วันเสาร์ที่ 14 สิงหาคม พ.ศ. 2553

บทความที่ 3 การสื่อสารข้อมูลและระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่อสารจะประกอบด้วย
1.ผู้ส่ง (Sender)
2.ตัวกลาง (Media)
3.ข้อมูล (Message)
4.ผู้รับปลายทาง (Receiver)

5.โปรโตคอล (Network Protocol)
โปรโตคอล(Protocol)
-กฏเกณฑ์ที่ใช้เป็นทางการที่ใช้ในการสื่อสาร
-วิธีการส่ง ( Transmission )
-การอินเตอร์เฟส (Interface)
-การเข้ารหัส ( Coding )
-วิธีการตรวจสอบในกรณีที่ข้อมูลที่รับและส่งมีปัญหาให้เป็นรูปแบบเดียวกัน
-สามารถแปลงให้เป็นรูปแบบเดียวกันได้
-เพื่อความเป็นระเบียบและความสะดวกแก่ผู้ผลิตและผู้ใช้
-สามารถติดต่อสื่อสารข้อมูลกันเป็น แบบระบบเปิด (Open System )ตัวอย่างโปรโตคอล เช่น TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) โปรโตคอล X25 โปรโตคอล BSC ฯลฯ

ชนิดของสัญญาณการสื่อสารข้อมูลอิเล็คทรอนิกส์
1.การส่งสัญญาณแบบอนาล็อก (Analog)
2.การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล (Digital)

ทิศทางของการสื่อสารข้อมูล
-แบบทิศทางเดียว (Simplex หรือ One-Way)
ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางหนึ่ง โดยไม่สามารถส่งย้อนกับมาได้ เช่น ระบบวิทยุหรือโทรทัศน์

-แบบกึ่งสองทิศทาง (Half Duplex)
ข้อมูลสามารถส่งสลับกันได้ทั้ง 2 ทิศทางโดยต้องผลัดกันส่ง ครั้งละทิศทางเท่านั้น ตัวอย่างเช่น วิทยุสื่อสาร แบบผลัดกันพูด
-แบบสองทิศทาง (Full Duplex หรือ Both-Way)
ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทางอย่างอิสระ ตัวอย่างเช่น ระบบโทรศัพท์ บางครั้งเราเรียกการสื่อสารแบบสองทิศทางว่า Four-Wire-Line

สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์
สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทดังนี้
1.สื่อกลางที่เป็นสายสัญญาณ (Wire)
•สายเกลียวคู่ (Twisted pair Cable)
•สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
•เส้นใยแก้วนำแสง หรือ ไฟเบอร์ออฟติกส์ (Fiber Optic Cable)
2.สื่อกลางที่ไม่ใช้สายสัญญาณ (Wireless)
•ระบบไมโครเวฟ (Microware System)
•การสื่อสารด้วยดาวเทียม (Satellite Transmission)
•ระบบที่ใช้คลื่นวิทยุเป็นพาหะ (Radio Carrier)
•ระบบที่ใช้คลื่นแสงเป็นพาหะ (Light Carrier)

สายเกลียวคู่ (Twisted pair Cable)
-ประกอบด้วยสายลวดทองแดง 2 เส้น
-มีฉนวนหุ้มพันกันเป็นเกลียว
-สามารถลดการรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ แต่ไม่สามารถป้องกันการสูญเสียพลังงานจากการแผ่รังสีความร้อน
-ราคาถูก
-ตัวอย่าง เช่นสายโทรศัพท์ สาย UTP ,สาย STP และสายที่เชื่อมต่อระบบเครือข่ายแบบ LAN

สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)

-สายเคเบิลแบบโคแอกเชียลหรือ "สายโคแอก"
-เป็นสายสื่อสารที่มีคุณภาพดีกว่าและราคาแพงกว่า สายเกลียวคู่
-สายส่งข้อมูลจะอยู่ตรงกลางเป็นลวดทองแดงมีชั้นของตัวเหนี่ยวนำหุ้มอยู่ 2 ชั้น
-ชั้นในเป็นฟั่นเกลียวหรือชั้นแข็ง
-ชั้นนอกเป็นฟั่นเกลียว
-คั่นระหว่างชั้นด้วยฉนวนหนา เปลือกชั้นนอกสุดเป็นฉนวน
-ตัวอย่าง เช่น สายเคเบิลทีวี สายโทรศัพท์ทางไกล (อนาล็อก) สายส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายท้องถิ่น หรือ LAN (ดิจิตอล) หรือใช้ในการเชื่อมโยงสั้น ๆ ระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic Cable)
ลักษณะทั่วไปของ Fiber Optic
-ทำจากแก้วหรือพลาสติก
-สายไฟเบอร์ออปติกเปลี่ยนสัญญาณ (ข้อมูล) ไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสงก่อน
-ลำแสงที่ส่งออกไปเป็นพัลส์นั้นจะสะท้อนกลับไปมาที่ผิวของสายชั้นในจนถึงปลายทาง
-มีแบนด์วิดท์ (BW) ได้กว้างถึง 3 จิกะเฮิรตซ์ (1 จิกะ = 109)
-มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลได้ถึง 1 จิกะบิตต่อวินาที ภายในระยะทาง 100 กม.
-มีช่องทางสื่อสารได้มากถึง 20,000-60,000 ช่องทาง

ลักษณะการส่งข้อมูลของ Fiber Optic
-ส่งสัญญาณข้อมูล
-มอดูเลตสัญญาณ
-ไดโอด เปลี่ยนสัญญาณมอดูเลตให้เป็นลำแสง
-ลำแสงถูกส่งออกไปตามสายไฟเบอร์
-โฟโต้ไดโอด (Photo Diode) รับลำแสงเพื่อเปลี่ยนสัญญาณแสงให้กลับไปเป็นสัญญาณมอดูเลต
-ดีมอดูเลต ให้เหลือแต่สัญญาณข้อมูลที่ต้องการ

การสื่อสารด้วยดาวเทียม(Satellite Transmission)
-ดาวเทียมทำหน้าที่ขยายและทบทวนสัญญาณข้อมูล รับและส่งสัญญาณข้อมูลกับสถานีดาวเทียมที่อยู่บนพื้นโลก
-สถานีดาวเทียมภาคพื้นจะทำการส่งสัญญาณข้อมูล ไปยังดาวเทียม (Up-link)
-ดาวเทียมจะทำการทบทวนสัญญาณ และตรวจสอบตำแหน่งของสถานีปลายทาง (Down-link)
-ดาวเทียมส่งสัญญาณข้อมูลไปด้วยความถี่ในอีกความถี่หนึ่งลงไปยังสถานีปลายทาง
-ลักษณะของการรับส่งสัญญาณข้อมูลอาจจะเป็นแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point) หรือแบบแพร่สัญญาณ (Broadcast)
ระบบที่ใช้คลื่นวิทยุเป็นพาหะ (Radio Carrier)
-คลื่นวิทยุเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
-มีการแพร่กระจายพลังงานคลื่นจากสายอากาศด้านผู้ส่ง
-เมื่อคลื่นเดินทางมาถึงสายอากาศด้านผู้รับ จะเกิดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าจำนวนน้อยๆ ค่าหนึ่ง ซึ่งถ้าหากมีการขยายและแปลงสัญญาณที่มีการส่งมาก็จะได้สัญญาณเดิมกลับมา
-ข้อมูลเสียงนั้นสามารถพูดรวมไปกับสัญญาณคลื่นวิทยุที่เป็นสื่อ
ส่วนประกอบทั่วๆไปของระบบที่ใช้คลื่นวิทยุ
-เครื่องส่งสัญญาณคลื่นวิทยุ (Radio Transmitters)
-เครื่องรับสัญญาณ (Communication Receiver)
-สายส่งและสายอากาศ (Transmission and Antenna)

-ใช้แสงอินฟราเรดเป็นตัวกลางในการสื่อสาร

-ข้อดี คือ สามารถที่จะเคลื่อนที่ได้ง่าย ติดตั้งง่าย ไม่ต้องมีการขอใช้ความถี่และขออนุญาต
-ข้อเสีย คือ ไม่สามารถสื่อสารไปในระยะทางไกลๆ ได้ มีช่วงสัญญาณที่แคบ และถ้าเกิดฝนตกจะทำให้การส่งสัญญาณอ่อนลงด้วย
-เป็นระบบที่ใช้เทคโนโลยีเช่นเดียวกับ Remote Control ของเครื่องโทรทัศน์
-มีข้อจำกัดที่ต้องใช้งานเป็นเส้นตรง ต้องไม่มีสิ่งกีดขวาง หรือระบบสเปกตรัมแถบกว้าง (Spread Spectrum)
-ตัวอย่างเช่น Wireless LAN ระบบที่ใช้คลื่นแสงเป็นพาหะ (Light Carrier)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์(Computer Network)
หมายถึง กลุ่มของคอมพิวเตอร์ที่ถูกนำมาเชื่อมต่อกัน เพื่อให้ผู้ใช้ในระบบเครือข่ายสามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่ายได้
ประโยชน์ของระบบเครือข่าย
-สามารถใช้อุปกรณ์ร่วมกัน (Peripheral sharing)
-การใช้ซอฟต์ประเภทของระบบเครือข่าย แวร์ร่วมกัน (Software sharing)
ประเภทของระบบเครือข่าย
-ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระยะใกล้
(Local Area Network: LAN)
-ระบบเครือข่ายเน็ตเวิร์กระยะกลาง
(Metropolitan Area Network: MAN)
-ระบบเครือข่ายระยะไกล
(Wide Area Network: WAN)
ฮาร์ดแวร์ของระบบเครือข่าย
-คอมพิวเตอร์
-สายเคเบิล
-ฮับ (Hub)
-รีพีตเตอร์ (Repeater)
-การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (LAN Card)
-บริดจ์ (Bridge)
-สวิตซ์ (Switch)
-เกทเวย์ (Gateway)
เครื่องคอมพิวเตอร์(Computer)
-ในระบบเครือข่ายมีคอมพิวเตอร์เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน
-คอมพิวเตอร์ที่ต่อเชื่อมกัน สามารถที่จะนำคอมพิวเตอร์ต่างรุ่นกันมาเชื่อมต่อกันได้ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องพีซี แมคอินทอช
-ทรัพยากรอื่น ๆ ในเครือข่าย เช่น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์หรืออุปกรณ์เก็บข้อมูล
สายเคเบิล(Cable)
-สายเคเบิลที่ใช้ในปัจจุบันมีหลายแบบด้วยกัน แต่ละแบบก็มีความเร็วในการรับส่ง ข้อมูล และราคาแตกต่างกันไป
-การเลือกใช้สายเคเบิลอย่างไร ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของเครือข่ายที่ใช้
ฮับ (HUB)

-ฮับ (HUB) อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อสายเคเบิลในเครือข่าย
-มีลักษณะเป็นช่องเสียบสายเคเบิลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ Server กับเครื่องพีซีอื่น ๆ ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องไคลเอนต์
รีพีตเตอร์ (Repeater)
-เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนตัวกลางนำสัญญาณจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง เช่น จากไฟเบอร์ออปติกมายังโคแอกเชียล หรือการเชื่อมระหว่างตัวกลางเดียวกันก็ได้
-การใช้รีพีตเตอร์จะทำให้เครือข่ายทั้งสอง เสมือนเชื่อมกัน โดยที่สัญญาณจะวิ่งทะลุถึงกันได้หมด
-รีพีตเตอร์จึงไม่มีการกันข้อมูล แต่จะมีประโยชน์ในการเชื่อมต่อความยาวให้เพิ่มขึ้น
การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (LAN Card)
-อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล
-โดยเสียบลงบนเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์
-ส่วนพอร์ตในการเชื่อมต่อกับสายเคเบิลจะอยู่ทางด้านหลังของเครื่องคอมพิวเตอร์
บริดจ์ (Bridge)
-มักใช้ในการเชื่อมต่อวงแลน (LAN Segment) 2 วงเข้าด้วยกัน
-ทำให้สามารถขยายขอบเขตของ LAN ออกไปเรื่อย ๆ
-บริดจ์อาจเป็นได้ทั้งฮาร์ดแวร์เฉพาะ หรือ ซอฟต์แวร์บนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่กำหนดให้เป็นบริดจ์ก็ได้
สวิตซ์ (Switch)
-สวิตซ์จะช่วยลดการจราจรระหว่างเครือข่ายที่ไม่จำเป็น
-เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่าย ที่ไม่กระจายสัญญาณการส่งข้อมูลเหมือน HUB
เกทเวย์ (Gateway)
-มีหน้าที่ในการเชื่อมต่อและแปลงข้อมูลระหว่าง เครือข่ายที่แตกต่างกันทั้งในส่วนของโปรโตคอล
-LAN และ ระบบ Mainframe
-SNA ของ IBM กับ DECNet ของ DEC
-โดยปกติเกทเวย์มักเป็น Software Package ที่ใช้งานบนเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง (ซึ่งทำให้เครื่องนั้นมีสถานะเกทเวย์)
-มักใช้สำหรับเชื่อม Workstationเข้าสู่เครื่องที่เป็นเครื่องหลัก (Host) ทำให้เครื่องเป็น Workstation สามารถทำงานติดต่อกับเครื่องหลักได้ โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับข้อแตกต่างของระบบเลย
โมเด็ม (MODEM)
-Modulator
การแปลงสัญญาณจากแบบดิจิตอลไปเป็นแบบอะนาลอก
-Demodulator
การแปลงสัญญาณจากแบบอะนาลอกไปเป็นแบบดิจิตอล

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น