บทที่ 4 เทคโน ม.6 copy - copy
- 1. วิชาเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 6 ครูผู้สอน นายพิสุทธิ์ บุญเย็น บทที่ 4 ระบบเครือข่ายและการสื่อสาร
- 2. บทที่ 4 ระบบเครือข่ายและการสื่อสาร 4.1 บทบาทแนวโน้มของการสื่อสารข้อมูลและครือข่ายคอมพิวตอร์ ในปัจุบันบทบาทของการสื่อสารข้อมูลจะเป็นการให้บริการข้อมูลต่างๆ จานวน มากและรวดเร็ว ในลักษณะฐานข้อมูล เช่น ฐานข้อมูลงานวิจัย ฐานข้อมูลทางเศรษฐกิจ ฐานข้อมูลของสินค้าเครื่องอุปโภคบริโภค เป็นต้น
- 3. ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลและครือข่ายคอมพิวตอร์ • สะดวกและรวดเร็วในการรับส่งข้อมูล • ความถูกต้องของข้อมูล • ประหยัดค่าใช้จ่ายในการสื่อสารข้อมูล • ความสะดวกในการแบ่งปันทรัพยากร • ความสะดวกในการประสานงาน • สร้างบริการรูปแบบใหม่บนเครือข่าย
- 4. 4.2 การสื่อสารข้อมูล 1. ข้อมูลข่าวสาร ( message ) คือ ข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ ที่ส่ง อาจอยู่ ในรูปแบบตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือ วีดิทัศน์ 2. ผู้ส่ง ( Sender ) คือ อุปกรณ์ที่ใช้สาหรับส่งข้อมูลข่าวสารไปยังผู้รับ เช่น คอมฯ โทรศัพท์ 3. ผู้รับ ( Receiver ) คือ อุปกรณ์ที่ใช้สาหรับรับข้อมูลข่าวสารจากผู้ส่ง เช่น เครื่องคอมฯ โทรศัพท์ 4. สื่อกลางในการส่งข้อมูล ( media ) คือ สื่อกลางที่ทาหน้าที่เป็นตัวเชื่อม ระหว่างผู้ส่ง กับผู้รับ เช่น สื่อกลางแบบมีสาย กับ สื่อกลางแบบไร้สาย 5. โพรโทคอล ( Protocol) คือ ข้อตกลงที่ใช้เป็นมาตรฐานในการสื่อสาร ข้อมูลในเครือข่าย
- 6. 1) สัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสาร แบ่งออกเป็น 2 ประเภท 1. สัญญาณแอนะล็อก( analog signal ) เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องเกิดขึ้นตามธรรมชาติ มีลักษณะ เป็นคลื่น เช่น เสียงพูด เสียงดนตรี เสียงฟ้ าผ่า ฟ้ าร้อง เป็นต้น 2. สัญญาณดิจิทัล ( digital signal ) เป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่องซึ่งไม่มีในธรรมชาติ ถูกสร้างขึ้น เพื่อใช้รับส่งข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์ ซึ่งแทนค่าแรงดันไฟฟ้ าสองระดับ คือ 0 กับ 1 ซึ่งตรง กับเลขฐานสอง เราสามารถแปลงสัญญาณดิจิทัล เป็น สัญญาณอนาล็อกหรือ สัญญาณอนาล็อกเป็น สัญญาณดิจิทัล ได้ โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าโมเด็ม ( Modem )
- 7. 2) รูปแบบการรับ - ส่งข้อมูล สามารถแบ่งได้ 3 รูปแบบ คือ 1. การสื่อสารทางเดียว ( Simple) ส่งข้อมูลไปยังเครื่องพิมพ์ หรือ การกระจายเสียงของสถานีวิทยุ 2. การสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา ( half duplex ) ส่งได้ทั้งสองสถานี แต่ จะต้องผลัดกันส่ง ผลัดกันรับ เช่น วิทยุสื่อสารของตารวจ 3. การสื่อสารสองทางเต็มอัตรา ( Full duplex ) ทั้งสองสถานีสามารรับส่งได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์
- 8. สื่อกลางแบบใช้สาย 1) สายตีเกลียวคู่ หรือ สายคู่บิดเกลียว( twisted pair cable ) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดง 2 เส้น ที่หุ้มฉนวนพลาสติก พัน บิดกันเป็นเกลียว เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า จากภายนอก สามารถส่งข้อมูลได้ถึง100 เมกะบิตต่อวินาที ( Mb/s ) 4.3 สื่อกลางในการสื่อสาร มีสองแบบคือ แบบที่ใช้สาย กับ แบบไร้สาย
- 9. แบบใช้สาย 2) สายโคแอคซ์ ( coaxial cable ) มีลักษณะเช่นเดียวกันกับสายที่ต่อมาจากเสาอากาศประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็น แกนหลัก หุ้มด้วยตัวนาซึ่งเป็นลวดทองแดงถักเป็นเปียเพื่อป้ องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า ก่อนจะหุ้มด้วย พลาสติก นิยมใช้เป็นช่องสื่อสารเชื่อมโยงผ่านใต้ทะเล และใต้ดิน
- 10. แบบใช้สาย 3) สายใยแก้วนาแสง ( Fiber optic cable ) แกนกลางของสายประกอบด้วยเส้นใยแก้ว หรือเส้น พลาสติกขนาดเล็กภายในกลวง หลายๆ เส้น อยู่รวมกัน เส้นแต่ละเส้นมีขนาดเล็กเท่าเส้นผมมนุษย์ การ ส่งข้อมูลจะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านช่องกลวงในแต่ละเส้น และอาศัยการหักเหของแสง ส่งถ่ายข้อมูลได้ รวดเร็วมาก แต่ราคาค่อนข้างสูง และห้ามมีการบิดงอของสายสัญญาณ
- 11. สื่อกลางแบบไร้สาย 1. อินฟาเรด ( Infrared ) ส่งข้อมูลได้ในระยะใกล้ๆในช่วงความถี่ที่แคบมาก ใช้กับการสื่อสารที่ไม่มีสิ่งกีดขวาง ระหว่างตัวรับสัญญาณ กับตัวส่งสัญญาณ เป็นแนวเส้นตรง ระยะไม่เกิน 1-2 เมตร เช่น การส่งสัญญาณรีโมตคอนโทรลไปยังโทรทัศน์ เป็นต้น 2. คลื่นวิทยุ (RadioFrequency) ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศโดยมีตัวกระจายสัญญาณส่งไปยังตัวรับสัญญาณเช่น • การสื่อสารในระบบวิทยุเอฟเอ็ม ( Frequency Modulation : FM ) • Am • Wi-fi • bluetooth
- 12. 3. ไมโครเวฟ ( Microwave ) ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่งต้องมีสถานีที่ทาหน้าที่ส่งและ รับข้อมูล มีการตั้งสถานี รับ-ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลเป็นทอดๆ สถานีต้องตั้งบนที่สูง ยอดเขา ดาดฟ้ าของตึก เช่น การสื่อสารข้อมูลผ่านดาวเทียม
- 13. เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนท้องฟ้ า สร้างขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจากัดสถานีรับ – ส่งไมโครเวฟ บนผิวโลก เพื่อใช้เป็นสถานี รับ-ส่ง สัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ 4. ดาวเทียม ( Satellite )
- 14. 4.4. ครือข่ายคอมพิวตอร์ ครือข่ายคอมพิวตอร์ (Computer Network ) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และ อุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถสื่อสาร และใช้ข้อมูลร่วมกันได้ แบ่งออกตาม สภาพการเชื่อมโยงได้เป็น 4 ชนิด ดังนี้ 1. เครือข่ายส่วนบุคคล ( Personal Area Network : PAN ) เป็นเครือข่ายที่ใช้ส่วนบุคคล เป็น การเชื่อมต่อไร้สายระยะใกล้ๆ เช่น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ 2. เครือข่ายเฉพาะที่ ( Local Area Network : LAN ) เป็นเครือข่ายขนาดเล็ก เชื่อมโยงกัน ภายในห้อง ภายในอาคาร
- 15. 4.4. ครือข่ายคอมพิวตอร์ ( ต่อ ) 3. เครือข่ายนครหลวง ( Metropolitan Area Network : MAN ) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงแลนที่ อยู่ห่างกัน เช่น ระหว่างสานักงานที่อยู่คนละอาคาร โดยมีลักษณะการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มี ระยะไกลกันในช่วง 5-40 กิโลเมตร ผ่านสายสื่อสารประเภทสายใยแก้วนาแสง สายโอแอกเชียล หรืออาจใช้คลื่นไมโครเวฟ 4. เครือข่ายวงกว้าง ( Wide Area Network : WAN ) เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงระบบ คอมพิวเตอร์ในระยะไกล เช่น เชื่อมต่อระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ หรือ เป็นต้น
- 17. 1) ลักษณะของเครือข่าย แบ่งตามบทบาทหน้าที่ของเครื่องคอมพิวเตอร์ในการสื่อสาร ดังนี้ • เครือข่ายแบบ รับ – ให้บริการ ( Client – server network ) แบ่ง ออกเป็น 2 ส่วน คือ • ส่วนผู้ให้บริการ หรือ เซิร์ฟเวอร์ ( Server ) หรือ เครื่อง แม่ข่าย มีหน้าที่ จัดเก็บและให้บริการไฟล์ข้อมูลและทรัพยากรอื่นๆ แก่คอมพิวเตอร์เครื่อง อื่นๆ ในเครือข่ายเดียวกัน ต้องมีสมรรถนะสูง • ส่วนของผู้ใช้บริการ หรือรับบริการ หรือไคลเอนต์ ( Client ) หรือเครื่องลูก ข่าย เป็นเครื่องที่ร้องขอรับบริการ โดยสามารถเข้าถึงไฟล์ข้อมูลที่จัดเก็บบน เครื่องเซิร์ฟเวอร์ได้
- 18. 1) ลักษณะของเครือข่าย • เครือข่ายระดับเดียวกัน ( Peer-to-peer network: P2P network) เป็นเครือข่ายที่คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องอยู่ในระดับเดียวกัน ทุกเครื่อง สามารถแบ่งปันและเข้าถึงข้อมูลของเครื่องอื่นๆ ได้ ข้อดีคือ ราคาถูก ง่ายต่อการใช้งาน แต่มีข้อเสียคือไม่มีการควบคุมความปลอดภัย
- 19. 2) รูปร่างเครือข่าย ( NETWORK TOPOLOGY ) เป็นลักษณะของคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย โดยเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่างๆ แบ่งออกเป็น4 รูปแบบ คือ • เครือข่ายแบบบัส ( bus topology ) โดยทุกเครื่องจะเชื่อมต่อกับสายหลักเพียงสาย เดียว หากเครื่องใดชารุดจะทาให้ไม่สามรถสื่อสารถึงกันได้ • เครือข่ายแบบวงแหวน ( Ring topology ) เป็นการเชื่อมต่อจุดต่อจุดเป็นวงรอบ หรือวงแหวน โดยส่งข้อมูลในทิศทางเดียวไปให้เครื่องต่างๆจนถึงผู้รับ
- 20. 2) รูปร่างเครือข่าย ( NETWORK TOPOLOGY ) • เครือข่ายแบบดาว ( Star topology ) เป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดที่ทุกเครื่องจะ ต่อเข้ากับหน่วยสลับสายกลาง เช่น สวิตซ์ หรือ ฮับ ซึ่งทาหน้าที่เป็นศูนย์กลางการ เชื่อมโยง หากเครื่องใดชารุดก็จะไม่กระทบกับการเชื่อมต่อกับเครื่องอื่น • เครือข่ายแบบตาข่าย ( mesh topology ) เป็นการเชื่อมต่อของเครื่องแต่ละเครื่อง ถึงกันทั้งหมด
- 21. 4.5 โพรโทคอล โพรโทคอล ( Protocol) คือ ข้อตกลงที่ใช้เป็นมาตรฐานในการสื่อสารข้อมูลในเครือข่าย ระหว่างผู้รับและผู้ส่ง ไม่ว่าจะเป็นวิธีการ อุปกรณ์ หรือ ความเร็วในการรับส่งข้อมูล ซึ่ง จะต้องใช้โพรโทคอลชนิดเดียวกันเท่านั้น จึงจะสามารถติดต่อสื่อสารกันได้ เช่น ทีซีพี/ไอพี (Transmission Control Protocol/Internet Protocol : TCP/IP ) คือชุดของโพรโท คอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ไวไฟ ( Wireless Fidelity : Wi-Fi ) หรือระบบเครือข่ายไร้สาย ( Wireless LAN : WLAN ) เป็นเทคโนโลยีสื่อสารแบบไร้สายที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์ หรือ อุปกรณ์ต่างๆ สามารถ ติดต่อสื่อสารกันได้ ใช้คลื่นวิทยุเป็นหลัก โดยมาตรฐานของ Wi-fi ที่ใช้ปัจจุบันคือ 802.11
- 22. 4.5 โพรโทคอล ไออาร์ดีเอ ( Infrared Data Association : IrDA ) เป็นโพรโทคอลที่ใช้แสงอินฟราเรดเชื่อต่อ คอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ต IrDA เป็นเส้นตรงและต้องไม่มีสิ่งกีดขวาง เป็นการสื่อสารระยะใกล้ บลูทูท ( Bluetooth ) เป็นโพรโทคอลที่ใช้คลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GHz รับส่งข้อมูลแบบไร้สาย โดยคลื่นจะกระจายรอบทิศทางมีความยืดหยุ่น มีการทางานระยะสั้นมาก ประมาณ 30 ฟุต ในที่ โล่ง
- 23. 4.6 อุปกรณ์สื่อสาร อุปกรณ์สื่อสาร ( Communication device ) ทาหน้าที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย รับ และ ส่งข้อมูล ผ่านสื่อกลางต่างๆ ซึ่งมีหลายประเภท เช่น โมเด็ม ( Modem ) ทาหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณแอนาล็อกเพื่อส่งข้อมูลผ่าน สายโทรศัพท์ และ รับข้อมูลที่เป็นสัญญาณแอนาล็อก แล้วแปลงกลับมาเป็นสัญญาณดิจิทัลอีกครั้งหนึ่ง
- 24. 4.6 อุปกรณ์สื่อสาร การ์ดแลน ( LAN card ) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สาหรับรับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์อื่นๆ ในระบบเครือข่าย โดยใช้สายแลนในการเชื่อมต่อ
- 25. 4.6 อุปกรณ์สื่อสาร ฮับ ( hub ) หรือ รีพีทเตอร์ ( repeater ) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รวมสัญญาณที่มาจากอุปกรณ์ รับ-ส่ง หลายๆ สถานทีเข้าด้วยกันโดยส่งผ่านฮับจากเครื่องหนึ่งกระจายไปยังทุกสถานีที่ต่ออยู่บนฮับนั้น ดังนั้นทุกสถานี จะรับสัญญาณข้อมูลที่กระจายมาได้ทั้งหมด แต่จะเลือกคัดเฉพาะข้อมูลที่ส่งมาถึงตนเท่านั้น สวิตซ์ ( switch ) ทาหน้าที่คล้ายกับฮับ แต่การทางานของสวิตช์ จะไม่กระจายไปทุกสถานีเหมือนฮับ แต่จะ รับข้อมูลมาตรวจสอบหาสถานีปลายทางว่าอยู่ที่ใดแล้วจึงค่อยส่งต่อไปสถานีเป้ าหมายอย่างอัตโนมัติ สวิตช์จึงลดปัญหาการชนกันของข้อมูล เพราะไม่ต้องกระจายข้อมูลไปทุกสถานี
- 26. 4.6 อุปกรณ์สื่อสาร อุปกรณ์จัดเส้นทาง ( Router ) ทาหน้าที่เชื่อมโยงเครือข่ายหลายๆ เครือข่าย หรือ อุปกรณ์หลายๆ ชนิดเข้า ด้วยกัน เพื่อให้การส่งข้อมูลมีประสิทธิภาพ ดังนั้น จึงมีเส้นทางเข้าออกของข้อมูลหลายเส้นทาง และแต่ละ เส้นทางอาจใช้เทคโนโลยีเครือข่ายที่ต่างกัน จุดเชื่อมต่อแบบไร้สาย ( Wirelessaccess point ) ทาหน้าที่คล้ายกับฮับ แต่แตกต่างกันที่จุดเชื่อมต่อจะ เชื่อมต่อแบบไร้สาย โดยข้อมูลจะส่งผ่านคลื่นวิทยุความถี่สูงและจะต้องใช้ร่วมกับการ์ดแลนแบบไร้สาย ( WirelessLAN card )