแลรักษาข้อมูลทำได้ยากกว่ามาก ระบบซอฟต์แวร์ที่สร้างความปลอดภัยของข้อมูลยังมีจุดอ่อนต่อการใช้งาน นอกจากนี้หากพัฒนาในระดับลึกของการประยุกต์ที่ยุ่งยากซับซ้อนจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์รองรับอีกมากพอควร ยังต้องรอและให้ผู้พัฒนาระบบกระจายเพิ่มขึ้น การแก้ปัญหาในเรื่องความปลอดภัยของข้อมูลเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วง

         จากการคาดคะเนว่า ในปี ค.ศ. 1995 ไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขายทั่วไป จะมีระบบเชื่อมต่อเป็นฮาร์ดแวร์พื้นฐานติดมาด้วย หลายคนคาดไว้ว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในอนาคตอีกสี่ห้าปีนี้จะมีการเชื่อมโยงกัน การเชื่อมโยงจึงเป็นเทคโนโลยีที่พวกเราเตรียมตัวกันได้แล้ว ถึงแม้วันนี้จะยังมีใช้ไม่หมด แต่อีกไม่นานก็คงจะต้องใช้อย่างแน่นอน

 

การสื่อสารข้อมูล: ความจำเป็นของธุรกิจในปัจจุบัน

             หากลองวาดภาพถึงสำนักงานแห่งหนึ่งที่พนักงานทุกคนทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพ ผู้จัดการฝ่ายขายต้องการรู้ข้อมูลข่าวสารของการขายสินค้าแต่ละตัวว่ามีแนวโน้มการขายเป็นอย่างไร มียอดการขายแต่ละเดือนเพิ่มขึ้นเท่าไร ผู้จัดการฝ่ายขายต้องส่งข้อมูลการสั่งสินค้าให้กับฝ่ายผลิตเพื่อเตรียมการผลิตให้ตรงกับความต้องการ การติดต่อสื่อสารทางด้านข้อมูลจึงเกิดขึ้นในกลไกขององค์กร ทั้งแนวราบและแนวระดับ เพื่อให้การดำเนินการขององค์กรเป็นไปอย่างดี

ภายในสำนักงานต้องมีอุปกรณ์สื่อสารหลายอย่างประกอบกัน เริ่มต้นไปที่ระบบโทรศัพท์การสื่อสารด้วยเสียงผ่านชุมสายโทรศัพท์กลาง หรือภายในสำนักงานมีตู้ชุมสายโทรศัพท์ขนาดเล็กที่เรียกว่า PABX การสื่อสารด้านสายโทรศัพท์ยังรวมไปถึงการใช้กับเครื่องโทรสาร หรือสื่อสารข้อมูลผ่านโมเด็ม มีเทเล็กซ์ไว้ส่งข้อมูลตัวอักษรระหว่างกัน มีระบบเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายใน

 

 ระบบสำนักงานอัตโนมัติกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 

     เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือการนำเอาคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องต่อเชื่อมโยงให้มีการสื่อสารข้อมูลระหว่างกัน การเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์เข้าหากันก็ด้วยเหตุผลที่ราคาของคอมพิวเตอร์ถูกลง และต้องการเพิ่มขีดความสามารถของระบบโดยรวม หรือที่เรียกว่าการสร้างมูลค่าเพิ่ม เพราะอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียวก็ทำงานได้ในตัวเองอย่างหนึ่ง แต่เมื่อต่อรวมกันจะทำงานได้เพิ่มขึ้น มีการใช้ทรัพยากรร่วมกันแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน ทำให้เกิดความสะดวกสบายในการใช้งาน มีความรวดเร็วเพิ่มขึ้น

การทำงานในสำนักงานก็เช่นเดียวกัน ที่จำเป็นต้องมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างกันภายในโต๊ะทำงานตัวหนึ่งเสมือนจุดการประมวลผล การวิเคราะห์ การแยกแยะข้อมูลข่าวสาร แล้วส่งต่อให้โต๊ะอื่น ๆ หรือหน่วยอื่น ๆ ต่อไป การเชื่อมโยงเครือข่ายเป็นระบบก็เช่นเดียวกัน เป็นการเชื่อมโยงระบบประมวลผลหรือคอมพิวเตอร์หลาย ๆ ระบบเข้าด้วยกัน ระบบสำนักงานอัตโนมัติจึงเป็นเรื่องของการประมวลผลในจุดต่าง ๆ แล้วส่งข้อมูลเข้าหากันผ่านทางเครือข่าย

 

 

อุปกรณ์สำนักงานที่เชื่อมต่อเป็นเครือข่าย 

       ภายในสำนักงานย่อมมีเครื่องใช้สำนักงานต่าง ๆ ประกอบกันอยู่มาก ในอดีตต้องมีตู้เก็บเอกสาร เก็บแฟ้มข้อมูล มีเครื่องคิดเลข กระดาษ ดินสอ การทำงานก็มีแบบฟอร์มต่าง ๆ ที่ต้องกรอก ต้องประมวลผลหรือคิดคำนวณ การส่งเอกสารกระทำโดยเด็กส่งหนังสือ การสรุปผลหรือทำรายงานยุ่งยากเสียเวลา เช่น การสรุปยอดขายหรือทำบัญชีต้องมีการกรอกข้อมูล คิดคำนวณตัวเลขเป็นจำนวนมาก

ในปัจจุบันมีอุปกรณ์สำนักงานช่วยอำนวยความสะดวกมากมาย มีเครื่องพิมพ์ที่ใช้คอมพิวเตอร์ช่วย เรียกว่าเวิร์ดโปรเซสเซอร์ ส่วนที่ก้าวหน้าขึ้นไปก็เรียกว่าเดสท๊อปพับปลิชเชอร์มีการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคิดคำนวณและประมวลผลเก็บข้อwbr>wbr เช่น ฟลอปปี้ดิสก็ ฮาร์ดดิสก์ ข้อมูลที่จัดเก็บสามารถเรียกมาใช้สรุปผล สร้างรายงาน ทำกราฟ การส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างกันก็ทำในรูปการสื่อสารข้อมูล ระบบการทำงานจึงเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายอย่าง ซึ่งสามารถผนวกเข้าหากันเป็นระบบเดียวกันได้ อุปกรณ์สำนักงานเหล่านี้ ได้แก่ โทรศัพท์ โทรสาร คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ หรือเชื่อมโยงเข้ากับระบบตรวจสอบต่าง ๆ เช่น ตรวจวัดอุณหภูมิความชื้น ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบการนับจำนวน เป็นต้น การเชื่อมโยงเหล่านี้ก็เพื่อให้มีการส่งถ่าย หรือรับข้อมูลได้อย่างอัตโนมัติ

 

โครงข่ายของระบบในสำนักงาน 

     หลักการของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบเป็นเครือข่าย ที่มีการเชื่อมโยง ต้องเชื่อมต่อถึงกัน รูปแบบหลายอย่างตามความเหมาะสมซึ่งขึ้นกับเทคโนโลยี โครงข่ายการเชื่อมโยงนี้เรียกว่าโทโปโลยี เช่น ถ้าหากพิจารณาว่าภายในสำนักงานมีอุปกรณ์สำนักงานที่ใช้งานอยู่กระจัดกระจาย และต้องการเชื่อมโยงต่อถึงกัน หากต้องการเชื่อมต่อโดยตรงจะต้องใช้สายเชื่อมโยงมาก ดังรูปที่ 1

ปัญหาของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์เทอร์มินัลหลาย ๆ ครั้ง เห็นจะได้แก่ สายเชื่อมโยงระหว่างสถานีที่เพิ่มขึ้นเป็นจำนวนมาก และระบบการสวิตซ์เพื่อใช้เชื่อมโยงข้อมูลในการสื่อสารระหว่างสถานี หากใช้สถานีมากขึ้นการเชื่อมโยงต้องใช้สายมากขึ้นอีกมาก และขณะที่สถานีหนึ่งทำงานก็จะใช้เส้นทางตรงไปยังอีกสถานี ทำให้การใช้สายสัญญาณไม่เต็มประสิทธิภาพ

ต่อเชื่อมโดยตรง' src='figure1.gif' width=311 border=0 tppabs='http://www.school.net.th/library/snet1/network/network2/figure1.gif'

รูปที่ 1 การต่อเชื่อมโดยตรง

จึงมีความพยายามที่จะหารูปแบบการลดจำนวนสายสัญญาณเพิ่มประสิทธิภาพ ลดค่าใช้จ่าย ซึ่งก็มีโทโปโลยีในการใช้สื่อสารหลายรูปแบบ ดังรูปที่ 2

ข่ายแบบต่าง

 ๆ' src='figure2.gif' width=331 border=0 tppabs='http://www.school.net.th/library/snet1/network/network2/figure2.gif'

รูปที่ 2 โครงข่ายแบบต่าง ๆ

รูปแบบดาวมีรูปแบบการต่อโดยการนำสถานีต่าง ๆ หลายสถานีต่อรวมกันเป็นหน่วยสวิตชิงกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรสวิตชิง การทำงานของหน่วยสวิตชิงกลาง จึงคล้ายกับศูนย์กลางของการตัดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน

รูปแบบวงแหวนประกอบด้วยสัญญาณข้อมูลจากสถานีต่าง ๆ ที่เรียกว่า รีพีตเตอร์ (repeter) ทำหน้าที่รับข้อมูลจากสถานีแล้วต่อไปยังรีพีตเตอร์ตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นรูปวงกลม หากข้อมูลที่ส่งเป็นสถานีใด รีพีตเตอร์ของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานี รีพีตเตอร์จึงมีหน้าที่รับข้อมูลและตรวจสอบว่าเป็นของตนเองหรือไม่ ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป

รูปแบบบัสและทรีเป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยาก และไม่ต้องใช้รีพีตเตอร์หรืออุปกรณ์สวิตชิ่งเหมือนแบบวงแหวน หรือรูปดาว ทุก ๆ สถานีจะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์อินเตอร์เฟสที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งข้อมูลลงบนบัสจึงสามารถทำให้ข้อมูลไปถึงอุปกรณ์ทุกสถานีได้ การจัดส่งในวิธีนี้จึงต้องมีการกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกัน เพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน วิธีการจัดแบ่งอาจแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณแตกต่างกัน

 

ความสำคัญอยู่ที่วิธีการทำให้ทุกสถานีสื่อสารถึงกันได้ 

   หากพิจารณาว่าภายในองค์กรหนึ่งเสมือนมีโครงข่ายข้อมูลอยู่โครงข่ายหนึ่ง ดังนั้นทุก ๆ สถานีจะต่อร่วมเข้าหาโครงข่ายนี้ หรือหากมองภาพที่กว้างออกไป เช่น ธนาคารแห่งหนึ่งมีสาขาอยู่ทั่วประเทศ คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลอื่น เช่น เอทีเอ็มทุกตัวก็เชื่อมเข้ากับเครือข่ายสื่อสารข้อมูลเช่นกัน โครงข่ายสื่อสารข้อมูลที่อยู่ในพื้นที่จำกัด ก็เรียกว่าระบบโครงข่ายท้องถิ่น (แลน-LAN - Local Area Network) หากอยู่ระหว่างห่างไกลกันมาก ๆ ก็เรียกว่า แวน (WAN - Wide Area Network) ไม่ว่าจะเป็นโครงข่ายอย่างไรอาจเขียนแทนได้

 การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายด้วย wireless LAN

เครือข่ายไร้สาย (Wireless Network ) ของ สำนักวิทยบริการ

 


ขอบเขตและจุดที่เปิดให้บริการ
        โดยสำนักวิทยบริการติดตั้งจุดเชื่อมต่อสัญญาณเครือข่ายไร้สาย (Access Point) จำนวน 2 จุด ที่ชั้น 2 และ
ชั้น 3 โดยจะมีป้าย Wireless Service Area ติดอยู่ สามารถใช้ได้โดยรอบจุดเชื่อมต่อรัศมี 50 เมตร โดยบริเวณชั้น 3 มีจุดให้บริการได้ที่บริเวณเคาน์เตอร์วารสารและหนังสือพิมพ์ ที่นั่งอ่านวารสารและ ที่ชั้น 4 ใช้ได้บริเวณห้องมีชัย ฤชุพันธุ์ ห้องศาสตราจารย์บุญชนะ อัตถากร และห้องหนังสือภาษาต่างประเทศ

มาทำความรู้จักกับมาตรฐานของ การสื่อสารระบบเครือข่ายไร้สายกัน 
        คือ มาตรฐาน การส่งผ่านข้อมูลแบบไร้สาย โดยที่มี มาตรฐาน IEEE 802.11 (IEEE คือ Institute of Electrical Electronic Engineers)
ที่ใช้สัญญาณคลื่นความถี่ 2,400 เมกะเฮิรตซ์ รับส่งสัญญาณหรือข้อมูล แบบ DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum)
เป็นการแบ่งส่งข้อมูลส่งไปแต่ละคลื่นความถี่ภายในช่วงระยะเวลาที่สั้นมากตามมาตรฐาน ของระบบแลนไร้สายระดับสากล

Retail Wireless Market Standard
        ผลิตภัณฑ์ที่มีวางจำหน่ายอยู่ในตลาด ขณะนี้ แบ่งออกตามมาตรฐานเทคโนโลยีที่ใช้เป็นสามกลุ่มหลัก ๆ คือ

        IEEE802.11b
        เข้าถึงข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุด 11 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) / 2.4 GHz
         (มีผลิตภัณฑ์บางรุ่นที่ ระบุว่าเป็น IEEE802.11b+ ที่เข้าถึงข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุด 22 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) อยู่ด้วย)

        IEEE802.11g
        เข้าถึงข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุด 54 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) / 2.4 GHz

        IEEE802.11a
        เข้าถึงข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุด 54 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) / 5 GHz

โดยที่มีข้อแตกต่างกันดังตารางนี้

 


Wireless Product / ผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สาย
        ผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายมีหลายชนิดต่าง ๆ

Access Point                        

        เป็นอุปกรณ์กระจายสัญญาณไปยัง อุปกรณ์รับ-ส่งสัญญาณในเครือข่าย โดยที่ตัว Access Point ทำหน้าที่เหมือนกับ Switch
ในระบบเครือข่ายใช้สาย ซึ่งมีผลิตภัณฑ์บางรุ่นที่ ทำหน้าที่เป็น Switch ให้กับระบบเครือข่ายใช้สายปกติ โดยจะมี Port RJ45
รวมอยู่ด้วย 4 - 8 Port นอกจากนี้ยังอาจเพิ่มความสามารถในการเป็น Print Server หรือ Router เข้าไปด้วย

PC Card (PCMCIA)            

        เป็นอุปกรณ์รับ-ส่งสัญญาณที่ใช้ติดตั้งกับ Notebook เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อรับสัญญาณจาก Access Point หรืออุปกรณ์ไร้สายอื่น ๆ
ซึ่งทำหน้าที่เหมือนกับ Lan Card แบบ PCMCIA ทั่วไป

PCI Card                                 

ใช้ติดตั้ง ลงบน PCI-Slot บนเครื่อง PC ลักษณะเดียวกับ NIC-Card (Lan Card) แต่ส่งสัญญาณผ่านเสาอากาศที่ติดตั้งมาด้วย
แทนการส่งสัญญาณผ่านสายทองแดง

USB                                       

ใช้ติดตั้ง กับพอร์ต USB ทำงานในลักษณะเดียวกับ NIC-Card (Lan Card) แต่ส่งสัญญาณผ่านเสาอากาศที่ติดตั้งมาด้วย
แทนการส่งสัญญาณผ่านสายทองแดง

 



รูปแบบการติดตั้ง/ออกแบบเครือข่ายไร้สาย

เครือข่ายไร้สายแบ่งการทำงานออกเป็นสองลักษณะ คือ 

1. Ad-Hoc Mode (also known as “peer-to-peer” mode)

        คือการทำงานที่ปราศจาก AccessPoint โดยที่เครื่องคอมพิวเตอร์ ทุกตัว ติดตั้งอุปกรณ์ PC card หรือ PCMCIA ไว้
แล้วส่งสัญญาณหากัน ในลักษณะเดียวกับเครือข่ายสายทองแดง แบบ peer-to-peer

 

2. Infrastructure Mode

        เป็นการทำงานในลักษณะที่ มีการติดตั้ง Access Point เข้าไปในระบบเครือข่ายสายทองแดง เพื่อกระจายสัญญาณไปยัง
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งอุปกรณ์ไร้สายอยู่ การทำงานในลักษณะนี้ เป็นที่นิยมแพร่หลายเนื่องจากสามารถใช้งานร่วมกับระบบสายทองแดง
และยังดัดแปลงใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ที่มีอยู่เดิม โดยไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์ไร้สายอื่นเพิ่มเติมมากเกินความจำเป็น

 

 

 


รูปแบบการใช้งาน

1. Access Point Mode

        คือ การใช้งานโดยมี Access Point เชื่อมต่อระหว่าง เครือข่ายไร้สาย กับเครือข่ายสายทองแดง เป็นลักษณะการทำงานที่นิยมใช้กันมากที่สุด

 

2. Wireless Bridge (Point-to-Point)

        เป็นการทำงานในลักษณะที่ มีการติดตั้ง Access Point เข้าไปในระบบเครือข่ายสายทองแดง เพื่อกระจายสัญญาณไปยัง
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งอุปกรณ์ไร้สายอยู่ การทำงานในลักษณะนี้ เป็นที่นิยมแพร่หลายเนื่องจากสามารถใช้งานร่วมกับระบบสายทองแดง
และยังดัดแปลงใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ที่มีอยู่เดิม โดยไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์ไร้สายอื่นเพิ่มเติมมากเกินความจำเป็น

 

3. Wireles Bridge Point-to-Multipoint

        Wireless Access Point ทำงานในลักษณะเดียวกับ แบบ Point-to-Point คือ เชื่อมต่อเครือข่ายสายทองแดงเข้าด้วยกัน
แต่มีการทำงานร่วมกันมากกว่าสองเครือข่าย ดังนั้น Wireless Access Point แต่ละตัว จะมีการรับส่งสัญญาณถึงกันโดยตรง

 

4. Repeater Mode

        เนื่องจากการทำงานด้วยอุปกรณ์ไร้สาย ปัจจุบัน Wireless Access Point ปกติที่มีขายในท้องตลาด มีรัศมีการส่งสัญญาณ
ภายในอาคารอยู่ที่ 90-120 เมตร และภายนอกอาคาร 300-400 เมตร ถ้าหากมีความต้องการใช้งานที่เกินกว่าข้อจำกัดนี้
จึงจำเป็นต้องมีการเพิ่ม Access Point เข้าไปเพื่อทำการทวนสัญญาณ ให้ได้ระยะทางการส่งข้อมูลที่ไกลกว่าเดิม แต่การทำงานในลักษณะนี้
ทำให้เครือข่ายทั้งสองติดต่อกันด้วยความเร็วไม่แน่นอนและประสิทธิภาพการทำงานลดลง จึงมีการผลิต อุปกรณ์ไร้สายที่ส่งสัญญาณได้ไกลกว่าปกติขึ้น
หรืออาจมีการติดตั้ง เสาอากาศชนิดพิเศษเข้าไปเพื่อเพิ่มระยะทาง ได้อีกทางเลือกหนึ่ง

 

5. Wireless LAN Client

        ในโมเดลการทำงานนี้ เป็นการส่งสัญญาณจากเครือข่ายโดย Wireless Access Point ไปยัง Wireless Access Point
อีกตัวหนึ่งที่ติดตั้งอยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เสมือนกับว่า Access Point ตัวนั้น ทำงานเป็น อุปกรณ์ไร้สาย (PCI, PCMCIA, USB)
อาจใช้ในช่วงเริ่มต้น เพื่อขยายจำนวนผู้ใช้งานไร้สาย ในอนาคต

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 

 ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN) เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้กันอยู่ในบริเวณไม่กว้างนัก อาจอยู่ในองค์กรเดียวกัน หรืออาคารที่ใกล้กัน เช่น ภาพในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย   ระบบเครือข่ายท้องถิ่นจะช่วยให้ติดต่อกันได้สะดวก ช่วยลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ

 

เครือข่ายระบบ LAN

 

    2. เครือข่ายระดับเมื่อง (Metropolitan Area Network หรือ MAN) เป็นเครือข่ายขนาดกลาง ใช้ภายในเมือง หรือจังหวัดที่ใกล้เคียงกัน เช่น ระบบเคเบิลทีวีที่มีสมาชิกตามบ้านทั่วไปที่เราดูกันอยู่ทุกวันก็จัดเป็นระบบเครือข่ายแบบ MAN

 

เครือข่ายระบบ MAN

 

    3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network หรือ WAN) เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ใช้ติดตั้งบริเวณกว้าง มีสถานนีหรือจุดเชื่อมต่อมากมาย มากกว่า 1 แสนจุด ใช้สื่อกลางหลายชนิด เช่น ระบบคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือดาวเทียม

 

เครือข่ายระบบWAN

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
โดย ประมวล เนียมมาลัย ศึกษานิเทศก์ สพท.ชพ.1 เรียบเรียง


โครงสร้างของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร

โครงสร้างของเครือข่าย แบ่งตามลักษณะการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่างๆในระบบ แบ่งโครงสร้างออกเป็น 4 แบบ คือ
1. โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
2. โครงสร้างแบบบัส ( Bus Network )
3. โครงสร้างแบบริง ( Ring Network )
4. โครงสร้างแบบผสม ( Hybrid Network )