เครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องมาเชื่อมต่อกันเพื่อวัตถุประสงค์คือ
เพื่อให้ผู้ใช้สามารถติดต่อสื่อสารกัน
เพื่อให้ใช้ทรัพยากรร่วมกัน
เพื่อใช้ข้อมูลหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกัน
ประเภทของระบบเครือข่าย
โดยแบ่งตามลักษณะการติดตั้งทางภูมิศาสตร์ แบ่งได้เป็น
1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : Lan)
เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้บริเวณเฉพาะที่เช่น ภายในอาคารเดียวกัน หรือภายในบิรเวณเดียวกัน ระบบแลนจะช่วยให้มีการติดต่อกันได้สะดวก ช่วยลดต้นทุน ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ร่วมกัน และใช้ข้อมูลร่วมกันได้อย่างคุ้มค่า
2. เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : Man)
เป็นเครือข่ายขนาดกลางใช้ภายในเมืองหรือจังหวัด ตัวอย่างเช่น เคเบิลทีวี
3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network : Wan)
เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ ติดตั้งใช้งานบริเวณกว้างมีสถานีหรือจุดเชื่อมมากมาย และใช้สื่อกลางหลายชนิด เช่น ไมโครเวฟ ดาวเทียม
4. เครือข่ายระหว่างประเทศ (International Network)
เป็นเครือข่ายที่ใช้ติดต่อระหว่างประเทศ โดยใช้สายเคเบิล หรือดาวเทียม

รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายการเชื่อมต่อเครือข่ายมีอยู่ด้วยกันหลายลักษณะ แต่ลักษณะที่นิยมใช้นั้นมีอยู่ด้วยกัน 4 ลักษณะ ได้แก่ แบบดาว (StarNetwork) นั้นจะเป็นลักษณะของการต่อเครือข่ายที่ Work station แต่ละตัวต่อรวมเข้าสู่ศูนย์กลางสวิตซ์ เพื่อสลับตำแหน่งของเส้นทางของข้อมูลใด ๆ ในระบบ ดังนั้นใน โทโปโลยี แบบดาว คอมพิวเตอร์จะติดต่อกันได้ใน 1 ครั้ง ต่อ 1 คู่สถานีเท่านั้น เมื่อสถานีใดต้องการส่งข้องมูลมันจะส่งข้อมูลไปยังศูนย์กลางสวิทซ์ก่อน เพื่อบอกให้ศูนย์กลาง สวิตซ์มันสลับตำแหน่งของคู่สถานีไปยังสถานีที่ต้องการติดต่อด้วย ดังนั้นข้อมูลจึงไม่เกิดการชนกันเอง ทำให้การสื่อสารได้รวดเร็วเมื่อสถานีใดสถานีหนึ่งเสีย ทั้งระบบจึงยังคงใช้งานได้ ในการค้นหาข้อบกพร่องจุดเสียต่างๆ จึงหาได้ง่ายตามไปด้วย แต่ก็มีข้อเสียที่ว่าต้องใช้งบประมาณสูงในการติดตั้งครั้งแรก
ลักษณะการเชื่อมต่อจะเป็นดังรูป
ข้อดี
ติดตั้งและดูแลง่าย
แม้ว่าสายที่เชื่อมต่อไปยังบางโหลดจะขาด โหลดที่เหลืออยู่ก็ยังจะสามารถทำงานได้ ทำให้ระบบเน็ตเวิร์กยังคงสามารถทำงานได้เป็นปกติ
การมี Central node อยู่ตรงกลางเป็นตัวเชื่อมระบบ ถ้าระบบเกิดทำงานบกพร่องเสียหาย ทำให้เรารู้ได้ทันทีว่าจะไปแก้ปัญหาที่ใด
ข้อเสีย
เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น central node และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในสถานีงาน
การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับโหลดอื่นๆ ทั้งระบบ
เครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางมีราคาแพง แบบ วงแหวน (Ring Network)

ได้ถูกออกแบบให้ใช้ Media Access Units (MAU) ต่อรวมกันแบบเรียงลำดับเป็นวงแหวน แล้วจึงต่อ คอมพิวเตอร์ (PC) ที่เป็น Workstation หรือ Server เข้ากับ MAU ใน MAU 1 ตัวจะสามารถต่อออกไปได้ถึง 8 สถานี เมื่อสถานีถัดไปนั้นรับรู้ว่าต้องรับข้อมูล แล้วมันจึงส่งข้อมูลกลับ เป็นการตอบรับ เมื่อสถานีที่จะส่งข้อมูลได้รัยสัญญาณตอบรับ แล้วมันจึงส่งข้อมูลครั้งแรก แล้วมันจะลบข้อมูลออกจากระบบ เพื่อให้ได้ใช้ข้อมูลอื่นๆ ต่อไป ดังนั้นทุกสถานีบน โทโปโลยี วงแหวนจะได้ทำงานทั้งหมดซึ่งจะคอยเป็นผู้รับและผู้ส่งแล้วยังเป็นรีพีทเตอร์ในตัวอีกด้วย ข้อมูลที่ผ่านไปแต่ละสถานี นั้น ข้อมูลที่เป็นตำแหน่งที่อยู่ตรงกับ สถานีใด สถานีนั้นจะรับข้อมูลเก็บไว้ แต่มันจะไม่ลบข้อมูลออกจากระบบ มันยังคงส่งข้อมูลต่อไป ดังนั้นผู้ส่งข้อมูลครั้งแรกเท่านั้นที่จะเป็นผู้ลบข้อมูลออกจากระบบ ครั้นเมื่อสถานีส่ง TOKEN มาถามสถานีถัดไปแล้วแต่กลับไม่ได้รับคำตอบ สถานีส่ง TOKEN จะทวนซ้ำข้อมูลเป็นครั้งที่สอง ถ้ายังคงไม่ได้รับคำตอบ จึงส่งข้อมูลออกไปได้ เหตุการณ์ดังกล่าวนี้ เป็นอีกแนวทางหนึ่งในการแก้ปัญหาที่ไม่ให้ระบบหยุดชะงักการทำงานลงของระบบ เนื่องจากสถานีหนึ่งเกิดการเสียหาย หรือชำรุด ระบบจึงยังคงสามารถทำงานต่อไปได้
ข้อดี
ใช้เคเบิลและเนื้อที่ในการติดตั้งน้อย
คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน
ข้อเสีย
หากโหลดใดโหลดหนึ่งเกิดปัญหาขึ้นจะค้นหาได้ยากว่าต้นเหตุอยู่ที่ไหน และวงแหวนจะขาดออก แบบบัส (BusNetwork) เป็นลักษณะของการนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อ เป็นระบบเครือข่าย ด้วยสายเคเบิลยาวต่อเนื่องกันไปเรื่อย ๆ โดยมีคอนเน็คเตอร์ในการเชื่อมต่อ โดยลักษณะของการส่งหรือรับข้อมูล จะเป็นการส่งข้อมูล ทีละเครื่องในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ เท่านั้นจากนั้นเครื่องปลายทาง ก็จะส่งสัญญาณข้อมูลกลับมา และในการเชื่อมต่อในระบบ Bus นี้จะต้องมี T-Connector ที่เป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อ และมี Terminator เป็นอุปกรณ์ปิดปลายสายสัญญาณ ของทั้งระบบ ซึ่ง Terminaltor จะคอยเป็นตัวดูดซับสัญญาณไม่ให้มีการไหลกับไป กวนกับระบบสัญญาณอื่นในสาย ซึ่งโดยทั่วไป จะมีค่าความต้านทานประมาณ 50 โอห์ม บางครั้งถ้าไม่มี Terminator เราสามารถให้ตัว R ทั่วไปที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็คทรอนิคส์ขนาด 50 โอห์มแทนได้เหมือนกัน
ข้อดี
ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิลมากนัก
สามารถขยายระบบได้ง่าย
เสียค่าใช้จ่ายน้อย
ข้อเสีย
อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีการขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย
การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยากเนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ก ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้

แบบผสม (Hybrid Network)
เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ผสมผสานระหว่างรูปแบบต่างๆ หลายๆ แบบเข้าด้วยกัน คือจะมีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ย่อย หลายๆ เครือข่ายเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการทำงานเครือข่ายบริเวณกว้าง เครือข่ายแบบนี้จะเชื่อมต่อเครือข่ายเล็ก-ใหญ่หลากหลายเผ่า พันธ์
เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเดียว ซึ่งเครือข่ายที่ถูกเชื่อมต่ออาจจะอยู่ห่างกันคนละจังหวัด หรือ อาจจะอยู่คนละประเทศก็เป็นได้

การเข้าถึงระยะไกล
คุณสมบัติเด่นอย่างหนึ่งของเครือข่ายแบบผสมก็คือ ผู้ใช้สามารถเชื่อม ต่อกับเครือข่ายจากระยะไกลเช่น อยู่ที่
บ้าน หรือ อยู่ภาคสนามได้ ในการ เชื่อมต่อก็จะได้คอมพิวเตอร์สั่งโมเด็มหมุนสัญญาณให้วิ่งผ่านสาย โทรศัพท์ไปเชื่อมต่อกับเครือข่ายหลังจากการเชื่อมต่อผู้ใช้สามารถเข้าไปเรียกใช้ข้อมูลได้เสมือนกับว่ากำลังใช้เครือข่ายที่บริษัท การบริหารเครือข่าย เนื่องจากเครือข่ายผสมเป็นการผสมผสานเครือข่ายหลายแบบเข้าด้วย กัน ซึ่งแต่ละเครือข่ายก็มีรายละเอียดทางเทคนิคแตกต่างกันไป ดังนั้น การบริหารเครือข่ายก็อาจจะยากกว่าเครือข่ายแบบอื่น ๆด้วยเหตุนี้ บริษัทที่มีเครือข่ายผสมขนาดใหญ่ของตัวเองก็มักจะตั้งแผนก ที่ทำหน้าที่ดูแลและบริหารเครือข่ายนี้โดยเฉพาะ ค่าใช้จ่าย
โดยปกติเครือข่ายแบบผสมจะมีราคาแพงกว่าเครือข่ายแบบต่างๆ เพราะ เครือข่ายแบบนี้เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ และมีความซับซ้อนสูง นอกจาก นี้ยังต้องมีการลงทุนเกี่ยวกับระบบรักษาความปลอดภัยมากกว่า เครือข่ายอื่นอีกด้วย เนื่องจากเป็นการเชื่อมต่อระยะไกล อุปกรณ์ที่ใช้การสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์
โมเด็ม (Modem)
ฮับ หรือ รีพีทเตอร์ (Hub, Repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทวน และขยายสัญญาณ เพื่อส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่น ให้ได้ระยะทางที่ยาวไกลขึ้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลก่อนและหลัง การรับ-ส่ง และไม่มีการใช้ซอฟท์แวร์ใดๆ มาเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ชนิดนี้ การติดตั้งจึงทำได้ง่าย ข้อเสียคือ ความเร็วในการส่งข้อมูล จะเฉลี่ยลดลงเท่ากันทุกเครื่อง เมื่อมีคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อมากขึ้น
สวิทช์ หรือ บริดจ์ (Switch, Bridge) เป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อ เครือข่ายท้องถิ่น หรือ แลน (LAN) ประเภท
เดียวกัน ใช้โปรโตคอลเดียวกัน สองวงเข้าด้วยกัน เช่น ใช้เชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตแลน (Ethernet LAN) หรือ โทเคนริงก์แลน (Token Ring LAN) ทั้งนี้ สวิทช์ หรือ บริดจ์ จะมีความสามารถในการเชื่อมต่อ ฮาร์ดแวร์ และตรวจสอบข้อผิดพลาด ของการส่งข้อมูลได้ด้วย ความเร็วในการส่งข้อมูล ก็มิได้ลดลง และติดตั้งง่าย
เร้าเตอร์ (Router) เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานคล้าย สวิทช์ แต่จะสามารถเชื่อมต่อ ระบบที่ใช้สื่อ หรือสายสัญญาณ
ต่างชนิด กันได้ เช่น เชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตแลน (Ethernet LAN) ที่ส่งข้อมูลแบบ ยูทีพี (UTP: Unshield Twisted Pair) เข้ากับ อีเธอร์เน็ตอีกเครือข่าย แต่ใช้สายแบบโคแอ็กเชียล (Coaxial cable) ได้ นอกจากนี้ยังช่วยเลือก หรือกำหนดเส้นทางที่จะส่งข้อมูลผ่าน และแปลงข้อมูลให้เหมาะสมกับการนำส่ง แน่นอนว่าการติดตั้งย่อมยุ่งยากมากขึ้น
เกทเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงสุด ในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยไม่มีขีดจำกัด ทั้งระหว่างเครือข่ายต่างระบบ หรือแม้กระทั่งโปรโตคอล จะแตกต่างกันออกไป เกทเวย์ จะแปลงโปรโตคอล ให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่ต่างชนิดกัน จัดเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพง และติดตั้งใช้งานยุ่งยาก เกตเวย์บางตัว จะรวมคุณสมบัติในการเป็น เร้าเตอร์ ด้วยในตัว หรือแม้กระทั่ง อาจรวมเอาฟังก์ชั่นการทำงาน ด้านการรักษาความปลอดภัย ที่เรียกว่า ไฟร์วอลล์ (Firewall) เข้าไว้ด้วย