หนวยท 4
ระบบเครอขายคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ
วตถประสงค (Objectives)
นกศกษาสามารถบอกองคประกอบของระบบเครอขายคอมพวเตอรได
นกศกษาสามารถจ าแนกประเภทของระบบเครอขายคอมพวเตอรได
นกศกษาสามารถบอกประโยชนของระบบเครอขายคอมพวเตอรได
นกศกษาสามารถอธบายโทโปโลยระบบเครอขายคอมพวเตอรได
นกศกษาสามารถบอกอปกรณทใชในระบบเครอขายคอมพวเตอรได
นกศกษาสามารถประยกตใชการสอสารขอมลในองคกร
ระบบเครอขายคอมพวเตอร (Computer Network)
การเชอมตอคอมพวเตอรตงแต 2 เครองขนไปเขาดวยกนดวยสาย
เคเบล หรอสออนๆ ท าใหคอมพวเตอรสามารถรบสงขอมลแกกนและกนได
การเชอมตอระหวางเครองคอมพวเตอรหลายๆ เครองเขากบเครอง
คอมพวเตอรขนาดใหญทเปนศนยกลาง เราเรยกคอมพวเตอรทเปนศนยกลาง
นวา โฮสต (Host) และเรยกคอมพวเตอรขนาดเลกทเขามาเชอมตอวา
ไคลเอนต (Client)
ประเภทของเครองคอมพวเตอรในระบบเครอขาย
แบงออกตามหนาทการท างานได 2 กลม ดงนเครองแมขาย (Server) ท าหนาทใหบรการตางๆ บนเครอขาย เชน
ไฟลเซรฟเวอร (File Server)เวบเซรฟเวอร (Web Server) บรการโปรโตคอล HTTPพรอกซเซรฟเวอร (Proxy Server)เมลเซรฟเวอร (Mail Server) บรการโปรโตคอล POP3, SMTPอนเทอรเนตเซรฟเวอร (Internet Server)พรนทเซรฟเวอร (Print Server)ดเอนเอสเซรฟเวอร (DNS Server)
เครองลกขาย (Client หรอ Workstation) ท าหนาทใชบรการจากเครองอนๆ บนเครอขายไคลเอนท/เวรคสเตชน (Client หรอ Workstation) เปนคอมพวเตอรทเชอมตอกบเครอขายงานสวนใหญจะถกประมวลผลท ไคลเอนท/เวรคสเตชน แตสามารถเรยกใชบรการจากเครองแมขาย (Server) ไดตามตองการ
เทอรมนล (Terminal) ประกอบดวยจอภาพ แปนพมพ และอปกรณอน แตไมมหนวยประมวลผล
ประเภทของเครอขาย
แบงตามขนาดทางกายภาพของเครอขายเปนเกณฑระบบเครอขายระดบทองถน (Local Area Network : LAN)ระบบเครอขายระดบเมอง (Metropolitan Area Network : MAN) เครอขายบรเวณกวาง (Wide Area Network : WAN)
แบงตามลกษณะหนาทการท างานCentralized Network เปนระบบทมเครองหลกเพยงเครองเดยวประมวลผลClient/Server Network เปนระบบแลนทตองม Server กบ WorkstationPeer-to-Peer Network เปนระบบทคอมพวเตอรทกเครองมสถานะเทาเทยมกนหมด
แบงตามระดบความปลอดภยของขอมลเปนเกณฑ อนเทอรเนต (Internet) ใชโปรโตคอล TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) อนทราเนต (Intranet) หรอเครอขายสวนบคคล มบรการเหมอนกบอนเทอรเนตแตจ ากด
สทธการใชงานภายในองคกรหรอใชสวนตว เอกสทราเนต (Extranet) หรอเครอขายรวม
เครอขายระยะใกล (Local Area Network : LAN)
เปนการตอเชอมคอมพวเตอรหรอ
อปกรณตอพวงหลายๆ เครองเขา
ดวยกน ในพนทใกลกน เชนในบานหรอ
ในอาคารส านกงาน
คอมพวเตอรเหลานจะท างานและใช
ทรพยากรรวมกน
ถาเครอขายเกดขดของ กยงคงใชงาน
เครอง PC ไดตามปกต
เครอขายระดบเมอง (Manipulation Area Network: MAN)
เปนเครอขายทมขนาดอยระหวาง LAN และ WANเปนการเชอมตอเครอขาย LAN หลายๆ เครอขายภายในเมองใหญหรอระหวาง
เมองใกลกน
เครอขายระยะไกล (Wide Area Network : WAN)
เปนเครอขายทมการเชอมโยงกนเปน
บรเวณกวาง
การเชอมโยงนนอาจใชสายโทรศพท
สายเคเบล เสนใยน าแสง หรอ
ดาวเทยม กได
เครอขายระยะไกลทนยมใชกนทวโลก
คอ ระบบเครอขายอนเตอรเนต
การเชอมสายโทรศพทในเครอขาย WAN
แบบเชาสาย (Leased Line)
เปนการเชอมตอระหวางผรบและผสงโดยตรง
ผานการเชาสายจากองคการโทรศพท
สามารถสงขอมลไดทกเวลาตามทตองการ
การสงขอมลท าไดเรวกวาแบบหมนหมายเลข
แบบหมนหมายเลข (Dial Access)
เปนการขอใชสายโทรศพทธรรมดา
เมอใดทตองการใชสายโทรศพทกใชวธขอตอสายโทรศพท
แบบเดยวกบการใชโทรศพท
ตองตอผานระบบโทรศพทและแผงควบคมโทรศพทซงกอให
เกดสญญาณรบกวนมาก
การสงขอมลเกดความผดพลาดไดงาย
ประเภทเครอขายแบบ WAN
เครอขายสวนตว (Private Network)
เปนเครอขายทมการใชงานเฉพาะองคกรทเปนเจาของเครอขาย
การเชอมตอใชชองทางการสอสารขอมลสาธารณะ
มจดเดนในเรองการรกษาความลบของขอมล
กรณทไมไดสงขอมลตลอดเวลา จะเสยคาใชจายสงมากเมอ
เทยบกบการสงขอมลผานเครอขายสาธารณะ
เครอขายสาธารณะ (Public Data Network)
เปนแวนซงองคกรทไดรบสมปทานท าการจดตงขน
ใหบคคลทวๆไปทไมตองการวางเครอขายเองสามารถแบงกน
เชาใชงานได
Centralized Network
❑ เปนระบบทมเครองหลก (host) เพยงตวเดยวท าหนาทประมวลผล❑ มเครองเทอรมนลมาเชอมตอ❑ เครองคอมพวเตอรทเปนเซรฟเวอรจ าเปนตองมประสทธภาพสง❑ เปนรปแบบการเชอมตอยคแรก แตปจจบนไมคอยเปนทนยม
Client/Server Networks
➢ เครองคอมพวเตอรหนงเครองหรอมากกวาท าหนาทเปนเครองเซรฟเวอร
➢ เครองไคลเอนตสามารถเขาถง (ใชบรการ) ทรพยากรตางๆ บนเครองเซรฟเวอรได
ขอด มประสทธภาพสง ระบบความปลอดภยด ม
ความนาเชอถอสง เหมาะส าหรบระบบเครอขายขนาดใหญ
ขอเสย คาใชจายสง การตดตงท าไดยาก ซบซอน เครองเซรฟเวอรสวนมากจะไมไดใชงาน
ทวๆไป แตจะตงไว คอยใหบรการเครองอนๆโดยไมมผใชงานได
Peer-to-Peer Networking
เปนเครอขายอยางงายทม เครองคอมพวเตอรเชอมตอกนนอยกวา 10 เครอง
แตละเครองมองวามความสามารถเทาเทยมกน (สทธเทากน)
เหมาะส าหรบระบบขนาดเลกและมงานบนเครอขายไมมาก
ขอด ประหยดคาใชจาย การตดตงท าไดงาย ใชงานไดทกเครอง ไมตองมเครองทใช
ท าเซรฟเวอร ขอเสย
ระบบความปลอดภยไมด ความนาเชอถอนอย
ประสทธภาพต า
Internet, Intranet and Extranet
❑ อนเทอรเนต (Internet):o เปนระบบเครอขายสาธารณะทสามารถเชอมโยงเขาดวยกนทวโลกดวย TCP/IP
• อนทราเนต (Intranet) : o เปนระบบเครอขายทใชภายในองคกร ทใชพนฐานอนเทอรเนตและ WWW
• เอกซทราเนต (Extranet) : o เปนอนเทอรเนตทใชภายในองคกร ยอมใหภายนอกองคกรสามารถเขามาใชงานไดแตตองไดรบ
อนญาต (authorized)
Internet, Intranet, and Extranet
InternetPublic infrastructure
IntranetThe organization's private networks
FirewallHardware or software placed between an
organization’s internal network and external
network
ExtranetPrivate intranets extended to
authorized users outside company
สถาปตยกรรมของระบบเครอขาย (Topology)
แบบวงแหวน (Ring Topology) แบบบส (Bus Topology) แบบดาว (Star Topology)
แบบวงแหวน (Ring Topology)
เชอมตอคอมพวเตอรตงแต 2 ถงกวา 100 เครองภายในเครอขายเดยวกน
คอมพวเตอรเครองท 1 จะตอไปทเครองท 2,3… จนถงเครอง สดทายแลวตอเขากบเครองท 1
ขอมลจะถกสงตอกนไปรอบๆ วงแหวนในทศทางเดยว
ขอด ใชสายเคเบลนอย มประสทธภาพสง แมวา
การจราจรของขอมลในเครอขายจะมาก
ขอเสย ถามเครองทมปญหา หรอมการเชอมตอเครอง
ใหมเครอขายอาจตองหยดระบบกอนชวคราว การตรวจหาปญหาไดยาก
แบบบส (Bus Topology)
เชอมตอคอมพวเตอรตงแต 2 ถงหลายสบเครอง ขอมลจะถกสงผานไปมาระหวางแตละเครองตลอดเวลา โดยไมตองผานทศนยกลาง ความเรวในการถายทอดขอมลชากวาแบบวงแหวน ถาเครองเพมมากขนท าใหการท างานชาลง
ขอด ใชสายเคเบลนอย และรปแบบการ
วางสายงายทสด ขอเสย
ตรวจหาจดทเปนปญหาไดยากมาก ระบบจะมประสทธภาพลดลง ถาม
การจราจรของขอมลสง
แบบดาว (Star Topology)
ทกอปกรณจะเชอมเขากบอปกรณทเปนศนยกลาง (Hub หรอ switch)
ขอมลทสงทงหมดจากคอมพวเตอรเครองหนงไปยงเครองคอมพวเตอรเครองอนๆ จะผาน hub หรอ switch เสมอ
ขอด ขยายระบบสามารถท าไดงายและไมกระทบกบเครองอน เปลยนรปแบบการวางสายไดงาย ตรวจสอบจดทเปนปญหาไดงาย
ขอเสย ถาอปกรณรวมสายสญญาช ารดท าใหระบบเครอขายหยดชะงกทงหมด มคาใชจายเกยวกบสายและอปกรณ
รวมสญญาณสง
องคประกอบพนฐานของการสอสารขอมล ผสงขาวสาร (Sender) ไดแกอปกรณ DTE, DCE ผรบขาวสาร (Receiver) ไดแกอปกรณ DTE, DCE สอกลาง (Medium) โปรโตคอล (Protocol) และซอฟตแวร (Software) ขาวสาร (Message) เชน เสยง (Voice), ขอมล (Data), ขอความ (Text), ภาพ
(Image)
ทศทางขอมล
ผสง ผรบ
สอกลาง
มาตรฐานในการสงขอมล
หลกการส าคญเพอใหอปกรณสอสารตาง ๆ สอสารกนไดอยางอตโนมต
องคกร ISO จงก าหนดมาตรฐาน OSI (Open System
Interconnection Model) เพอใหการสอสารเปนมาตรฐานเดยวกน
มาตรฐานในการสงขอมล (ตอ)
มาตรฐานในการสงขอมล (ตอ)
การแบงกลมยอยในการท างานภายใน OSI Model
➢ กลม 1: Network Support Layers
ระดบชนทสนบสนนงานดานเครอขาย โดยจะเกยวของกบการเคลอนยายขอมลจากจดหนงไปยงอกจดหนง ประกอบดวย (1) Physical Layer, (2)
Data Link Layer และ (3) Network Layer
➢ กลม 2: Transport Layers
เปนระดบชนทมการควบคม และการนตถงขอมลทท าการสงจะถงปลายทางไดอยางถกตอง ประกอบดวย (4) Transport Layer
➢ กลม 3: User Support Layers
เปนระดบชนในการน าขอมลมาผานกระบวนการเพอแสดงผล หรอน าไปใชงานในลกษณะตางๆ ประกอบดวย (5) Session Layer, (6)
Presentation Layer, (7) Application Layer
OSI Model
Physical Layerเปนระดบต าสด (Layer 1) ซงจะเกยวของกบตวกลางทใชในการสงขอมล และรปแบบของสญญาณทใชสงขอมลระหวางกน
OSI Model
Data link Layer
เปนระดบทใชรบสงขอมล โดยมการจดรปแบบขอมลในลกษณะทเรยกวา Frame โดยมสวนควบคมตางๆ เพมเตม เพอใหการสงขอมล เกดความถกตองและครบถวน เชน มการท า Flow
Control และ Error Control เปนตน
OSI Model
Data link Layer
เปนระดบทใชรบสงขอมล โดยมการจดรปแบบขอมลในลกษณะทเรยกวา Frame โดยมสวนควบคมตางๆ เพมเตม เพอใหการสงขอมล เกดความถกตองและครบถวน เชน มการท า Flow
Control และ Error Control เปนตน
OSI Model
Network Layer
เปนระดบทใชก าหนดทศทาง การสงขอมลโดยมการจดรปแบบของขอมลเรยกวา แพกเกต (Packet)
ซงภายใน Packet แตละตวจะมขอมลก าหนดทศทางการไหลของขอมลเพอสงใหถงปลายทาง ตวอยางอปกรณทท างานใน Layer น เชน Router เปนตน
หนาทความรบผดชอบของ Network
Layer➢ ก าหนดต าแหนง Logical Address
(หมายเลข IP)
➢ ก าหนดและเลอกเสนทางการสงขอมล (Routing)
OSI Model
Transport Layer➢ เปนระดบทมการรบขอมลจาก Upper
Layer แลวน ามาจดแบงเปน Segments เพอสงใหกบ Network Layer ท าการสงตอ โดยในชนนจะมการควบคมเกยวกบการจดสง การรวบรวมหรอการประกอบรวมขอมล การดกจบขอผดพลาด และการแกไขขอผดพลาด
หนาทความรบผดชอบของ Transport
Layer
▪ ก าหนด Port Address เพอใหสามารถสอสารกบโปรแกรมหลายๆ โปรแกรมไดในเวลาเดยวกน
Protocol Port
HTTP 80
FTP 20 and 21
SMTP 25
POP3 110
Telnet 23
WHOIS 43
Finger 79
OSI Model
Session Layer➢ ท าหนาทในการสรางการเชอมตอ และจดการแตละการเชอมตอระหวาง
โปรแกรมตนทางกบโปรแกรมปลายทาง รวมถงยกเลกการเชอมตอนนดวย ➢ ควบคม “จงหวะ” ในการรบสงขอมลของคอมพวเตอรทงสองดาน ทรบสง
แลกเปลยนขอมลกนใหมความสอดคลองกน (Synchronization) และก าหนดวธทใชในการรบสงขอมล
OSI Model
Presentation Layer
❑ ท าหนาทในการน าเสนอขอมล (แปลงขอมล) ใหอยในรปแบบทสามารถแลกเปลยนกนไดระหวางโปรแกรมตนทางกบปลายทาง
❑ มการเขารหสขอมล (Encrypts) และถอดรหสขอมล (Decode)
L7 data
To application layer
L6 data
From session layer
Presentatio
n layerDecoded, decrypted and
decompressed dataH6
L7 data
From application layer
L6 data
Presentatio
n layerEncoded, Encrypted
and Compressed dataH6
To session layer
OSI Model
➢ Application Layer
เปนระดบบนสดทใกลชดกบผใชมากทสด ซงจะเกยวของกบโปรแกรมตางๆ ทผใช ใชงานเพอตดตอสอสาร เชน FTP, Email, Internet Browser เปนตน
ทศทางในการสอสารขอมล (Transmission Direction)
แบบทศทางเดยว (Simplex) เชน จอภาพ CRT เชอมตอกบโฮส
แบบกงทางค (Half Duplex) เชน วทยสอสาร, กระบวนการปรบตว
ของโมเดม (Modem Turnaround Time)
ทศทางในการสอสารขอมล (Transmission Direction)
แบบทางค (Full Duplex) เชน โมเดมทไดรบมาตรฐาน CCITT v.32
และ CCITT v.34, ระบบโทรศพท (เปนไดทงแบบกงทางคและแบบทางค)
สญญาณทใชในระบบสอสารขอมล
สญญาณแบบดจทล
สญญาณแบบอนาลอก
สญญาณแบบดจทลสญญาณแบบอนาลอก
ประเภทของการสงสญญาณขอมล
การสอสารแบบขนาน
(Parallel Transmission)
การสอสารแบบอนกรม
(Serial Transmission)
สอกลางในการสงสญญาณ
แบงไดเปน 2 ประเภทสอน าขอมลแบบมสาย
สอน าขอมลแบบไรสาย
ชนดของสอกลางแบบมสาย
สอกลางส าหรบการถายโอนขอมล
➢ ลวด สายเคเบล และวสดทจบตองไดอนๆ ทใชเพอสงสญญาณของการสอสาร
ชนดของสอกลางทางกายภาพ(2) สายคบดเกลยว (Twisted Pair Cable)
ประกอบดวยสายทองแดง 2 เสนขนไปบดกนเปนเกลยว หมดวยฉนวน
ใชหวตอเชอมแบบ RJ-45
แบงออกเปน 2 ประเภท คอ
- STP (แบบหนา)- UTP (แบบบาง)
ชนดของสอกลางทางกายภาพ(3) สายโคแอกเชยล (Coaxial Cable)
เปนสายสญญาณทคลายกบสายอากาศทว
มลวดทองแดงอยตรงกลาง
มชนของตวเหนยวน าหมอย 2 ชน และคนดวยฉนวนหนา
ใช T-Connector เปนตวกลางในการเชอมตอระหวางเครอง
แบงออกเปน 2 ประเภท คอ
- สายแบบบาง (Thinnet)
- สายแบบหนา (Thicknet)
ชนดของสอกลางทางกายภาพ(4) สายไฟเบอรออปตก (Fiber Optic Cable)
มใยแกวหรอพลาสตกอยตรงกลางของสาย
ใชใยแกวอกชนดหนงเปนตวหม และใชฉนวนหมอกชน
มความปลอดภยสง (มความไวตอสงรบกวนนอย)
มการตดตงและบ ารงรกษายาก
ราคาแพง
ชนดของสอกลางไรสาย
What is wireless transmission media?➢ ใชเมอไมสะดวกในการตดตงสอกลางแบบใชสายหรอสอกลางแบบใชสายใชไมได➢ รวมถง Bluetooth และ IrDA
ชนดของสอกลางไรสาย(2)
What are broadcast radio and cellular radio?
➢ Broadcast radioสญญาณวทยแบบกระจายในระยะไกลและระยะสน
➢ Cellular radioคอรปแบบของการใชสญญาณวทยแบบกระจายส าหรบการสอสารของอปกรณเคลอนท
ชนดของสอกลางไรสาย(3)
ไมโครเวฟ (Microwave)
เปนการรบ-สงสญญาณจากสถานหนงไปยงอกสถานหนง
นยมใชในกรณทการตดตงสายเคเบลท า
ไดไมสะดวก
เปนคลนทมยานความถสง (2-10GHz)
จานรบ-สงสญญาณมเสนผาศนยกลางประมาณ 10 ฟต
แตละสถานครอบคลมพ นทประมาณ 30
ไมลหรอ 30-50 กม.
ชนดของสอกลางไรสาย(4) ดาวเทยม (Satellite)
ขยายและทบทวนสญญาณขอมล
รบและสงสญญาณจาก สถานพ นโลกกบ
ดาวเทยม
ดาวเทยมจะหมนไปตาม การหมนของ
โลก
การสงสญญาณขอมล ข นไปหาดาวเทยม
เรยกวา “Uplink”
การสงสญญาณขอมลกลบ มาสพ นโลก
เรยกวา “Downlink”
อปกรณการสอสารขอมล
มลตเพลกซเซอร (Multiplexer) หรอ มก (MUX) รวมสญญาณ (Multiplex)
แยกสญญาณ (Demultiplex)
อปกรณการสอสารขอมล (2)
คอนเซนเตรเตอร (Concentrator)
เปนมลตเพลกเซอรทมคณภาพสง
เกบขอมลเพอสงตอ (store and forward)
บบอดขอมล (compress)
อปกรณการสอสารขอมล (3)
ฟรอนทเอนโปรเซสเซอร (Front-end-Processor)
ท าหนาทเหมอนกบคอนเซนเตรเตอร
เชอมตอระหวางโฮสกบสายสอสารหรออปกรณ
ใชส าหรบแบงเบาภาระการท างานของเครองคอมพวเตอรหลก (Host)
อปกรณการสอสารขอมล (4) ฮบ (Hub)
ท าหนาทเชอมสายสญญาณจากหลายๆจดเขา
เปนจดเดยว
นยมใชในเครอขาย LAN รนใหมๆ
แบงออกเปน 2 ประเภท คอ
- Passive Hub- Active Hub
อปกรณการสอสารขอมล (5)
เกตเวย (Gateway)
อปกรณแปลงขอมลระหวางเครอขายทแตกตางกน (โปรโตคอล,
สถาปตยกรรม)
ท างานท Transport Layer ข นไป
อปกรณการสอสารขอมล (6) บรดจ (Bridge)
ท าหนาทเชอมเครอขายแลน 2 เครอขายเขาดวยกน
เปนไดทงฮารดแวรและซอฟตแวร
ท างานท Data Link Layer
อปกรณการสอสารขอมล (7) เราทเตอร (Router)
เชอมเครอขายหลาย ๆ เครอขายเขาดวยกน
คนหาเสนทางในการสงแพกเกต
มการสลบชองทางในการสงขอมล (packet
Switching)
ท างานแบบเกบไวแลวสงตอ (store and
forward)
ท างานท Network Layer
อปกรณการสอสารขอมล (8)
สวตซ (Switch)
เปนอปกรณทท าหนาทสงขอมล มความเรวสง
มการสงขอมลไปเฉพาะเสนทางปลายทาง
เปน Hardware ท างานท Data Link Layer และ Network Layer
อปกรณการสอสารขอมล (9) รพทเตอร (Repeater)
เปนอปกรณทท าหนาทขยายสญญาณ
จะสงผานขอมลทเปน บต (bit)
เชอมตอสอกลางชนดเดยวกนหรอตางชนดกน
ท างานท Physical Layer
อปกรณการสอสารขอมล (10)
โมเดม (Modem)
Modulator- Digital → Analog
Demodulator- Analog → Digital
ADSL
อปกรณการสอสารขอมล (11)
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)?
➢ DSL (Digital
Subscriber Line)
➢ รบ - สงขอมลพรอมกนได▪ Ideal for Internet
access
มาตรฐานเครอขายการสอสาร
What are TCP/IP and 802.11 (Wi-Fi)?➢ TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
เทคโนโลยการถายโอนขอมลการแบงขอมลออกเปนชนเลกๆ หรอเรยนวา packet
▪ ปกตใชส าหรบการถายโอนขอมลบนอนเทอรเนต➢ 802.11 (Wi-Fi) เปนมาตรฐานตระกลส าหรบ wireless LAN