Technology Lesson 3 : การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ด้านการติดต่อสื่อสาร

• บริการกระดานข่าวอิเล็กทรอนิกส์ หรือเว็บบอร์ด
• จดหมาย และจดหมายเสียงทางอิเล็กทรอนิกส์ การส่งจดหมายทางอิเล็กทรอนิกส์ เป็นการส่งข่าวสารโดยระบุตัวผู้รับ เช่นเดียวกับการส่งจดหมาย
• การส่งจดหมายทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นการส่งข่าวสารโดยระบุตัวผู้รับ เช่นเดียวกับการส่งจดหมาย
• การประชุมระยะไกลทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยผู้ใช้จะสามารถประชุมกันได้ตั้งแต่ 2 คนขึ้นไป ผ่านระบบเครือข่ายยังเป็นการประหยัดเวลาของผู้ร่วมประชุมแต่ละคนด้วย
• การสนทนาออนไลน์ การพูดคุยโต้ตอบกันในเครือข่ายได้ในเวลาเดียวกัน โดยการพิมพ์ข้อความผ่านทางคีย์บอร์ด

ด้านการค้นหาข้อมูล

          หรือบริการสารสนเทศทางอิเล็กทรอนิกส์ เป็นประโยชน์ที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โดยผู้ให้บริการสามารถบริการสารสนเทศ ที่มีความสำคัญและเป็นที่ต้องการของผู้ใช้ ผ่านทางระบบเครือข่าย ซึ่งผู้ใช้จะสามารถเรียกดูสารสนเทศเหล่านั้นได้ทันทีทันใด ตลอด 24 ชั่วโมง เช่นการใช้เว็บบราวเซอร์สืบค้นหาข้อมูล

ด้านธุรกิจและการเงิน

• การแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ - เป็นกระบวนการที่ช่วยให้องค์กรทางธุรกิจต่างๆ สามารถแลกเปลี่ยนเอกสารที่เป็นแบบฟอร์มมาตรฐานต่างๆ เช่น ใบส่งของ ใบสั่งซื้อ หรืออื่นๆในรูปของข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ผ่านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
• การโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์ - การทำธุรกรรมทางเงินกับธนาคาร พบได้ในชีวิตประจำวัน ตัวอย่างในปัจจุบันก็คือการฝาก ถอนเงินผ่าน ATM รวมทั้งระบบการโอนเงิรระหว่างบัญชี
• การสั่งซื้อสินค้าทางอิเล็กทรอนิกส์

ด้านการศึกษา

          ปัจจุบันสามารถระบบเครือข่าย มีส่วนช่วยด้านการศึกษาอย่างมาก เช่น การเรียนการสอนผ่านอินเทอร์เน็ท และการค้นหาความรู้ต่างๆบนอินเทอร์เน็ท เป็นต้น

ด้านการแพทย์

          ตามโรงพยาบาลใหญ่ๆ มีการนำเอาระบบเครือข่ายเข้าไปใช้งานกันมาก เห็นได้ชัดเจนคือการเก็บข้อมูลคนไข้ ปัจจุบันสามารถเรียกผ่านอินเทอร์เน็ทได้แล้ว ทำให้ลดระยะเวลาของหมอและยังช่วยให้การวินิจฉัยได้ถูกต้องครบถ้วน และการใช้ตรวจรักษาโรคทางไกลผ่านระบบเครือข่าย

Technology Lesson 3 : เกณฑ์การวัดประสิทธิภาพของเครือข่าย

เกณฑ์การวัดประสิทธิภาพของเครือข่าย

สมรรถนะ

• เวลาที่ใช้ในการถ่ายโอนข้อมูล - เวลาถ่ายโอนไปยังปลายทาง หรือจากปลายทางมาต้นทาง เช่น การอัพโหลด การดาวน์โหลด เป็นต้น หรืออาจจะเป็นช่วงระยะเวลาการร้องขอข้อมูล จนได้รับข้อมูลกลับมา
• จำนวนผู้ใช้งานในระบบเครือข่าย - จำนวนผู้ใช้งานในระบบเครือข่าย เนื่องจากหากมีผู้ใช้งานมากเกินไป ก็จะทำให้การสื่อสารข้อมูลในระบบเครือข่ายก็มากตามไปด้วย ทำให้ใช้เวลาในการสื่อสารมากขึ้น และส่งต่อประสิทธิภาพการใช้งานด้อยลงไป
• ชนิดสื่อกลางที่ใช้ส่งข้อมูล - เนื่องจากสื่อกลางแต่ละประเภทมีความสามารถรองรับความเร็วที่แตกต่างกัน ดังนั้นควรจะเลือกใช้สื่อกลางที่เหมาะสมกับลักษณะการใช้งานระบบเครือข่ายของเรา
• อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ - ประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์ย่อมส่งผลต่อความเร็วในการส่งผ่านข้อมูล ดังนั้นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทีมีซีพียู ประมวลผลด้วยความเร็วสูง หรืออุปกรณ์สวิตช์ที่ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง ย่อมส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพโดยการรวมของระบบที่ดี
• ซอฟต์แวร์ - เป็นส่วนสำคัญที่ส่งผลต่อสมรรถนะโดยรวมของเครือข่ายเช่น ระบบปฏิบัติการเครือข่าย ที่มีประสิทธิภาพ ย่อมมีระบบการทำงาน และควบคุมอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็ว

ความน่าเชื่อถือ

• ปริมาณความถี่ของความล้มเหลวในการส่งข้อมูล
• ระยะเวลาที่ใช้การกู้คืนข้อมูลหรือกู้คืนระบบกรณีให้สามารถใช้งานได้ตามปกติให้ได้ระยะเวลารวดเร็วที่สุด
• การป้องกันเหตุการณ์ต่างๆที่ทำให้ระบบเกิดความล้มเหลว

ความปลอดภัย

         เป็นหัวใจที่สำคัญที่สุด โดยเน้นไปที่ความสามารถที่จะป้องกันบุคคล ที่ไม่มีสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล หรือระบบเครือข่าย โดยอาจใช้รหัสการเข้าถึงข้อมูล เป็นต้น และความสามารถในการป้องกันภัยคุกคามต่างๆ เช่น การป้องกันไวรัสคอมพิวเตอร์เพื่อให้ระบบเครือข่ายมีความปลอดภัยสูง

Technology Lesson 3 : ระบบเครือข่ายไร้สาย

ระบบเครือข่ายไร้สาย

ประเภทของเครือข่ายไร้สาย

          มี  4 ประเภท

ระบบเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล

          เป็นการใช้งานลักษณะที่ครอบคลุมพื้นที่จำกัด เช่น บ้าน หรือห้องทำงานเล็กๆ มีสองระบบคืออินฟราเรด และบลูทูธ ประมาณไม่เกิน 3 เมตร และบลูทูธ ระยะห่างไม่เกิน 10 เมตร

ระบบเครือข่ายท้องถิ่นไร้สาย

          เป็นการใช้งานลักษณะที่ครอบคลุมพื้นที่ กว้างกว่าระบบเครือข่ายส่วนบุคคล เช่น ในสำนักงานเดียวกัน อาคารเดียวกัน ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ประมาณ 0 - 100 เมตร

ระบบเครือข่ายเมืองไร้สาย

          เป็นการใช้งานในลักษณะที่ครอบคลุมพื้นที่กว้าง เช่น ใช้่งานระหว่างองค์กรระหว่างเมือง และมีระบบเครือข่ายที่หลากหลายมากขึ้น

ระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ไร้สาย

          เป็นการใช้งานเครือข่ายขนาดใหญ่ เช่นระหว่างเมืองขนาดใหญ่ ระหว่างประเทศ โดยการสื่อสารลักษณะอย่างนี้จะใช้การสื่อสารผ่านดาวเทียมในกรณีที่ข้ามไปต่างประเทศ

Technology Lesson 3 : มาตรฐานระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

มาตรฐานระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

มาตรฐานเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN )

          เป็นมาตรฐานที่เป็นท่นิยมใช้มากในปัจจุบันทั่วไปมี 3 แบบ คือ

Ethernet

          พัฒนาโดยบริษัท Xerox เป็นมาตรฐานเครือข่ายท้องถิ่นที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งมาการกำหนดมาตรฐานโดยสถาบันวิศวกรไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ IEEE โดยที่มาตรฐาน Ethernet ที่เป็นที่นิยมจะใช้มาตรฐาน IEEE 802.3 โดยที่ Ethernet จะใช้เทคนิคกาส่งข้อมูลแบบ CSMA/CD (Carier Sense Multiple Access / Collision Detection ) กล่าวคือถ้าส่งข้อมูลพร้อมกันและสัญญาณชนกัน จะต้องส่งข้อมูลใหม่

Token-Ring

          พัฒนาโดย IBM จะใช้ Access Method แบบ Token Passing ในการเชื่อมต่อสามารถใช้ได้ทั้งสาย Coaxial, UTP, STP หรือสายใยแก้วนำแสง (Fiber optic) ระบบเครือข่ายนี้มีความคงทนต่อความผิดพลาดสูง (Fault-tolerant) ความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่จะอยู่ที่ 4-16 Mbps จะใช้มาตรฐาน IEEE 802.5

FDDI

          เป็นมาตรฐานเครือข่ายความเร็วสูง ที่ทำงานอยู่ในชั้น Physical ส่วนใหญ่นำไปใช้เชื่อมต่อเป็น Backbone เป็นสัญญาณหลักที่เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายท้องถิ่นเข้าด้วยกัน โดยใช้ Access Method แบบ Token-Passing และใช้ Topology แบบวงแหวนคู่ (Dual Ring) ซึ่งช่วยให้ทนต่อข้อบกพร่องของระบบเครือข่ายได้ดีขึ้น ทำงานอยู่ที่ความเร็ว 100Mbps

มาตรฐานระบบเครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network : WAN)

          มี 3 แบบคือ

X.25

          เป็นโปรโตคอลมาตรฐานของเครือข่ายเก่าที่ได้รับการออกแบบโดย CCITT เพื่อใช้เป็น่วนติดต่อนะหว่างระบบเครือข่ายสาธารณะแบบแพ็กเกตสวิตช์ กับผู้ใช้ระบบ x.25 เป็นการสื่อสารแบบต่อเนื่องที่สนับสนุนการเชื่อมต่อวงจรสื่อสารแบบ Switching Virtual Circuit (SVC) และ Permanent Virtual Circuit (PVC)

Frame Relay

          เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาต่อจาก X.25 อีกที หนึ่งในการส่งข้อมูล เฟรมรีเลย์ จะมีการตรวจเช็คความถูกต้องของข้อมูล ที่จุดปลายทาง ทำงานแบบ Packet Switching

ATM

          เป็นระบบเครือข่ายความเร็วสูง ปัจจุบันระบบองค์กรใหญ่ๆนิยมใช้งานอย่างแพร่หลายในวงการอุตสาหกรรมการสื่อสาร โดยระบบ ATM จะมีการส่งข้อมูล จำนวนน้อยๆที่มีขนาดคงที่ที่เรียกว่า Cells

Technology Lesson 3 : ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

แบ่งตามขนาดพื้นที่การให้บริการ

          สิ่งที่ต้องคำนึงสำหรับประเภทนี้คือ ความเร็วในการติดต่อรับส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน แบ่งได้ 3 ประเภท คือ

เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network : WAN)

          หรือเรียกว่าเครือข่ายพื้นที่กว้าง ให้บริการครอบคลุมกว้างกว่าเครือข่ายระดับเมือง ใช้สำหรับติดต่อสื่อสารกันในระดับประเทศ ระดับทวีป และต้องใช้เครือข่ายสาธารณะเข้ามาเป็นตัวกลางในการติดต่อสื่อสาร ได้แก่ โครงข่ายขององค์การโทรศัพท์ หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งภาพและเสียงในเวลาเดียวกัน ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงเครือข่ายระดับท้องถิ่น และระดับเมืองเข้าด้วยกัน ซึ่งตัวอย่างที่เห็นได้ชัดคือระบบอินเทอร์เน็ท

เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN)

          หรือเรียกว่าเครือข่ายพื้นที่เมือง มีอาณาริเวณกว้างกว่าเครือข่ายท้องถิ่น และต้องใช้เครือข่ายสาธารณะเข้ามาเป็นตัวกลาง เช่น โครงข่ายขององค์การโทรศัพท์หรือการสื่อสารแห่งประเทศไทย ส่วนใหญ่ติดตั้ง และใช้บริการสำหรับติดต่อสื่อสารกันใระดับจังหวัด หรือระหว่างสาขาของสำนักงานที่อยู่คนละพื้นที่กัน โยเป็นการเชื่อมโยงระหว่างท้องถิ่นเข้าด้วยกัน

เครือข่ายระดับท้องถิ่น (Local Area Network : LAN)

          หรือเรียกว่าเครือข่ายเฉพาะพื้นที่ เป็นการติดตั้งและใช้งานที่มีระยะครอบคลุมระยะใกล้ มักใช้ภายในห้องสำนักงาน อาคาร หรือระหว่างอาคารใกล้เคียงกัน เป็นเครือข่ายที่เป็นพื้นฐานสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ทั่วไป

แบ่งตามลักษณะการไหลของข้อมูล

          เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่แย่งตามลักษณะนี้มี 2 ประเภท

เครือข่ายแบบรวมศูนย์

          เป็นเครือข่ายที่มีโครงสร้างง่ายที่สุด โดยคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะติดต่อสื่อสารกันผ่านจุดศูนย์รวมเท่านั้น ส่วนใหญ่จะเป็นระบที่มีการติดตั้งฐานข้อมูลหลักที่สาขาใหญ๋ โดยมีคอมพิวเตอร์ที่สถานีปลายทางกระจายอยูทั่วประเทศ เช่นระบบ Automatic Teller Machine (ATM)ของธนาคาร ระบบควบคุมสินค้า

เครือข่ายแบบกระจาย

          คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายแบบกระจายจะสามารถส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ใดๆก็ได้ในเครือข่าย จะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบเครือข่ายได้

แบ่งตามลักษณะหน้าที่การทำงานของคอมพิวเตอร์

          ใช้ลักษณะการแชร์ข้อมูลของคอมพิวเตอร์หรือลักษณะหน้าที่เป็นเกณฑ์

แบบเพียร์ทูเพียร์

          หรือระบบเครือข่ายแบบเวิร์กกรุ๊ป คือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ไม่มีเครื่องเซิร์ฟเวอร์ และไม่มีการแบ่งชั้นความสำคัญของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทุกเครื่อง จะมีสิทธิ์เท่าเทียมกันในการจัดการใช้เครือข่ายซึ่งเรียกว่า เพียร์ (Peer) นั่นเอง คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะทำหน้าที่ทั้งไคลเอนท์และเซิร์ฟเวอร์แล้วแต่การใช้งานของผู้ใช้

แบบไคลเอนท์เซิร์ฟเวอร์

          กรณีนี้จะมีคอมพิวเตอร์มากขึ้น ซึ่งไม่เหมาะกับเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์ เครื่องเซิร์ฟเวอร์ควรมีประสิทธิภาพสูง และให้บริการผู้ใช้ได้หลายๆคนในเวลาเดียวกัน และต้องทำหน้าที่รักษาความปลอดภัยในการเข้าใช้บริการทรัพยากรต่างๆของผู้ใช้ด้วย ข้อดีคือ สามารถแชร์ข้อมูล เครื่องพิมพ์ ของแต่ละเครื่องได้ มีระบบ Security ที่ดีและสามารถจัดสรร แบ่งปันการใช้ทรัพยากรได้ดี

Technology Lesson 3 : ทิศทางของการสื่อสารข้อมูลบนระบบคอมพิวเตอร์

ทิศทางของการสื่อสารข้อมูลบนระบบคอมพิวเตอร์

ลักษณะการสื่อสารข้อมูลมีลักษณะ 3 รูปแบบ

การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์

          เป็นการสื่อสารทิศทางเดียว คือ ผู้ส่งทำหน้าที่ส่งการอย่างเดียว ผู้รับก็มีหน้าที่รับสารอย่างเดียว โดยไม่สามารถสลับหน้าที่กันได้ เหมือนการที่เราดูโทรทัศน์หรือฟังวิทยุ

การสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์

          เป็นการสื่อสารแบบทางใดทางหนึ่ง ทั้งสองฝ่ายสามารถส่งข้อมูลหรือหรับข้อมูลได้ แต่ต้องเป็นคนละเวลา เช่น ผู้ส่ง ส่งไปหาผู้รับ ผู้รับก็ไม่สามารถส่งข้อมูลกลับได้จนกว่าจะรับข้อมูลเสร็จแล้ว จึงส่งกลับได้ เช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจ โดยวิธีการสื่อสาแบบนี้ต้องอาศัยการสับสวิตช์ ผลัดกันพูด

การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์

          เป็นการสื่อสารทีทั้งสองฝ่ายสามารถรับส่งข่าวสารได้ถึงกันในระยะเวลาเดียวกันได้ตลอด เช่น การใช้โทรศัพท์

Technology Lesson 3 : รูปแบบการสื่อสารข้อมูลบนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

รูปแบบการสื่อสารข้อมูลบนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารแบบ Unicast

          เป็นโหมดการรับส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งในระบบเครือข่ายลักษณะ 1-1 ใช้โพรโทคอลในการค้นหาเส้นทาง เนื่องจากการสื่อสารแบบ Unicast เป็นการส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์แบบง่ายๆ แต่จะมีปัญหาในการ่งข้อมูลถ้าจำนวนคอมพิวเตอร์ในการรับส่งเพิ่มมากเกินไป

การสื่อสารแบบ Broadcast

          เป็นการส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังเครื่องปลายทางทุกเครื่อง เป็นลักษณะการแพร่กระจายข้อมูล การสื่อสารแบบนี้ แม้เครื่องที่ไม่ต้องการข้อมูลก็ต้องรับข้อมูลไปด้วย และต้องทิ้งข้อมูลที่ได้มา เป็นการสูญเสียความสามารถในการประมวลผลไปอีก อีกทั้งยังทำให้มีปริมาณข้อมูลส่งไปเปล่าประโยชน์ และสามารถเกิดเป็นปัญหาพายุข้อมูลได้ โดยการสื่อสารแบบนี้ใช้งานในเฉพาะ LAN เท่านั้น

การสื่อสารแบบ Multicast

          เป็นการส่งข้อมูลจากเครื่องต้นไปยังเครือข่ายปลายทางเฉพาะกลุ่มที่ต้องการเท่านั้น โดยความพิเศษของการสื่อสารแบบนี้คือ ข้อมูลจะถูกส่งจากต้นทางเพียงแพ็คเก็ตเดียว และส่งโดยตัวเราท์เตอร์ จนถึงกลุ่มเครือข่ายปลายทาง แล้วจะส่งแพ็คเก็ตออกไปให้กลุ่มเฉพาะ โดนคัดลอกแพ็กเก็ตแล้วส่งให้เครื่องปลายทางทุกเครื่องที่ต้องการ