คอมพิวเตอร์และระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
นิยาม
ที่ง่ายและซับซ้อนโดยวิธีทางคณิตศาสตร์" การทำงานของคอมพิวเตอร์นั้นใช้หลักการแปรข้อมูลเป็นเลขฐาน 2 คือมีเลข 1 กับ 0 มาใช้ในระบบ แล้วแปรเป็นอย่างอื่นเมื่อต้องการใช้โดยโปรแกรมฃ
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้
ประเภทของคอมพิวเตอร์(เรียงตามขนาด)
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ (supercomputer)
ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ เป็นคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วมาก และมีประสิทธิภาพสูงสุดเมื่อเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ชนิดอื่น ๆ เครื่องซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีราคาแพงมาก มีขนาดใหญ่ สามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้หลายแสนล้านครั้งต่อวินาที และได้รับการออกแบบ เพื่อให้ใช้แก้ปัญหาขนาดใหญ่มากทางวิทยาศาสตร์และทางวิศวกรรมศาสตร์ได้อย่างรวดเร็ว เช่น การพยากรณ์อากาศล่วงหน้าเป็นเวลาหลายวัน การศึกษาผลกระทบของมลพิษกับสภาวะแวดล้อมซึ่งหากใช้คอมพิวเตอร์ชนิดอื่น ๆ แก้ไขปัญหาประเภทนี้ อาจจะต้องใช้เวลาในการคำนวณหลายปีกว่าจะเสร็จสิ้น ในขณะที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์สามารถแก้ไขปัญหาได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงเท่านั้น เนื่องจากการแก้ปัญหาใหญ่ ๆ จะต้องใช้หน่วยความจำสูง ดังนั้น ซูเปอร์คอมพิวเตอร์จึงมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก ซูเปอร์คอมพิวเตอร์มีหลายประเภท ตั้งแต่รุ่นที่มีหน่วยประมวลผล (processing unit) 1 หน่วย จนถึงรุ่นที่มีหน่วยประมวลผลหลายหมื่นหน่วยซึ่งสามารถทำงานหลายอย่างได้พร้อม ๆ กัน
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ (mainframe computer)
เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ มีสมรรถภาพที่ต่ำกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์มาก แต่ยังมีความเร็วสูง และมีประสิทธิภาพสูงกว่ามินิคอมพิวเตอร์หรือไมโครคอมพิวเตอร์ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์สามารถให้บริการผู้ใช้จำนวนหลายร้อยคนพร้อม ๆ กัน ฉะนั้น จึงสามารถใช้โปรแกรมจำนวนนับร้อยแบบในเวลาเดียวกันได้ โดยเฉพาะถ้าต่อเครื่องเข้าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ผู้ใช้สามารถใช้ได้จากทั่วโลก ปัจจุบัน องค์กรใหญ่ ๆ เช่น ธนาคาร จะใช้คอมพิวเตอร์ประเภทนี้ในการทำบัญชีลูกค้า หรือการให้บริการจากเครื่องฝากและถอนเงินแบบอัตโนมัติ (automatic teller machine) เนื่องจากเครื่องเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ถูกใช้งานมากในการบริการผู้ใช้พร้อม ๆ กัน เมนเฟรมคอมพิวเตอร์จึงต้องมีหน่วยความจำที่ใหญ่มาก
มินิคอมพิวเตอร์ (minicomputer)
มินิคอมพิวเตอร์ คือ เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ๆ ซึ่งสามารถบริการผู้ใช้งานได้หลายคนพร้อม ๆ กัน แต่จะไม่มีสมรรถภาพเพียงพอที่จะบริการผู้ใช้ในจำนวนที่เทียบเท่าเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ได้ จึงทำให้มินิคอมพิวเตอร์เหมาะสำหรับองค์กรขนาดกลาง หรือสำหรับแผนกหนึ่งหรือสาขาหนึ่งขององค์กรขนาดใหญ่เท่านั้น
ไมโครคอมพิวเตอร์ (microcomputer) หรือ พีซี (personal computer หรือ PC)
ไมโครคอมพิวเตอร์ คือ คอมพิวเตอร์ขนาดเล็กแบบขนาดตั้งโต๊ะ (desktop computer) หรือขนาดเล็กกว่านั้น เช่น ขนาดสมุดบันทึก (notebook computer) และขนาดฝ่ามือ (palmtop computer) ไมโครคอมพิวเตอร์ได้เริ่มมีขึ้นในปีพ.ศ. 2518 ถึงแม้ว่าในระยะหลัง เครื่องชนิดนี้จะมีประสิทธิภาพที่สูง แต่เนื่องจากมีราคาไม่แพงและมีขนาดกะทัดรัด ไมโครคอมพิวเตอร์จึงยังเหมาะสำหรับใช้ส่วนตัว ไมโครคอมพิวเตอร์ได้ถูกออกแบบสำหรับใช้ที่บ้าน โรงเรียน และสำนักงานสำหรับที่บ้าน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการทำงบประมาณรายรับรายจ่ายของครอบครัวช่วยทำการบ้านของลูก ๆ การค้นคว้าข้อมูลและข่าวสาร การสื่อสารแบบอิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail หรือ E - mail) หรือโทรศัพท์ทางอินเทอร์เน็ต (internet phone) ในการติดต่อทั้งในและนอกประเทศ หรือแม้กระทั่งทางบันเทิง เช่น การเล่นเกมบนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ สำหรับที่โรงเรียน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยสอนนักเรียนในการค้นคว้าข้อมูลจากทั่วโลกสำหรับที่สำนักงาน เราสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการช่วยพิมพ์จดหมายและข้อมูลอื่น ๆ เก็บและค้นข้อมูล วิเคราะห์และทำนายยอดซื้อขายล่วงหน้า
โน้ตบุ๊ค (notebook or laptop)
โน้ตบุ๊ค คือ คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอมพิวเตอร์ ถูกออกแบบไว้เพื่อนำติดตัวไปใช้ตามที่ต่าง ๆ มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา ในปัจจุบันมีขนาดพอ ๆ กับสมุดที่ทำด้วยกระดาษ
เน็ตบุ๊ค (netbook or laptop)
เน็ตบุ๊ค คือ คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอมพิวเตอร์และเล็กกว่าโน้ตบุ๊ค ถูกออกแบบไว้เพื่อนำติดตัวไปใช้ตามที่ต่าง ๆ มีขนาดเล็ก และน้ำหนักเบา
อัลตร้าบุ๊ค (Ultrabook)
อัลตร้าบุ๊ค คือ คอมพิวเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าไมโครคอมพิวเตอร์และมีขนาดเท่ากับโน้ตบุ๊ค ถูกออกแบบไว้เพื่อนำติดตัวไปใช้ตามที่ต่าง ๆ และน้ำหนักเบากว่าโน้ตบุ๊ค และเน้นความสวยงาม ทันสมัย แปลกใหม่
แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ (tablet computer)
แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ หรือเรียกสั้น ๆ ว่า แท็บเล็ต คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถใช้ในขณะเคลื่อนที่ได้ ขนาดกลางและใช้หน้าจอสัมผัสในการทำงานเป็นอันดับแรก มีคีย์บอร์ดเสมือนจริงหรือปากกาดิจิตอลในการใช้งานแทนที่แป้นพิมพ์คีย์บอร์ด และมีความหมายครอบคลุมถึงโน๊คบุ๊คแบบ convertible ที่มีหน้าจอแบบสัมผัสและมีแป้นพิมพ์คีย์บอร์ดติดมาด้วยไม่ว่าจะเป็นแบบหมุนหรือแบบสไลด์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกตามการเชื่อมโยงได้เป็น 4 ชนิด ดังนี้
2.1 เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal Area Network : PAN) เป็นเครือข่ายที่ใช่ส่วนบุคคล ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบไร้สายในระยะใกล้ เช่น เช่น Bluetooth ตัวอย่าง เช่น การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง PDA กับ Desktop โดยมีระยะทางไม่เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps)การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับเครื่องพีดีเอ เป็นต้น
● PDA ย่อมาจาก Personal Digital Assistant หมายถึง คอมพิวเตอร์แบบพกพาขนาดเล็กเท่าฝ่ามือ มีโปรแกรมพื้นฐาน เช่น Spread Sheet ต่างๆ ช่วยจดบันทึก และการนัดหมายต่างๆ (Palm)
เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps)
2.2 เครือข่ายเฉพาะที่ หรือ (Local Area Network : LAN) เป็นเครือข่ายขนาดเล็กซึ่งเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารที่อยู่ในท้องที่บริเวณเดียวกันเข้าด้วยกัน เช่น ภายในอาคาร หรือภายในอง๕การที่มีระยะทางไม่ไกลมากนัก เป็นต้น โดยคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะต่อเข้ากับอุปกรณ์เครือข่าย เช่น ฮับ สวิตช์ เป็นต้น ซึ่งอุปกรณ์เครือข่ายแต่ละตัวจะเชื่อมต่อกันโดยใช้สายตีเกลียวคู่ สายใยแก้วนำแสงหรือคลื่นวิทยุ และเครือข่ายแลนจะเชื่อมต่อถึงกันด้วยอุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) การสร้างเครือข่ายแลนนี้แต่ละองค์กร สามารถดำเนินการเองได้ โดยการวางสายสัญญาณสื่อสารภายในอาคารหรือภายในพื้นที่ของตนเอง เครือข่ายแลนมีตั้งแต่เครือข่ายขนาดเล็กที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปภายในห้องเดียวกัน จนถึงเชื่อมโยงระหว่างห้องหรือองค์กรขนาดใหญ่ เช่น ภายในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย เป็นต้น ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องที่เชื่อมต่อกัน สามารถส่งข้อมูลแลกเปลี่ยนกันได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และยังสามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้อีกด้วย
2.3 เครือข่ายนครหลวง หรือแมน (Metropolitan Area Network : MAN) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยง
แลนที่อยู่ห่างกัน เช่น ระหว่างสำนักงานที่อยู่คนละอาหาร ระบบเคเบิลทีวีตามบ้านในปัจจุบัน เป็นต้น โดยมีลักษณะการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีระห่างไกลกันในช่วง 5-40 กิโลเมตร ผ่านสายสื่อสารประเภทสายใยแก้วนำแสงสายโคแอกเชียล หรืออาจใช้คลื่นไมโครเวฟ
4 เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน (Wide Area Network : WAN) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่
ที่เชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ในระยะห่างไกล มีการติดต่อสื่อสารกันในบริเวณกว้าง เช่น เชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ เป็นต้น
อุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ให้กลายเป็นระบบเครือข่ายได้นั้น จะต้องอาศัยอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครื่องคอมพิวเตอร์ (network device) ซึ่งทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลโดยผ่านทางสื่อกลาง ไม่ว่าจะเป็นสื่อกลางแบบใช้สาย และสื่อกลางแบบไร้สาย ซึ่งอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีดังนี้
1) เครื่องทวนสัญญาณ (repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งต่อออกไปยังอุปกรณ์ตัวอื่น เหตุที่ต้องใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณ เนื่องจากการส่งสัญญาณไปในตัวกลางที่เป็นสายสัญญาณนั้น เมื่อระยะทางมากขึ้นแรงดันของสัญญาณจะลดลงเรื่อยๆ ทำให้ไม่สามารถส่งสัญญาณในระยะทางไกลๆ ได้ ดังนั้น การใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณจะทำให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลขึ้น โดยสัญญาณไม่สูญหาย
2) ฮับ (hub) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์รับส่ง หรือเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้าด้วยกัน สัญญาณที่ส่งมาจากฮับจะกระจายไปยังทุกเครื่องที่ต่อยู่กับฮับ ซึ่งแต่ละเครื่องจะเลือกรับเฉพาะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนเองเท่านั้น
3) บริดจ์ (bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกัน โดยจะต้องเป็นเครือข่ายที่ใช้โพรโทคอลตัวเดียวกัน ซึ่งมีความสามารถมากกว่าฮับและอุปกรณ์ทวนสัญญาณ คือ สามารถกรองข้อมูลที่จะส่งต่อได้ โดยการตรวจสอบว่า ข้อมูลที่ส่งนั้นมีปลายทางอยู่ที่ใด หากเครื่องปลายทางอยู่ภายในเครือข่ายเดียวกันกับเครื่องส่ง ก็จะส่งข้อมูลนั้นไปในเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น ไม่ส่งไปยังเครือข่ายอื่น แต่หากข้อมูลมีปลายทางอยู่ที่เครือข่ายอื่น ก็จะส่งข้อมูลไปในเครือข่ายที่มีเครื่องปลายทางอยู่เท่านั้น ทำให้สามารถจัดการกับความหนาแน่นของข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
4) อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) สามารถกรองข้อมูลได้เช่นเดียวกับบริดจ์ แต่จะมีความสามารถมากกว่า ตรงที่สามารถหาเส้นทางในการส่งกลุ่มข้อมูล (data packer) ไปยังเครื่องปลายทางในระยะทางที่สั้นที่สุดได้
5) สวิตช์ (switch) นำความสามารถของฮับกับบริดจ์มารวมกัน แต่การส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์ตัวหนึ่งจะไม่กระจายไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเหมือนกับฮับ เพราะสวิตช์จะทำหน้าที่รับกลุ่มข้อมูลมาตรวจสอบก่อนว่าเป็นของคอมพิวเตอร์เครื่องใด แล้วนำข้อมูลนั้นส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์เป้าหมาย ซึ่งช่วยลดปัญหาการชนหรือความคับคั่งของข้อมูล
6) เกตเวย์ (gateway) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน ไม่ว่าเครือข่ายนั้นจะใช้โพรโทคอลตัวใดก็ตาม เนื่องจากเกตเวย์สามารถแปลงรูปแบบแพ็กเก็ตของโพรโทคอลหนึ่งไปเป็นรูปแบบของอีกโพรโทคอลหนึ่งได้ เพื่อให้เหมาะสามกับการใช้งานในเครือข่าย ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นๆ ได้อย่างไม่มีข้อจำกัด แต่ในปัจจุบันนี้ได้รวมการทำงานของเกตเวย์ไว้ในอุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) แล้ว ทำให้อุปกรณ์จัดเส้นทางสามารถทำงานเป็นเกตเวย์ได้ จึงไม่จำเป็นต้องซื้อเกตเวย์อีก
เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์
เทคโนโลยีในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่ เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย และเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย ดังนี้
1 เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย เทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบใช้สาย แบ่งออกตามชนิดของสายสื่อสารได้ 3 ชนิด ดังนี้
1.สายตีเกลียวคู่ (twisted pair cable) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดง 2 เส้น ที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก พันบิดกันเป็นเกลียว เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกัน หรือจากภายนอก เนื่องจากสายตีเกลียวคู่นี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายตีเกลียวคู่จะขึ้นอยู่กับความหนาของสาย คือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูง โดยทั่วไปใช้สำหรับส่งข้อมูลดิจิทัล สามารถใช้ส่งข้อมูลได้ถึง 100 เมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร เนื่องจากราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดีจึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง สายตีเกลียวคู่มี 2 ชนิด ดังนี้ 1. แบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP : Unshielded Twisted Pair)
2. แบบมีฉนวนหุ้ม (STP : Shielded Twisted Pair)
2.สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP : Unshielded Twisted Pair)
สาย UTP เป็นสายที่พบเห็นกันมาก มักจะใช้เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ไปยังอุปกรณ์สื่อสารตามมาตรฐานที่กำหนด สำหรับสายประเภทนี้จะมีความยาวของสายในการเชื่อมต่อได้ไม่เกิน 100 เมตร และสาย UTP มีจำนวนสายบิดเกลียวภายใน 4 คู่ คู่สายในสายคู่ตีเกลียวไม่หุ้มฉนวนคล้ายสายโทรศัพท์ มีหลายเส้นซึ่งแต่ละเส้นก็จะมีสีแตกต่างกัน และตลอดทั้งสายนั้นจะถูกหุ้มด้วยพลาสติก (Plastic Cover) ปัจจุบันเป็นสายที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากราคาถูกและติดตั้งได้ง่าย แสดงดังรูป
รูปแสดงสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP : Unshielded Twisted Pair) ข้อดีของสาย UTP
- ราคาถูก
- ติดตั้งง่ายเนื่องจากน้ำหนักเบา
- มีความยืดหยุ่น และสามารถโค้งงอได้มาก
ข้อเสียของสาย UTP
- ไม่เหมาะในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ห่างไกล มาก เพราะสัญญาณที่วิ่งบนสายจะถูกลดทอนลงไปตามความยาวของสาย (มีความยาวของสายในการเชื่อมต่อได้ไม่เกิน 100 เมตร)
- มีความยืดหยุ่น และสามารถโค้งงอได้มาก
ข้อเสียของสาย UTP
- ไม่เหมาะในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่ห่างไกล มาก เพราะสัญญาณที่วิ่งบนสายจะถูกลดทอนลงไปตามความยาวของสาย (มีความยาวของสายในการเชื่อมต่อได้ไม่เกิน 100 เมตร)
3.สายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้ม (STP : Shielded Twisted Pair)
สายสัญญาณ STP มีการนำสายคู่พันเกลียวมารวมอยู่และมีการเพิ่มฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน ซึ่งร่างแหนี้จะมีคุณสมบัติเป็นเกราะในการป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่นแม่ เหล็กไฟฟ้าต่างๆ เรียกเกราะนี้ว่า ชิลด์ (Shield) และเป็นสายสัญญาณที่ได้รับการพัฒนาต่อจากสาย UTP โดยเพิ่มการชีลด์กันสัญญาณรบกวนเพื่อทำให้คุณสมบัติโดยรวมของสัญญาณดีมาก ขึ้น คุณลักษณะของสาย STP ก็เหมือนกับสาย UTP คือมีเรื่องเกี่ยวกับอัตราการบั่นทอนครอสทอร์ก
รูปแสดงสายคู่บิดเกลียวแบบมีฉนวนหุ้ม (STP : Shielded Twisted Pair) ข้อดีของสาย STP
- ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงกว่า UTP
- ป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นวิทยุ
ข้อเสียของสาย STP
- มีขนาดใหญ่และไม่ค่อยยืดหยุ่นในการงอพับสายมากนัก
- ราคาแพงกว่าสาย UTP
- ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงกว่า UTP
- ป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และคลื่นวิทยุ
ข้อเสียของสาย STP
- มีขนาดใหญ่และไม่ค่อยยืดหยุ่นในการงอพับสายมากนัก
- ราคาแพงกว่าสาย UTP
2) สายโคแอซ์ก (coaxial cable) มีลักษณะเช่นเดียวกับสายที่ต่อมาจากเสาอากาศประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหุ้มด้วยฉนวนชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นเปียเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้สูงมาก นิยมใช้เป็นช่องสื่อสารเชื่อมโยงผ่านใต้ทะเลและใต้ดิน สายโคแอกซ์ที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลดิจิทัล และชนิด 75 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอะนาล็อก
3) สายใยแก้วนำแสง (fiber optic cable) หรือเส้นใยนำแสง แกนกลางของสายประกอบด้วยเส้นใยแก้วหรือพลาสนิกขนาดเล็กภายในกลวง หลายๆ เส้น อยู่รวมกัน เส้นใยแต่ละเส้นมีขนาดเล็กประมาณเส้นผมของมนุษย์ เส้นใยแต่ละเส้นห่อหุ้มด้วยเส้นใยอีกชนิดหนึ่งก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวน การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้จะแตกต่างจากชนิดอื่นๆ ซึ่งจะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านช่องกลวงของเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้เส้นใยชั้นนอกเป็นกระจกสะท้อนแสง สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลที่สูงมาก และไม่มีการก่อกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งข้อมูลทั้งตัวอักษร ภาพ กราฟิก เสียง หรือวีดีทัศน์ได้ในเวลาเดียวกัน แต่ยังมีข้อเสีย เนื่องจากการบิดงอของสายสัญญาณจะทำให้เส้นใยหัก จึงไม่สามารถใช้สื่อกลางนี้เดินทางตามมุมตึกได้ สายใยแก้ว นำแสง มีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคารหรือระหว่างเมืองกับเมือง
เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย
เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย
เทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบไร้สาย อาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณซึ่งสามารถแบ่งตามช่วงความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ 4 ชนิด ดังนี้
1) อินฟราเรด (infrared) เป็นลักษณะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการส่งข้อมูลระยะใกล้ๆ ในช่วงความถี่ที่แคบมาก ใช้ช่องทางสื่อสารน้อย มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งกับตัวรับสัญญาณ โดยต้องใช้วิธีการสื่อสารตามแนวเส้นตรง ระยะทางไม่เกิน 1-2 เมตร ความเร็วประมาณ 4-16 เมกะบิตต่อวินาที เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังโทรทัศน์ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่องโดยผ่านพอร์ตไออาร์ดีเอ เป็นต้น
2) คลื่นวิทยุ (radio frequency) ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยมีตัวกระจายสัญญาณส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กัน มีความเร็วต่ำประมาณ 2 เมกะบิตต่อวินาที เช่น การสื่อสารในระบบวิทยุเอฟเอ็ม (Frequency Modulation : FM) เอเอ็ม (Amplitude Modulation : AM) การสื่อสารโดยใช้ระบบไร้สาย (Wi-Fi) และบลูทูท
3) ไมโครเวฟ (microwave) จะใช้การส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศ พร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานนีที่ทำหน้าทีส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตามขอบโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับ-ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้าของตึกสูง ยอดเขา เป็นต้น เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งกีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกล และทุรกันดาร
4) ดาวเทียม (satellite) เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนท้องฟ้า ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับ-ส่งไมโครเวฟบนผิวโลก เพื่อใช้เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลกซึ่งจะต้องมีสถานีภาคพื้นดิน ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,600 ไมล์ โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะโลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลกเป็นไปอย่างแม่นยำ
ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ความสำคัญของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นสิ่งที่ตระหนักกันอย่างมากในปัจจุบัน ด้วยเหตุว่าการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีประโยชน์หลายประการ ดังนี้
1. ความสะดวกในการจัดเก็บข้อมูล การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึก (diskette) ที่มีความหนาแน่นสูงได้ แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาที จะทำให้สามารถส่งข้อมูล 200 หน้า ได้ในเวลาเพียง 40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลาป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก
2. ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติมีการข้อมูลด้วยสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งด้วยระบบดิจิทัล วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบข้อมูล หากมีข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีการแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่หรือกรณีผิดพลาดไม่มาก ผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนเองแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้
3. ความเร็วของการทำงาน สัญญาณทางไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่ากับแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่ง หรือการค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้อย่างรวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที
4. ประหยัดต้นทุนในการสื่อสารข้อมูล การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กันเป็นเครือข่าย เพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูล ทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลไม่สูงมากนัก เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น เช่น การใช้อีเมล์ส่งข้อมูลในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ การใช้งานโทรศัพท์ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นต้น
5. สามารถเก็บข้อมูลเป็นศูนย์กลาง กล่าวคือ สามารถมีข้อมูลเพียงชุดเดียวในระบบเครือข่าย ซึ่งถือเป็นข้อมูลส่วนกลาง โดยที่แต่ละแผนกในบริษัทสามารถดึงไปใช้ได้จากที่เดียวกัน ไม่ต้องเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อน กระจัดกระจายกันไปในคอมพิวเตอร์ทุกแผนก ซึ่งจะมีประโยชน์มากในกรณีที่ข้อมูลนั้นมีการเปลี่ยนแปลงก็สามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลจากส่วนกลางได้ทันที
6. การใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกันได้ ในระบบเครือข่ายนั้น จะทำให้สามารถใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ร่วมกันได้ โดยที่อุปกรณ์นั้น อาจต่อยู่กับเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่าย แต่สามารถให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายใช้อุปกรณ์ตัวนั้นได้โดยตรง ทำให้สามารถลดค่าใช้จ่ายในการซื้ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในระบบ เช่น สามารถให้เครื่องพิมพ์ตัวเดียว ซึ่งต่ออยู่กับคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งในเครือข่ายรับคำสั่งในการพิมพ์งานจากทุกๆ เครื่องในเครือข่ายได้ทันที เป็นต้น
7. การทำงานแบบกลุ่ม สามารถใช้ประโยชน์ของระบบเครือข่ายในการทำงานในแผนกหรือกลุ่มงานเดียวกันได้เป็นอย่างดี เช่น สามารถร่วมแก้ไขเอกสารตัวเดียวกันตามแผนงาน กล่าวคือในระบบงานเอกสารชนิดหนึ่งอาจจะต้องผ่านการแก้ไขหลายขั้นตอน ซึ่งจะทำให้คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องทำงานในขั้นตอนของตัวเองก่อนจะส่งไฟล์ข้อมูลของเอกสารนั้นไปให้เครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในเครือข่ายทำขั้นตอนต่อไป เป็นต้น
ขอขอบคูณข้อมูลและภาพจาก
https://docs.google.com/document/d/1V6uUuv-Ks0yb7WfIV_T2TyU-lVz-ndEe--YiaslRVic/edit# โดยครูโรงเรียน นวมินทราชินูทิศ บดินทรเดชา
www.computer-networking
https://th.wikipedia.org/
ขอขอบคูณข้อมูลและภาพจาก
https://docs.google.com/document/d/1V6uUuv-Ks0yb7WfIV_T2TyU-lVz-ndEe--YiaslRVic/edit# โดยครูโรงเรียน นวมินทราชินูทิศ บดินทรเดชา
www.computer-networking
https://th.wikipedia.org/
