การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์
Data Communication and Computer Network
ความหมาย องค์ประกอบของการสื่อสาร
การสื่อสาร (Communication)
เป็นกระบวนการสำหรับถ่ายทอดหรือการแลกเปลี่ยนข้อมูล
หรือสารสนเทศระหว่างผู้ส่งสารและผู้รับสารโดยทั่วไปใช้ระบบสัญลักษณ์
ร่วมกัน เช่น ท่าทาง ภาษามือ ตัวอักษร ตัวหนังสือ หรือภาษาต่างๆ
ซึ่งมนุษย์ได้มีการพัฒนาการติดต่อสื่อสารมาตั้งแต่อดีตที่ใช้ควันไฟ
จดหมาย โทรเลข โทรศัพท์ จนกระทั่งถึงปัจจุบันที่มีการสื่อสาร
ผ่านโทรศัพท์มือถือ อินเทอร์เน็ต และดาวเทียม
การสื่อสารข้อมูล (Data Communication)
เป็นกระบวนการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างผู้ส่งสาร
และผู้รับสาร หรือระหว่างอุปกรณ์สื่อสาร โดยผ่านสื่อกลาง (Transmission Media)
ที่ใช้ในการส่งผ่านข้อมูล
องค์ประกอบของการสื่อสาร
1. ผู้ส่งหรืออุปกรณ์ส่งข้อมูล (Sender) เป็นแหล่งต้นทางของการสื่อสารโดยมีหน้าที่ในการให้กำเนิดหรือเตรียมข้อมูล เช่น ผู้พูด คอมพิวเตอร์ต้นทาง เป็นต้น
2. ผู้รับหรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver) เป็นแหล่งปลายทางของการสื่อสาร หรือเป็นอุปกรณ์ที่จะนำข้อมูลนั้นไปใช้ประโยชน์ต่อไปเช่น ผู้รับ คอมพิวเตอร์ปลายทาง เครื่องพิมพ์
3. ข่าวสาร (Message) มีได้หลายรูปแบบ เช่น ข้อความ (Text) เสียง (Voice) รูปภาพ (Image) สื่อผสม (Multimedia)
4. สื่อกลางหรือตัวกลางในการนำส่งข้อมูล (Medium) เป็นสื่อหรือช่องทางที่ใช้ในการนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง ซึ่งอาจเป็นตัวกลางที่มีสายสัญญาณเช่น สายไฟ หรือตัวกลางที่ไม่ใช้สายสัญญาณ เช่น อากาศ เป็นต้น
5. โปรโตคอล (Protocol) เป็นข้อกำหนดหรือข้อตกลงถึงกฎระเบียบและวิธีการที่ใช้ในการสื่อสาร เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับมีความเข้าใจตรงกัน
เทคโนโลยีการสื่อสาร
การทำให้เกิดการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในการดำเนินธุรกิจ เกิดระบบธุรกิจการค้ารูปแบบใหม่ คือ การพาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ โดยจะนำเสนอเพื่อความเข้าใจในรูปแบบของ แบบจำลองการสื่อสารและระบบโทรคมนาคม ดังนี้
1. แบบจำลองการสื่อสาร
1.1 แหล่งต้นทาง (Source)
1.2 เครื่องส่ง (Transmitter)
1.3 ระบบการส่ง (Transmission System)
1.4 เครื่องรับ (Receiver)
1.5 แหล่งปลายทาง (Destination)
2. ระบบโทรคมนาคม
การสื่อสารข้อมูลระยะทางไกลในรูปแบบสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ในช่วงก่อนการโทรคมนาคมมีขีดจำกัดอยู่เพียงการสื่อสารโดยเป็นเสียงคนผ่านสายโทรศัพท์ แต่ในปัจจุบันการส่งสัญญาณโทรคมนาคมเกือบทั้งหมดเป็นการถ่ายทอดสัญญาณในรูปแบบดิจิตอล โดยใช้คอมพิวเตอร์ในการถ่ายทอดข้อมูลจากสถานที่หนึ่งไปยังอีกสถานที่หนึ่งเชื่อกันว่าการพัฒนาการของระบบโทรคมนาคมได้มาถึงช่วงกลาง โดยมีการถ่ายทอดเทคโนโลยีไปทั่ว
ระบบโทรคมนาคมประกอบด้วย
1. เครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับการประมวลผล
2. เครื่อง Terminal สำหรับรับและการแสดงผลข้อมูล
3. ช่องสื่อสาร คือการเชื่อมต่อในรูปแบบต่าง ๆ เช่น สายโทรศัพท์ สายใยแก้วนำแสง เป็นต้น
4. อุปกรณ์ประมวลผลสำหรับการสื่อสาร เช่น โมเด็ม เป็นต้น
5. software สื่อสารซึ่งควบคุมกิจกรรมการส่ง รับข้อมูล บริหารจัดการหน้าที่ต่างๆ อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร
ชนิดของสัญญาณ
สัญญาณอนาลอก (Analog Signal)
สัญญาณดิจิทัล (Digital Signal)
ทิศทางการสื่อสารข้อมูล
1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางหนึ่ง โดยไม่สามารถย้อนกลับมาได้ เช่น ระบบวิทยุ โทรทัศน์ เป็นต้น
2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half Duplex) ข้อมูลสามารถส่งสลับได้ ทั้งสองทิศทาง โดยผลัดกันส่ง เช่นวิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด
3. แบบสองทิศทาง (Full Duplex) ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้งสองทิศทางอย่างอิสระ เช่น ระบบโทรศัพท์
ช่องทางการสื่อสารข้อมูล
สามารถแบ่งเป็นแบบมีสายสัญญาณและไร้สายสัญญาณ
คือ wired และ Wireless สื่อกลางแบบมีสายสัญญาณ
โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1.ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ ระบบการเชื่อมโยงระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป เพื่อให้สามารถทําการสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกันได้
2.รูปแบบในการเชื่อมต่อเครือข่าย หมายถึง ลักษณะทางกายภาพของเครือข่าย รูปแบบการเชื่อมโยงการสื่อสารของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปภายในเครือข่ายซึ่งรูปแบบที่นิยมใช้กันในปัจจุบันโดยหลักแล้วสามารถแบ่งได้เป็น 3 รูปแบบ
- การเชื่อมต่อแบบดาว (Star Topology)
- การเชื่อมต่อแบบบัส (Bus Topology)
- การเชื่อมต่อแบบวงแหวน (Ring Topology)
อุปกรณ์การสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วย
HARDWARE
1. NIC (Network Interface Card) เป็นการ์ด ที่ใช้เชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์กับสายสื่อสาร
2. HUB เป็นอุปกรณ์จำเป็นในการต่อสายLAN แบบ UTP มี PORT เป็น 8,16 ,24
3. Bridge เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อสัญญาณระหว่างเครือข่าย LAN 2 เครือข่ายจะทำงานที่ Layer 1 ทำหน้าที่ทวนซ้ำสัญญาณเช่น ในระบบเครือข่ายมี PC 10 เครื่อง เมื่อ PC1 ต้องการส่งข้อมูลไปยัง PC5 ในขณะนั้น PC อื่นๆ จะไม่สามารถส่งข้อมูลได้
4. Switching Switch จะทำงานที่ Layer 2 จะทำงานเหมือนกับ Hub แต่ ขณะที่ PC1 ส่งข้อมูลไปยัง PC5 PC อื่นๆ จะยังสามารถส่งข้อมูลได้พร้อม ๆ
5. Router เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เหมือนกับบริดจ์แต่จะมีประสิทธิภาพมากกว่า โดยสามารถจัดหาเส้นทางข้อมูล เพื่อส่งไปยังสถานีปลายทางได้อย่างถูกต้อง โดยปัจจุบันมีการรวมหน้าที่การทำงานของ Gateway ไว้ในRouter
SOFTWARE
ระบบปฏิบัติการของระบบเครือข่ายเรียกว่า NOS (Network Operating System) เป็นตัวติดต่อระหว่างสถานีผู้ใช้ กับไฟล์เซิร์ฟเวอร์ เช่น Novell’s Netware OS/2 LAN Server, Microsoft Windows NT Server, Microsoft Windows NT 2000, Apple share, Unix ,Linux etc
ตัวกลางนำสัญญาณ ตัวกลางที่ใช้ในระบบเครือข่าย สามารถเป็นได้ หลายชนิด เช่น Coaxial cable, UTP, Fiber Optic และคลื่นวิทยุที่ใช้กับ Wireless LAN เป็นต้น
รูปแบบการประมวลผลข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. การประมวลผลแบบรวมศูนย์ (Centralized Processing)
 การประมวลผลแบบกลุ่ม (Batch processing)
 การประมวลผลแบบออนไลน์ (Online Processing) real time
2. การประมวลผลข้อมูลแบบกระจาย (Distributed Processing
ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. เครือข่ายส่วนบุคคล (PAN: Personal Area Network)
2. เครือข่ายระยะใกล้ (LAN: Local Area Network)
3. เครือข่ายระดับเมือง (MAN: Metropolitan Area Network)
4. เครือข่ายระยะไกลระดับประเทศ (WAN : Wide Area Network)