บทที่ 1 พื้นฐานการสื่อสารข้อมูล และเครือข่าย

บทที่ 1 พื้นฐานการสื่อสารข้อมูล และเครือข่าย

1.1 ความหมายของการสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่งโดยผ่าน ช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับ เกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน  เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง การนำคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ข้างเคียงต่าง ๆ มาเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้สายเคเบิ้ลเป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนชุดข้อมูล ชุดคำสั่ง และข่าวสารต่าง ๆ ระหว่างคอมพิวเตอร์ กับ คอมพิวเตอร์และระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ข้างเคียงการที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้ สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่าย

จึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม

1.2 รูปแบบของการส่งสัญญาณข้อมูล
สามารถจัดรูปแบบได้เป็น 4 รูปแบบดังนี้

              1. แบบทิศทางเดียวหรือซิมเพล็กซ์ (One-Way หรือ Simplex )ในการส่งสัญญาณข้อมูลแบบ simplex ข้อมูลจะถูกส่งไปในทางเดียวเท่านั้น และตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น การกระจายเสียงของ สถานี วิทยุ หรือ การแพร่ภาพทางโทรทัศน์ เป็นต้น

             

รูป แบบSimplex

               2. แบบกลึ่งทางกึ่งทางคู่หรือครึ่งดูเพล็กซ์ (Either-Way of Two Waysหรือ Half Duplex) การสื่อสารแบบ Half Duplex เราสามารถส่งข้อมูลสวนทางกันได้แต่ต้องสลับกันส่ง จะทำใน เวลาเดียว กันไม่ได้ ตัวอย่างเช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจแบบ Walkly-Talkly ซึ่งต้องอาศัยการ สลับสวิตซ์ เพื่อแสดง การเป็นผู้ส่งสัญญาณคือต้องผลัดกันพูด บางครั้งเราเรียกการสื่อสารแบบ Haft Duplex ว่า แบบสายคู่ ( Two-Wire Line)

                    รูปแบบ Half Duplex

                     3. แบบทางคู่ (Full-Duplex) ในแบบนี้เราสามารถส่งข้อมูล ได้พร้อมๆ กันทั้งสองทาง ตัวอย่างเช่น การพูดคุยโทรศัพท์ โดยสามารถ สื่อสารพร้อมกันได้ทั้ง    สองฝ่าย บางครั้ง เรียกการสื่อสาร แบบทางคูว่า Four-Wire Line

รูปแบบ Full-Duplex

                   4.   แบบสะท้อนสัญญาณหรือ เอ๊กโคเพล๊กซ์ (Echo-Plex) เป็นการส่งสัญญาณที่รวมทั้ง Half-Duplex และ Full-Duplex ไว้รวมกัน เช่น ความสัมพันธ์ระหว่างคีย์บอร์ และจอภาพของเครือง Terminal ของ Main Frame หรือ Host คอมพิวเตอร์ ในระหว่างการคีย์ข้อความผ่านคีย์บอร์ดเพื่อให้ Host คอมพิวเตอร์รับข้อความหรือทำตามคำสั่งข้อความ หรือคำสั่ง จะปรากฏบนจอภาพคอมพิวเตอร์ของเครื่องTerminal ด้วยเช่นกัน เนื่องจากขณะที่สัญญาณตัวอักขระที่ถูกส่งจากคีย์บอร์ดไปยัง Host ซึ่ง เป็นแบบ Full-Duplex จะสะท้อนกลับมาปรากฏที่จอภาพเครือง Terminal ด้วย

1.3 ความหมายของเครือข่าย

นักวิชาการและผู้รู้หลายท่านทั้งชาวไทยและต่างประเทศได้ให้คำจำกัดความและความหมาย ของ “เครือข่าย (Network)” ไว้มากมาย แต่ส่วนใหญ่จะมีความคล้ายคลึงกัน ดังนี้ ·       ในพจนานุกรมของ The Webster’s Collegiate ได้ให้คำจำกัดความของ “เครือข่าย” ไว้ว่า  เป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลหรือบริการกันระหว่างบุคคล กลุ่มหรือสถาบัน ·     Paul Starkey ที่ปรึกษาทางวิชาการด้านการสร้างเครือข่ายในแอฟริกา ให้ความหมายของ “เครือข่าย” ว่า คือ กลุ่มของคนหรือองค์กรที่สมัครใจแลกเปลี่ยนข่าวสารข้อมูลระหว่างกัน  หรือทำกิจกรรมร่วมกัน ในลักษณะที่บุคคลหรือองค์กรสมาชิกยังคงมีความเป็นอิสระในการ ดำเนินกิจกรรมของตน ในความหมายนี้ สาระสำคัญ คือ ความสัมพันธ์ของสมาชิกในเครือข่าย ต้องเป็นไปโดยสมัครใจ กิจกรรมที่ทำในเครือข่ายต้องมีลักษณะเท่าเทียมกันหรือแลกเปลี่ยน ซึ่งกันและกัน และการเป็นสมาชิกของเครือข่ายไม่มีผลกระทบต่อความเป็นอิสระหรือความเป็น ตัวของตัวเองของคนหรือองค์กรนั้นๆ                                นอกจากนี้ นักวิชาการจากหน่วยงานภาครัฐและเอกชนของประเทศไทยได้ให้คำจำกัดความของ  “เครือข่าย” ในหลายมุมมองออกไป ดังนี้ ·       “เครือข่าย” หมายถึง การประสานงานรูปแบบหนึ่งที่โยงใยการทำงานของกลุ่มบุคคล  หรือ องค์กรหลายองค์กร  ซึ่งมีทรัพยากร มีเป้าหมาย มีกลุ่มสมาชิกของตนเอง ที่มีความคิด มีปัญหา มีความต้องการในเรื่องใดเรื่องหนึ่งเหมือน กันหรือคล้ายกัน มาติดต่อประสานงานหรือร่วมกันทำกิจกรรมอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง เพื่อแก้ไขปัญหาหรือ สนองความต้องการในเรื่องนั้นๆโดยยึดหลักการทำงานร่วมกันบนพื้นฐานของความเท่าเทียมกัน เคารพซึ่งกันและกัน  มากกว่าการเชื่อฟังและปฏิบัติตามผู้มีอำนาจสั่งการ ·       “เครือข่าย” คือ การเชื่อมโยงของกลุ่มของคนหรือกลุ่มองค์กรที่สมัครใจ ที่จะแลกเปลี่ยนข่าวสารร่วมกัน หรือ ทำกิจกรรมร่วมกัน โดยมีการจัดระเบียบโครงสร้างของคนในเครือข่ายด้วยความเป็นอิสระเท่าเทียมกันภายใต้พื้นฐาน ของความเคารพสิทธิ เชื่อถือ เอื้ออาทร ซึ่งกันและกัน ประเด็นสำคัญของนิยามข้างต้น คือ Ø    ความสัมพันธ์ของสมาชิกในเครือข่ายต้องเป็นไปโดยสมัครใจ Ø    กิจกรรมที่ทำในเครือข่ายต้องมีลักษณะเท่าเทียมหรือแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน Ø    การเป็นสมาชิก เครือข่ายต้องไม่มีผลกระทบต่อความเป็นอิสระหรือความเป็นตัวของตัวเองของคนหรือองค์กรนั้น ๆ ·       “เครือข่าย” หมายถึง รูปแบบของการประสานงานกลุ่มของคนหรือองค์กรที่สมัครใจแลกเปลี่ยนข่าวสารข้อมูลระหว่างกัน  หรือทำกิจกรรมร่วมกัน  ช่วยเหลือกัน  โดยการติดต่ออาจทำได้ทั้งที่ผ่านศูนย์กลางแม่ข่ายหรือแกนนำ หรืออาจจะ ไม่มีแม่ข่ายหรือแกนนำแต่จะทำการติดต่อโดยตรงระหว่างกลุ่ม   ซึ่งจะมีการจัดรูปแบบหรือจัดระเบียบโครงสร้างที่คน หรือองค์กรสมาชิกยังคงมีความเป็นอิสระ โดยที่อาจมีรูปแบบการรวมตัวแบบหลวมๆ เฉพาะกิจ  ตามความจำเป็นหรือเป็นโครงสร้างที่มีความสัมพันธ์ชัดเจน

1.4วัตถุประสงค์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.1วัตถุประสงค์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

วัตถุประสงค์ของการใช้ระบบเครือข่าย วัตถุประสงค์ของการเลือกใช้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็เพื่อ   1. สามารถใช้โปรแกรมและข้อมูลร่วมกันได้ ก็ คือ เครื่องลูก(Client) สามารถเข้ามาใช้ โปรแกรม ข้อมูล ร่วมกันได้จากเครื่องแม่ (Server)  หรือระหว่างเครื่องลูกกับเครื่องลูกก็ได้ เป็นการประหยัดเนื้อที่ในการจัดเก็บโปรแกรม ไม่จำ เป็นว่าทุกเครื่องต้องมีโปรแกรมเดียวกันนี้ในเครื่องของตนเอง    2. เพื่อความประหยัด เพราะ ว่าเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า อย่างเช่นในสำนักงานหนึ่งมีเครื่องอยู่ 30 เครื่อง หรือมากกว่านี้  ถ้าไม่มีการนำระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้ จะเห็นว่าต้องใช้เครื่องพิมพ์อย่างน้อย 5 - 10 เครื่อง มาใช้งาน แต่ถ้ามีระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มาใช้แล้วละก้อ ก็สามารถใช้อุปกรณ์   หรือเครื่องพิมพ์ประมาณ 2-3 เครื่องก็พอต่อการใช้งานแล้ว เพราะว่าทุกเครื่องสามารถเข้าใช้เครื่องพิมพ์เครื่องไหนก็ได้ ผ่านเครื่องอื่น ๆ ที่ในระบบเครือข่ายเดียวกัน    3. เพื่อความเชื่อถือได้ของระบบงาน นับ เป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับการดำเนินธุรกิจ ถ้าทำงานได้เร็วแต่ขาดความน่าเชื่อถือก็ถือว่าใช้ ไม่ได้ ไม่มีประสิทธิภาพ ดังนั้นเมื่อนำระบบ Computer Network มาใช้งาน ทำระบบงานมีประสิทธิภาพ มีความน่าเชื่อถือของข้อมูล เพราะจะมีการทำสำรองข้อมูลไว้ เมื่อเครื่องที่ใช้ งานเกิดมีปัญหา ก็สามารถนำข้อมูลที่มีการสำรองมาใช้ได้ อย่างทันที   4. ประหยัดเวลา ค่าเดินทาง เมื่อต้องการแลกเปลี่ยนข้อมูล กัน ในที่ที่อยู่ห่างไกลกัน เช่น บริษัทแม่อยู่ที่ กรุงเทพ ส่วนบริษัท ลูกอาจจะอยู่ตามต่างจังหวัด แต่ละที่ก็มีการเก็บข้อมูล การเงิน ประวัติลูกค้า และอื่นๆ แต่ถ้าต้องการใช้ข้อมูลของอีกที่หนึ่งจะเกิดความลำบาก ล่าช้า และไม่สะดวก จึงมีการนำหลักการของ Computer Network มาใช้งาน เช่น มีการใช้ทรัพยากรร่วมกัน หรือโปรแกรม ข้อมูล ร่วมกันเครือข่ายคอมพิวเตอร์                  การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอม พิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่าง  ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้ สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่าง กัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกัน ใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม การเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง  เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบควมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง มีหน่วยจัดการระบบสือสารหน่วยบริการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง ในรูป เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ          ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างเชื่อมโยงเป็นระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฎิบัติการร่วมกัน ซึ่งหมายถึงการให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่อ อยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้งหมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้ง ๆ ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัท ก็ได้ ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์                                     เครือข่ายที่ทำงานรวมกันเป็นกลุ่มงาน เรียกว่า  Workgroup  เมื่อเชื่อมโยงหลาย ๆ  กลุ่มงานเข้าด้วยกันจะเป็นเครือข่ายขององค์กร  จะเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่   สามารถประยุกต์ใช้งานได้อย่างกว้าง ขวางโดยเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะเกิดการเชื่อมโยงอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกันและสื่อสารถึงกันได้ เช่น            1.  การใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน   เครือข่ายที่ให้บริการเก็บข่าวสาร  ตัวเลขหรือข้อมูลใช้งานจะใช้ฐานข้อมูลเดีย วกันได้  เช่น  ราคาสินค้า  บัญชีสินค้า  ฯลฯ            2.  การแบ่งปันทรัพยากรในเครือข่าย  อุปกรณ์ต่าง ๆ ใช้ร่วมกันได้  เช่น  การพิมพ์เอกสารจะใช้เครื่องพิมพ์เครื่องเดียวกับคอมพิวเตอร์เครือข่ายหลายเครื่องก็ได้ เป็นต้น            3.  การติดต่อสื่อสารระหว่างกันบนเครือข่าย  เมื่อมีการเชื่อมโยงสถานีงานเข้าด้วยกันก็จะสามารถโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันได้  การดำเนินการต่าง ๆ ควรเป็นไปตามกฎเกณฑ์    ที่ฝ่ายบริหารเครือข่ายขององค์กรได้กำหนดไว้            4.  สำนักงานอัตโนมัติ  แนวคิดคือต้องการลดการใช้กระดาษ  หันมาใช้ระบบการทำงานด้วยคอมพิวเตอร์ที่ แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ทันที  โดยการใช้สัญญาณ           อิเลคทรอนิกส์แทน  จะทำให้การทำงานคล่องตัว และรวดเร็ว                การใช้งานเครือข่ายยังมีการประยุกต์ได้หลายอย่างตั้งแต่ การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน  การทำงานเป็นกลุ่ม  การใช้ทรัพยากรร่วมกัน  การนัดหมายการส่งงาน  แม้แต่ในห้องเรียนก็ใช้เครือข่ายเพื่อการเรียนการสอน   ใช้เป็นแหล่งเรียนรู้ให้เรียกค้นข้อมูลเป็นต้น