เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Networks)

ชนิดของระบบเครือข่าย

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งตามระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ที่เชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายได้ดังนี้

- Local Area Network: LAN
- Metropolitan Area Network: MAN
- Wide Area Network: WAN

1. Local Area Network: LAN

เป็นเครือข่ายซึ่งอุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมโยงกันอยู่ในพื้นที่ใกล้ ๆ กัน เช่น อยู่ภายในแผนกเดียวกัน สำนักงานเดียวกัน หรือตึกเดียวกัน เป็นต้น เป็นเครือข่ายที่มีการใช้งานในองค์กรต่าง ๆ มากที่สุด

ประโยชน์ของ LAN

- Sharing of peripheral devices : แบ่งกันใช้งานอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น เครื่องพิมพ์ ซีดีรอมไดร์ฟ เครื่องคอมพิวเตอร์
  ที่มีประสิทธิภาพสูง
- Sharing of programs and data : แบ่งกันใช้งานโปรแกรม และข้อมูล
- Better communication : เป็นการติดต่อสื่อสารที่ดีกว่า
- Access to database : สามารถเข้าถึงฐานข้อมูลได้สะดวก

ชนิดของ LAN

- Client/server LAN : เชื่อมต่อโดยมีเครื่องบริการ(Server)อยู่ศูนย์กลาง ทำหน้าที่ให้บริการเครื่องผู้ใช้(Client)   เครื่องผู้ใช้จะทำการประมวลผลในงานของตนเท่านั้น ไม่มีหน้าที่ให้บริการกับเครื่องอื่น ๆ ในระบบ
- Peer-to-peer LAN : เครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายมีสถานะเท่าเทียมกันทั้งหมด คือ   เครื่องทุกเครื่องสามารถเป็นได้ทั้งเครื่องผู้ใช้และเครื่องบริการในขณะใดขณะหนึ่ง

องค์ประกอบ LAN

• เครื่องคอมพิวเตอร์ พร้อม การ์ดแลน (Network Interface Card : NIC)
• สายสัญญาณ (Cabling system)
• Network operating system
• Windows 9x, Windows NT, Windows 2000, Linux, UNIX

Topology of LANs
“The layout or shape of LAN is called topology” : โครงสร้างของระบบเครือข่ายแบบ LAN เรียกว่า topology
ประกอบด้วย 3 รูปแบบ ดังนี้

• Star Topology
• Ring Topology
• Bus Topology
• Tree Topology

Media Access Control (MAC) Method: วิธีควบคุมเข้าใช้งานสื่อกลาง เป็นข้อตกลงที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลผ่านสื่อกลาง ซึ่งทุกโหนดในเครือข่ายจะต้องใช้มาตรฐานเดียวกัน การทำงานจะเกิดอยู่ในส่วนของแผงวงจรเชื่อมต่อเครือข่าย(NIC)
วิธีในการเข้าใช้งานสื่อกลางจะมีอยู่หลายวิธี ดังนี้

• CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect)
ทุกโหนดของเครือข่ายสามารถเห็นข้อมูลที่ไหลอยู่ในสายสื่อสารของเครือข่าย แต่จะมีโหนดปลายทางที่ระบุไว้เท่านั้นที่จะทำการคัดลอกข้อมูลขึ้นไป ทุกโหนดที่ต้องการส่งข้อมูลจะต้องทำการตรวจสอบสายสื่อสารว่าว่างหรือไม่ ถ้าไม่ว่างจะต้องหยุดรอและทำการสุ่มตรวจเข้าไป
เรื่อย ๆ จนเมื่อสัญญาณตอบกลับว่าว่างแล้ว จึงสามารถส่งข้อมูลเข้าไปได้ แต่อาจมีบางกรณี ที่ทั้งสองโหนดส่งสัญญาณเข้าไปพร้อมกัน ทำให้เกิดการชนกัน (Collision) ขึ้น หากเกิดการชนขึ้นทั้งสองโหนดต้องหยุดส่งข้อมูล และรออยู่ระยะหนึ่งตามการสุ่มแล้วค่อยส่งเข้าไปใหม่ ทำเช่นนี้เรื่อย ๆ จนกว่าการส่งข้อมูลจะสำเร็จ พบมากในโครงสร้างแบบบัส

• Token Passing
วิธีที่ใช้หลักการของ Token ซึ่งเป็นกลุ่มของบิตที่วิ่งวนไปตามโหนดต่าง ๆ รอบเครือข่าย แต่ละโหนดจะตรวจสอบรับข่าวสารที่ส่งมาถึงตนจากใน Token และในกรณีที่ต้องการส่งข้อมูลก็จะตรวจสอบว่า Token ว่างอยู่หรือไม่ หากว่างอยู่ก็ทำการใส่ข้อมูลพร้อมระบุปลายทางเข้าไปใน Token นั้น และปล่อยให้ Token วิ่งวนต่อไปในเครือข่าย วิธีในการเข้าใช้สื่อชนิดนี้จะพบมากในโครงสร้างแบบบัส (Token Bus) และแบบวงแหวน (Token Ring)

มาตรฐานระบบเครือข่ายแบบ LAN ชนิดต่าง ๆ

โดยปกติแล้ว ในการออกแบบการเชื่อมต่อของระบบ LAN จะต้องคำนึงถึงลักษณะโครงสร้าง (Topology) สื่อกลาง (Media) และ วิธีการเข้าใช้สื่อกลาง (MAC) ซึ่งจะมีความเหมาะสมในการนำการประกอบกันเพื่อใช้งานแตกต่างกันไป อย่างไรก็ตาม เพื่อให้การเชื่อมต่อระบบ LAN มีมาตรฐานและสามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง ทำให้ได้มีองค์กรกำหนดมาตรฐาน
ของระบบเครือข่ายแบบต่าง ๆ ออกมา ซึ่งมาตรฐานที่ได้รับการยอมรับและมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง คือ

- Ethernet/IEEE 802.3 ตัวอย่าง 10Base2, 10Base5, 10Base-T, 10Base-F
- Fast Ethernet/IEEE 802.3 (100 Mbps) ตัวอย่าง 100Base-TX, 100Base-FX
- Gigabit Ethernet/IEEE 802.3z (1000 Mbps) ตัวอย่าง 1000Base-T, 1000Base-LX, 1000Base-SX
- Token Bus/IEEE 802.4
- Token Ring/IEEE 802.5
- FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

2. Metropolitan Area Network: MAN

ระบบเครือข่ายบริเวณเมืองใหญ่ ซึ่งเป็นเครือข่ายแบบ WAN ที่เป็นระยะห่างไม่มากนัก เช่น เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงภายในเขตเมือง หรือย่านใจกลางธุรกิจ

3. Wide Area Network: WAN

เป็นเครือข่ายที่ประกอบด้วยเครือข่าย LAN ตั้งแต่ 2 วงขึ้นไปต่อกันในระยะทางที่ไกลมาก เช่น ระหว่างเมือง หรือระหว่างประเทศ โดยปกติแล้วเครือข่ายแบบ WAN จะเชื่อมต่อกันด้วยระบบเครือข่ายสาธารณะ เช่น สายโทรศัพท์ ไมโครเวฟหรือดาวเทียม

เครือข่ายแบบ WAN อื่น ๆ

- Circuit-Switching Networks
- Packet-Switching Networks
- ISDN : Integrated Services Digital Network
- ATM : Asynchronous Transfer Mode