งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

งานนำเสนอกำลังจะดาวน์โหลด โปรดรอ

Network Topology 1 Data Communication and Network.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


งานนำเสนอเรื่อง: "Network Topology 1 Data Communication and Network."— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 Network Topology 1 Data Communication and Network

2 2 Line Configuration รูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์สื่อสาร ตั้งแต่สองตัวขึ้นไป ทำการเชื่อมต่อกันโดยผ่าน สื่อกลาง (Transmission Medium) ในการสื่อสาร ข้อมูล ซึ่งสื่อกลางนั้นอาจจะเป็นสื่อกลางที่เป็นแบบ สาย (Guided Media) หรือ สื่อกลางแบบไร้สาย (Unguided Media) ก็ได้ ลักษณะการเชื่อมต่อนั้นมีอยู่สองประเภทใหญ่ๆ คือ แบบ point-to-point (จุดต่อจุด) และ แบบ multipoint (หลายจุด)

3 3 Point-to-Point Line Configuration การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด คือการที่อุปกรณ์สื่อสาร หรือเครื่อง คอมพิวเตอร์แต่ละคู่ มีจุดเชื่อมต่อกันแน่นอน และใช้เฉพาะคู่ ของอุปกรณ์นั้นเท่านั้น ปริมาณหรืออัตราในการสื่อสารทั้งหมด ของจุดเชื่อมต่อนั้นใช้สำหรับคู่ของอุปกรณ์ สื่อกลางที่ใช้ อาจจะเป็นแบบสาย หรือแบบไร้สายก็ได้

4 4 Multipoint Line Configuration การเชื่อมต่อแบบหลายจุด เป็นการใช้สื่อกลางในการ สื่อสารร่วมกันของอุปกรณ์สื่อสาร หรือคอมพิวเตอร์ มากกว่าสองเครื่องขึ้นไป

5 5 Topology โครงสร้างการเชื่อมต่อกันของแต่ละโหนด (อุปกรณ์สื่อสาร หรือ คอมพิวเตอร์) ภายใน เครือข่าย Topology ของเครือข่ายเป็นรูปลักษณ์ทาง เรขาคณิตของความสัมพันธ์ในการสื่อสาร ข้อมูลของแต่ละโหนดในเครือข่าย ซึ่งสามารถ แบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท Mesh, Star, Tree, Bus และ Ring

6 6 Mesh Topology  การเชื่อมต่อแบบนี้ ทุกโหนดจะมีจุดเชื่อมต่อ (Link) โดยตรงไปยังโหนดอื่นๆทุกโหนดในเครือข่าย  ดังนั้นจำนวนของจุดเชื่อมต่อของเครือข่ายรูปแบบ Mesh ที่มีจำนวนโหนดอยู่ n โหนด คือ n(n-1) / 2 จุดเชื่อมต่อ  โหนดแต่ละตัวจะต้องมี port I/O ในการเชื่อมต่อ (n-1) port

7 7 ข้อดี ข้อเสีย ของ Mesh Topology มีข้อดีเหนือกว่ารูปแบบการเชื่อมต่อประเภทอื่นๆ อยู่ หลายอย่างๆ เช่น อัตราความเร็วในการส่งข้อมูล ความเชื่อถือได้ของระบบ, ง่ายต่อการตรวจสอบ ความผิดพลาด และ ข้อมูลมีความปลอดภัยและมี ความเป็นส่วนตัว ส่วนข้อเสีย คือจำนวนจุดที่ต้องใช้ในการเชื่อมต่อ และจำนวน Port I/O ของแต่ละโหนดมีจำนวนมาก (ตามสูตรข้างต้น) ถ้าในกรณีที่จำนวนโหนดมาก เช่น ถ้าจำนวนโหนดทั้งหมดในเครือข่ายมีอยู่ 100 โหนด จะต้องมีจำนวนจุดเชื่อมต่อถึง 4,950 เส้น เป็นต้น

8 8 Star Topology แต่ละโหนดจะทำการเชื่อมต่อโดยตรง กับศูนย์กลางการควบคุม หรือที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า Hub โหนดแต่ละโหนดไม่ได้ เชื่อมต่อกันโดยตรง การที่โหนดหนึ่งๆจะส่งข้อมูลไปที่โหนด อื่นๆทำได้โดยการส่งข้อมูลผ่าน Hub เท่านั้น วิธีการเชื่อมต่อแบบ Star นี้ทำให้ประหยัดจำนวนสายเชื่อมต่อ กว่าแบบ Mesh ได้มาก ในการเชื่อมต่อแบบนี้เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อแบบ Mesh ซึ่งถ้า จุดเชื่อมต่อใดเกิดความเสียหาย ก็จะเกิดปัญหาเฉพาะโหนดนั้น เท่านั้น ไม่มีผลกับระบบเครือข่ายโดยรวม อย่างไรก็ตาม ถ้า Hub เกิดความเสียหายระบบโดยรวมก็จะทำงานไม่ได้ทั้งหมด

9 9 Tree Topology

10 10 Tree Topology  การเชื่อมต่อแบบ Tree เป็นการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงมาจาก รูปแบบ Star ซึ่งแต่ละโหนดเชื่อมต่อกับ Hub ซึ่งมีอยู่สอง ประเภท คือ Active Hub และ Passive Hub  Hub ที่เป็นศูนย์กลางของโครงสร้างต้นไม้ทั้งหมด คือ Active Hub ซึ่งมี Repeater เป็นอุปกรณ์ช่วยในการถ่ายทอดสัญญาณให้ มีระยะทางเพิ่มมากขึ้น  Hub แบบ Passive จะเป็นตัวที่เชื่อมต่อกับโหนดโดยตรง ข้อดี และข้อเสียของรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ Tree นั้นคล้ายคลึงกับ แบบ Star อย่างไรก็ตามข้อดีที่เหนือกว่าคือ สามารถเชื่อมต่อ อุปกรณ์หรือโหนดได้มากกว่า และสามารถเชื่อมต่อกันได้ใน ระยะทางที่ไกลมากกว่า

11 11 Bus Topology  การเชื่อมต่อที่กล่าวมาแล้วข้างต้นทั้งสามแบบ (Mesh, Star, Tree) เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ จุดต่อจุด (point-to-point) ส่วนลักษณะการ เชื่อมต่อแบบ Bus นั้นใช้รูปแบบการเชื่อมต่อแบบ หลายจุดเข้าด้วยกัน (Multipoint)  ลักษณะการเชื่อมต่อแบบ Bus นี้จะมีสายเคเบิล เพียงเส้นเดียวที่ใช้เชื่อมต่อโนดทุกโหนดเข้า ด้วยกัน ทำหน้าที่เป็นเหมือนกับกระดูกสันหลัง (backbone) ให้กับเครือข่าย โหนดแต่ละโหนด เชื่อมต่อกันได้ผ่านทางสายเคเบิลส่วนกลางนี้

12 12

13 13 Bus Topology ลักษณะการเชื่อมต่อแบบ Bus ใช้ปริมาณสาย และ จำนวนจุดในการเชื่อมต่อน้อยกว่าแบบ Mesh, Star และ Tree สายเคเบิลที่ใช้เป็นสายเคเบิลกลางจะมีจุดปิดหัว ปิดท้าย (Cable Terminators) และแต่ละจุดเชื่อมต่อ (tap) ก็จะเป็นจุดที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างเคเบิลส่วนกลาง กับโหนดในเครือข่าย ข้อเสียของลักษณะการเชื่อมต่อแบบ Bus คือ ถ้าสาย เคเบิลกลางเสียหาย ก็จะทำให้ทั้งเครือข่ายทำงานไม่ได้ ทั้งระบบ การเพิ่มโหนดใหม่เข้าไปในเครือข่ายทำได้ยาก กว่าลักษณะการเชื่อมต่อสามแบบข้างต้น, และการส่ง ข้อมูลทำได้ช้ากว่าแบบอื่นเพราะต้องใช้เคเบิลกลาง ร่วมกัน

14 14 Ring Topology

15 15 Ring Topology ลักษณะการเชื่อมต่อแบบ Ring เป็นการเชื่อมต่อแบบ จุดต่อจุด (point-to-point) ประเภทหนึ่ง แต่เป็นการ เชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดที่ทำการเชื่อมต่อกับโหนดอื่นๆ สองโหนดเท่านั้น คือโหนดที่อยู่ก่อนหน้า และโหนดที่ อยู่ถัดไป การสื่อสารข้อมูลในเครือข่ายทำได้โดยการส่งข้อมูล ผ่านโหนดต่างๆในเครือข่ายในทิศทางเดียวจนกระทั่ง ถึงผู้รับ แต่ละโหนดใน Ring ทำหน้าที่เหมือนกับเป็น Repeater คือเมื่อข้อมูลที่ได้รับเข้ามา เป็นข้อมูลของ โหนดอื่น ก็จะทำถ่ายทอดการส่งข้อมูลนั้นผ่านออกไป ยังโหนดถัดไป

16 16 เครือข่ายแบบ Ring นั้นง่ายต่อการติดตั้งและการแก้ไข เปลี่ยนแปลงทำได้ง่าย การเพิ่มโหนดเข้าไปใหม่ทำได้ โดยการเปลี่ยนแปลงการเชื่อมต่อเพียงสองจุด อีกทั้ง ยังมีการใช้จำนวนเส้นทางในการเชื่อมต่อน้อย ข้อมูลในเครือข่ายแบบ Ring เคลื่อนที่ในทิศทาง เดียว ทำให้ระยะเวลาในการส่งข้อมูลถึงแม้ว่าโหนดที่ อยู่ใกล้เคียงกันก็อาจจะใช้เวลานานได้ (ถ้าโหนดที่จะ ส่งข้อมูลให้เป็นโหนดก่อนหน้า) เพราะข้อมูลต้องส่ง ต่อไปจนกระทั่งเกือบครบรอบ อีกทั้งในกรณีที่จำนวน โหนดมีมากทำให้เวลาที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูลนานขึ้น ด้วย

17 17 Hybrid Topology การเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายนั้น ไม่จำเป็นต้องมี ลักษณะการเชื่อมต่อแบบใดแบบหนึ่งทั้งหมด แต่ อาจใช้ลักษณะของเครือข่ายหลายๆประเภทมา รวมกันอยู่ในเครือข่ายเดียวกันได้

18 18 LAN ตามมาตรฐาน IEEE 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ซึ่งเป็นองค์กรที่ได้สร้างมาตรฐานสากลทางด้าน วิศวกรรมไฟฟ้า และคอมพิวเตอร์ ได้กำหนดมาตรฐาน สำหรับ การเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เรียกว่า IEEE 802 ซึ่ง มาตรฐานนี้อธิบายถึงเครือข่ายทั้งแบบ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), แบบโท เคนบัส(Token Bus) และ แบบโทเคนริง (Token Ring) ซึ่ง เป็น LAN ทีมีการใช้งานกันแพร่หลาย LAN ทั้งสามประเภทนี้ แตกต่างกันในระดับชั้น Physical และระดับชั้นย่อย MAC แต่ เนื้อหาในระดับชั้นบนของ Data Link จะเหมือนกัน ซึ่งทำให้ การควบคุมการส่งข้อมูลระหว่างปลายทางทั้งสอง ตลอดจน การติดต่อกับระดับชั้น Network อยู่ในรูปแบบเดียวกัน

19 19 IEEE 802

20 20 IEEE Ethernet (1) มาตรฐาน IEEE เริ่มมาจากบริษัท Xerox ได้ สร้างระบบเครือข่ายเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ 100 เครื่อง ในบริษัท โดยมีความยาวของเครือข่ายได้ถึง 1 กิโลเมตร และมีอัตราในการส่งข้อมูลถึง 2.94 Mbps ระบบนี้เรียกว่า อีเทอร์เน็ต (Ethernet) ต่อมาบริษัท Xerox, DEC และ Intel ได้ร่วมกัน พัฒนามาตรฐานอีเทอร์เน็ตซึ่งมีอัตราส่งข้อมูล 10 Mbps ซึ่งมาตรฐานนี้เป็นพื้นฐานของ IEEE 802.3

21 21 IEEE Ethernet (2) สำหรับมาตรฐาน จะอธิบายถึง LAN ทั้งหมดที่ ใช้หลักการของ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) ที่มี อัตราการส่งข้อมูลตั้งแต่ 1 ถึง 100 Mbps และใช้ สายส่งชนิดต่างๆ นอกจากนี้มาตรฐาน IEEE และอีเทอร์เน็ตยังมีบางส่วนของส่วนหัวของข้อมูล (Header) แตกต่างกันบ้าง (ฟิลด์ความยาวของ IEEE ถูกใช้บ่งบอกชนิดของ Packet ในมาตรฐาน อีเทอร์เน็ต) ดังนั้นจะเห็นได้ว่ามาตรฐาน IEEE จะอธิบายถึง LAN ที่ใช้วิธีส่งข้อมูลแบบ CSMA/CD ส่วนอีเทอร์เน็ตนั้นจะหมายถึงผลิตภัณฑ์ ชนิดหนึ่งของแลนแบบ IEEE 802.3

22 22 IEEE Ethernet (3) LAN แบบนี้ส่งข้อมูลโดยใช้หลักการคล้ายๆกับการ สนทนาระหว่างบุคคลหลายคน หากใครต้องการพูดก็ สามารถพูดออกมาได้ในจังหวะที่ไม่มีคนอื่นพูด(เงียบ) แต่ก็อาจเป็นไปได้ที่บุคคล 2 คนจะพูดออกมาพร้อมๆ กัน ทำให้เกิดการชนกันของเสียงพูด เมื่อเป็นเช่นนั้น ทั้งสองคนจะต้องหยุดพูดทันที แล้วรอจังหวะที่จะพูด ใหม่อีกครั้ง ซึ่งหากใครพูดก่อนก็จะสามารถพูดได้ และบุคคลอื่นๆจะต้องฟังอย่างเดียว

23 23 IEEE Ethernet (4) วิธีการรับส่งข้อมูลของแลน IEEE ซึ่งเป็นแบบ CSMA/CD ก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน คือโหนดใดที่ ต้องการส่งข้อมูลลงในสื่อกลางการส่งข้อมูล จะ ตรวจสอบดูสัญญาณในสื่อกลาง ถ้าหากสื่อกลางในการ ส่งข้อมูลว่างก็จะทำการส่งข้อมูลได้ทันที แต่หากโนด ตั้งแต่ 2 โนดขึ้นไปส่งข้อมูลลงไปในสื่อกลางพร้อมๆกัน สัญญาณข้อมูลจะเกิดการชนกันขึ้น ทุกๆสถานีจะต้อง หยุดการส่งข้อมูลแล้วรอเวลา ซึ่งช่วงเวลาของการรอ แต่ละครั้งจะทำการสุ่มขึ้นมา (Random Time) หลังจากหมดเวลารอแล้วก็จะทำการตรวจสอบสัญญาณ ในสื่อกลางเพื่อส่งข้อมูลลงไปใหม่อีก

24 24 Collision Detection (1) เมื่อเกิดการชนกันของสัญญาณข้อมูลแล้ว เวลาจะถูก แบ่งออกเป็นช่องๆ (slots) แต่ละช่องมีช่วงเวลา 51.2 ไมโครวินาที (นั่นคือเวลาสถานีที่ส่งข้อมูลรู้ว่า เกิดการชนกันของข้อมูลหรือไม่ สำหรับความยาว ของแลน 2,500 เมตร อัตราการส่งข้อมูล 10 Mbps) หลังจากการชนกันครั้งแรก แต่ละสถานีจะสร้าง ตัวเลขสุ่ม (Random) ที่มีค่า 0 หรือ 1 (เลขสุ่ม 2^1 ค่า) สถานีที่ได้ค่า 0 จะส่งข้อมูลออกไปในช่องเวลา 0 และสถานีที่ได้ค่า 1 จะส่งข้อมูลในช่องเวลาที่ 1 หากสองสถานีได้ค่าเลขสุ่มเดียวกันและส่งข้อมูล ภายในช่องเวลาเดียวกัน จะเกิดการชนกันอีกครั้ง

25 25 Collision Detection (2) หลังจากการชนกันครั้งที่ 2 แต่ละสถานีจะสร้าง ตัวเลขสุ่มที่มีค่า 0,1,2, หรือ 3 (นั่นคือเลขสุ่ม 2^2 ค่า) แล้วส่งข้อมูลภายในช่องเวลาของตนเอง หากชนกันอีกก็จะสร้างเลขสุ่มจำนวน 2^3 ค่า กล่าวคือหลังจากการชนกัน i ครั้ง แต่ละสถานีก็จะมี การสร้างเลขสุ่มตั้งแต่ค่า 0 ถึง 2^i-1 ค่า และสถานี ก็จะส่งข้อมูลภายในช่องเวลาของตนเอง กระบวนการ ในการแก้ไขการชนกันของข้อมูลแบบนี้เรียกว่า Binary Exponential Back off ซึ่งจะเห็นได้ว่า กระบวนการนี้ทำให้โอกาสในการที่จะเกิดการชนกัน ของข้อมูลมีน้อยลง เมื่อจำนวนครั้งของการชนกัน ของข้อมูลมากขึ้น

26 26

27 27

28 28 ชนิดสายเคเบิลความยาว ของ Segmen t จำนวน โหนดต่อ Segment ข้อดี 10Base5Thick Coaxial 500 เมตร 100 ใช้เป็น Backbone ของเครือข่าย 10Base2Thick Coaxial 200 เมตร 30 เป็นระบบที่ถูกที่สุด 10BaseTTwiste d Pair 100 เมตร 1,024 ง่ายต่อการดูแล รักษา 10BaseFFiber Optic 2,000 เมตร 1,024 เชื่อมโยงเครือข่าย ระหว่างตึก ตารางแสดงเคเบิลชนิดต่างๆที่ใช้กันทั่วไปของ IEEE802.3

29 29 Ethernet Segments

30 30 1 0BASE2

31 31 10BASET

32 32 Fast Ethernet เนื่องจากในปัจจุบันมัลติมีเดียได้มีการใช้งานกันมาก จึงมีความ ต้องการเครือข่ายความเร็วสูงในการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้า ด้วยกัน กลุ่มคณะทำงานของ IEEE จึงตัดสินใจที่จะปรับปรุง มาตรฐาน ให้สามารถ รับส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงขึ้น ซึ่ง กลายเป็นมาตรฐานที่เรียกว่า 802.3u ซึ่งเรียกกันโดยทั่วไปว่า Fast Ethernet Fast Ethernet อีเทอร์เน็ตรูปแบบหนึ่งที่มีความเร็วสูงถึง 100 Mbps รูปแบบของเฟรมข้อมูล หรือการควบคุมการชนกันของ ข้อมูลไม่มีการเปลี่ยนแปลงไปจากอีเทอร์เน็ตปกติ เพียงแต่ลด เวลาการส่งข้อมูลของแต่ละบิตจาก 100 นาโนวินาที เป็น 10 นาโนวินาที จึงทำให้อัตราการส่งข้อมูลสูงขึ้น 10 เท่าจาก เดิม

33 33 Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet เป็นเครือข่ายที่มีอัตรา การส่งข้อมูลความเร็วสูงถึง 1000 Mbps หรือ 1 Gbps โดยที่มีการปรับปรุงเปลี่ยนการ เข้ารหัสข้อมูล และกระบวนการในการส่งบิต ข้อมูล ผ่านทางสายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) แทนที่การใช้สายบิดเกลียวคู่ (Twisted Pair)

34 34 LAN แบบ IEEE แลนแบบโทเคนบัส ซึ่งถูกกำหนดเป็นมาตรฐาน IEEE เป็นวิธีหนึ่งที่แก้ปัญหาซึ่ง ไม่สามารถ รับประกันได้ว่าในขณะเวลาที่ต้องการส่งข้อมูลนั้น สถานีจะสามารถรับส่งข้อมูลได้หรือไม่ แลนแบบโทเคนบัส นั้นจะมีสายเคเบิลที่เป็นตัวกลาง ซึ่งโหนดต่างๆต่อเข้านั้น มักจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง แบบ Bus แต่ในการทำงานจริง โหนดเหล่านั้นจะ ประกอบเป็นวงแหวนทางตรรกะ (Logical Ring) โหนดแต่ละตัวจะรู้ที่อยู่ (Address) ของสถานีที่อยู่ ทางซ้าย และทางขวาของตัวเอง

35 35 LAN แบบ IEEE เมื่อวงแหวนถูกสร้างขึ้นแล้ว โทเคน(Token) ก็จะถูกส่งกันไปตามวงแหวนนี้ โนดที่ต้องการ ที่จะส่งข้อมูลต้องรอให้ตนเองมีสิทธิที่จะส่ง ข้อมูลโดยการที่มี Token อยู่ ดังนั้นจึงไม่เกิด การชนกันของสัญญาณ เนื่องจากในเวลาใด เวลาหนึ่งจะมีผู้ที่มีสิทธิส่งข้อมูล (มี Token อยู่) อยู่เพียงโหนดเดียวเท่านั้น

36 36 LAN แบบ IEEE แลน แบบ IEEE หรือ แลนแบบ Token Ring โนดแต่ละโหนด เชื่อมโยงเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน ซึ่งแตกต่างจาก Ethernet (802.3) และ Token Bus (802.4) ที่ทำงานโดยสัญญาณข้อมูลที่ส่งลงไปใน สายจะถูกแพร่ไปสายส่วนกลาง ซึ่งข้อมูลจะรับได้ โดยทุกๆโนดที่เชื่อมต่ออยู่ แต่สำหรับแลนแบบ นั้นจะเป็นลักษณะที่เมื่อ สัญญาณซึ่งเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว ผ่านโนด ต่างๆระหว่างผู้ส่งไปยังผู้รับ

37 37 LAN แบบ IEEE การทำงานของโทเคนริงนั้น ปกติจะมีโทเคนถูกส่งวิ่งไปรอบวง แหวนในทิศทางเดียว เมื่อโนดใดต้องการส่งข้อมูล ก็จะจับเอาโทเคน ซึ่งผ่านเข้า มาแล้วส่งเฟรมข้อมูลลงไปในวงแหวน เนื่องจากการไหลของข้อมูลเป็นไปในทิศทางเดียว ดังนั้นข้อมูล ที่ถูกส่งออกไปเมื่อถึงโหนดปลายทาง ข้อมูลจะถูกตรวจสอบ ความถูกต้อง แล้วจะตอบกลับไปว่าได้รับข้อมูลเข้ามาแล้ว ถูกต้องหรือไม่ จากนั้นก็ส่งข้อมูลรวมทั้งผลการตรวจสอบวนกลับยังโหนดผู้ส่ง เพื่อให้ผู้ส่งทราบว่าการส่งข้อมูลเรียบร้อยหรือไม่ ถ้าโหนดที่มีโท เคนอยู่และทำการส่งข้อมูลออกไปเรียบร้อยแล้ว ก็จะทำการ ปล่อยโทเคนให้วิ่งในวงแหวนต่อไป โหนดอื่นที่ต้องการจะส่ง ข้อมูลต้องรอจนกระทั่งสามารถจับเอาโทเคนมาไว้ได้จึงจะ สามารถเริ่มส่งข้อมูลออกไปได้

38 38 A ส่งข้อมูล ถึง C Token Ring


ดาวน์โหลด ppt Network Topology 1 Data Communication and Network.

งานนำเสนอที่คล้ายกัน


Ads by Google