วันพุธที่ 17 มิถุนายน พ.ศ. 2552

วันอังคารที่ 16 มิถุนายน พ.ศ. 2552

รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย

สื่อกลางที่ใช้ในการนำส่งข้อมูลจากต้นทางไปปลายทางแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ คือ สื่อกลางแบบกำหนดเส้นทางได้ ( Guided Media ) และสื่อกลางแบบไม่กำหนดเส้นทาง (UnguidedMedia) โดยมีรายละเอียดดังต่อไปนี้รูปแบบการเชื่อมโยงการสื่อสารข้อมูลการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด ( Point - to - Point)


รูปการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด
เป็นการเชื่อมโยงระหว่างเครื่องเทอร์มินอล หรือ คอมพิวเตอร์เพียง 2 เครื่อง โดยผ่านทางสายสื่อสารเพียงสายเดียวและความยาวของสายไม่ จำกัด สามารถส่งสัญญาณข้อมูลได้ไม่ว่าจะเป็นแบบซิมเพล็กซ์ ครึ่งดูเพล็กซ์ หรือ ดูเพล็กซ์เต็มก็ได้ และสามารถส่งสัญญาณข้อมูลได้ทั้งแบบ ซิงโครนัสหรือแบบ อะซิงโครนัสสายสื่อสารจะถูกจองการส่งข้อมูลอยู่ตลอดเวลา ( Lease Line ) ดังนั้นการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุดจึงเหมาะสมกับงานที่มีการส่งรับข้อมูลมากๆ และต่อเนื่อง เช่น การเช่าสายโทรศัพท์เพื่อใช้ในระบบ ATM เป็นต้น
การเชื่อมโยงแบบหลายจุด ( Multipoing or Multidrop )
เนื่องจากการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุดนั้นสิ้นเปลืองสายสื่อสารมากเกินไป และในการส่งข้อมูลส่วนใหญ่มักใช้งานไม่เต็มประสิทธิภาพของสาย สื่อสาร แบบการเชื่อมโยงที่คุ้มค่ากว่าคือการใช้สายสื่อสารเพียงสายเดียว แต่เชื่อมต่อกับเทอร์มินัลได้หลายๆ เครื่อง หรือหลายๆ
จุดรูปเทอร์มินัล 1 ดรอป

รูปการเชื่อมโยงแบบหลายจุดแต่ละเทอร์มินัลที่ต่อเข้ากับสายสื่อสารมักจะมีบัฟเฟอร์สำหรับกักเก็บข้อมูลไว้ให้ได้มากที่สุดก่อนทำการส่งข้อมูลอกไป เพื่อจะได้ใช้ประสิทธิภาพ ได้อย่างเต็มที่ และในขณะที่ยังไม่มีการส่งข้อมูลสามารถเปิดโอกาสให้ผู้อื่นใช้สายสื่อสารได้ในกรณีที่แต่ละเทอร์มินัลส่งข้อมูลออกมาพร้อมกัน ข้อมูลจะชนกัน ทำให้เกิดความเสียหายแก่ข้อมูลได้ จึงจำเป็นต้องมีศูนย์กลางควบคุมเพื่อ จัดการควบคุมทิศทางของการไหลของข้อมูล


การเชื่อมโยงแบบเครือข่ายสวิตขิ่ง ( Switching Network)
การเชื่อมโยงแบบเครือข่ายสวิตชิ่งเป็นเทคนิคที่สามารถใช้ประโยชน์สูงสุดในการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุดได้มากที่สุด




รูป การเชื่อมโยงแบบเครือข่ายสวิตซ์ชิ่งในการทำงานของการเชื่อมโยงแบบสวิตซ์ชิ่งนั้น ประกอบด้วย1. การเชื่อมโยงการสื่อสารทั้ง 2 ฝ่าย ก่อนจะเริ่มส่ง - รับข้อมูล เช่น ต้องหมุนหมายเลขโทรศัพท์ก่อนจะเริ่มพูดกับปลายทางได้ โดยมีเครือข่าย สวิตซิ่งเชื่อมโยงคอยสลับสายให้2. การเชื่อมโยงการสื่อสารจะเป็นแบบจุดต่อจุด คือคุยกันแค่ 2 คนเท่านั้น3. เมื่อจบการส่งข้อมูลแล้ว จะต้องตัดการเชื่อมโยงระหว่าง 2 จุดนั้น เพื่อให้สายการสื่อสารว่าง เพื่อให้สายอื่นเชื่อมต่อได้
การเชื่อมต่อเครือข่ายมีอยู่ด้วยกันหลายลักษณะ แต่ลักษณะที่นิยมใช้นั้นมีอยู่ด้วยกัน 4 ลักษณะ ได้แก่
1. แบบบัส ( BUS Topology )
เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนสายสัญญาณหลักเส้นเดียว ที่เรียกว่า BUS ทีปลายทั้งสองด้านปิดด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Teminator ไม่มีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ คอมพิวเตอร์เครื่องใดหยุดทำงาน ก็ไม่มีผลกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ในเครือข่าย ข้อดี ของการเชื่อแบบบัส คือ1.สามารถติดตั้งได้ง่าย เนื่องจากเป็นโครงสร้างเครือข่ายที่ไม่ซับซ้อน2.การเดินสายเพื่อต่อใช้งาน สามารถทำได้ง่าย3.ประหยัดค่าใช้จ่าย กล่าวคือ ใช้สายส่งข้อมูลน้อยกว่า เนื่องจากสามารถเชื่อมต่อกับสายหลักได้ทันที4.ง่ายต่อการเพิ่มสถานีใหม่เข้าไปในระบบ โดยสถานีนี้สามารถใช้สายส่งข้อมูลที่มีอยู่แล้วได้ข้อเสียของการเชื่อแบบบัส คือ1. ถ้ามีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดไปจากสถานีใดสถานีหนึ่ง ก็จะทำให้ระบบเครือข่ายนี้หยุดการทำงานลงทันที2. ถ้าระบบเกิดข้อผิดพลาดจะหาข้อผิดพกลาดได้ยาก โดยเฉพาะถ้าเป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่
2. แบบดาว ( Star topology )
เป็นการเชื่อมต่อสถานีหรือจุดต่าง ๆ ออกจากคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางหรือคอมพิวเตอร์แม่ข่ายที่เรียกว่า File Server แต่ละสถานีจะมีสายสัญญาณเชื่อมต่อกับศูนย์กลาง ไม่มีการใช้สายสัญญาณร่วมกัน เมื่อสถานีใดเกิดความเสียหายจะไม่มีผลกระทบกับสถานีอื่น ๆ ปัจจุบันนิยมใช้อุปกรณ์ HUB เป็นตัวเชื่อมต่อจากคอมพิวเตอร์แม่ข่ายหรือคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง
ข้อดีของการเชื่อมแบบดาว คือ ง่ายต่อการใช้บริการ เพราะมีศูนย์กลางอยู่ที่คอมพิวเตอร์แม่ข่ายอยู่เครื่องเดียวและเมื่อเกิดความเสียหายที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นก็จะไม่มีผลกระทบอันใดเพราะใช้สายคนละเส้นข้อเสียของการเชื่อมแบบดาว คือ ต้องใช้สายสัญญาณจำนวนมาก เพราะแต่ละสถานีมีสายสัญญาณของตนเองเชื่อมต่อกับศูนย์กลางจึงเหมาะสมกับเครือข่ายระยะใกล้มาก กว่าการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะไกล การขยายระบบก็ยุ่งยากเพราะต้องเชื่อมต่อสายจากศูนย์กลางออกมา ถ้าศูนย์กลางเสียหายระบบจะใช้การไม่ได้
3.แบบวงแหวน ( Ring Topology )
เป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายเป็นรูปวงแหวนหรือแบบวนรอบ โดยสถานีแรกเชื่อมต่อกับสถาน สุดท้าย การรับส่งข้อมูลในเครือข่ายจะต้องผ่านทุกสถานี โดยมีตัวนำสารวิ่งไปบนสายสัญญาณของแต่ละสถานี ต้องคอยตรวจสอบข้อมูลที่ส่งมา ถ้าไม่ใช่ของตนเองต้องส่งผ่านไปยังสถานีอื่นต่อไป
ข้อดีของการเชื่อมแบบวงแหวน คือ ใช้สายสัญญาณน้อยกว่าแบบดาว เหมาะกับการเชื่อมต่อด้วยสายสัญญาณใยแก้วนำแสง เพราะส่งข้อมูลทางเดียวกันด้วยความเร็วสูงข้อเสียของการเชื่อมแบบวงแหวน คือ ถ้าสถานีใดเสียระบบก็จะไม่สามารถทำงานต่อไปได้จนกว่าจะแก้ไขจุดเสียนั้น และยากในการตรวจสอบว่ามีปัญหาที่จุดใดและถ้าต้องการเพิ่มสถานีเข้าไปจะพกหระทำได้ยากด้วย


4. แบบเมช (mesh topology)
เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในเครือข่ายจะมีช่องสัญญาณจำนวนมาก เพื่อเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ทุกเครื่อง ส่วนการส่งข้อมูล- สามารถทำได้อย่างอิสระ ไม่ต้องรอให้เครื่องอื่นทำงานให้เสร็จก่อนข้อดีของการเชื่อมแบบเมช คือ ทำงานได้เร็วข้อเสียของการเชื่อมแบบเมช คือ ค่าใช้จ่ายสูงสำหรับสายเคเบิ้ล
5. แบบผสม
คือ เป็นการผสมความสามารถของเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลาย ๆ แบบโดยพิจารณาตามความเหมาะสม เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพในการทำงานสูงสุด










วันพฤหัสบดีที่ 4 มิถุนายน พ.ศ. 2552

สื่อกลางในการส่งข้อมูล

สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูลแบบใช้สาย


เช่น สายโทรศัพท์ เคเบิลใยแก้วนำแสง เป็นต้น สื่อที่จัดอยู่ในการสื่อสารแบบมีสายที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่

สายทองแดงแบบไม่หุ้มฉนวน (Unshield Twisted Pair)
มีราคาถูกและนิยมใช้กันมากที่สุด ส่วนใหญ่มักใช้กับระบบโทรศัพท์ แต่สายแบบนี้
มักจะถูกรบกวนได้ง่าย และไม่ค่อยทนทาน










สายทองแดงแบบหุ้มฉนวน (Shield Twisted Pair)
มีลักษณะเป็นสองเส้น มีแนวแล้วบิดเป็นเกลี่ยวเข้าด้วยกันเพื่อลดเสียงรบกวน มีฉนวนหุ้มรอบนอก มีราคาถูก ติดตั้งง่าย น้ำหนักเบาและ การรบกวนทางไฟฟ้าต่ำ สายโทรศัพท์จัดเป็นสายคู่บิดเกลี่ยวแบบหุ้มฉนวน สายโคแอคเชียล (Coaxial)
สายแบบนี้จะประกอบด้วยตัวนำที่ใช้ในการส่งข้อมูลเส้นหนึ่งอยู่ตรงกลางอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน ระหว่างตัวนำสองเส้นนี้จะมีฉนวนพลาสติก กั้นสายโคแอคเชียลแบบหนาจะส่งข้อมูลได้ไกลหว่าแบบบางแต่มีราคาแพงและติดตั้งได้ยากกว่า สายเคเบิลแบบโคแอกเชียลหรือเรียกสั้น ๆ ว่า "สายโคแอก" จะเป็นสายสื่อสารที่มีคุณภาพที่กว่าและราคาแพงกว่า สายเกลียวคู่ ส่วนของสายส่งข้อมูลจะอยู่ตรงกลางเป็นลวดทองแดงมีชั้นของตัวเหนี่ยวนำหุ้มอยู่ 2 ชั้น ชั้นในเป็นฟั่นเกลียวหรือชั้นแข็ง ชั้นนอกเป็นฟั่นเกลียว และคั่นระหว่างชั้นด้วยฉนวนหนา เปลือกชั้นนอกสุดเป็นฉนวน สายโคแอกสามารถม้วนโค้งงอได้ง่าย ใยแก้วนำแสง (Optic Fiber)
ทำจากแก้วหรือพลาสติกมีลักษณะเป็นเส้นบางๆ คล้าย เส้นใยแก้วจะทำตัวเป็นสื่อในการส่งแสงเลเซอร์ที่มีความเร็วในการส่งสัญญาณเท่ากับ ความเร็วของแสง หลักการทั่วไปของการสื่อสารในสายไฟเบอร์ออปติกคือการเปลี่ยนสัญญาณ (ข้อมูล) ไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสงก่อน จากนั้นจึงส่งออกไปเป็นพัลส์ ของแสง ผ่านสายไฟเบอร์ออปติกสายไฟเบอร์ออปติกทำจากแก้วหรือพลาสติกสามารถส่งลำแสง ผ่านสายได้ทีละหลาย ๆ ลำแสงด้วยมุมที่ต่างกัน ลำแสงที่ส่งออกไปเป็นพัลส์นั้นจะสะท้อนกลับไปมาที่ผิวของสายชั้นในจนถึงปลายทาง
จากสัญญาณข้อมูลซึ่งอาจจะเป็นสัญญาณอนาล็อกหรือดิจิตอล จะผ่านอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่มอดูเลตสัญญาณเสียก่อน จากนั้นจะส่งสัญญาณมอดูเลต ผ่านตัวไดโอดซึ่งมี 2 ชนิดคือ LED ไดโอด (light Emitting Diode) และเลเซอร์ไดโอด หรือ ILD ไดโอด (Injection Leser Diode) ไดโอดจะมีหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณมอดูเลตให้เป็นลำแสงเลเซอร์ซึ่งเป็นคลื่นแสงในย่านที่มองเห็นได้ หรือเป็นลำแสงในย่านอินฟราเรดซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ ความถี่ย่านอินฟราเรดที่ใช้จะอยู่ในช่วง 1014-1015 เฮิรตซ์ ลำแสงจะถูกส่งออกไปตามสายไฟเบอร์ออปติก เมื่อถึงปลายทางก็จะมีตัวโฟโต้ไดโอด (Photo Diode) ที่ทำหน้าที่รับลำแสงที่ถูกส่งมาเพื่อเปลี่ยนสัญญาณแสงให้กลับไปเป็นสัญญาณมอดูเลตตามเดิม จากนั้นก็จะส่งสัญญาณผ่านเข้าอุปกรณ์ดีมอดูเลต เพื่อทำการดีมอดูเลตสัญญาณมอดูเลตให้เหลือแต่สัญญาณข้อมูลที่ต้องการ



ข้อดีของใยแก้วนำแสดงคือ

1. ป้องกันการรบกวนจากสัญญาณไฟฟ้าได้มาก
2. ส่งข้อมูลได้ระยะไกลโดยไม่ต้องมีตัวขยายสัญญาณ
3. การดักสัญญาณทำได้ยาก ข้อมูลจึงมีความปลอดภัยมากกว่าสายส่งแบบอื่น

4. ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงและสามารถส่งได้มาก ขนาดของสายเล็กและน้ำหนักเบา

สื่อกลางประเภทไม่มีสาย

ระบบไมโครเวฟ (Microwave System)
การส่งสัญญาณข้อมูลไปกลับคลื่นไมโครเวฟเป็นการส่งสัญญาณข้อมูลแบบรับช่วงต่อๆ กันจากหอ (สถานี) ส่ง-รับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกหอหนึ่ง แต่ละหาจะครอบคลุมพื้นที่รับสัญญาณประมาณ 30-50 กม.

ระยะห่างของแต่ละหอคำนวณง่าย ๆ ได้จาก

สูตร
d = 7.14 (1.33h)1/2 กม.
เมื่อ d = ระยะห่างระหว่างหอ h = ความสูงของหอ






การส่งสัญญาณข้อมูลไมโครเวฟมักใช้กันในกรณีที่การติดตั้งสายเคเบิลทำได้ไม่สะดวก เช่น ในเขตเมืองใหญ่ ๆ หรือในเขตที่ป่าเขา แต่ละสถานีไมโครเวฟจะติดตั้งจานส่ง-รับสัญญาณข้อมูล ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 10 ฟุต สัญญาณไมโครเวฟเป็นคลื่นย่านความถี่สูง (2-10 จิกะเฮิรตซ์) เพื่อป้องกันการแทรกหรือรบกวนจากสัญญาณอื่น ๆ แต่สัญญาณอาจจะอ่อนลง หรือหักเหได้ในที่มีอากาศร้อนจัด พายุหรือฝน ดังนั้นการติดตั้งจาน ส่ง-รับสัญญาณจึงต้องให้หันหน้าของจานตรงกัน และหอยิ่งสูงยิ่งส่งสัญญาณได้ไกล

ปัจจุบันมีการใช้การส่งสัญญาณข้อมูลทางไมโครเวฟกันอย่างแพร่หลาย สำหรับการสื่อสารข้อมูลในระยะทางไกล ๆ หรือระหว่างอาคาร โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่สะดวกที่จะใช้สายไฟเบอร์ออปติก หรือการสื่อสารดาวเทียม อีกทั้งไมโครเวฟยังมีราคาถูกกว่า และติดตั้งได้ง่ายกว่า และสามารถส่งข้อมูลได้คราวละมาก ๆ ด้วย อย่างไรก็ตามปัจจัยสำคัญที่ทำให้สื่อกลางไมโครเวฟเป็นที่นิยม คือราคาที่ถูกกว่า

การสื่อสารด้วยดาวเทียม (Satellite Transmission)
ที่จริงดาวเทียมก็คือสถานีไมโครเวฟลอยฟ้านั่นเอง ซึ่งทำหน้าที่ขยายและทบทวนสัญญาณข้อมูล รับและส่งสัญญาณข้อมูลกับสถานีดาวเทียม ที่อยู่บนพื้นโลก สถานีดาวเทียมภาคพื้นจะทำการส่งสัญญาณข้อมูล ไปยังดาวเทียมซึ่งจะหมุนไปตามการหมุนของโลกซึ่งมีตำแหน่งคงที่เมื่อเทียมกับ ตำแหน่งบนพื้นโลก ดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปให้ลอยอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ 23,300 กม. เครื่องทบทวนสัญญาณของดาวเทียม (Transponder) จะรับสัญญาณข้อมูลจากสถานีภาคพื้นซึ่งมีกำลังอ่อนลงมากแล้วมาขยาย จากนั้นจะทำการทบทวนสัญญาณ และตรวจสอบตำแหน่งของสถานีปลายทาง แล้วจึงส่งสัญญาณข้อมูลไปด้วยความถี่ในอีกความถี่หนึ่งลงไปยังสถานีปลายทาง










ระหว่างสถานีดาวเทียม 2 ดวง ที่ใช้ความถี่ของสัญญาณเท่ากันถ้าอยู่ใกล้กันเกินไปอาจจะทำให้เกิดการรบกวนสัญญาณ ซึ่งกันและกันได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวน หรือชนกันของสัญญาณดาวเทียม จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานระยะห่างของสถานีดาวเทียม และย่านความถี่ของสัญญาณ นอกจากนี้สภาพอากาศ เช่น ฝนหรือพายุ ก็สามารถทำให้สัญญาณผิดเพี้ยนไปได้เช่นกัน


สำหรับการส่งสัญญาณข้อมูลนั้นในแต่ละเครื่องทบทวนสัญญาณจะมีแบนด์วิดท์เท่ากับ 36 เมกะเฮิรตซ์ และมีอัตราเร็วการส่งข้อมูลสูงสุดเท่ากับ 50 เมกะบิตต่อวินาที


ข้อเสีย ของการส่งสัญญาณข้อมูลทางดาวเทียม
คือ สัญญาณข้อมูลสามารถถูกรบกวนจากสัญญาณภาคพื้นอื่น ๆ ได้ อีกทั้งยังมีเวลาประวิง(Delay Time) ในการส่งสัญญาณเนื่องจากระยะทางขึ้น-ลง ของสัญญาณ และที่สำคัญคือ มีราคาสูงในการลงทุนทำให้ค่าบริการสูงตามขึ้นมาเช่นกัน