บทที่ 1หลักการเบื้องต้นของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารข้อมูล การสื่อสารข้อมูล หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่อสารข้อมูล 1. ผู้ส่ง (Sender) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข่าวสาร (Message) เป็นต้นทางของการสื่อสารข้อมูลมีหน้าที่เตรียมสร้างข้อมูล เช่น ผู้พูด โทรทัศน์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น 2. ผู้รับ (Receiver) เป็นปลายทางการสื่อสาร มีหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาให้ เช่น ผู้ฟัง เครื่องรับโทรทัศน์ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น 3. สื่อกลาง (Medium) หรือตัวกลาง เป็นเส้นทางการสื่อสารเพื่อนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง สื่อส่งข้อมูลอาจเป็นสายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเชียล สายใยแก้วนำแสง หรือคลื่นที่ส่งผ่านทางอากาศ เช่น เลเซอร์ คลื่นไมโครเวฟ คลื่นวิทยุภาคพื้นดิน หรือคลื่นวิทยุผ่านดาวเทียม 4. ข้อมูลข่าวสาร (Message) คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร ซึ่งอาจถูกเรียกว่า สารสนเทศ (Information) โดยแบ่งเป็น 5รูปแบบ ดังนี้ 4.1 ข้อความ (Text) ใช้แทนตัวอักขระต่าง ๆ ซึ่งจะแทนด้วยรหัสต่าง ๆ เช่น รหัสแอสกี เป็นต้น 4.2 ตัวเลข (Number) ใช้แทนตัวเลขต่าง ๆ ซึ่งตัวเลขไม่ได้ถูกแทนด้วยรหัสแอสกีแต่จะถูกแปลงเป็นเลขฐานสองโดยตรง 4.3 รูปภาพ (Images) ข้อมูลของรูปภาพจะแทนด้วยจุดสีเรียงกันไปตามขนาดของรูปภาพ 4.4 เสียง (Audio) ข้อมูลเสียงจะแตกต่างจากข้อความ ตัวเลข และรูปภาพเพราะข้อมูลเสียงจะเป็นสัญญาณต่อเนื่องกันไป 4.5 วิดีโอ (Video) ใช้แสดงภาพเคลื่อนไหว ซึ่งเกิดจากการรวมกันของรูปภาพหลาย ๆ รูป 5. โปรโตคอล (Protocol) คือ วิธีการหรือกฎระเบียบที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถเข้าใจกันหรือคุยกันรู้เรื่อง โดยทั้งสองฝั่งทั้งผู้รับและผู้ส่งได้ตกลงกันไว้ก่อนล่วงหน้าแล้ว ในคอมพิวเตอร์โปรโตคอลอยู่ในส่วนของซอฟต์แวร์ที่มีหน้าที่ทำให้การดำเนินงาน ในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น X.25, SDLC, HDLC, และ TCP/IP เป็นต้น ทิศทางการสื่อสารข้อมูล ในการติดต่อสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่งโดยผ่านตัวกลางนั้น สามารถแบ่งทิศทางการสื่อสารของข้อมูลได้เป็น 3 ลักษณะ คือ 1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทาง โดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้ 2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น 3. แบบสองทิศทาง (Full duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์ทั่ว ๆ ไป   พัฒนาการของการสื่อสาร หากจะพูดว่าการสื่อสารข้อมูลเกิดขึ้นมาพร้อม ๆ กับมนุษย์คงจะไม่ผิดทั้งนี้เป็นเพราะว่าการสื่อสารข้อมูลนั้นทำให้มนุษย์สามารถสื่อความคิด เป็นประโยชน์ในการดำรงชีวิตและมีพัฒนาการเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน                 การติดต่อข่าวสารกันของมนุษย์ในสมัยโบราณมีวิธีการที่ไม่ซับซ้อนมากนัก เช่น การใช้ม้าเร็ว นกพิราบสื่อสาร แต่เมื่อมนุษย์มีการพัฒนาความเป็นอยู่และการดำรงชีวิตอย่างไม่หยุดนิ่ง เครื่องมือและอุปกรณ์ในการสื่อสารก็ได้รับการพัฒนาให้ทันสมัย ก้าวหน้าควบคู่กันมาทั้งนี้เพื่อความสะดวกสบายในการสื่อสาร จากการที่ใช้ม้าเร็ว นกพิราบสื่อสาร ก็เปลี่ยนมาเป็นจดหมาย หรือพัสดุภัณฑ์อื่น มีโทรเลข มีโทรศัพท์ มีวิทยุ โทรทัศน์ดาวเทียมสื่อสารที่สามารถเชื่อมโยงข้อมูลข่าวสารให้ได้ยินทั้งเสียงและได้เห็นทั้งภาพเหล่านี้ล้วนเป็นพัฒนาการด้านความคิดของมนุษย์ที่คิดค้นมาเพื่อตอบสนองความต้องการข่าวสารข้อมูลของมนุษย์ด้วยกันเอง จะว่าไปแล้ว มนุษย์นั้นเป็นสัตว์สังคม จึงย่อมต้องติดต่อสื่อสารกัน มนุษย์ที่อยู่อาศัยในดินแดนพื้นที่ที่ห่างไกลกัน ถึงขั้นเป็น เมือง เป็นรัฐอันอิสระ ต่างก็ต้องมีวิธีส่งข่าวสารถึงกันทั้งสิ้น   การติดต่อข่าวสารกันของมนุษย์ในสมัยโบราณมีวิธีการต่างๆ ดังนี้ ม้าเร็ว ผู้ส่งสารในระบบ "ม้าเร็ว" นี้ ก็นับว่าดีทีเดียว คือไม่ล่าช้า ทั้งยังส่งข่าวได้ทันใจ ซึ่ง ชาวจีนโบราณมีการพัฒนาระบบการส่งข่าวทางไกลให้ คล่องตัวตลอดมา โดยระบบเฟื่องสุดขีดในช่วงที่มองโกลมาจัดการ (จริงๆ แล้วมีการพัฒนากันมานานก่อนหน้านั้นเป็น 100 ปีทีเดียว)                 นกพิราบสื่อสาร ในระหว่างสงครามโลกครั้งที่ 1 การสื่อสารระหว่างทหารที่ออกรบในสมรภูมิกับศูนย์บัญชาการ เป็นเรื่องที่ค่อนข้างลำบาก ถ้าจะใช้ทหารเดินเท้าในการส่งข่าว ไหนจะต้องหลบหลีกให้พ้นสายตาข้าศึก และต้อง เผชิญอุปสรรคนานัปการ ทั้งภูมิอากาศและภูมิประเทศที่กันดาร นกพิราบสื่อสาร จึงถูกนำมาใช้ในการส่งข่าวสารจากสมรภูมิกลับสู่บ้านเกิด ซึ่งเป็นที่ตั้งของกองบัญชาการ เคอร์ซัส พับลิคัส ส่วนทางโรมันก็มีระบบที่ละเอียดซับซ้อนในการติดต่อส่งข่าวสารเช่นเดียวกัน ซึ่งเรียกเป็นภาษา โรมัน ว่า เคอร์ซัส พับลิคัส ระบบของโรมันนี้นับว่าฉลาดไม่น้อย คือใช้แบบส่งเป็นทอด หรือวิ่งผลัด ซึ่งทำให้ การส่งข่าวสารผ่านตลอดทั่วแดนได้โดยง่าย มีความสะดวก คล่องตัวขึ้น รวมทั้งมีการตรวจ ตราอย่างเข้มงวด มีเครือข่ายโยงใยในระบบตรวจสอบของรัฐ ซึ่งจะการันตีเรื่องความแม่นยำ และ ความน่าเชื่อถือในเรื่องของหลวงได้ดีด้วย แม้ตอนที่อาณาจักรโรมันแตก ระบบเคอร์ซัส พับลิคัส นี้ยัง ยืนหยัดใช้กันอยู่พอสมควร ระบบไปรษณีย์ ครั้นถึงยุคกลางของยุโรป ก็มีวิธีการอื่นขึ้นมา ซึ่งเกิดจากการค้าขายที่เฟื่องฟู โดยเฉพาะในอิตาลี ติดต่อส่งสินค้าการพาณิชย์ กันในเมืองใหญ่ๆ เช่น จากเวนิส ถึง คอนสแตนติโนเปิลฯ ต่อมามีความเจริญก้าวหน้าของระบบการศึกษา ตลอดจนระบบการพิมพ์ก็มีการพัฒนาเพิ่มยิ่งขึ้น รัฐบาลของประเทศต่างๆ จึงเห็นความสำคัญของการติดต่อสื่อสารระหว่างประเทศ และข้ามทวีป เมื่อมี การเขียนจดหมายมากขึ้น และมีความต้องการสื่อสารอย่างเร่งรีบขึ้น จึงมีกลุ่มบุคคลที่เล็งเห็นความ สำคัญของการทำ   เครือข่ายคอมพิวเตอร์                  ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หมายถึงการนำเครื่องคอมพิวเตอร์ มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน โดยอาศัยช่องทางการสื่อสารข้อมูล เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ และการใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน (Shared Resource) ในเครือข่ายนั้น ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีองค์ประกอบที่สำคัญ เพื่อการเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้แก่ คอมพิวเตอร์แม่ข่าย (File Server) ช่องทางการสื่อสาร (Communication Chanel) สถานีงาน (Workstation or Terminal) และ อุปกรณ์ในเครือข่าย (Network Operation System   คอมพิวเตอร์แม่ข่าย        คอมพิวเตอร์แม่ข่าย หมายถึงคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการทรัพยากร (Resources) ต่าง ๆ ซึ่งได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ หน่วยความจำสำรอง ฐานข้อมูล และ โปรแกรมต่าง ๆ เป็นต้น ในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) มักเรียกว่าคอมพิวเตอร์แม่ข่าย ในระบบเครือข่ายระยะไกล ที่ใช้เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ หรือ มินิคอมพิวเตอร์เป็นศูนย์กลางของเครือข่าย เรานิยมเรียกว่า Host Computer และเรียกเครื่องที่รอรับบริการว่าลูกข่ายหรือสถานีงาน   ช่องทางการสื่อสาร        ช่องทางการสื่อสาร หมายถึง สื่อกลางหรือเส้นทางที่ใช้เป็นทางผ่าน ในการรับส่งข้อมูล ระหว่างผู้รับ (Receiver) และผู้ส่งข้อมูล (Transmitter) ปัจจุบันมีช่องทางการสื่อสาร สำหรับการเชื่อมต่อเครือข่าย คอมพิวเตอร์มีหลายประเภทคือ สายโทรศัพท์แบบสายคู่ตีเกลียวไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP) สายคู่ตีเกลียว แบบมีฉนวนหุ้ม (STP) สายโคแอคเชียล สายใยแก้วนำแสง คลื่นไมโครเวป และดาวเทียม เป็นต้น   สถานีงาน        สถานีงาน (Workstation or Terminal) หมายถึง อุปกรณ์หรือเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่อ กับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสถานีปลายทางหรือสถานีงาน ที่ได้รับการบริการจากเครื่อง คอมพิวเตอร์แม่ข่าย เรียกว่าเป็นคอมพิวเตอร์ลูกข่าย (Workstation) ในระบบเครือข่ายระยะใกล้ มักมีหน่วยประมวลผล หรือซีพียูของตนเอง ในระบบที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรม เป็นศูนย์กลาง เรียกสถานีปลายทางว่าเทอร์มินอล (Terminal) ประกอบด้วยจอภาพและแป้นพิมพ์เท่านั้น ไม่มีหน่วยประมวลกลางของตัวเอง ต้องใช้หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางหรือ Host   อุปกรณ์ในเครือข่าย           การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card :NIC) หมายถึง แผงวงจรสำหรับ ใช้ในการเชื่อมต่อสายสัญญาณของเครือข่าย ติดตั้งไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่าย และเครื่องที่เป็นลูกข่าย หน้าที่ของการ์ดนี้คือแปลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ส่งผ่านไปตามสายสัญญาณ ทำให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้         โมเด็ม ( Modem : Modulator Demodulator) หมายถึง อุปกรณ์สำหรับการแปลงสัญญาณดิจิตอล (Digital) จากคอมพิวเตอร์ด้านผู้ส่ง เพื่อส่งไปตามสายสัญญาณข้อมูลแบบอนาลอก(Analog) เมื่อถึงคอมพิวเตอร์ด้านผู้รับ โมเด็มก็จะทำหน้าที่แปลงสัญญาณอนาลอก ให้เป็นดิจิตอลนำเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการประมวลผล โดยปกติจะใช้โมเด็มกับระบบเครือข่ายระยะไกล โดยการใชสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลาง เช่น เครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นต้น         ฮับ ( Hub) คือ อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ใช้เป็นจุดรวม และ แยกสายสัญญาณ เพื่อให้เกิดความสะดวก ในการเชื่อมต่อของเครือข่ายแบบดาว (Star) โดยปกติใช้เป็นจุดรวมการเชื่อมต่อสายสัญญาณระหว่าง File Server กับ Workstation ต่าง ๆ   สัญญาณข้อมูล ชนิดของสัญญาณข้อมูล แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ คือ สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป กล่าวคือต้องแปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์สามารถสัมผัสได้ เช่น แรงดันของน้ำ ค่าของอุณหภูมิ หรือความเร็วของรถยนต์ เป็นต้น สัญญาณดิจิตัล (Digital Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) มีขนาดของสัญญาณคงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันที ทันใด กล่าวคือ ไม่แปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้ เช่น สัญญาณไฟฟ้า เป็นต้น 2. การส่งสัญญาณข้อมูล การส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย สามารถทำได้ 2 ลักษณะ คือ การส่งแบบขนาน และการส่งแบบอนุกรม การส่งแบบขนาน (parallel transmission) คือการส่งข้อมูลพร้อมกันทีละหลาย ๆ บิตในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา โดยการส่งจะรวมบิต 0 และ 1 หลาย ๆ บิตเข้าเป็นกลุ่มจำนวน n บิต ผู้ส่งส่งครั้งละ n บิต ผู้รับจะรับครั้งละ n บิตเช่นกัน ซึ่งจะคล้ายกับเวลาที่เราพูดคุยเราจะพูดเป็นคำ ๆ ไม่พูดทีละตัวอักษร กลไกการส่งข้อมูลแบบขนานใช้หลักการง่าย ๆ เมื่อส่งครั้งละ n บิต ต้องใ้ช้สาย n เส้น แต่ละบิตมีสายของตนเอง ในการส่งแต่ละครั้งทุกเส้นต้องใช้สัญญาณนาฬิกาอันเดียวกัน ทำให้สามารถส่งออกไปยังอุปกรณ์อื่นพร้อมกันได้ รูปแสดงการส่งข้อมูลแบบขนาน โดยให้ n=8 โดยทั่วไปแล้วปลายของสายทั้ง 2 ข้างจะถูกต่อด้วยคอนเน็กเตอร์ด้านละ 1 ตัว ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบขนานคือ ความเร็ว เพราะส่งข้อมูลได้ครั้งละ n บิต ดังนั้น ความเร็วจึงเป็น n เท่าของการส่งแบบอนุกรม แต่ข้อเสียที่สำคัญคือ ค่าใช้จ่าย ทั้งนี้เพราะต้องใช้สายจำนวน n เส้น ตัวอย่างการส่งข้อมูลแบบขนาน เช่น การส่งข้อมูลภายในระบบบัสของเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือการส่งข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ไปยังเครื่องพิมพ์ (printer) เป็นต้น การส่งข้อมูลแบบอนุกรม (serial transmission) จะใช้วิธีการส่งทีละ 1 บิตในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ทำให้ดูเหมือนว่าบิตต่าง ๆ เรียงต่อเนื่องกันไป จากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง ดังรูป ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบอนุกรม คือการใช้ช่องทางการสื่อสารเพียง 1 ช่อง ทำให้ลดค่าใช้จ่ายลง แต่ข้อเสียคือ ความเร็วของ การส่งที่ต่ำ ตัวอย่างของการส่งข้อมูลแบบอนุกรม เช่น โมเด็มจะใช้การส่งแบบอนุกรมเนื่องจากในสัญญาณโทรศัพท์มีสายสัญญาณเส้นเดียว และอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน การส่งข้อมูลแบบอนุกรม แบ่งได้เป็น 2 แบบ ดังนี้ 1. การส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส (asynchronous transmission) เป็นการส่งข้อมูลที่ผู้รับและผู้ส่งไม่ต้องใช้สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน แต่ข้อมูลที่รับต้องถูกแปลตามรูปแบบที่ได้ตกลงกันไว้ก่อน เนื่องจากไม่ต้องใช้สัญญาณนาฬิกาเดียวกันทำให้ผู้รับไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าเมื่อใดจะมีข้อมูลส่งมาให้ ดังนั้นผู้ส่งจึงจำเป็นต้องแจ้งผู้รับให้ทราบว่าจะมีการส่งข้อมูลมาให้โดยการเพิ่มบิตพิเศษเข้ามาอีกหนึ่งบิต เอาไว้ก่อนหน้าบิตข้อมูล เรียกว่า บิตเริ่ม (start bit) โดยทั่วไปมักใช้บิต 0 และเพื่อให้ผู้รับทราบจุดสิ้นสุดของข้อมูลจึงต้องมีการเพิ่มบิตพิเศษอีกหนึ่งบิตเรียกว่าบิตจบ (stop bit) มักใช้บิต 1 นอกจากนี้แล้วการส่งข้อมูลแต่ละกลุ่มต้องมีช่องว่างระหว่างกลุ่ม โดยช่องว่างระหว่างไบต์อาจใช้วิธีปล่อยให้ช่องสัญญาณว่าง หรืออาจใช้กลุ่มของบิตพิเศษที่มีบิตจบก็ได้ รูปต่อไปนี้แสดงการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส ให้บิตเริ่มเป็นบิต 0 บิตจบเป็นบิต 1 และให้ช่องว่างแทนไม่มีการส่งข้อมูล (สายว่าง) ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส มี 2 ประการ คือ ค่าใช้จ่ายถูกและมีประสิทธิภาพ การส่งข้อมูลแบบนี้จะนำไปใช้ในการสื่อสารที่ต้องการใช้ความเร็วไม่สูงนัก ตัวอย่างเช่น การติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับเครื่องปลายทาง (terminal) ที่โดยธรรมชาติแล้วเป็นการสื่อสารแบบอะซิงโครนัส เพราะผู้ใช้จะพิมพ์ทีละ 1 ตัวอักษรจากเครื่องปลายทางไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์จึงไม่ต้องใช้ความเร็วสูงในการติดต่อสื่อสาร 2. การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส (synchronous transmission) เป็นการส่งบิต 0 และ 1 ที่ต่อเนื่องกันไปโดยไม่มีการแบ่งแยก ผู้รับต้องแยกบิตเหล่านี้ออกมาเป็นไบต์ หรือเป็นตัวอักษรเอง จากภาพแสดงการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส ผู้ส่งทำการส่งบิตติดต่อกันยาว ๆ ถ้าผู้ส่งต้องการแบ่งช่วงกลุ่มข้อมูลก็ส่งกลุ่มบิต 0 หรือ 1 เพื่อแสดงสถานะว่าง เมื่อแต่บิตมาถึงผู้รับ ผู้ัรับจะนับจำนวนบิตแล้วจับกลุ่มของบิตให้เป็นไบต์ที่มี 8 บิต การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบอะซิงโครนัสมาก และทำให้มีการใช้ความสามารถของสายสื่อสารได้เกือบทั้งหมด ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส คือความเร็วในการส่งข้อมูล ทั้งนี้เพราะไม่มีบิตพิเศษหรือช่องว่างที่ไม่ได้ถูกนำไปใช้เมื่อถึงผู้รับ จึงทำให้ความเร็วของการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสเร็วกว่าแบบอะซิงโครนัส ด้วยเหตุนี้จึงมีการนำไปใช้งานที่ต้องการความเร็วสูง เช่น การส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ 3. สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูล เป็นตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน และอุปกรณ์ที่ยอมให้ข่าวสารข้อมูลเดินทางผ่านจากผู้ส่งไปสู่ผู้รับ สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีอยู่หลายประเภท แต่ละประเภทมีความแตกต่างกันในด้านของปริมาณข้อมูลที่สื่อกลางนั้นๆ สามารถนำผ่านไปได้ในเวลาขณะใดขณะหนึ่ง การวัดปริมาณหรือความจุในการนำข้อมูลหรือที่เรียกกันว่า แบนด์วิดธ์ (bandwidth) มีหน่วยเป็นจำนวน บิต ข้อมูลต่อวินาที (bits per second : bps) ลักษณะของตัวกลางต่างๆ มีดังต่อไปนี้ 1. สื่อกลางประเภทมีสาย - สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) - สายโคแอกเชียล (coaxial) - เส้นใยนำแสง (fiber optic) 2. สื่อกลางประเภทไร้สาย - ไมโครเวฟ (micro wave) - ดาวเทียม (satellite) สัญญาณทางสาย 1. สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก 2 เส้นพันบิดเป็นเกลียว ทั้งนี้เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก เนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้ถึงร้อยเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่น (ก) สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยลวดถักชั้นนอกที่หนาอีกชั้นเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (นิยมนำมาใช้เป็นสายโทรศัพท์) (ข) สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวมีฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้นทำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก แต่ก็มีราคาต่ำกว่า จึงนิยมใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครือข่าย ตัวอย่างของสายสายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวนที่เห็นในชีวิตประจำวันคือ สายโทรศัพท์ที่ใช้อยู่ในบ้าน 2. สายโคแอกเชียล (coaxial) เป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายที่ต่อจากเสาอากาศ สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทัล และชนิด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นหนึ่ง เพื่อป้องกันกระแสไฟรั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นเปีย เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวนพลาสติก ลวดทองแดงที่ถักเป็นเปียนี้เองเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้สูงมาก และนิยมใช้เป็นช่องสื่อสารสัญญาณแอนะล็อกเชื่องโยงผ่านใต้ทะเลและใต้ดิน (นิยมนำมาใช้เป็นสายเสาอากาศโทรทัศน์) 3. เส้นใยนำแสง (fiber optic) มีแกนกลางของสายซึ่งประกอบด้วยเส้นใยแก้ว หรือพลาสติกขนาดเล็กหลายๆ เส้นอยู่รวมกัน เส้นใยแต่ละเส้นมีขนาดเล็ดเท่าเส้นผม และภายในกลวง และเส้นใยเหล่านั้นได้รับการห่อหุ้มด้วยเส้นใยอีกชนิดหนึ่ง ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวน การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้จะแตกต่างจากชนิดอื่นๆ ซึ่งใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่ง แต่การทำงานของสื่อกลางชนิดนี้จะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านช่องกลวงของเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้ใยแก้วชั้นนอกเป็นกระจกสะท้อนแสง การให้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก และไม่มีการก่อกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสง กับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็วหลายร้อยเมกะบิต และเนื่องจากความสามรถในการส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นสูง ทำให้สามารถส่งข้อมูลทั้งตัวอักษร เสียง ภาพกราฟิก หรือวิดีทัศน์ได้ในเวลาเดียวกัน อีกทั้งยังมีความปลอดภัยในการส่งสูง แต่อย่างไรก็มีข้อเสียเนื่องจากการบิดงอสายสัญญาณจะทำให้เส้นใยหัก จึงไม่สามาถใช้สื่อกลางนี้ในการเดินทางตามมุมตึกได้ เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร หรือระหว่างเมืองกับเมือง เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก     สื่อสัญญาณไร้สาย สัญญาณไมโครเวฟ (Microwave) เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ส่งข้อมูลโดยอาศัยสัญญาณไมโครเวฟ ซึ่งเป็นสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศพร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และจะต้องมีสถานีที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรง ไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตามขอบโลกที่มีความโค้งได้ จึงต้องมีการตั้งสถานีรับ - ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ ระหว่างสถานีต่อสถานีจนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้าตึกสูงหรือยอดดอย เพื่อหลีกเลี่ยงการชนหากมีสิ่งกีดขวาง เนื่องจากแนวการเดินทางที่เป็นเส้นตรงของสัญญาณ ดังที่กล่าวมาแล้ว การส่งข้อมูลด้วยสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆ และทุรกันดาร 2.ดาวเทียม (satilite) ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับ - ส่งไมโครเวฟบนผิวโลก วัตถุประสงค์ในการสร้างดาวเทียมเพื่อเป็นสถานีรับ - ส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลก ในการส่งสัญญาณดาวเทียมจะต้องมีสถานีภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับ และส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลก 22,300 ไมล์ โดยดาวเทียมเหล่านั้น จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งอยู่กับที่ ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลกเป็นไปอย่างแม่นยำ ดาวเทียมสามารถโคจรอยู่ได้ โดยอาศัยพลังงานที่ได้มาจากการเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย ด้วย แผงโซลาร์ (solar panel) 4. อุปกรณ์ในระบบเครือข่าย อุปกรณ์ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Network Equipment) ในการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์พื้นฐานนอกจากคอมพิวเตอร์ 2 ตัวขึ้นไป แล้วยังต้องประกอบด้วยอุปกรณ์ต่าง ๆ ดังต่อไปนี้  เน็ตเวิร์คการ์ด (Network Card) การ์ดเน็ตเวิร์ก หมายถึง แผงวงจรสำหรับใช้ในการเชื่อมต่อสายสัญญาณของเครือข่าย จะติดตั้งไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่าย และเครื่องที่เป็นลูกข่าย หน้าที่ของการ์ด คือ แปลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ส่งผ่านไปตามสายสัญญาณ ทำให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้ NIC (Network Interface Card) การ์ดเน็ตเวิร์ก หรือการ์ดแลนด์ มีการนำมาใช้งานบนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ IBM PC นานร่วม 15 ปี มีหน้าที่ติดต่อสื่อสารและรับ-ส่งข้อมูลระหว่างเครื่องเมนเฟรม และ เครื่องไมโคคอมพิวเตอร์ ในอดีตการ์ดเน็ตเวิร์กจะเป็นแบบบัส ISA ซึ่งใช้เสียบลงไปบนสลอต ISA บนเครื่องคอมพิวเตอร์และต้องมานั่งเซตจั๊มเปอร์ของ IRQ. Address เพื่อไม่ให้ไปชนกับอุปกรณ์อื่น ๆ อีก ด้วย บัส ISA ซึ่งปัจจุบันไม่นิยมใช้งานแล้ว จะเห็นว่าที่ด้านหลังมีขั้วเชื่อมต่อแบบ RJ-4,BNC และ Au ขั้วเชื่อมต่อแบบ RJ-4 จะต้องทำงานร่วมกับกล่องฮับ ส่วนขั้วเชื่อมต่อ แบบ BNC ไม่ต้องใช้ฮับร่วมทำงาน เพราะใช้ T-Connector และ Terminator (ตัวปิดหัวท้าย) แทน การ์ดเน็ตเวิร์กจะมีหลายแบบด้วยกัน ขึ้นอยู่กับสลอตบนเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น ISA, PCI, PCMCIA USB Port หรือ Compact Flash  PCI (Peripheral Component Interconnect) เป็นระบบบัสที่ได้รับความนิยมสูงมาก ซึ่งได้เข้า มาแทนบัสแบบ ISA PCI บัสมีอัตราการส่งผ่านข้อมูลสูงถึง 133 เมกกะไบต์ต่อวินาที นอกจากนี้ยังสามารถ กำหนดค่า IRQ,DMA, Memory Address ให้อุปกรณ์และการ์อินเทอร์เฟซอัตโนมัติ เมื่อเสียบการ์ดเน็ตเวิร์ก แบบ PCI ลงไปบนเครื่องแล้ว ส่วนมากจะมองเห็นและใช้งานได้ทันที  PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) เป็นการ์ดเสียบขนาดเล็ก เท่ากับบัตรเครดิต เป็นอุปกรณ์ขยายระบบให้คอมพิวเตอร์ Notebook เช่น การ์ดหน่วยความจำ แฟกซ์ โมเด็ม การ์ดเน็ตเวิร์ก หรือ ฮาร์ดดิสก์ขนาดเล็ก  USB Port (Universal Serial Bus) เป็นพอร์ตเชื่อมต่อแบบใหม่ที่สามารถจะนำอุปกรณ์เข้ามาเชื่อมต่อได้ จำนวนมากถึง 100 กว่าตัว  โมเด็ม (Modem) โมเด็ม ( Modem : Modulator Demodulator) หมายถึง อุปกรณ์สำหรับการแปลงสัญญาณดิจิตอล (Digital) จากคอมพิวเตอร์ด้านผู้ส่ง เพื่อส่งไปตามสายสัญญาณข้อมูลแบบอนาลอก(Analog) เมื่อถึงคอมพิวเตอร์ด้านผู้รับ โมเด็มก็จะทำหน้าที่แปลงสัญญาณอนาลอก ให้เป็นดิจิตอลนำเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการประมวลผล โดยปกติจะใช้โมเด็มกับระบบเครือข่ายระยะไกล โดยการใชสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลาง เช่น เครือข่ายอินเทอร์เน็ต บริดจ์ (ฺBridge) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระบบ LAN เข้าด้วยกัน โดยออกแบบมาเพื่อใช้ติดต่อระหว่างเครือข่ายท้องถิ่น LAN จำนวน 2 เครือข่าย ที่มีโปรโตคอลเหมือนกันหรือต่างกัน เพื่อให้สามารถขยายขอบเขตของ LAN ออกไปได้ โดยประสิทธิภาพในทางรวมลดลงไม่มาก เนื่องจากการติดต่อของเครื่องอยู่ในเซกเมนด์เดียวกัน จะไม่มีการส่งผ่านต่างเซกเมนด์ (Segment)  สวิตช์ (Switch) สวิตช์เป็นอุปกรณ์ที่ฉลาดกว่าฮับ และทำให้ได้ความจุ ในการรับส่งข้อมูลแก่ผู้ใช้แต่ละคน ได้มากกว่าฮับ สวิตช์จะส่งต่อข้อมูลไปยังเป้าหมายที่เหมาะสม ที่สามารถไปต่อยังผู้รับได้โดยตรง โดยตัดสินใจส่งจากส่วนหัว (Header) ของข้อมูล (Packet) โดยสร้างการเชื่อมต่อแบบชั่วคราว ระหว่างต้นทางและปลายทาง และปิดการเชื่อมต่อชั่วคราวนั้นทิ้ง เมื่อการติดต่อได้เสร็จสิ้นลง สวิตช์เปรียบได้กับโทรศัพท์ ของโรงเรียนที่มีโอเปอเรเตอร์คอยต่อสายให้ เมื่อครูสมชาย ต้องการโทรไปหาครูสมบัติ อีกห้องหนึ่ง โอเปอเรเตอร์รับคำสั่งจากครูสมชาย แล้วต่อสายไปยังครูสมบัติโดยตรง การต่อแบบนี้ทำให้ใช้โทรศัพท์ จากห้องหนึ่งไปอีกห้องหนึ่งได้มากกว่า 1 สาย เราท์เตอร์ (Router) เปรียบเทียบระหว่างฮับ และสวิตช์แล้ว เราเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ฉลาดกว่า เราเตอร์ใช้เพื่อ การส่งต่อข้อมูลที่จุดหมายซับซ้อนกว่ามาก โดยตัดสินใจส่งต่อข้อมูลจาก "ตารางสำหรับการเราต์" อุปกรณ์เราเตอร์ จะทำให้การส่งต่อข้อมูลไปตามเส้นทาง ที่มีประสิทธิภาพที่สุด ไม่ว่าจะส่งต่อจากเราเตอร์ ไปยังเครื่องต่างๆ หรือส่งจากเราเตอร์ ไปยังเราเตอร์อีกตัว และถ้าการเชื่อมระหว่างเราเตอร์ 2 ตัวที่จะส่งไปขาด มันยังสามารถตัดสินใจ เปลี่ยนเส้นทางที่เหมาะสมเอง ได้อีกด้วย เพื่อให้การสื่อสารเป็นไปอย่างราบรื่น และไม่ขาดตอน เราเตอร์อาจใช้เพื่อเชื่อมเข้ากับ ระบบเครือข่ายอื่นๆ ที่มีวิธีในการรับส่งข้อมูล ที่ต่างไปจากระบบเครือข่ายที่เราใช้งานอยู่ได้ โดยแต่ละระบบเครือข่าย อาจพูดต่างภาษากัน หรือในศัพท์ทางคอมพิวเตอร์คือ แต่ละระบบเครือข่ายใช่ต่าง "โพรโตคอล (Protocol)" ตัวอย่างของโพรโตคอล เช่น อินเทอร์เน็ตโพรโตคอล (ไอพี), อินเทอร์เน็ตแพ็กเก็ตเอ็กซ์เชนจ์ (ไอพีเอ็กซ์) หรือแอปเปิลทอล์ก นอกจากนั้น เราเตอร์ยังไม่ใช่ เพียงสามารถเชื่อมต่อระบบเครือข่ายต่างๆ ในอาคารไว้ด้วยกันเท่านั้น แต่มีจุดเชื่อมต่อไปยังภายนอก (หรือเรียกว่า ซ็อกเก็ต (Socket) เชื่อมออกไปสู่บริการแบบ ระบบเครือข่ายพื้นที่กว้าง (Wide area Network-WAN) ได้อีกด้วย บริการแวนจะทำให้คุณสามารถ ติดต่อสื่อสารกระจายออกไปสู่ระบบเครือข่ายอื่นๆ ทั่วโลกได้ เพื่อเข้าใจความหมายการทำงานของเราเตอร์ (เรียกว่า เราติง) ให้เปรียบไปถึงโรงเรียน A และโรงเรียนอื่นๆ ทั้งหมดที่ได้ฝึกโอเปอเรเตอร์ ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อครูที่ชื่อสมชายโทรศัพท์จากโรงเรียน A โทรไปครูชื่อสมบัติที่สอนอยู่อีกโรงเรียนที่ชื่อ B โอเปอเรเตอร์ที่โรงเรียน A จะรู้ทันทีว่าจะต้องต่อสายไปอย่างไรถึงดีที่สุด โดยต่อสายไปยังโอเปอเรเตอร์ชื่อสมศรีที่ทำงานอยู่ที่โรงเรียน B เพื่อให้สมศรีโอนสายไปครูสมบัติ และหากเกิดปัญหาในการต่อสายไปยังสมศรี โอเปอเรเตอร์ที่โรงเรียน A จะสามารถเลือกเส้นทางอื่น เช่น ต่อไปยังโอเปอเรเตอร์คนอื่นที่ประจำอยู่ที่โรงเรียน B เพื่อให้การติดต่อครั้งนี้สำเร็จ เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ 2 เครือข่ายหรือมากกว่า ที่มีลักษณะไม่เหมือนกันสามารถติดต่อกันได้เหมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน เปรียบเสมือนเป็นประตูทางผ่านในการสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ต่างชนิดกัน เช่น ระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ทั่ว ๆ ไปกับเครื่องมินิคอมพิวเตอร์ หรือเมนเฟรม ซึ่งเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ เป็นต้น อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็น Gateway นั้นอาจจะใช้คอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งทำหน้าที่ก็ได้ ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีหลายชนิดดังนี้    ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ระบบเครือข่ายแบบ LAN หรือระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ โดยปกติแล้วจะเป็นระบบเครือข่ายส่วนตัว (Private Network) นั่นคือองค์กรที่ต้องการใช้งานเครือข่าย ทำการสร้าง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันเป็นระบบเครือข่ายในระยะใกล้ ๆ ซึ่งจะช่วยให้เกิดประโยชน์แก่องค์กรและธุรกิจต่างๆ มากมาย เช่น         - สามารถแบ่งเบาการประมวลผลไปยังเครื่องต่างๆ เฉลี่ยกันไป         - สามารถแบ่งกันใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ ซีดีรอมไดร์ฟ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นต้น         - สามารถแบ่งกันใช้งานซอฟต์แวร์และข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ รวมทั้งทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลเหล่านั้นไว้เพียงที่เดียว        - สามารถวางแผนหรือทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ แม้จะไม่ได้อยู่ใกล้กันก็ตาม         - สามารถใช้ในการติดต่อกัน เช่น ส่งจดหมายทางอิเลคทรอนิคส์ หรือการส่งเสียงหรือภาพทางอิเลคทรอนิคส์ เป็นต้น         - ช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมขององค์กร  ชนิดการเชื่อมต่อของเครือข่าย LAN การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเฉพาะบริเวณ (LAN) นั้น จุดประสงค์หลักอย่างหนึ่งก็คือการแบ่งกันใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ โดยทรัพยากรเหล่านั้นอาจเป็นหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ความเร็วสูง ฮาร์ดดิสก์ เครื่องพิมพ์ หรือแม้แต่อุปกรณ์สื่อสารต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะเชื่อมอยู่กับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง วิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อจัดสรรการใช้งานทรัพยากรในระบบเครือข่ายสามารถจำแนกได้เป็น 3 รูปแบบ คือ เครือข่ายระดับเมือง (MAN) ระบบเครือข่ายที่มีขนาดใหญ่กว่าเครือข่ายท้องถิ่น แต่อาจเชื่อมต่อกันด้วยระบบการสื่อสารสำหรับสาขาหลาย ๆ แห่งที่อยู่ภายในเขตเมืองเดียวกันหรือหลายเขตเมืองที่อยู่ใกล้กัน ระยะทางประมาณ 10 กิโลเมตร เช่นการให้บริการทั้งของรัฐและเอกชน อาจเป็นบริการภายใน หน่วยงานหรือเป็นบริการสาธารณะก็ได้ รวมถึงการให้บริการระบบโทรทัศน์ทางสาย (Cable television) เช่น บริษัท UBC ซึ่งเป็นระบบที่มีสายเคเบิลเพียงหนึ่งหรือสองเส้นโดยไม่มีอุปกรณ์สลับช่องสื่อสาร (switching element) ทำหน้าที่เก็บกักสัญญาณหรือปล่อยสัญญาณออกไปสู่ระบบอื่น มาตรฐานของระบบ MAN คือ IEEE 802.6 หรือเรียกว่า DQDB (Distributed Queue Dual Bus) เครือข่ายแวน (Wide Area Network : WAN) * เป็นเครือข่าย คอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมโยง ระบบคอมพิวเตอร์ ในระยะ ห่างไกล เช่นเชื่อมโยง ระหว่างจังหวัด ระหว่าง ประเทศ การสร้าง เครือข่าย ระยะไกล จึงต้อง พึ่งพา ระบบบริการ ข่ายสาน สาธารณะ เช่น ใช้สายวงจรเช่า จากองค์การ โทรศัพท์ แห่งประเทศไทย หรือการสื่อสาร แห่งประเทศไทย ใช้วงจรสื่อสาร ผ่านดาวเทียม ใช้วงจรสื่อสาร เฉพาะกิจ ที่มีให้บริการแบบ สาธารณะ เครือข่ายแวน จึงเป็น เครือข่าย ที่ใช้กับองค์ การที่มีสาขา ห่างไกล และต้องการเชื่อม สาขาเหล่านั้น เข้าด้วยกัน เช่น ธนาคาร มีสาขา ทั่วประเทศ มีบริการรับ ฝากถอนเงิน ผ่านตู้เอทีเอ็ม* เครือข่ายแวน เชื่อมระยะทาง ไกลมาก จึงมีความเร็ว ในการสื่อสาร ไม่สูง เนื่องจากจะ มีสัญญาณ รบกวน ในสาย และการเชื่อมโยง ระยะไกล จำเป็นต้องใช้ เทคนิคพิเศษ ในการลดปัญหา ข้อผิดพลาด ของการรับส่ง ข้อมูล* เครือข่ายแวน เป็นเครือข่ายที่ ทำให้ เครือข่ายแลน หลายๆ เครือข่าย เชื่อมถึง กันได้ เช่นที่ทำการ สาขาทุกแห่ง ของธนาคาร แห่งหนึ่ง มีเครือข่ายแลน เพื่อใช้ทำงาน ภายในสาขานั้นๆ และมีการ เชื่อมโยง เครือข่ายแลน ของทุกสาขา ให้เป็นระบบ เดียวด้วย เครือข่ายแวน* ในอนาคต อันใกล้นี้ บทบาท ของเครือข่าย แวนจะทำ ให้ทุกบริษัท ทุกองค์การ ทุกหน่วย งานเชื่อมโยง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ของตนเองเข้าสู่ เครือข่ายกลาง เพื่อการแลกเปลี่ยน ข้อมูลระหว่างกัน และการทำงาน ร่วมกันในระบบ ที่ต้องติดต่อ สื่อสารระหว่างกัน* เทคโนโลยี ที่ใช้กับ เครือข่ายแวน มีความหลากหลาย มีการเชื่อมโยง ระหว่างประเทศ ด้วยช่อง สัญญาณดาวเทียม เส้นใยนำแสง คลื่นไมโครเวฟ คลื่นวิทยุ สายเคเบิล ทั้งที่วาง ไปตามถนน และวางใต้น้ำ เทคโนโลยี ของการเชื่อมโยง ได้รับการพัฒนา ไปมาก แต่ก็ยังไม่ พอเพียง กับความต้องการ ที่เพิ่มมากขึ้น อย่างรวดเร็ว อินเทอร์เน็ต(Internet)                                 อินเทอร์เน็ต  (Internet)   หมายถึง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในโลก (International Network)  ซึ่งประกอบด้วยเครือข่ายคอมพิวเตอร์ย่อยจำนวนมากมายที่กระจายอยู่ทั่วทุกมุมโลก  โดยในการเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายจะสามารถติดต่อสื่อสารเพื่อการเรียกใช้หรือ และแลกเปลี่ยนข้อมูลตลอดจนสนทนากันได้ตลอด 24 ชั่วโมง ลักษณะข้อมูลที่ปรากฏในเครือข่ายมีทั้งข้อมูลที่เป็นตัวอักษร รูปภาพ  ภาพเคลื่อนไหว เสียง ที่ปรากฏในรูปแบบของสื่อประสมหรือมัลติมีเดีย (Multimedia) เครือข่ายอินเทอร์เน็ตถือเป็นห้องสมุดโลก ทั้งนี้เนื่องจากเปิดให้ผู้ที่ต้องการเผยแพร่ข้อมูลข่าวสารใส่ข้อมูลข่าวสารไว้ในเครือข่าย  ซึ่งข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลสาธารณะที่เปิด สามารถเรียกหรือค้นคืนได้ ส่งผลทำให้อินเทอร์เน็ตเป็นแหล่งข้อมูลขนาดมหาศาลกระจัดกระจายเชื่อมโยงกันอยู่ทั่วโลก ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless LAN) Wireless LAN ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Local Area Network) คือ ระบบการสื่อสารข้อมูลที่มีความคล่องตัวมาก ซึ่งอาจจะนำมาใช้ทด- แทนหรือเพิ่มต่อกับระบบเครือข่ายและใช้สายแบบดั้งเดิมโดยใช้การส่ง คลื่นความถี่วิทยุในย่านวิทยุ RF และคลื่นอินฟราเรด ในการรับและส่ง ข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องสามารถผ่านอากาศ,ทะลุกำแพง, เพดานหรือสิ่งก่อสร้างอื่นๆโดยปราศจากความต้องการของการเดินสาย นอกจากนั้นระบบเครือข่ายไร้สายก็ยังมีคุณสมบัติครอบคลุมทุกอย่าง เหมือนกับระบบ LAN แบบใช้สายการทำงานของระบบไร้สายนั้นใช้เทค- โนโลยี IEEE 802.11 จะทำงานภายใต้คลื่นวิทยุ 2.4 GHz ซึ่งอุปกรณ์ ทุกตัวต่างยี่ห้อกันนั้นมันสามารถสื่อสารกันได้โดยไม่มีปัญหา ภายใต้ มาตรฐานเดียวกัน โดยจะมีการออกเป็น WIFI certified ซึ่งเป็นอันรู้กัน ดีว่าอุปกรณ์ชิ้นนี้สามารถติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ตัวอื่นที่มีตรา WIFI certified นี้ได้เช่นกัน  เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์  เทคโนโลยีเครือข่ายแลน                  การเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าเป็นเครือข่ายแลนนั้น  มีจุดมุ่งหมายที่จะให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสื่อสาร ข้อมูลระหว่างกันได้ทั้งหมดหากนำเครื่องคอมพิวเตอร์สองเครื่องต่อสายสัญญาณเข้าหากันจะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งสอง นั้นส่งข้อมูลถึงกันได้ครั้นจะนำเอาคอมพิวเตอร์เครื่องที่สามต่อรวมด้วย เริ่มจะมีข้อยุ่งยากเพิ่มขึ้น และยิ่งถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมาก  ก็ยิ่งมีข้อยุ่งยากที่จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดสื่อสารกันได้ ด้วยเหตุนี้ผู้พัฒนาเครือข่ายคอมพิวเตอร์จึงต้องหาวิธีการและเทคนิคในการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบต่างๆ เพื่อลดข้อยุ่งยาก ในการเชื่อมโยงสายสัญญาณโดยใช้สายสัญญาณน้อยและเหมาะสมกับการนำไปใช้งานได้  ทั้งนี้เพราะข้อจำกัดของการใช้ สายสัญญาณเป็นเรื่องสำคัญมาก      บริษัทผู้พัฒนาระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้พยายามคิดหาวิธี  และใช้เทคโนโลยีในการรับส่งข้อมูลภายในเครือข่ายแลน ออกมาหลายระบบ  ระบบใดได้รับการยอมรับก็มีการตั้งมาตรฐานกลาง เพื่อว่าจะได้มีผู้ผลิตที่สนใจการผลิตอุปกรณ์ เชื่อมโยงเข้าสู่เครือข่าย   เทคโนโลยีเครือข่ายแลนจึงมีหลากหลาย เครือข่ายแลนที่น่าสนใจ เช่น  อีเทอร์เน็ต (Ethernet)  โทเก็นริง (Token Ring)  และ สวิตชิง (Switching)           1. อีเทอร์เน็ต (Ethernet)           อีเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่พัฒนามาจากโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบสายสัญญาณร่วมที่เรียกว่า บัส (Bus)       โดยใช้สายสัญญาณแบบแกนร่วม คือ สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) เป็นตัวเชื่อม  สำหรับระบบบัส เป็นระบบ เทคโนโลยีที่คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมโยงเข้ากับสายสัญญาณเส้นเดียวกัน คือ เมื่อมีผู้ต้องการส่งข้อมูล  ก็ส่งข้อมูลได้เลย  แต่เนื่องจากไม่มีวิธีการค้นหาเส้นทางที่ส่งว่างหรือเปล่า  จึงไม่ทราบว่ามีอุปกรณ์ใดหรือคอมพิวเตอร์ เครื่องใดที่ส่งข้อมูลมาในช่วงเวลาเดียวกัน  จะทำให้เกิดการชนกันขึ้นและเกิดการสูญหายของข้อมูล  ผู้ส่งต้องส่งข้อมูล ไปยังปลายทางอีกครั้งหนึ่ง  ทำให้เสียเวลามาก จึงมีการพัฒนาระบบการรับส่งข้อมูลผ่านอุปกรณ์กลางที่เรียกว่า ฮับ (Hub)   และเรียกระบบใหม่นี้ว่า เทนเบสที (10 base t)  โดยใช้สายสัญญาณที่มีขนาดเล็กลงและราคาถูกซึ่งเรียกว่า  สายคู่บิตเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded twisted    pair : UTP) ทำให้การเชื่อมต่อนี้ มีลักษณะแบบดาว     วิธีการเชื่อมแบบนี้จะมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ฮับ  ใช้สายสัญญาณไปยังอุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์อื่น ๆ   จุดเด่นของดาวตัวนี้ จะอยู่ที่ เมื่อมีการส่งข้อมูล  จะมีการตรวจสอบความผิดพลาดว่า อุปกรณ์ใดจะส่งข้อมูลมาบ้างและจะมีการสับสวิตซ์ให้ส่ง ได้หรือไม่  แต่เมื่อมีฮับเป็นตัวแบกภาระทั้งหมด ก็มีจุดอ่อนได้คือ ถ้าฮับเกิดเป็นอะไรขึ้นมา  อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ  หรือคอมพิวเตอร์ก็ไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้อีก                   ภายในฮับมีลักษณะเป็นบัสที่เชื่อมสายทุกเส้นเข้าด้วยกัน  ดังนั้นการใช้ฮับและบัสจะมีระบบการส่งข้อมูลแบบ เดียวกัน และมีการพัฒนาเป็นมาตรฐาน  กำหนดชื่อมาตรฐานนี้ว่า 802.3  ความเร็วในการส่งกำหนดไว้ที่ 10 ล้านบิตต่อ วินาที  และกำลังมีมาตรฐานใหม่ให้สามารถรับส่งสัญญาณได้ถึง 100 ล้านบิตต่อวินาที        2 .โทเก็นริง  (Token Ring)         โทเก็นริง เป็นเครือข่ายที่บริษัท ไอบีเอ็ม พัฒนาขึ้น  รูปแบบการเชื่อมโยงจะเป็น วงแหวน โดยด้านหนึ่งเป็นตัวรับสัญญาณและอีกด้านหนึ่งเป็นตัวส่งสัญญาณ  การเชื่อมต่อแบบนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถส่งข้อมูลถึงกันได้  โดยผ่านเส้นทางวงแหวนนี้    การติดต่อสื่อสารแบบนี้จะมีการจัดลำดับให้ผลัดกันส่งเพื่อว่าจะได้ไม่สับสน และมีรูปแบบ ที่ชัดเจน โทเก็นริงที่ใช้กันอยู่ในขณะนี้มีความเร็วในการรับส่งสัญญาณได้ 16 ล้านบิตต่อวินาที  ข้อมูลแต่ละชุดจะมี การกำหนดตำแหน่งแน่นอนว่ามาจากสถานีใด และจะส่งไปที่สถานีใด           3 .สวิตชิง (Switching)            สวิตชิง เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาเพื่อให้สามารถรับส่งข้อมูลระหว่างสถานีทำได้เร็วยิ่งขึ้น    การคัดเลือกชุดข้อมูล ที่ส่งมาและส่งต่อไปยังสถานีปลายทาง   จะกระทำที่ชุมสายกลางที่เรียกว่า  สวิตชิง  รูปแบบของเครือข่ายแบบนี้จะมีลักษณะ เป็นแบบดาว ซึ่งโครงสร้างนี้จะเหมือนกันกับแบบอีเทอร์เน็ตที่มีฮับเป็นศูนย์กลาง  แต่แตกต่างกันที่ฮับเป็นจุดร่วมของสาย สัญญาณที่จะต่อกระจายไปยังทุกสาย  แต่สวิตชิงจะเลือกการสลับสัญญาณไปยังตำแหน่งที่ต้องการเท่านั้น  สวิตชิงจึงมีข้อดี กว่าฮับเนื่องจากแต่ละสายสัญญาณจะมีความเป็นอิสระต่อกันมาก  ทำให้รับส่งสัญญาณไม่มีปัญหาเรื่องการชนกัน ของข้อมูล  อุปกรณ์ที่ใช้ในการสวิตชิงมีหลายแบบ เช่น อีเทอร์เน็ตสวิตซ์ และเอทีเอ็มสวิตซ์              เอทีเอ็มสวิตซ์เป็นอุปกรณ์การสลับสายสัญญาณในการรับส่งข้อมูลที่มีการรับส่งกันเป็นชุด ๆ  ข้อมูลแต่ละชุดเรียกว่า  เซล  มีขนาดจำกัด  การสวิตชิงแบบเอทีเอ็มทำให้ข้อมูลจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งดำเนินไปอย่างรวดเร็ว  ซึ่งกำลังได้รับความสนใจและมีแนวโน้มจะได้รับความนิยมมากขึ้น  ทั้งนี้เพราะการประยุกต์งานสมัยใหม่หลายอย่าง ต้องการความเร็วสูง  โดยเฉพาะการสื่อสารที่มีการผสมหลายสื่อรวมทั้งข้อความ รูป ภาพ เสียงและวีดิโอ  4.ไฮบริด  เป็นเทคโนโลยีที่รวมเอาเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ต โทเค็นริง และ สวิตซิงเข้าด้วยกัน  ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์      เครือข่ายที่ทำงานรวมกันเป็นกลุ่มงาน เรียกว่า  Workgroup  เมื่อเชื่อมโยงหลาย ๆ กลุ่มงานเข้าด้วยกันจะเป็นเครือข่ายขององค์กร  จะเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่   สามารถประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้างขวางโดยเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะเกิดการเชื่อมโยงอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกันและสื่อสารถึงกันได้  เช่น                  1.  การใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน   เครือข่ายที่ให้บริการเก็บข่าวสาร  ตัวเลขหรือข้อมูลใช้งานจะใช้ฐานข้อมูลเดียวกันได้  เช่น  ราคาสินค้า  บัญชีสินค้า  ฯลฯ                 2.  การแบ่งปันทรัพยากรในเครือข่าย  อุปกรณ์ต่าง ๆ ใช้ร่วมกันได้  เช่น  การพิมพ์เอกสารจะใช้เครื่องพิมพ์เครื่องเดียวกับคอมพิวเตอร์เครือข่ายหลายเครื่องก็ได้ เป็นต้น                  3.  การติดต่อสื่อสารระหว่างกันบนเครือข่าย  เมื่อมีการเชื่อมโยงสถานีงานเข้าด้วยกันก็จะสามารถโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันได้  การดำเนินการต่าง ๆ ควรเป็นไปตามกฎเกณฑ์ที่ฝ่ายบริหารเครือข่ายขององค์กรได้กำหนดไว้                 4.  สำนักงานอัตโนมัติ  แนวคิดคือต้องการลดการใช้กระดาษ  หันมาใช้ระบบการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ที่แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ทันที  โดยการใช้สัญญาณอิเลคทรอนิกส์แทน  จะทำให้การทำงานคล่องตัวและรวดเร็ว                5. การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว   การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก                6. ความถูกต้องของข้อมูล   โดยปกติมีการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์จากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นด้วยระบบดิจิตัล วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูล หากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาดไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้                7. ความเร็วในการทำงาน โดยปกติสัญญาณทางไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที                8.ต้นทุนประหยัดการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าหากันเป็นเครือข่ายเพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูลทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลประหยัดขึ้น เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น เราสามารถส่งข้อมูลให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้                 การใช้งานเครือข่ายยังมีการประยุกต์ได้หลายอย่างตั้งแต่ การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน  การทำงานเป็นกลุ่ม  การใช้ทรัพยากรร่วมกัน  การนัดหมายการส่งงาน  แม้แต่ในห้องเรียนก็ใช้เครือข่ายเพื่อการเรียนการสอน  ใช้เป็นแหล่งเรียนรู้ให้เรียกค้นข้อมูลเป็นต้น

Subpages (3): บทที่ 2 หลักการและวิธีการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ บทที่ 2 หลักการและวิธีการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ หลักการและวิธีการแก้ปัญหาด้วยกระบวนการเทคโนโลยีสารสนเทศ

ผู้จัดทำ

ผู้จัดทำ

ด.ช.เทพอัมพร            ทองคำ เลขที่ 15

ชั้นมัธยม ปี2/2

เพื่อนของผม