ความหมายของระบบการสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารข้อมูลทางคอมพิวเตอร์ หมายถึง การโอนถ่าย (Transmission) ข้อมูลหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้ส่งต้นทางกับผู้รับปลายทาง
ทั้งข้อมูลประเภท ข้อความ รูปภาพ เสียง หรือข้อมูลสื่อผสม โดยผู้ส่งต้นทางส่งข้อมูลผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์
ซึ่งมีหน้าที่แปลงข้อมูลเหล่านั้นให้อยู่ในรูปสัญญาณทางไฟฟ้า (Electronic
data) จากนั้นถึงส่งไปยังอุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์ปลายทาง
ส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล
1.ข่าวสาร (Message) ข้อมูลหรือสารสนเทศที่อาจเป็นข้อความ
ตัวเลข เสียง และวิดีโอ
2.ผู้ส่ง (Sender/Source) อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข่าวสาร
เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์
3.ผู้รับ (Receiver/Destination) อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข่าวสาร
เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์
4.สื่อกลางส่งข้อมูล (Transmission Medium) เช่น
สายไฟเบอร์ออปติก หรือคลื่นวิทยุ เป็นต้น
5.โพรโทคอล (Protocol) กลุ่มของกฎเกณฑ์และข้อปฏิบัติต่าง
ๆ ที่กำหนดขึ้นมา
เพื่อนำมาใช้เป็นข้อตกลงร่วมกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับเพื่อให้การสื่อสารบรรลุผล
ชนิดของระบบการสื่อสาร
การสื่อสารข้อมูลระหว่างผู้รับกับผู้ส่งสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท
1. การสื่อสารข้อมูลทิศทางเดียว (Simplex Transmission) เป็นการติดต่อสื่อสารเพียงทิศทางเดียว คือผู้ส่งจะส่งข้อมูลเพียงฝั่งเดียวและโดยฝั่งรับไม่มีการตอบกลับ เช่น การกระจายเสียงของสถานีวิทยุ การส่ง e-mail เป็นต้น
2. การสื่อสารข้อมูลสองทิศทางสลับกัน (Half Duplex Transmission)สามารถส่งข้อมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ไปในทิศทางเดียวเท่านั้น
ทั้งฝ่ายส่งและฝ่ายรับ หรือพูดอีกนัยหนึ่งคือ ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปให้แก่ผู้รับ
ส่วนผู้รับก็สามารถโต้ตอบกลับได้ แต่ไม่สามารถส่งสวนทางกันได้ในเวลาเดียวกัน เช่นการส่งวิทยุของตำรวจ
3. การสื่อสารข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน (Full
Duplex Transmission)สามารถส่งข้อมูลในเวลาใดเวลาหนึ่ง ได้ทั้ง2ทิศทาง ทั้งฝ่ายส่งและฝ่ายรับ หรือพูดอีกนัยหนึ่งคือ ผู้ส่งและผู้รับ
สามารถโต้ตอบสวนทางกันได้ในเวลาเดียวกัน เช่น การส่งสัญญาณโทรศัพท์ สนทนา msn , feaebook
สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล
สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์
สามารถแบ่งเป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่
เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย และเทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย ดังนี้
สื่อกลางประเภทใช้สาย
1) สายคู่บิดเกลียว (Twisted – Pair Cable)สายคู่บิดเกลียวประกอบด้วยสายทองแดง
ที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก หลังจากนั้นก็นำสายทั้งสองมาถักกันเป็นเกลียวคู่
เพื่อช่วยลดการแทรกแซงจากสัญญาณรบกวนสายคู่บิดเกลียวมีอยู่ 2 รูปแบบ คือ สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีชีลด์ และแบบมีชิลด์
- สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีชีลด์ (Unshielded
Twisted –Pair Cable :UTP) นิยมใช้งานมากในปัจจุบันมีลักษณะคล้ายกับสายโทรศัพท์บ้านไม่มีการหุ้มฉนวนมีแต่การบิดเกลียวอย่างเดียว
-
สายคู่บิดเกลียวแบบมีชิลด์ (Shielded Twisted –Pair Cable :STP)สำหรับสายSTP คล้ายกับสาย UTP แต่สายSTP จะมีชิลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่ง ทำให้ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าสาย UTP
2) สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) สายมักทำด้วยทองแดงอยู่แกนกลาง
ซึ่งสายทองแดงจะถูกห่อหุ้มด้วยพลาสติก
จากนั้นก็จะมีชิลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน และหุ้มด้วยเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่งป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี
สายโคแอกเชียลที่เห็นได้ทั่วๆไป คือ
สายที่นำมาใช้ต่อเข้ากับเสาอากาศทีวีที่ใช้ตามบ้าน
3)
สายไฟเบอร์ออปติค(Optical
Fiber) สายไฟเบอร์ออปติคหรือสายใยแก้วนำแสง
เป็นสายที่มีลักษณะโปร่งแสง
มีรูปทรงกระบอกในตัวขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์แต่มีขนาดเล็ก สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลที่สูงมาก
และไม่มีการก่อกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ทำให้สามารถส่งข้อมูลทั้งตัวอักษร ภาพ
กราฟิก เสียง หรือวีดีทัศน์ได้ในเวลาเดียวกัน
สื่อกลางประเภทไร้สาย
1) อินฟราเรด (infrared) เป็นลักษณะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ใช้ในการส่งข้อมูลระยะใกล้ๆ
ในช่วงความถี่ที่แคบมาก ใช้ช่องทางสื่อสารน้อย
มักใช้กับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งกับตัวรับสัญญาณ
โดยต้องใช้วิธีการสื่อสารตามแนวเส้นตรง ระยะทางไม่เกิน 1-2 เมตร ความเร็วประมาณ 4-16 เมกะบิตต่อวินาที
เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลไปยังโทรทัศน์
2) คลื่นวิทยุ (radio frequency) ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ
โดยมีตัวกระจายสัญญาณส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กัน
มีความเร็วต่ำประมาณ 2 เมกะบิตต่อวินาที เช่น การสื่อสารในระบบวิทยุเอฟเอ็ม
3)ไมโครเวฟ (microwave) จะใช้การส่งสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปในอากาศ
พร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานีที่ทำหน้าทีส่งและรับข้อมูล
และเนื่องจากสัญญาณไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถเลี้ยวหรือโค้งตามขอบโลกได้
จึงต้องมีการตั้งสถานีรับ-ส่งข้อมูลเป็นระยะๆ และส่งข้อมูลต่อกันเป็นทอดๆ
ระหว่างสถานีต่อสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทาง และแต่ละสถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง
4) ดาวเทียม (satellite) เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนท้องฟ้า
ซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับ-ส่งไมโครเวฟบนผิวโลก
เพื่อใช้เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ
และทวนสัญญาณในแนวโคจรของโลกซึ่งจะต้องมีสถานีภาคพื้นดิน
ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 35,600 ไมล์
โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เท่ากับการหมุนของโลก
จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะโลกหมุนรอบตัวเอง
ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียมและการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ
บนผิวโลกเป็นไปอย่างแม่นยำ
ความหมายของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer
network) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกัน
เพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกตามการเชื่อมโยงได้เป็น
4 ชนิด ดังนี้
1) เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal Area Network :
PAN) เป็นเครือข่ายที่ใช่ส่วนบุคคล
ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบไร้สายในระยะใกล้ เช่น เช่น Bluetooth ตัวอย่าง เช่น การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง PDA กับ Desktop โดยมีระยะทางไม่เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps)การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ
2) เครือข่ายเฉพาะที่ หรือ (Local Area Network : LAN) เป็นเครือข่ายขนาดเล็กซึ่งเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารที่อยู่ในท้องที่บริเวณเดียวกันเข้าด้วยกัน
เช่น ภายในอาคาร หรือภายในองค์การที่มีระยะทางไม่ไกลมากนัก
3) เครือข่ายนครหลวง หรือแมน (Metropolitan Area Network :
MAN) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงแลนที่อยู่ห่างกัน เช่น
ระหว่างสำนักงานที่อยู่คนละอาหาร ระบบเคเบิลทีวีตามบ้านในปัจจุบัน เป็นต้น
โดยมีลักษณะการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีระห่างไกลกันในช่วง 5-40 กิโลเมตร
ผ่านสายสื่อสารประเภทสายใยแก้วนำแสงสายโคแอกเชียล หรืออาจใช้คลื่นไมโครเวฟ
4) เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน (Wide Area
Network : WAN) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ในระยะห่างไกล
มีการติดต่อสื่อสารกันในบริเวณกว้าง เช่น เชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ
โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์
(TOPOLOGY)
1) โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส (bus topology)
โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส
จะประกอบด้วย สายส่งข้อมูลหลัก ที่ใช้ส่งข้อมูลภายในเครือข่าย
เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง จะเชื่อมต่อเข้ากับสายข้อมูลผ่านจุดเชื่อมต่อเมื่อมีการส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่องพร้อมกัน จะมีสัญญาณข้อมูลส่งไปบนสายเคเบิ้ล
และมีการแบ่งเวลาการใช้สายเคเบิ้ลแต่ละเครื่อง
ข้อดี คือ ใช้สื่อนำข้อมูลน้อย
ช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสียก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบโดยรวม
ข้อเสีย คือ การตรวจจุดที่มีปัญหา
กระทำได้ค่อนข้างยาก และถ้ามีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมากเกินไป จะมีการส่งข้อมูลชนกันมากจนเป็นปัญหา
2) เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology) คือ
ไมโครโปรเซสเซอร์ทุกเครื่องจะสื่อสารกันถายในเครือข่ายผ่านสายสัญญาณที่มีลักษณะเป็นวงแหวน
สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์จะถูกส่งวิ่งไป
รอบวงแหวนจนกระทั่งไปถึงยังเครื่องปลายทางโดยไม่จำเป็นต้องมีเครื่องเซิร์ฟเวอร์เป็นศูนย์กลาง
โดยมีโทเคนซึ่งเป็นบิต แบบมีแบบแผนจะวิ่งไปรอบๆ
วงแหวนทำหน้าที่พิจารณาว่าเครื่องใดในเครือข่ายจะ เป็นผู้ส่งสารสนเทศ
ข้อดี ข่าวสารจะเคลื่อนที่เป็นลำดับไปในทิศทางเดียว
ขจัดปัญหาการชนกันของสัญญาณ
ข้อเสีย ถ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย
อาจทำให้ทั้งระบบหยุดทำงานได้
3) โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว (star topology)
โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว ภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะต้องมีจุกศูนย์กลางในการควบคุมการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรือ ฮับ (hub) การสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ จะสื่อสารผ่านฮับก่อนที่จะส่งข้อมูลไปสู่เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ
ข้อดี คือ ถ้าต้องการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในระบบ
ข้อเสีย คือ ค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิ้ลจะค่อนข้างสูง และเมื่อฮับไม่ทำงาน การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบก็จะหยุดตามไปด้วย
องค์ประกอบของเครือข่าย ประกอบด้วย
- ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
- คอมพิวเตอร์ (Client Computer)
- เซอร์เวอร์ (Server)
- ฮับ (Hub)
- บริดจ์ (Bridge)
- เราท์เตอร์ (Router)
- เกตเวย์ (Gateway)
- โมเด็ม (Modem)
- เน็ตเวอร์คการ์ด (Network Card)
- ซอฟต์แวร์ (Software)
- ระบบปฏิบัติการของระบบเครือข่าย (Network Operating Sytems)
- แอบพลิเคชั่นของเครือข่าย (Network Application Sytems)
ตัวนำข้อมูล
(Media
Transmission)
สาย Coaxial Cable หรือ สาย Coax นอกจากใช้ในระบบ Network แล้วยังสามารถ
นำไปใช้กับระบบTV และMainframe ได้ด้วย สาย Coax นั้นเป็นสายที่ประกอบไปด้วยแกนของ
ทองแดงหุ้มด้วยฉนวน และสายดิน (ลักษณะเป็นฝอย) หุ้มด้วยฉนวนบางอีกชั้นหนึ่ง
ในปัจจุบันได้เปลี่ยนจากลวดทองแดงมาเป็นลวดเงินที่พันกันหลาย ๆ เส้นแทน
ทั้งนี้เพื่อป้องกันการรบกวน ที่เรียกว่า "Cross Talk" ซึ่งเป็นการรบกวนที่เกิดจากสายสัญญาณข้างเคียง
สาย Twisted
Pair Cable เป็นสายส่งสัญญาณที่ประกอบไปด้วยสายทองแดง 2 เส้น ขึ้นไปบิดกันเป็นเกลียว (Twist)แล้วหุ้มด้วยฉนวน
โดยแบ่งเป็น 2 แบบคือ แบบมี Shield และ แบบไม่มี Shield จะมีฉนวนในการป้องกันสัญญาณรบกวน
หรือระบบป้องกันสัญญาณรบกวน โดยเรียกสาย Cable ทั้งสองนี้ว่า
"Shielded Twisted Pair (STP)" และ "Unshielded
Twisted Pair (UTP)"
สาย Shielded Twisted Pair (STP) หรือที่เรียกว่า "สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน" เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นหนึ่ง
เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่น แม่เหล็กไฟฟ้า
สาย Unshielded Twisted Pair (UTP) หรือที่เรียกว่า "สายคู่บิดเกลียว ชนิดไม่หุ้มฉนวน"
เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้น ทำให้สะดวก
ในการโค้งงอ สาย UTP เป็นสายที่มีราคาถูกและ
หาง่าย แต่ป้องกันสัญญาณรบกวน ได้ไม่ดีเท่ากับสาย STP
สาย Fiber Optic Cable เป็นสายใยแก้วนำแสงชนิดใหม่
ประกอบด้วยท่อใยแก้ว ที่มีขนาดเล็กและบางมากเรียกว่า "CORE"ล้อมรอบด้วยชั้นของใยแก้วที่เรียกว่า "CLADDING" อัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงถึง 565 เมกะบิตต่อวินาที
หรือมากกว่า ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีมาก ขนาดของสายเล็กมากและเบามากแต่มีราคาแพง
นอกจากการสื่อสารข้อมูลตามสายรูปแบบต่าง ๆ แล้ว
ยังมีการส่งข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Transmission) ซึ่งเป็นการส่งข้อมูลผ่านบรรยากาศโดยไม่ต้องอาศัยสายส่ง
สัญญาณใด ๆ เช่น ระบบไมโครเวฟ ดาวเทียมสื่อสาร โทรศัพท์เคลื่อนที่ เป็นต้น
ซึ่งเป็น สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่แตกต่างกัน ทำให้การสื่อสาร
ทำได้รวดเร็วและครอบคลุมทุกมุมโลก
.jpg)
