บทที่ 7 Networks and Data Communications

The Uses of a Network Network หมายถึงวิธีการที่จะ Connect คอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้ทรัพยากรร่วมกัน มีลักษณะเป็น Simultaneous Access คือ ใน Network อนุญาตให้ผู้ใช้มากกว่า 1 คนสามารถ Access ข้อมูล โปรแกรม หรือทรัพยากรภายในเวลาเดียวกันได้ (โดยใช้วิธีที่เรียกว่า File Server, Network Server, หรือ Application Server) ทรัพยากรที่กล่าวถึงอาจหมายถึง Device เช่น Printer หรือ Hard Disk เป็นต้น

The Uses of a Network ในกรณีของการ Share Printer ข้อมูลที่ถูกส่งเข้า Printer จะถูกนำมาเก็บไว้ใน Spool ก่อนที่จะพิมพ์ Banner Page คือหน้าที่ใช้ระบุว่าไฟล์ที่พิมพ์มานั้นเป็นของใคร และเพื่อใช้แยกงานพิมพ์แต่ละชิ้น

The Uses of a Network ผู้ใช้ในระบบ Network สามารถที่จะส่ง E-mail ได้ ภายใน E-mail ปกติจะมีความสามารถในการ Attach File ได้ บาง Network มีเครื่องมือสำหรับการทำ Teleconferencing และ videoconferencing ทำให้การ Backup ข้อมูล Online ทำได้สะดวกมากขึ้น

How Networks are Structured LAN จะเชื่อมคอมพิวเตอร์ที่อยู่ใกล้ๆ กันเข้าด้วยกัน เช่นในตึกเดียวกัน เป็นต้น ข้อมูลเป็น LAN จะมีลักษณะเป็นกลุ่ม Bit ที่เรียกว่า Packet การติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ภายใน LAN จะอยู่บนกฎเดียวกันที่เรียกว่า Protocol

How Networks are Structured WAN เชื่อม LAN หลายๆ วงเข้าด้วยกัน โดยกระจัดกระจายในพื้นที่กว้างเช่นคนละจังหวัดเป็นต้น LAN จะเชื่อมต่อกับ LAN วงอื่นๆ โดยผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า Bridges, Router และ Gateway Node (Client) และ File server สามารถนำมาต่อเพื่อสร้างโครงสร้างแบบ File Server, Client/Server, และ Peer to Peer Network

Network Topologies for LANS ในระบบ Network, Node และ Server จะต้องต่อเข้าด้วยกัน (อาจเชื่อมกันด้วยสาย คลื่นแสง หรือคลื่นความถี่ เป็นต้น) ลักษณะทางกายภาพของการเชื่อมต่อนั้นเรียกว่า Topology LAN Topologies มีด้วย 3 ชนิดที่ใช้กันโดยทั่วไป Bus Star Ring

Bus Topology จะมีสาย Bus ที่เป็นสาย Main และจะมีสายย่อยที่เชื่อม Node เข้ากับสาย Main ข้อมูลที่ส่งอาจเกิด Collision ซึ่งหมายถึง Node 2 Node ส่งข้อมูลพร้อมกัน

Star Topology จะมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า Hub และ Node ทุก Node จะเชื่อมต่อเข้า Hub Hub จะตรวจสอบ Traffic ในระบบ Network และทำหน้าที่ป้องกัน Collision ถ้า Node ใด Node หนึ่งเสีย จะไม่กระทบกับ Node อื่นๆ

Ring Topology ทุก Node จะเชื่อมต่อกันโดยใช้สาย Cable เดียว ซึ่งจะเริ่มต้นและสิ้นสุดที่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกัน ไม่เกิด Collision ถ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งเสีย ทั้ง Network จะ Down

Network Media and Hardware สาย Network Cable ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันมี 3 ชนิดคือ Twisted-pair wire Coaxial cable Fiber-optic Cable

Twisted-pair wire ปัจจุบันจะเป็นสายทองแดง 4-8 เส้นพันกันเป็นเกลียว ปกติจะใช้ชนิดที่เรียกว่า UTP ซึ่งย่อมาจาก Unshielded twisted-pair Twisted-pair แบบที่มี Shield เรียกว่า STP มี Bandwidth ที่ต่ำ (ปัจจุบันมี Bandwidth ที่สูงขึ้นมากประมาณ 150 Mbps) นำมาใช้เป็นสายโทรศัพท์

Coaxial Cable อาจเรียกว่า Coax นำมาใช้เป็นสาย Cable TV ในสมัยก่อน Coaxial มีราคาแพงกว่า Twisted-pair และมี Bandwidth ที่สูงกว่าแต่เนื่องจากความนิยมของ UTP ทำให้ปัจจุบันเทคโนโลยีของ UTP ก้าวล้ำหน้ากว่า Coaxial และทำให้คนใช้ Coaxial น้อยลง แบ่งเป็นแบบ Thick และ Thin

Fiber-Optic Cable ส่งข้อมูลในรูปของสัญญาณแสง มี Bandwidth ที่สูงมาก ปกติจะมีความเร็วประมาณ 1300 Mbps ไม่มีปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวน ข้อเสียคือราคาแพง และติดตั้งยาก เนื่องจากไม่สามารถงอตามมุมเวลาเดินสายได้ อย่างไรก็ตามปัจจุบันราคาเริ่มถูกลง เริ่มมีแนวโน้มที่เปลี่ยนจาก UTP, Coaxial เป็น Fiber

Wireless Links เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีความยืดหยุ่นสูง ปกติจะส่งสัญญาณโดยใช้ Radio Signal หรือ Infrared Signal ปกติจะใช้ใน 4 ลักษณะ ส่งข้อมูลระหว่าง Node ใน LAN Laptops ที่ต่อกับ Cellular telephone Corporate WAN ที่อยู่ไม่ห่างกันมากนัก โดยใช้ Microwave เป็นตัวส่งสัญญาณ WAN ที่มีระยะห่างมาก โดยใช้ satellites

Network Interface Card, Network Protocols and Cabling Specifications คอมพิวเตอร์ที่อยู่ในระบบ Network จะต้องมี Network Interface Card (NIC) เพื่อที่จะทำให้ต่อเข้ากับระบบได้ การติดต่อสื่อสารระหว่าง Node ใน Network จะต้องใช้ Network Protocol ตัวเดียวกัน Network Protocol ก็คือภาษาที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารในระบบ Network ที่ใช้กันมากในปัจจุบันคือ TCP/IP, IPX/SPX, และ NetBEUI

Ethernet เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันมากที่สุด ในอดีตออกแบบมาสำหรับ Bus Topology กับสาย Coaxial แต่ปัจจุบันจะใช้กับ Star Topology กับสาย Twisted-pair การแก้ปัญหา Collision ของ Ethernet ใช้วิธีที่เรียกว่า CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) ปัจจุบัน Implement ในมาตรฐานที่เรียกว่า 10Base-T ซึ่งมีความเร็ว 10 Mbps

Fast Ethernet ใช้มาตรฐาน 100Base-T มีลักษณะเหมือนกับ Ethernet ทุกประการ (ทั้งในส่วนของ Media และ Topology) ยกเว้นส่วนของ NIC

Token Ring เป็นเทคโนโลยีของ IBM ข้อมูลจะถูกส่งในลักษณะที่เรียกว่า Token ซึ่งจะเก็บข้อมูลและตำแหน่งของ Node ที่ต้องการส่งข้อมูลไปให้ ข้อดีคือข้อมูลจะเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวและไม่ทำให้เกิด Collision และไม่จำเป็นต้องใช้ CSMA/CD Token Adapter มีราคาแพง มีความเร็วประมาณ 4-16 Mbps

ARCnet ARCnet (Attached Resource Computer network) จะมีโครงสร้าง Network ที่เป็นของตัวเองโดยใช้สื่อที่เป็นได้ทั้ง Twisted-pair และ Coaxial และ Topology แบบ Star ราคาถูก, มีความน่าเชื่อถือสูง และติดตั้งได้ง่าย ปัจจุบันมี Fast ARCnet ที่มีความเร็ว 100 Mbps และสามารถใช้สื่อที่เป็น Fiber-optic ได้

Network Software Software ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานภายในระบบ Network เรียกว่า Network Operating System (NOS) Netware (IntranetWare) สามารถทำงานได้บนระบบ Network ที่มีหลาย Topologies และบนระบบที่มีหลาย Platform เช่น Mac, PC, และ UNIX hosts

Network Software MS NT Server: มีลักษณะเป็น GUI ในระบบที่เป็นตระกูล Windows สามารถใช้ MS NT เป็น NOS ได้ และสามารถทำงานร่วมกับ NOS อื่นๆ ได้ Banyan VINES: ใช้ในระบบ Network ขนาดใหญ่เช่น US’ Marine Corps. เนื่องจากความสามารถในการเชื่อมต่อกับระบบ Network ที่มีหลาย Server AppleShare ใช้สำหรับ Network ที่ใช้เครื่อง Apple Artisoft LANtastic ใช้ในระบบ Network ขนาดเล็ก และมีโครงสร้างแบบ Peer-to-peer