รูปร่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จัดทำโดย เด็กชาย คณิศร อ้อยกลาง เลขที่ 36 ม.2/5 เสนอ อ.สายฝน เอกกันทา โรงเรียนจักรคำคณาทร จ.ลำพูน

บทเรียน ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เรื่อง รูปร่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ บทเรียน ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เรื่อง รูปร่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูล ที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย มีการเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่าง ๆ ตามความเหมาะสม เทคโนโลยีการออกแบบเชื่อมโยงนี้เรียกว่า รูปร่างเครือข่ายหรือโทโปโลยีเครือข่าย (network topology)

ปัญหาของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ของสถานีปลายทางหลาย ๆ สถานี คือ จำนวนสายที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างสถานีเพิ่มมากขึ้น และระบบการสลับสายเพื่อโยงข้อมูลถึงกันในการสื่อสารระหว่างสถานีนั้น ถ้ามีการเพิ่มสถานีมากขึ้นค่าใช้จ่ายในการเดินสายก็มากตามไปด้วย และในขณะที่สถานีหนึ่งสื่อสารกับสถานีหนึ่งก็จะถือครองการใช้สายเชื่อมโยง ระหว่างสถานีนั้น ทำให้การใช้สายเชื่อมโยงไม่เต็มประสิทธิภาพ จึงมีความพยายามที่จะหาลักษณะรูปร่างเครือข่าย ที่จะประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินสายเชื่อมโยง ง่ายต่อการติดตั้ง และมีประสิทธิภาพที่ดีต่อระบบ รูปร่างเครือข่ายงานที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายรูปแบบ แต่ละรูปแบบมีลักษณะการเชื่อมต่อแตกต่างกัน บางรูปแบบมีการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (point-to-point) และบางรูปแบบมีลักษณะการเชื่อมต่อแบบหลายจุด (multipoint) การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารสองเครื่อง โดยใช้สื่อกลางหรือช่องทางในการสื่อสารช่องทางเดียว เป็นการจองสายในการส่งข้อมูลระหว่างกันโดยไม่มีการใช้งานสื่อกลางนั้นร่วม กับอุปกรณ์ชิ้นอื่น ๆ การเชื่อมต่อลักษณะนี้เป็นการเชื่อมต่อที่ทำให้สิ้นเปลืองช่องทางการสื่อสาร

การเชื่อมต่อแบบหลายจุด เป็นการใช้งานช่องทางการสื่อสารเต็มประสิทธิภาพมากขึ้น โดยการเชื่อมต่อลักษณะนี้จะใช้ช่องทางการสื่อสารหนึ่งช่องทางเชื่อมต่อเข้า กับเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารหลายชิ้น โดยมีจุดเชื่อมแยกออกมาจากสายหลัก รูปร่างเครือข่ายมีหลายรูปแบบ เช่น เครือข่ายแบบดาว เครือข่ายแบบบัส เครือข่ายแบบวงแหวน และเครือข่ายแบบต้นไม้

เครือข่ายแบบดาว (star topology) เป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด โดยสถานีทุกสถานีในเครือข่ายจะต่อเข้ากับหน่วยสลับสายกลางแบบจุดต่อจุด การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วย สลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยง ระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน ข้อดีคือการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบกับ เครื่องอื่นในระบบเลย แต่ข้อเสียคือมี ค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสายสูงและถ้าคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางเสียระบบเครือข่ายจะ หยุดชะงักทั้งหมดทันที

เครือข่ายแบบบัส (bus topology) เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้องใช้ อุปกรณ์สลับสาย เป็นการเชื่อมต่อแบบหลายจุด สถานีทุกสถานีรวมทั้งอุปกรณ์ทุกชิ้น ในเครือข่ายจะเชื่อมต่อเข้ากับสายสื่อ สารหลักเพียงสายเดียว เรียกว่าแบ็กโบน (backbone) การจัดส่งข้อมูลลงบนบัสจึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ ผ่านสาย แบ็กโบนนี้ โดยการจัดส่งวิธีนี้ต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่ง ข้อมูลพร้อมกัน เพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณที่แตกต่างกัน ข้อดีที่ใช้สายน้อย และถ้ามีเครื่อง เสียก็ไม่มีผลอะไรต่อระบบโดยรวม ส่วนข้อเสียก็คือตรวจหาจุดที่เป็นปัญหาได้ยาก

เครือข่ายแบบวงแหวน (ring topology) เป็นลักษณะการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดเช่นเดียวกับแบบดาว โดยสถานีแต่ละสถานีจะต่อกับสถานีที่ อยู่ติดทั้งสองข้างของตนเอง และทุกสถานีมีเครื่องขยายสัญญาณของตัวเอง โดยจะมีการ เชื่อมโยงเครื่องขยายสัญญาณของแต่ละสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน สัญญาณข้อมูลจะส่งอยู่ใน วงแหวนแบบจุดต่อจุดไปในทิศทางเดียวกันจนถึงผู้รับ ภายในเวลาที่กำหนด โดยเครื่องขยาย สัญญาณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่อง คอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยาย สัญญาณตัวก่อนหน้า และส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสัญญาณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หาก ข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสัญญาณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น จึง ต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนหรือไม่ ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป อีกทั้ง สามารถตรวจสอบความผิดพลาดในการส่งด้วยโดยกรณีที่เครื่องรับปลายทาง ไม่ได้รับสัญญาณ ข้อมูลในเวลาที่กำหนด จะมีการแจ้งว่าเกิดความผิดพลาดในเครือข่ายได้ ข้อดีคือ ใช้สายเคเบิล น้อย และสามารถตัดเครื่องที่เสียออกจากระบบได้ ทำให้ไม่มีผลต่อระบบเครือข่าย ข้อเสียคือ หากมีเครื่องที่มีปัญหาอยู่ในระบบจะทำให้เครือข่ายไม่สามารถทำงาน ได้เลย และการเชื่อมต่อ เครื่องเข้าสู่เครือข่ายอาจต้องหยุดระบบทั้งหมดลงก่อน

เครือข่ายแบบต้นไม้ (tree topology) มีลักษณะการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดเช่นเดียวกับแบบดาว โดยมีสายนำสัญญาณแยก ออกไปเป็นแบบกิ่ง เครือข่ายแบบนี้จะเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มจะ ประกอบด้วยเครื่อง คอมพิวเตอร์ระดับต่างๆกันอยู่หลายเครื่องแล้วต่อกันเป็นชั้น ๆ ดู ราวกับแผนภาพองค์กร แต่ละกลุ่มจะมีโหนดแม่ละโหนดลูกในกลุ่มนั้นที่มีการ สัมพันธ์กัน การสื่อสารข้อมูลจะผ่านตัวกลางไปยังสถานีอื่นๆได้ทั้งหมด เพราะทุก สถานีจะอยู่บนทางเชื่อม และรับส่งข้อมูลเดียวกัน ดังนั้นในแต่ละกลุ่มจะส่งข้อมูลได้ ทีละสถานีโดยไม่ส่งพร้อมกัน