ระบบเครือข่ายการสื่อสาร (Data Communication Topology

การจัดรูปโครงสร้างของอุปกรณ์สื่อสารเพื่อจัดตั้งเป็นระบบเครือข่ายสามารถกระทำได้หลายแบบดังนี้

1. ระบบเครือข่ายที่แบ่งประเภทโดยพิจารณาจากการจัดโครงสร้างอุปกรณ์เป็นหลัก เรียกว่า การจัดรูปทรงระบบเครือข่าย (Topology) ได้แก่ ระบบเครือข่ายแบบดาว แบบบัส และแบบวงแหวน เป็นต้น

2. ระบบเครือข่ายตามขนาดทางกายภาพของระยะทางในการส่งข้อมูลเป็นหลัก ได้แก่ เครือข่ายเฉพาะบริเวณ (LAN) เครือข่ายในเขตเมือง (MAN) เครือข่ายวงกว้าง (WAN) และเครือข่ายสหภาค (Internetwork)

3. ระบบเครือข่ายที่พิจารณาจากขอบเขตการใช้งานขององค์กร เช่น เครือข่ายอินทราเนต (Intranet) เครือข่ายเอ็กซ์ทราเนต( Extranet) และเครือข่ายสากล (Internet)

การจัดรูปทรงระบบเครือข่าย (Topology)

วิธีการอธิบายระบบเครือข่ายแบบหนึ่งคือการพิจารณาจากรูปทรงของระบบเครือข่ายดังรูปที่ 2.13 , 2.14 และ 2.15 คือระบบเครือข่ายแบบดาว แบบบัส และแบบวงแหวน ตามลำดับ

ระบบเครือข่ายแบบดาว (Star Topology)

ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง เรียกว่า โฮสต์ (Host) หรือ เซิฟเวอร์ (Server) ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นแลอุปกรณ์ที่เหลือ ระบบนี้เหมาะกับการประมวลผลที่ศูนย์กลางและส่วนหนึ่งทำการประมวลผลที่เครื่องผู้ใช้ (Client or Work Station) ระบบนี้มีจุดอ่อนอยู่ที่เครื่อง Host คือ การสื่อสารทั้งหมดจะต้องถูกส่งผ่านเครื่อง Host ระบบจะล้มเหลวทันทีถ้าเครื่อง Host หยุด



ภาพที่ 2.11 : เครือข่ายแบบดาว ( star

ข้อดี

- การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำ ได้ง่าย หากมีเครื่องใดเกิดความเสียหาย ก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และศูนย์ กลางสามารถตัดเครื่องที่เสียหายนั้นออกจากการสื่อสาร ในเครือข่ายได้เลย โดยไม่มีผลกระทบกับระบบเครือข่าย

ข้อเสีย

- เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น เครื่องศูนย์กลาง หรือตัว HUB เอง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในเครื่องอื่น ๆ ทุกเครื่อง การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้ง จะต้องเกี่ยวเนื่องกับเครื่องอื่นๆ

ระบบเครือข่ายแบบบัส (Bus Toplogy)

เป็นระบบเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ทั้งหมดด้วยสายสื่อสารเพียงเส้นเดียว อาจใช้สายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเซียล หรือสายใยแก้วนำแสงก็ได้ สัญญาณที่ถูกส่งออกมาจากอุปกรณ์ตัวใดก็ตามจะเป็นลักษณะการกระจายข่าว (Broadcasting) โดยไม่มีอุปกรณ์ตัวใดเป็นตัวควบคุมระบบเลย แต่อาศัยซอฟท์แวร์ที่ติดตั้งในอุปกรณ์แต่ละตัวทำหน้าที่ควบคุมการสื่อสาร ในระบบบัสนี้จะมีอุปกรณ์เพียงตัวเดียวที่สามารถส่งสัญญาณออกมา อุปกรณ์ตัวอื่นที่ต้องการส่งสัญญาณจะต้องหยุดรอจนกว่าในระบบจะไม่มีผู้ใดส่งสัญญาณออกมาจึงจะส่งสัญญาณของตนออกมาได้ ถ้าหากส่งออกมาพร้อมกันจะเกิดปัญหาสัญญาณชนกัน (Collision) ทำให้สัญญาณเกิดความเสียหายใช้การไม่ได้ และระบบนี้จะมีประสิทธิภาพต่ำถ้ามีอุปกรณ์เชื่อมต่อกันเป็นจำนวนมาก



ภาพที่ 2.12 : เครือข่ายแบบบัส ( Bus )

ข้อดี

- ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายสัญญาณมากนัก สามารถขยายระบบได้ง่าย เสียค่าใช้จ่ายน้อย ซึ่งถือว่าระบบบัสนี้เป็นแบบโทโปโลยีที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดมา ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เหตุผลอย่างหนึ่งก็คือสามารถติดตั้งระบบ ดูแลรักษา และติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมได้ง่าย ไม่ต้องใช้เทคนิคที่ยุ่งยากซับซ้อนมากนัก

ข้อเสีย

- อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมี สัญญาณขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องบางเครื่อง หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย

- การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยาก เนื่องจากขณะใดขณะหนึ่ง จะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้น ที่สามารถส่งข้อความ ออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์ค ซึ่งจะทำให้ระบบช้า


ระบบเครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology)

ระบบเครือข่ายวงแหวนจะมีลักษณะคล้ายเครือข่ายบัสที่เอาปลายมาต่อกัน โดยไม่มีอุปกรณ์ใดเป็นตัวควบคุมการสื่อสารของระบบเลย และข้อมูลในวงแหวนจะเดินไปในทิศทางเดียวกันเสมอ




ภาพที่ 2.13 : ภาพระบบเครือข่ายแบบวงแหวน ( Ring )

ข้อดี

- ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้หลาย ๆ เครื่องพร้อม ๆ กัน โดยกำหนดตำแหน่งปลายทางเหล่านั้นลงในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล Repeaterของแต่ละเครื่องจะทำการตรวจสอบเองว่า ข้อมูลที่ส่งมาให้นั้น เป็นตนเองหรือไม่

- การส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายแบบ RING จะเป็นไปในทิศทางเดียวจากเครื่องสู่เครื่อง จึงไม่มีการชนกันของสัญญาณ ข้อมูลที่ส่งออกไป

- คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน

ข้อเสีย

- ถ้ามีเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังเครื่องต่อ ๆ ไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้งเครือข่าย หยุดชะงักได้

- ขณะที่ข้อมูลถูกส่งผ่านแต่ละเครื่อง เวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการที่ทุก ๆ Repeater จะต้องทำการตรวจสอบตำแหน่งปลายทางของข้อมูลนั้น ๆ ทุก ข้อมูลที่ส่งผ่านมาถึง


โทโปโลยีแบบ MESH

เป็นรูปแบบที่ถือว่า สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย คือเครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายนี้ ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงมิค่อยมีคนนิยมมากนัก




ข้อดี
1. การมีเส้นทางสำรอง
2. ประยุกต์ใช้แบบนี้บางส่วน

ข้อเสีย
1. ใช้สายสัญญาณมาก
2. ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น
3. มีการใช้งานน้อย
4. เชื่อมต่อหลายจุด




ระบบเครือข่ายตามขนาดทางกายภาพของระยะทางในการส่งข้อมูล

ระบบเครือข่ายในลักษณะนี้ ได้ให้คำจำกัดความจากตำแหน่งที่ตั้งและขอบเขตวงกว้างของการใช้งาน ซึ่งแบ่งได้หลายอาณาเขต

1. เครือข่ายเฉพาะบริเวณ (Local Area Networks) หรือเครือข่ายระบบแลน (LAN)

2. เครือข่ายในเขตเมือง (Metropolitan Area Networks) หรือเครือข่ายระบบแมน (MAN)

3. เครือข่ายวงกว้าง (Wide Area Networks) หรือเครือข่ายแวน (WAN)

เครือข่ายเฉพาะบริเวณ (LAN)

มีขอบเขตการทำงานแคบ มักอยู่ในอาคาร ออฟฟิศ สำนักงาน หรือหลายอาคารที่อยู่ติดกัน ไม่เกิน 2,000 ฟุต ระบบ LAN ได้รับความนิยมมากในการเชื่อมต่ออุปกรณ์สำนักงานเข้าด้วยกัน โดยมีสายนำสัญญาณการสื่อสารที่เป็นของตนเอง โดยใช้ Topology แบบบัส หรือวงแหวนและมีช่องสื่อสารที่กว้าง เพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์สำนักงาน อุปกรณ์ระบบแสดงผล พิมพ์งาน และการรับส่งข้อมูลข่าวสารในสำนักงานทำงานร่วมกันได้

ถ้าหากการใช้งานในบางจุดของสำนักงานไม่สามารถเดินสายเคเบิลได้ หรือมีข้อจำกัดด้านการติดตั้งและลงทุนเช่น การต่อสาย LAN ข้ามตึก หรือระหว่างชั้นสำนักงาน ก็สามารถประยุกต์ใช้ระบบ LAN ไร้สาย ตามที่กล่าวไปแล้วได้ รูปที่ 2.17 แสดงถึงการต่อวง LAN วงหนึ่งในลักษณะ Ring มักมีเครื่องคอมพิวเตอร์ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็น Host หรือ เซิฟเวอร์ (Server) ซึ่งคล้ายกับบรรณารักษ์ คอยจัดเก็บโปรแกรมและฐานข้อมูล และควบคุมการเข้าใช้ของ User แต่ละคน เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็น Server นี้มักมีหน่วยความจำใหญ่และมีหน่วยประมวลผลที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าพี



ภาพที่ 2.14 : ระบบเครือข่ายแบบแลน ( LAN Networks )

ความสามารถในการทำงานของระบบแลนถูกกำหนดโดย ระบบปฏิบัติการเครือข่าย (Network Operating System ; NOS ) ที่ติดตั้งอยู่ที่เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องหรืออาจอยู่ที่เครื่อง Server เพียงเครื่องเดียว ระบบปฏิบัติการจะทำหน้าที่ในการ กำหนดเส้นทางการเดินทางของข้อมูลในเครือข่ายและจัดการบริหารการสื่อสารตลอดจนควบคุมการใช้งานทรัพยากรทั้งหมดในเครือข่าย ตัวอย่างซอฟท์แวร์ที่นิยมใช้ ได้แก่ Novell Netware , Microsoft Windows 2000 Server , IBM’s OS/2 Warp Server เป็นต้น ซึ่งซอฟท์แวร์ประยุกต์ที่ใช้บนระบบเครือข่าย LAN ในปัจจุบันมักนิยมทำงานในแบบ ผู้ให้บริการและผู้ใช้บริการ (Client / Server System) โดยที่เครื่องผู้ให้บริการจะเป็นผู้จัดเตรียมข้อมูลและโปรแกรมให้ผู้ใช้บริการ

ระบบเครือข่ายในเขตเมือง (MAN)

โดยพื้นฐานแล้วระบบเครือข่ายในเขตเมือง (Metropolitan Area Network) มีลักษณะคล้ายกับระบบ LAN แต่มีอาณาเขตที่ไกลกว่าในระดับเขตเมืองเดียวกัน หรือหลายเมืองที่อยู่ติดกันก็ได้ ซึ่งอาจเป็นการให้บริการของเอกชนหรือรัฐก็ได้ เป็นการบริการเฉพาะหน่วยงาน มีขีดความสามารถในการให้บริการทั้งรับและส่งข้อมูล ทั้งภาพและเสียง เช่นการให้บริการระบบโทรทัศน์ทางสาย (Cable TV)

ระบบเครือข่ายวงกว้าง (WAN)

เป็นระบบที่มีขอบเขตการใช้งานกว้างกว่า ไกลกว่าระบบแลน ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นระบบที่ไร้ขอบเขตแล้ว เช่นระบบการสื่อสารข้อมูลผ่านดาวเทียมของสถานีโทรทัศน์ต่างๆ แต่การที่จะเชื่อมต่อเครือข่ายที่มีระยะห่างกันมากๆให้เป็นเครือข่ายเดียวกันทั้งหมดนั้นจำเป็นต้องอาศัยเครือข่ายสาธารณะ (Public Networks) ที่ให้บริการการสื่อสาร โดยเชื่อมต่อผ่านโมเด็ม ผ่าน เครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ (Public Switching Telephone Network ; PSTN) ซึ่งมีทั้งลักษณะต่อโมเด็มแบบที่ต้องมีการติดต่อก่อน (Dial-up) หรือต่อตายตัวแบบสายเช่า (Lease Line)

ระบบเครือข่ายที่พิจารณาจากขอบเขตการใช้งานขององค์กร

ระบบอินทราเนต (Intranet) ในปัจจุบันบางองค์กรได้จำลองลักษณะของอินเตอร์เนตมาเป็นเครือข่ายภายในและใช้งานโดยบุคคลากรของบริษัท ผู้คนในบริษัทจะทำการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีประโยชน์ต่อกันในองค์กรเฉพาะเครือข่ายของบริษัทตนเท่านั้น ไม่เกี่ยวข้องใดๆกับองค์กรอื่นภายนอก ทั้งที่อยู่ในสำนักงานเดียวกันหรือต่างสาขาก็ได้ หรือจะอยู่คนละภูมิประเทศก็ได้ สามารถสื่อสารกัน (Interfacing) ได้โดยการใช้ Web Browser เขียนเป็น Home Pages เหมือนอินเตอร์เนตโดยทั่วไป ด้วยกราฟฟิก ภาพ ข้อความ เสียง และมี Function ต่างๆ เช่น Web-board การ Log-in การเปิดหน้าต่าง Browser ด้วยวิธีการคลิ๊กทีละ Page นำเสนอข้อมูลที่สวยงาม ง่ายต่อการเข้าใจ มีระบบจดหมายอีเลกทรอนิกส์ มี Account ให้พนักงานแต่ละคนใช้ส่วนตัว มีระบบโต้ตอบและสนทนาได้อัตโนมัติ ตัวอย่างของระบบอินทราเนต ที่นิยมใช้กันมาก ได้แก่ ระบบซอฟท์แวร์ Lotus-Note ของบริษัท IBM

ข้อดีของอินทราเนตที่องค์กรต่างๆนิยมใช้เพราะ เป็นส่วนตัว (Privacy) ในระดับองค์กร คาวมเร็วในการส่งผ่านข้อมูลที่จำเป็นเฉพาะองค์กร การป้องกันการรั่วไหลของความลับองค์กร แต่ในขณะเดียวกันระบบอินทราเนตสามารถเชื่อมต่อกับระบบอินเตอร์เนตภายนอกได้ทันที เพราะอาศัย Protocol มาตรฐาน TCP/IP เหมือนกัน




แหล่งที่มา

http://www.yupparaj.ac.th/RoomNet2545/activity7/topology.htm
http://regelearning.payap.ac.th/docu/mk380/f2.4.6.htm


คำถามท้ายเรื่อง

1. ระบบที่ใช้สายเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ทั้งหมดด้วยสายสื่อสารเพียงเส้นเดียว คือระบบใด

ก. Bus Topology
ข. Ring Topology
ค. Mash Topology
ง. Star Topology

2. การสื่อสารข้อมูลทั้งหมดจะต้องถูกส่งผ่านเครื่อง Host ระบบจะล้มเหลวทันทีถ้าเครื่อง Host หยุดทำงาน คือการทำงานของระบบใด

ก. Bus Topology
ข. Ring Topology
ค. Mash Topology
ง. Star Topology

3.ถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์ใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังเครื่องต่อ ๆ ไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้งเครือข่าย หยุดชะงักได้ คือการทำงานของระบบการสื่อสารแบบใด

ก. Bus Topology
ข. Ring Topology
ค. Mash Topology
ง. Star Topology

4.ข้อใดคือข้อเสียของโทโปโลยีแบบ MESH

ก. เสียค่าใช้จ่ายมาก
ข. เมื่อCom.เครื่องหนึ่งส่งข้อมูล จะส่งไปยังCom.เครื่องถัดไป
ค. ถ้าคอมตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหาระบบจะรวนไปหมด
ง. สัญญาณไฟฟ้ารบกวนได้ง่าย

5. topology คืออะไร

ก. ลักษณะการดำเนินงานของ ADMIN
ข. ลักษณะทางกายภาพภายในของระบบ
ค. ลักษณะทางกายภาพภายนอกของระบบ
ง. ลักษณะการดำเนินงานของ Server


เฉลย

1. ก. Bus Topology
2. ง. Star Topology
3. ข. Ring Topology
4. ก. เสียค่าใช้จ่ายมาก
5. ค. ลักษณะทางกายภาพภายนอกของระบบ