เครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (computer network) คือ ระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป
การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบให้สูงขึ้น และลดต้นทุนของระบบโดยรวมลง
การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันในเครือข่าย ทำให้ระบบมีขีดความสามารถเพิ่มมากขึ้น การแบ่งการใช้ทรัพยากร เช่น หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, หน่วยจัดเก็บข้อมูล, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีราคาแพงและไม่สามารถจัดหามาให้ทุกคนได้ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องกราดภาพ (scanner) ทำให้ลดต้นทุนของระบบลงได้
ชนิดของเครือข่าย
เครือข่าย เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกัน เพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรม หรือเครื่องพิมพ์ และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องได้ตลอดเวลา ระบบเครือข่ายจะถูกแบ่งออกตามขนาดของเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันเครือข่ายที่รู้จักกันดีมีอยู่ 3 แบบ ได้แก่
- เครือข่ายภายใน หรือ แลน (Local Area Network: LAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกันในพื้นที่ใกล้เคียงกัน เช่นอยู่ในห้อง หรือภายในอาคารเดียวกัน
- เครือข่ายวงกว้าง หรือ แวน (Wide Area Network: WAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกัน ในระยะทางที่ห่างไกล อาจจะเป็น กิโลเมตร หรือ หลาย ๆ กิโลเมตร
- เครือข่ายงานบริเวณนครหลวง หรือ แมน (Metropolitan area network : MAN)
และยังมีอีกสองเครือข่ายที่ยังมีเพิ่มเติมอีกคือ
- เครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือ แคน (Controller area network) : CAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ติดต่อกันระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ (Micro Controller unit: MCU)
- เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal area network) : PAN) เป็นเครือข่ายไร้สาย
อุปกรณ์เครือข่าย
- เซิร์ฟเวอร์ (Server) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เครืองแม่ข่าย เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์หลักในเครือข่าย ที่ทำหน้าที่จัดเก็บและให้บริการไฟล์ข้อมูลและทรัพยากรอื่นๆ กับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ใน เครือข่าย โดยปกติคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์มักจะเป็นเครื่องที่มีสมรรถนะสูง และ
มีฮาร์ดดิกส์ความจำสูงกว่าคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ในเครือข่าย .
- ไคลเอนต์ (Client) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องลูกข่าย เป็นคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายที่ร้องขอ บริการและเข้าถึงไฟล์ข้อมูลที่จัดเก็บในเซิร์ฟเวอร์ หรือพูดง่าย ๆ ก็คือ ไคลเอนต์ เป็นคอมพิวเตอร์ ของผู้ใช้แต่ละคนในระบบเครือข่าย
- ฮับ (HUB) หรือ เรียก รีพีทเตอร์ (Repeater) คืออุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อกลุ่มคอมพิวเตอร์ ฮับ มีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุกเฟรมที่ได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่ง ไปยังพอร์ตที่เหลือ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับฮับจะแชร์แบนด์วิธหรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย เพราะฉะนั้นถ้ามีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อมากจะทำให้อัตราการส่งข้อมูลลดลง
- สวิตซ์ (Switch) คืออุปกรณ์เครือข่ายที่ทำหน้าที่ในเรเยอร์ที่ 2 และทำหน้าที่ส่งข้อมูลที่ได้รับมาจากพอร์ตหนึ่งไปยังพอร์ตเฉพาะที่เป็นปลายทางเท่านั้น และทำให้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตที่เหลือส่งข้อมูลถึงกันในเวลาเดียวกัน ดังนั้น อัตราการรับส่งข้อมูลหรือแบนด์วิธจึงไม่ขึ้นอยู่กับคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันนิยมเชื่อมต่อแบบนี้มากกว่าฮับเพราะลดปัญหาการชนการของข้อมูล
- เราเตอร์ (Router)เป็นอุปรณ์ที่ทำหน้าที่ในเลเยอร์ที่ 3 เราท์เตอร์จะอ่านที่อยู่ (Address) ของสถานีปลายทางที่ส่วนหัว (Header) ข้อแพ็กเก็ตข้อมูล เพื่อที่จะกำหนดและส่งแพ็กเก็ตต่อไป เราท์เตอร์จะมีตัวจัดเส้นทางในแพ็กเก็ต เรียกว่า เราติ้งเทเบิ์ล (Routing Table) หรือตารางจัดเส้นทางนอกจากนี้ยังส่งข้อมูลไปยังเครือาข่ายที่ให้โพรโทคอลต่างกันได้ เช่น IP (Internet Protocol) , IPX (Internet Package Exchange) และ AppleTalk นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้ เช่น เครือข่ายอินเทอร์เน็ต
- บริดจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์ที่มักจะใช้ในการเชื่อมต่อวงแลน (LAN Segments) เข้าด้วยกัน ทำให้สามารถขยายขอบเขตของ LAN ออกไปได้เรื่อยๆ โดยที่ประสิทธิภาพรวมของระบบ ไม่ลดลงมากนัก เนื่องจากการติดต่อของเครื่องที่อยู่ในเซกเมนต์เดียวกันจะไม่ถูกส่งผ่าน ไปรบกวนการจราจรของเซกเมนต์อื่น และเนื่องจากบริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในระดับ Data Link Layer จึงทำให้สามารถใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายที่แตกต่างกันในระดับ Physical และ Data Link ได้ เช่น ระหว่าง Eternet กับ Token Ring เป็นต้น
บริดจ์ มักจะถูกใช้ในการเชื่อมเครือข่ายย่อย ๆ ในองค์กรเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายใหญ่ เพียงเครือข่ายเดียว เพื่อให้เครือข่ายย่อยๆ เหล่านั้นสามารถติดต่อกับเครือข่ายย่อยอื่นๆ ได้
- เกตเวย์ (Gateway) เกตเวย์ เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างประเภทเข้าด้วยกัน เช่น การใช้เกตเวย์ในการเชื่อมต่อเครือข่าย ที่เป็นคอมพิวเตอร์ประเภทพีซี (PC) เข้ากับคอมพิวเตอร์ประเภทแมคอินทอช (MAC) เป็นต้น
โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)
เป็นการเชื่อมต่อที่ผสนผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมีโครงสร้างแบบ Hierarchical หรือ Tre ที่มีลำดับชั้นในการทำงาน
โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)![\includegraphics[width=3.75in]{fig/misedqt.eps}](http://hpc.ee.kmutnb.ac.th/~vara/perf/img308.png)
ระบบเครือข่ายคิวแบบผสม
4. โทโปโลยีแบบผสม (Mesh Topology) เป็นเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลแบบผสมระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่ง หรือมากกว่า เพื่อความถูกต้องแน่นอน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและภาพรวมขององค์กร
โทโปโลยีแบบผสม
Hybrid Network
เป็นระบบการเชื่อมต่อของระบบเครือข่าย แบบผสมซึ่งจะเป็นการออกแบบระบบเครือข่ายที่ใหญ่ขึ้น โดยในการวางระบบหรือ ออกแบบระบบนั้นมีปัญหา ในเรื่องของระยะทางในการเดินระบบสายสัญญาณ เช่น ถ้าเป็นการเดินระบบที่มีระยะทางไม่เกิน 100 เมตรภายในอาคารเดียวกัน ก็จะมีการเดินระบบที่เป็นแบบ Star Topology และหากมีระยะ ในการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ไกลขึ้นมากกว่าที่ระบบ Star จะทำได้ก็ต้องหันมาใช้ระบบ Bus เป็นการเชื่อมต่อด้วย ซึ่งระบบ Bus เองนี้สามารถเชื่อมต่อได้ไกลสุดได้มากถึง 185 เมตร หรือ 500 เมตรขึ้นอยู่กับประเภทของสายสัญญาณ ที่ใช้เดินระบบว่าเป็นแบบไหน
เป็นระบบการเชื่อมต่อของระบบเครือข่าย แบบผสมซึ่งจะเป็นการออกแบบระบบเครือข่ายที่ใหญ่ขึ้น โดยในการวางระบบหรือ ออกแบบระบบนั้นมีปัญหา ในเรื่องของระยะทางในการเดินระบบสายสัญญาณ เช่น ถ้าเป็นการเดินระบบที่มีระยะทางไม่เกิน 100 เมตรภายในอาคารเดียวกัน ก็จะมีการเดินระบบที่เป็นแบบ Star Topology และหากมีระยะ ในการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ไกลขึ้นมากกว่าที่ระบบ Star จะทำได้ก็ต้องหันมาใช้ระบบ Bus เป็นการเชื่อมต่อด้วย ซึ่งระบบ Bus เองนี้สามารถเชื่อมต่อได้ไกลสุดได้มากถึง 185 เมตร หรือ 500 เมตรขึ้นอยู่กับประเภทของสายสัญญาณ ที่ใช้เดินระบบว่าเป็นแบบไหน
แบบผสม (Hybrid Network)
เป็น Topology ใหม่ที่ผสมผสานรูปแบบของ Star , Bus และ Ring เข้าด้วยกันเป็นการลดจุดอ่อนและเพิ่มจุดเด่นให้กับ Wide Area Network (WAN) และ Enterprise-Wide Network คือ จะมีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ย่อย หลายๆ เครือข่ายเพื่อให้เกิด ประสิทธิภาพสูงสุดในการทำงานเครือข่ายเป็นบริเวณกว้างเป็นตัวอย่างเครือข่ายแบบผสมที่พบเห็นกันมากที่สุด เครือข่ายแบบนี้จะเชื่อมต่อเครือข่ายเล็ก-ใหญ่ หลากหลายแบบเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเดียว ซึ่งเครือข่ายที่ถูกเชื่อมต่ออาจจะอยู่ห่างกันคนละจังหวัด หรืออาจจะอยู่คนละประเทศก็เป็นได้
ระบบเครือข่ายคิวแบบผสม:
เป็นเครือข่ายคิวที่ทำงานแบบเครือข่ายปิดสำหรับงานบางกลุ่ม และบริการแบบเครือข่ายเปิดสำหรับงานสองชนิด รูป 6.3 แสดงตัวอย่างของระบบเครือข่ายคิวแบบผสมที่ประกอบด้วยงานสองลักษณะ ได้แก่งานแบบตอบสนองกับผู้ใช้ (Interactive) และงานแบบ Batch ระบบจะทำงานแบบเครือข่ายปิดสำหรับงานแบบตอบสนองกับผู้ใช้ และทำงานแบบเปิดสำหรับงานแบบ Batch
