บทที่5 ส่วนประกอบของเครือข่าย

บทที่5 ส่วนประกอบของเครือข่าย

 ส่วนประกอบของเครือข่าย ประกอบด้วย
       
 1. สายเคเบิล

       
 2. การ์ดเครือข่าย

         

3. อุปกรณ์เพื่อการเชี่อมโยง




 4.เครื่องคอมพิวเตอร์




 5. ซอฟต์แวร์เครือข่าย



 6. โพรโทคอล







รีพีตเตอร์/ฮับ  เป็นอุกรณ์ทวนสัญญาณ ที่ทำงานอยู่ในชั้นสื่อสารทางกายภาพบนแบบจำลอง OSI 
โดยอุปกรณ์ฮับก็คือรีพีตเตอร์ชนิดหนึ่ง แต่เป็นรีพีตเตอร์ที่มีหลายๆ พอร์ต การเชื่องโยงเครือข่ายภาพฮับจะช่วยแค่เพียงเชื่อมโยงเครือข่ายด้วยระยะทางไกลเท่านั้น
     

บริดจ์ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่คล้ายกับสะพานเชี่อมโยงระหว่างเครือข่ายสองเครือข่ายขึ้นไป ทำงานอยู่ในชั้นสือสารกายภาพและชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล สำหรับเครือข่ายที่เชื่อมโยงผ่านอุปกรณ์บริดจ์นั้่น จะทำให้เกิดการแบ่งแยกเครือข่ายออกจากกัน ช่วยลดการคับคั้งของข้อมูลที่สื่อสารบนเครือข่าย
     
สวิตซ์ เป็นอุปกรณ์ที่ผนวกคุณสมบัติระหว่างบิตและฮับเข้าด้วยกันกล่าวคือการทำงานของสวิตซ์จะเหมือนกันบริด์ที่สามารถคัดกลั่นกรองข้อมูลภายในเครือข่ายได้ ในขณะเดียวกัน สวิตซ์ก็มีหลายพอร์เหมือนกันฮับที่สามารถไปเชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์หลายเครื่่อง

     แอกเซสพอยต์ เป็นอุปกรณ์สำหรับรับส่งสัญญาณแบบไร้สาย หลังการทำงานคล้ายกับสวิตซ์แต่รับการเชื่อมต่อแบบไร้สาย


     เร้าเตอร์  จะทำงานในสามลำดับชั้น แรกบนแบบจำลอง OSI ซึ้งประกอดด้วยชั้นสื่อสารทางกายภาพ ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล และชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่ายเร้าเตอร์จัดเป็นอุปกรณที่สำคัญมากในการเชื่อมโยงเครือข่ายเข้าด้วยกันโดยเฉพาะ เครือข่ายอิเทอร์เน็ต

     เกตเวย์  จะทำงานอยู่บนชั้น 7 ลำดับชั้น โดยมักนำเกตเวย์ไปใช้งานเพื่อเป็นประตูการเชื่อมโยงเครือข่ายกับคอมพิวเตอร์ที่สถาปัตยกรรมระบบที่แตกต่างกัน เช่น เครื่องพีซี กับ เมนเฟรมคอวพิวเตอร์

บทที่4 รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายและเครือข่ายท้องถิ่น

บทที่4 รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายและเครือข่ายท้องถิ่น

การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

การเชื่อมเครือข่าย สามารถเชื่อมต่อได้ 2 วิธีด้วยกัน คือ

   1.การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด
   2.การเชื่อมต่อแบบหลายจุด

     โทโพโลยีแบบบัส จะมีสายเคเบิลเส้นหนึ่ง ทำหน้าที่เป็นสายแกนหลักสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์บนเครือข่ายทั้งหมด

โทโพโลยีแบบวงแหวน โหนด แรกและโหนดสุดท้ายจะเชื่อมโยงถึงกัน ทำให้เกิดมุมมองทางกายภาพเป็นรูปวงกลมขึ้นมา แต่ละโหนดบนเครื่อข่ายแแบบวงแหวนจะส่งทอดสัญญานไปในทิศทางเดียวกัน ด้วยการส่งทอดไปยังทีละโหนดถัดไปเรื่อยๆซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องทวนสัญญาน ไปในตัว

โครงการหมายเลข 802 เป็น โครงการที่ใหญ่มาก ประกอบไปด้วยสมาชิกที่มาจากบริษัทผู้ผลิตและสถาบันการฝึกษาที่น่าสนใจใน หัวข้อเรื่องเครือข่ายท้องถิ่นและอินเตอร์เน็ตเวิร์ก โดยคณะกรรมการ
ย่อยของแต่ละชุดในโครงการ 802 จแยกกันพัฒนามาตราฐานเครือข่ายท้องถิ่นที่แตกต่างกัน มีการใช้เลขจุดทศนิยมเพื่อแบ่งแยกเป็นโครงการย่อยๆ

    IEEE 802.3 เกี่ยวข้องกับข้อกำหนดมาตราฐานของโพรโทคอลอีเทอร์เน็ต

    IEEE 802.11 เกี่ยวขข้องกับข้อกำหนดมาตราฐานของเครือข่ายท้องถิ่นแบบไร้สาย

    
        ระบบเครือข่ายท้องถิ่้น ประกอบด้วย อีเทอร์เน็ต ไอบีเอ็มโทเก้นริง และ เอฟดีดีไอ

    

 ไอบีเอ็มโทเก้นริง เป็นเครือข่ายที่บริษัทไอบีเอ็มเป็นผู้พัฒนาขึ้นมา ด้วยการใช้โพรโทคอล Token Passing

   เอฟดีดีไอ จะ ใช้กลไกการส่งข้อมูลแบบ Token Passing  เช่นเดียวกับไอบีเอ็มโทเก้นริง แต่เอฟดีดีไอ จะทำงานด้วยความเร็วสูงแบบไฟเบอร์ออปติก ทั้งนี้เอฟดีดีไอยังสามารถออกแบบเพื่อรองรับความเสียหหายของระบบได้ ด้วยการเพิ่มวงแหวนในเครือข่ายเพิ่มอีก รวมเป็น 2 วงแหวนด้วยกันซึ่งประกอบด้วยวงแหวนปฐมภูมิ และวงแหวนทุติยภูมิ

อีเทอร์เน็ต ยัง สามารถเชื่อต่อได้ 3 รูปแบบด้วยกัน คือ 10Base5, 10Base2, และ 10BaseT ที่ส่งข้อมูลบนควาเร็ว 10เมกะบตต่อวินาที แต่ในปัจจุบันได้พัฒนาความเร็วเป็็นสวิตช์อีเทอร์เน็ต อีเทอร์เน็ตความเร็วสูง และกิกะบิตอีเทอร์เน็ต

 

บทที่ 3สื่อกลางส่งข้อมูลและการรับส่งข้อมูลบนเครือข่าย

บทที่ 3

สื่อกลางส่งข้อมูลและการรับส่งข้อมูลบนเครือข่าย

การส่งสัญญาณแบบเบสแบนด์ เป็นการใช้ช่องทางการสื่อสารเพียงช่องทางเดียวสำหรับการส่งสัญญาณดิจิตอลในแต่ละครั้งในครั้งในช่วงเวลาหนึ่ง

การส่งสัญญาณแบบ บรอดแบนด์ เป็นการใช้ช่องทางการสื่อสารหลายช่องทองเพื่อส่งสัญญาณเพื่อส่งสัญญาณอนาล็อกโดยข้อมูลที่ส่งสามารถลำเลียงอยู่บนช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน

สื่อกลางส่งข้อมูลแบบใช้สาย จะใช้สายเพื่อจะลำเลียงข้อมูล ตัวอย่างเช่น สายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเชียล และสายใยนำแก้วแสง

สื่อการส่งข้อมูลแบบไร้สาย จะ ลำเลียง ข้อมูลภาพทางอากาศ เนื่องจากอากาศมีพลังงานคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแพร่กระจายอยู่ทั่วไป ซึ่งมีทั้งคลื่นความถี่ต่ำและคลื่นความถี่สูง ตัวอย่างเช่น คลื่นวิทยุไมโครเวฟ บลูทูธ และอินฟราเรด

ารพิจารณาสื่อกลางส่งข้อมูล

    1. ต้นทุน

    2. ความเร็ว

    3. ระยะทางและการขยาย

    4. สภาพแวดล้อม

    5. ความปลอดภัย

วิธีการเข้าถึงสื่อกลาง เป็น การนำโพรโทคอลมาใช้เพื่อควบคุมกลไกการส่งข้อมูล และวิธีแก้ไขเมื่อเกิดการชนกันของกลุ่มข้อมูลขึ้นภายในสายส่ง โพรโทคอลที่นำมาใช้การ ได้แก่ CSMA/CDและ Token Passing

โปรโตคอล CSMA/CD ประกอบด้วยกลไกการทำงาน

     กลไกที่ 1 : การตรวจฟังสัญญาณ

     กลไกที่ 2 : การเข้าถึงสื่อการรวมข้อมูล

     กลไกที่ 3 : การตรวจจับการชนสัญญาณ

โพรโทคอล Token Passing เป็น วิธีการเข้าถึงสือกลางที่ไมมีการชนกันของกลุ่มข้อมูลเลย ทั้งนี้จะมีรหัสโทเก้นคอยวิ่งอยู่บนสายส่ง เพื่อให้โหนดที่ต้องการส่งได้ครอบครองโดยโหนดที่ครอบครองรหัสโทเก้นเท่านั้น ที่จะสามารถส่งข้อมูลบนเครือข่ายได้ เมื่อส่งข้อมูลเสร็จสมบูรณ์จึงค่อยปลดรหัสโทเก้น เพื่อให้โหนดอื่นครอบครองต่อไป

บทที่2แบบจำลองเครือข่าย

บทที่2แบบจำลองเครือข่าย

แบบจำลอง OSI สำหรับเครือข่าย

                กระบวนการ สื่อสารข้อมูลบนเครือข่ายจำเป็นต้องมีมาตรฐานในการสื่อสาร ซึ่งมาตรฐานดังกล่าวจะครอบคลุมเรื่องการรับส่งข้อมูล การเข้ารหัส การตรวจจับข้อมูลผิดพลาด ดังนั้นหน่วยงานกำหนดมาตรฐาน หรือที่เรียกสั้นๆว่า ISO ซึ่งเป็นหน่วยงานหนึ่งที่มีบทบามสำคัญต่อการกำหนดมาตรฐานสากล โดย ISO ได้มีการกำหนดระบบเปิดที่เรียกว่าแบบจำลง OSI (Open Systems Interconnection) เพื่อใช้สำหรับเป็นแบบจำลองเพื่อการอ้างอิงบนเครือข่ายตามมาตรฐานสากล

                จุดประสงค์ของแบบจำลอง OSI ก็ เพื่ออนุญาตให้ระบบที่มีความแตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้ ซึ่งเป็นที่เข้าใจกันว่าพีซีคอมพิวเตอร์กับเมนเฟรมคอมพิวเตอร์นั้นใช้ สถาปัตยกรรมที่แตกต่างกัน โดยต่างก็ใช้ระบบปฏิบัติการและโปรแกรมประยุกต์ที่แตกต่างกัน ทำให้ทั้งสองระบบไม่สามารถสื่อสารกันได้ เนื่องจากเป็นคนละระบบหรือมีแพลตฟอร์ม (Platform) ที่แตกต่างกัน แต่อย่างไรก็ตา นั่นไม่ใช้ปัญหาด้านการสื่อสารข้อมูลที่จะทำให้คอมพิวเตอร์ต่างระบบจขะไม่ สามารถสื่อสารกันได้ กล่าวคือแบบจำลอง OSI นี้เจะอนุญาตให้ระบบคอมพิวเตอร์ที่มีความแตกต่างกันในสถาปัตยกรรรมสมารถสื่อสารร่วมกันได้โดยปราศจากข้อจำกัดใดๆ และที่สำคัญ แบบจำลอง OSI จัด เป็นแบบจำลองที่ออกแบบมาเพื่อสร้างความเข้าใจในสถาปัตยกรรมเครือข่ายลำมา ประยุกต์ใช้ในระบบการสื่อสารระดับสากลภายใต้มาตรฐานเดียวกันทั่วโลก

   แบบจำลอง OSI มีการแบ่งการทำงานอกเป็นลำดัลบชั้น ที่เรียกว่าชั้นสื่อสาร (layer) แต่ละชั้นสื่อสารจะมีภาระหน้าที่ที่ต้องรับผิดชอบแตกต่างกัน การสื่อสารจะต้องเรียงกันตามลำดับชั้นสื่อสาร โดยชั้นสื่อสารที่อยู่ในลำดับต่ำกว่าจะให้บริการแก่ชั้นสื่อสารที่อยู่ลำดับ สูงกว่า ไม่สารถสื่อสารข้ามลำดับชั้นได้

             แบบจำลอง OSI ประกอบไปด้วยชั้นสื่อสาร 7 ชั้นด้วยกัน

1.             ชั้นสื่อสารทางกายภาพ (Physical Layer) จะ มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะทางกายภาพด้านการสื่อสารระหว่งอุปกรณ์ ด้วยการกำหนดวิธีควบลคุมการรับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในระดับ บิต จะต้องใช้แรงดันไฟฟ้าเท่าใด ใช้สายเคเบิลชนิดใดในการรับส่งสัญญาณ การส่งข้อมูลเป็ฯแบบทิศทางเดียวหรือสองทิศทาง จะต้องเริ่มต้นติดต่อหรือสิ้นสุดการติดต่ออย่างไร รวมถึงลักษณะการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายในเครือข่ายเป็นต้น

2.             ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล (Data Link Layer) เป็นชั้นสิ่สารที่รวบรวมข้อมูลจากชั้นสื่อสารทางกายภาพ ด้วยการกำหนดรูปแบบของข้อมูลที่ส่งผ่านยภายในเครือข่ายให้อยู่ในรูปแบบของเฟรม (Frame) ทั้งนี้ จะรวมถึงวิธีหรือกลไกในการตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลด้วย กล่าวคือ การส่งข้อมูลในเครือข่าย ข้อมูลที่ถูกส่งไปมีโอกาสที่จะสูญหายหรือมีความเสียหายบางส่วนได้ ดังนั้นชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูลนี้จะดำเนินการตรวจสอบความผิดปกติเหล่า นี้ได้ โดยหากพบความผิดปกติขึ้น ก็จะแจ้งข้อมูลกลับไปยังผู้ส่งให้รับทราบเพื่อส่งข้อมูลชุดเดิมซ้ำกลับมา ใหม่ แต่อย่างไรก็ตาม การส่งข้อมูลซ้ำกลับมาใหม่ในบางครั้งอาจทำให้เกิดข้อมูลชุดเดียวกันซ้ำกัน ถึง 2 เฟรมก็ได้ เนื่องจากชุดข้อมูลที่ส่งไปครั้งแรกความจริงแล้วอาจไม่ได้สูญหายไปไหน แต่อาจเกิดปัญหาระหว่างการเดินทางส่งผลให้ต้องใช้เวลาเดินทางไปยังจุดหมาย ปลายทางมากกว่าปกติทั่วไป ดังนั้นกรณีที่ค้นพบข้อมูลชุดเดียวกันซ้ำถึง 2 เฟรม ก็จะต้องมีกลบไกในการกำจัดเฟรมข้อมูลซ้ำซ้อนเหล่านี้ออก

3.             ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย (Network Layer) จะทำหน้าที่จัดการกับรูปแบบข้อมูลที่เรียกว่า แพ็กเก็ต (Packet) ที่ จัดส่งไปยังจุดหมายปลายทางที่ประกอบไปด้วยเครือข่ายย่อยต่างๆจำนวนมากมาย โดยมีวัตถุประสงค์คือ จะต้องมีการวางเส้นทางเดินของข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทางอย่างไร เพื่อให้โหนดที่ทำหน้าส่งข้อมูล สมารถส่งข้อมูลไปยังโหนดปลายทางได้ในที่สุด

4.             ชั้นสื่อสารเพื่อนำส่งข้อมูล (Trasport Layer) เป็น ชั้นสื่อสารที่ทำหน้าที่ตรวจสอบข้อมูลทั้งหมดที่มีการรับส่งกันระหว่างโหนด ต้นทางจนกระทั่งถึงโหนดปลายทาง ด้วยการรับประกันว่าข้อมูลจะถูกส่งไปถึงมือผู้รับอย่างแน่นอน และอาจจำเป็นต้องมีการส่งข้อมูลใหม่ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาดขึ้น

5.             ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร (Session Layer) ชั้น สื่อสารนี้จะดูแลและจัดการการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ปลายทาง โดยเริ่มตั้งแต่การสร้างคอนเน็กชั่นเพื่อการติดต่อสื่อสารไปจนกระทั่งยุติ การสารสื่อด้วยการยกเลิกคอนเน็กชั่นระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมโยงระหว่างกัน อย่างไรก็ตาม หสกการสื่อสารในชั้นนี้เกิดความล้มเหลวขึ้นมา ย่อมทำให้ข้อมูลเสียหาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเริ่มต้นการทำงานรอบใหม่บนหน้าต่างสื่อสารนั้น ตัวอย่างเช่น มีการเปิดหน้าต่างสื่อสารเพื่อการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างต้นทางไปยังปลายทาง หากเกิดการส่งข้อมูลล้มเหลวไปกลางคัน ก็อาจจำเป็นต้องยกเลิกหน้าต่างสื่อสารนั้น และเปิดหน้าต่างสื่อสารใหม่เพื่อดำเนิการถ่ายโอนข้อมูลกันรอบใหม่ เป็นต้น

6.             ชั้นสื่อสารนำเสนอข้อมูล (Presentatiion Layer) จะ ดำเนินการแปลงรูปแบบข้อมูลที่ได้รับมาจากชั้นสื่อสาการประยุกต์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับรหัสแทนข้อมูลที่อาจมาจากระบบคอมพิวเตอร์ที่มีแพลตฟอร์ม ที่แตกต่างกัน เช่น เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ใช้รหัสแทนข้อมูลแบบ EBCDIC ในขณะที่เครื่องพีซีคอมพิวเตอร์ใช้รหัสแทนข้อมูลแบบ ASCII ดังนั้น ชั้นสื่อสารนี้จะดำเนินการจัดการเพื่อให้ทั้งสองฝั่งสามารถเข้าใจความหมาย และรับทราบข้อมูลที่ตรงกัน ถึงแม้คอมพิวเตอร์ที่สื่อสารกันจะใช้รหัสแทนข้อมูลที่แตกต่างกันก็ตาม

7.             ชั้นสื่อสารการประยุกต์ (Application Layer) เป็น ชั้นสื่อสารที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของโปรแกรมประยุกต์ต่างๆที่ใช้สำหรับ การติดต่อสื่อสาร ผู้ใขช้งานสามารถใช้โปรแกรมประยบุกต์ต่างๆเพื่อเข้าถึงเครือข่าย โดยจะมีอินเตอร์เฟซเพื่อให้การโต้ตอบกันระหว่างผู้ใช้งานกับคอมพิวเตอร์ที่ สื่อสารกันจะใช้รหัสแทนข้อมูลที่แตกต่างกันก็ตาม

 

แนวคิดของการแบ่งเป็นชั้นสื่อสาร  คือ
1.เพื่อลดความซับซ้อน ทำให้ง่ายต่อการเรียนรู้และทำความเข้าใจ
2.เพื่อให้แต่ละชั้นสื่อสารมีบทบาทหน้าที่ที่ชัดเจน และแตกต่างกัน
3.เพื่อให้แต่ละชั้นสื่อสารปฏิบัติงานตามฟังก์ชั่นหน้าที่ ที่ได้รับมอบหมาย และสอดคล้องกับ มาตรฐานสากล
4.จาก ขอบเขตความรับผิดชอบในแต่ละชั้นสื่อสาร ทำให้การสื่อสารเกิดความคล่องตัว และเพื่อเป็นการป้องกันกรณีเกิดการเปลี่ยนแปลงบนชั้นสื่อสารหนึ่งๆ แล้วส่งผลกระทบต่อชั้นสื่อสารอื่นๆ
5.จำนวน ชั้นสื่อสารจะต้องมีจำนวนมากเพียงพอ และเหมาะสมต่อการจำแนกหน้าที่การทำงานรให้กับแต่ละชั้นสื่อสาร และไม่ควรมีมากจนดูเทอะทะ เกินความจำเป็น

TCP/IP เป็นโพรโทคอลมาตราฐานบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ซึ่งแบบจำลอง TCP/IP ประกอบด้วยชั้นสื่อสารต่างๆ ดังนี้

1.ชั้นสื่อสารทางการภาพ
2.ชั้นสื่อสารเชื่อมต่อข้อมูล
3.ชั้นสื่อสารควบคุมเครือข่าย
4.ชั้นสื่อสารเพื่อนำส่งข้อมูล
5.ชั้นสื่อสารควบคุมหน้าต่างสื่อสาร
6.ชั้นสื่อสารนำเสนอข้อมูล
7.ชั้นสื่อสารประยุกต์