ความหมายและโครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมาย และความเป็นมาของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์  องค์ประกอบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

  รูปร่างเครื่องคอมพิวเตอร์

                  ในเรื่องนี้จะอธิบายถึงโครงสร้างของเครือข่ายทางคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นพื้นฐานก่อนที่จะอธิบาย
รายละเอียดต่าง ๆ ของเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างเครือข่ายในเรื่องอื่นอีก ซึ่งระบบเครือข่าย
ในทางคอมพิวเตอร์นั้นก็คือ ระบบที่เกิดจากการนำเอาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น
เครื่องคอมพิวเตอร์ พรินเตอร์ สแกนเนอร์ Hub/switch หรืออุปกรณ์อื่น ๆ มาเชื่อมต่อกัน
โดยใช้สื่อ (transmission media) ต่าง ๆ เช่น สายเคเบิลชนิดต่าง ๆ ซึ่งอาจทำด้วยทองแดงหรือใยแก้วนำแสง หรืออาจเป็นสื่อแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ อินฟาเรด หรือไมโครเวฟ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อติดต่อหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน หรือเพื่อให้เกิดการใช้ทรัพยากรร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การแชร์พรินเตอร์หรือการแชร์ฮาร์ดดิสก์ เป็นต้น โครงสร้างของเครือข่ายหรือภาษาทางเทคนิคเรียกว่า “Topology” คือลักษณะการเชื่อต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่าย ซึ่งหากจะแบ่งประเภทของโครงสร้างเครือข่ายกันจริง ๆ ตามหลักวิชาการที่ใช้กันมาตั้งแต่สมัยก่อน ๆ นั้น ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 แบบคือ

1. แบบสตาร์ (Star Network)
2. แบบริง (Ring Network)
3. แบบบัส (Bus Network)
4. แบบผสม (Hybrid Network)
5. แบบเมซ (Mesh Network)
  โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
        ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์จะคล้าย ๆ กับดาวกระจาย ดังรูปที่ได้แสดงไว้
คือมีอุปกรณ์ประเภท Hub หรือ Switch เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อแบบนี้มีประโยชน์คือ เวลาที่มีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลต่อการทำงานของระบบโดยรวมแต่อย่างใด นอกจากนี้หากต้องการเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่ายก็สามารถทำได้ทันทีโดย
ไม่ต้องหยุดการทำงานของเครือข่ายก่อน การต่อแบบสตาร์นี้เป็นแบบที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากราคาอุปกรณ์ที่มาใช้เป็นศูนย์กลางอย่าง Hub หรือ Switch ลดลงมากในขณะที่ประสิทธิภาพหรือความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนปัจจุบันได้ความเร็วถึง
ระดับของกิกาบิต (1,000 Mbps) แล้ว
โครงสร้างแบบแหวน (Ring Network)
         ที่ได้แสดงไว้ การส่งข้อมูลจะใช้ทิศทางเดียวกันตลอดโดยผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ถัดกัน
ไปเป็นทอด ๆ ถ้าแอดเดรสของมันไม่ตรงกับผู้รับตามที่เครื่องต้นระบุมา มันก็จะส่งผ่านไปยัง
เครื่องถัดไป จนกว่าจะถึงเครื่องปลายคือตรงกับใครเครื่องนั้นก็รับ ไม่ส่งต่อ โครงสร้างแบบน
ี้มีข้อเสียคล้าย ๆ กับแบบบัส คือเมื่อสายเคเบิลช่วงใดช่วงหนึ่งขาดจะทำให้ทั้งระบบใช้งานไม่ได้ อย่างไรก็ตามเครือข่ายแบบวงแหวนมักใช้สายเคเบิลที่มีวงแหวนสำรองที่สามารถส่งข้อมูลใน
ทิศทางกลับกัน เพื่อเป็นเส้นทางสำรองในกรณีที่เครือข่ายมีปัญหา ซึ่งราคาแพงพอสมควร นอกจากนี้การเพิ่มเครื่องเข้าไปในเครือข่ายจะต้องปิดการทำงานของระบบก่อนเช่นเดียวกับแบบบัส เครือข่ายแบบนี้ปัจจุบันยังใช้กันอยู่ โดยเฉพาะในเครือข่ายของผลิตภัณฑ์ในตระกูล IBM ซึ่งโดยมากจะเป็นการเชื่อมต่อเครื่องเมนเฟรมหรือมินิคอมพิวเตอร์
โครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
       คือลักษณะการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นยาวต่อเนื่องกันไปดังรูปที่ได้แสดงไว้ โครงสร้างแบบนี้มีจุดอ่อนคือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหากับสายเคเบิล ก็จะทำให้เครือข่ายรวนไปทั้งระบบ นอกจากนี้เมื่อมีการเพิ่มคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่าย อาจต้องหยุดการใช้งานของระบบเครือข่ายก่อน เพื่อตัดต่อสายเข้าเครื่องใหม่ ส่วนข้อดีคือโครงสร้างแบบบัสนี้ไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่าง Hub หรือ Switch ใช้เพียงเส้นเดียวก็สามารถเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องไม่มาก ปัจจุบันไม่ค่อยใช้กันแล้ว เนื่องจากไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพิ่มเติม ทำให้ความเร็วถูกจำกัดอยู่ที่ 10 Mbps และถูกทดแทนโดยการเชื่อมต่อแบบสตาร์
โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)
                                 
                                                   โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)
                           เป็นการเชื่อมต่อที่ผสนผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมีโครงสร้างแบบ Hierarchical หรือ Tre ที่มีลำดับชั้นในการทำงาน
    โครงสร้างเครือข่ายแบบเมซ (Mesh Network)
                 เป็น Topology ที่ถือว่าป้องกันการผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด ทั้งนี้เนื่องจากเราเดินสาย Cable ไปเชื่อม ต่อกับ Station ทุก Station โดยเมื่อสายจาก Station ใดเกิดมีปัญหาขึ้นก็จะยังสามารถใช้สายอื่นที่เหลืออีกได้ ระบบนี้ยากต่อการ เดินสายและมีราคาแพงมาก จึงยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก
 องค์ประกอบของเครือข่าย
                                                                           คอมพิวเตอร์


                                                           
                               
แน่นอนที่สุด!! เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็จะต้องมีคอมพิวเตอร์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายนั้น ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่น หรือยี่ห้อเดียวกัน หรือประเภทเดียวกัน เราสามารถนำเครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุค เชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้

                                                                 อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ
                                                                  


                             เช่น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ เทปสำรองข้อมูล หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ เป็นต้น โดยเมื่ออุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้ว ผู้ใช้ในเครือข่ายก็สามารถใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ได้โดยเรียกใช้ผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้เอง เช่น ส่งเอกสารไปพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์สำหรับเครือข่าย เป็นต้น
 สายเคเบิล
          สายเคเบิล คือ สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันมีอยู่หลายแบบด้วยกัน แต่ละแบบจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูล และราคาแตกต่างกันไป ส่วนการจะเลือกใช้สายเคเบิลแบบใดนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของเครือข่าย
คอนเน็กเตอร์ (connector)
                                  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน เมื่อเชื่อมเครือข่ายเข้าด้วยกันแล้ว คอมพิวเตอร์ทั้งสองเครือข่ายก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ เสมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน ตัวอย่างคอนเน็กเตอร์ที่พบเห็นกันโดยทั่วไป คือ บริดจ์ (bridge)
                                             การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card: NIC)
                                สำหรับอุปกรณ์ชนิดนี้จะใช้เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล การ์ดนี้ส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเสียบลงบนเมนบอร์ด (mainboard) ส่วนพอร์ตในการต่อกับสายเคเบิลจะอยู่ทางด้านหลังเครื่องคอมพิวเตอร์
                                                                       ซอฟต์แวร์เครือข่าย

                            เมื่อเรานำเอาอุปกรณ์ต่างๆ มาเชื่อมต่อกันแล้ว ระบบเครือข่ายก็ยังจะทำงานไม่ได้ เครือข่ายจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ ซึ่งเป็นชุดโปรแกรมที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์ เพื่อทำให้ระบบปฏิบัติการรู้จักกับอุปกรณ์เครือข่ายนั้น นอกจากนี้ยังรวมถึงโปรแกรมระบบปฏิบัติการเครือข่ายซึ่งจะแตกต่างกับระบบปฏิบัติการทั่วไป และโปรแกรมต่างๆ ที่ใช้งานในเครือข่ายด้วย เช่น เวิร์ดโปรเซสเซอร์ สเปรดชีต โปรแกรมวาดภาพ หรือโปรแกรมสำหรับส่งข้อมูลหรือข้อความระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย เป็นต้น
สรุปความหมายและความเป็นมาของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (computer network) คือ ระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป เพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรม หรือเครื่องพิมพ์ และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูล
ระหว่างเครื่องได้ตลอดเวลา

ประเภทของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือ
1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN)
เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้กันอยู่ในบริเวณไม่กว้างนัก
2. เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network หรือ MAN)
เป็นเครือข่ายขนาดกลาง ใช้ภายในเมือง หรือจังหวัดที่ใกล้เคียงกัน
3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network หรือ WAN)
เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ใช้ติดตั้งบริเวณกว้าง มีสถานนีหรือจุดเชื่อมต่อมากมาย
4. เครือข่ายระหว่างประเทศ (International Network )
เป็นเครือข่ายที่ใช้ติดต่อระหว่างประเทศ โดยใช้สายเคเบิล หรือ ดาวเทียม
รูปร่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในเรื่องนี้จะอธิบายถึงโครงสร้างของเครือข่ายทางคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นพื้นฐานก่อนที่จะอธิบาย
รายละเอียดต่าง ๆ ของเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างเครือข่ายในเรื่องอื่นอีก ซึ่งระบบเครือข่าย
ในทางคอมพิวเตอร์นั้นก็คือ ระบบที่เกิดจากการนำเอาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น
เครื่องคอมพิวเตอร์ พรินเตอร์ สแกนเนอร์ Hub/switch หรืออุปกรณ์อื่น ๆ มาเชื่อมต่อกัน
โดยใช้สื่อ (transmission media) ต่าง ๆ เช่น สายเคเบิลชนิดต่าง ๆ ซึ่งอาจทำด้วยทองแดงหรือใยแก้วนำแสง หรืออาจเป็นสื่อแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ อินฟาเรด หรือไมโครเวฟ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อติดต่อหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน หรือเพื่อให้เกิดการใช้ทรัพยากรร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การแชร์พรินเตอร์หรือการแชร์ฮาร์ดดิสก์ เป็นต้น โครงสร้างของเครือข่ายหรือภาษาทางเทคนิคเรียกว่า “Topology” คือลักษณะการเชื่อต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่าย ซึ่งหากจะแบ่งประเภทของโครงสร้างเครือข่ายกันจริง ๆ ตามหลักวิชาการที่ใช้กันมาตั้งแต่สมัยก่อน ๆ นั้น ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 แบบคือ
1. แบบสตาร์ (Star Network)
2. แบบริง (Ring Network)
3. แบบบัส (Bus Network)
4. แบบผสม (Hybrid Network)
5. แบบเมซ (Mesh Network)
โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์จะคล้าย ๆ กับดาวกระจาย

โครงสร้างแบบแหวน (Ring Network)
โครงสร้างแบบนี้คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์จะถูกเชื่อมต่อเข้ากับสายเคเบิลเส้นเดียวเป็นวงแหวน
โครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
คือลักษณะการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นยาวต่อเนื่องกันไป
โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)
เป็นการเชื่อมต่อที่ผสนผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน

โครงสร้างเครือข่ายแบบเมซ (Mesh Network)
เป็น Topology ที่ถือว่าป้องกันการผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด


แน่นอนที่สุด!! เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็จะต้องมีคอมพิวเตอร์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายนั้น
อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ
เช่น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ เทปสำรองข้อมูล หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ เป็นต้น
สายเคเบิล
สายเคเบิล คือ สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันมีอยู่หลายแบบด้วยกัน
คอนเน็กเตอร์ (connector)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน เมื่อเชื่อมเครือข่ายเข้าด้วยกันแล้ว คอมพิวเตอร์ทั้งสองเครือข่ายก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้
การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card: NIC)
สำหรับอุปกรณ์ชนิดนี้จะใช้เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล การ์ดนี้ส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์
ซอฟต์แวร์เครือข่าย
เมื่อเรานำเอาอุปกรณ์ต่างๆ มาเชื่อมต่อกันแล้ว ระบบเครือข่ายก็ยังจะทำงานไม่ได้ เครือข่ายจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ ซึ่งเป็นชุดโปรแกรมที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์
แหล่งที่มา http://www.thaigoodview.com/node/33198?page=0%2C5