การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

ความหมายของระบบเครือข่าย

        ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หรือจะเรียกสั้น ๆ ว่า ระบบเครือข่าย(Network) ประกอบไปด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องที่สามารถติดต่อกันเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การติดต่อจะผ่านทางช่องการสื่อสารต่าง ๆ เช่น สายโทรศัพท์ สายไฟฟ้า หรือผ่านทางสื่อแบบอื่น ๆ ได้แก่ โมเด็ม (Modem)ไมโครเวฟ (Microwave) สัญญาณอินฟราเรด (Infrared) เป็นต้น ซึ่งโดยทั่วไปจะหมายถึง การที่เรานำเครื่องคอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่องมาเชื่อมต่อกัน วัตถุประสงค์ที่ต้องต่อกันนี้ มักเกิดจากความต้องการที่จะใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน เช่น ใช้เนื้อที่เก็บข้อมูลในดิสก์ร่วมกัน ใช้งานเครื่องพิมพ์เลเซอร์ที่มีอยู่เครื่องเดียวร่วมกัน ต้องการส่งข้อมูลให้กับบุคคลอื่นในระบบไปใช้งาน หรือต้องการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน เป็นต้น

        ฉะนั้น ระบบเครือข่าย Network คือ ระบบที่นำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC หรือ Personal Computer) แต่ละเครื่องมาต่อเชื่อมกันด้วยกลวิธีทางระบบคอมพิวเตอร์นั่นเอง

ความสำคัญของระบบเครือข่าย

การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้นเพราะไมโครคอมพิวเตอร์ ได้รับการ ใช้งานอย่าง แพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร ์เหล่านั้นถึงกับเพื่อ เพิ่มขีด ความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการ ใช้งาน ด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการ แบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจน สามารถทำงานร่วมกันได้

               สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้นคือ การโอนย้ายข้อมูล ระหว่างกัน และ การ เชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการ นำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือกา รนำข้อมูลไป ใช้ประมวล ผลในลักษณะแบ่ งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ด ดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถ 

องค์ประกอบระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

คอมพิวเตอร์
แน่นอนที่สุด!! เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็จะต้องมีคอมพิวเตอร์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ซึ่งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายนั้น ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่น หรือยี่ห้อเดียวกัน หรือประเภทเดียวกัน เราสามารถนำเครื่องคอมพิวเตอร์โน๊ตบุค เชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆเช่น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ เทปสำรองข้อมูล หรืออุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลอื่นๆ เป็นต้น โดยเมื่ออุปกรณ์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้ว ผู้ใช้ในเครือข่ายก็สามารถใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ได้โดยเรียกใช้ผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้เอง เช่น ส่งเอกสารไปพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์สำหรับเครือข่าย เป็นต้น

สายเคเบิล
สายเคเบิล คือ สายสัญญาณที่ใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อื่นๆ ในเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันมีอยู่หลายแบบด้วยกัน แต่ละแบบจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูล และราคาแตกต่างกันไป ส่วนการจะเลือกใช้สายเคเบิลแบบใดนั้น ขึ้นอยู่กับขนาดและประเภทของเครือข่ายคอนเน็กเตอร์ (connector)เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน เมื่อเชื่อมเครือข่ายเข้าด้วยกันแล้ว คอมพิวเตอร์ทั้งสองเครือข่ายก็สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ เสมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน ตัวอย่างคอนเน็กเตอร์ที่พบเห็นกันโดยทั่วไป คือ บริดจ์ (bridge)การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card: NIC)สำหรับอุปกรณ์ชนิดนี้จะใช้เชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล การ์ดนี้ส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเสียบลงบนเมนบอร์ด (mainboard) ส่วนพอร์ตในการต่อกับสายเคเบิลจะอยู่ทางด้านหลัง

เครื่องคอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์เครือข่ายเมื่อเรานำเอาอุปกรณ์ต่างๆ มาเชื่อมต่อกันแล้ว ระบบเครือข่ายก็ยังจะทำงานไม่ได้ เครือข่ายจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ ซึ่งเป็นชุดโปรแกรมที่ใช้ในการติดตั้งอุปกรณ์ เพื่อทำให้ระบบปฏิบัติการรู้จักกับอุปกรณ์เครือข่ายนั้น นอกจากนี้ยังรวมถึงโปรแกรมระบบปฏิบัติการเครือข่ายซึ่งจะแตกต่างกับระบบปฏิบัติการทั่วไป และโปรแกรมต่างๆ ที่ใช้งานในเครือข่ายด้วย เช่น เวิร์ดโปรเซสเซอร์ สเปรดชีต โปรแกรมวาดภาพ หรือโปรแกรมสำหรับส่งข้อมูลหรือข้อความระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย เป็นต้น

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ประเภทของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ

1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN) 

เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้กันอยู่ในบริเวณไม่กว้างนัก อาจอยู่ในองค์กรเดียวกัน หรืออาคารที่ใกล้กัน เช่น ภาพในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย   ระบบเครือข่ายท้องถิ่นจะช่วยให้ติดต่อกันได้สะดวก ช่วยลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ

2. เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network หรือ MAN) 

เป็นเครือข่ายขนาดกลาง ใช้ภายในเมือง หรือจังหวัดที่ใกล้เคียงกัน เช่น ระบบเคเบิลทีวีที่มีสมาชิกตามบ้านทั่วไปที่เราดูกันอยู่ทุกวันก็จัดเป็นระบบเครือข่ายแบบMAN

3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network หรือ WAN) 

เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ใช้ติดตั้งบริเวณกว้าง มีสถานนีหรือจุดเชื่อมต่อมากมาย มากกว่า 1 แสนจุด ใช้สื่อกลายหลายชนิด เช่น ระบบคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือดาวเทียม

การใช้งานระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์กับงานต่างๆ

การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์      ระบบเครือข่ายทำให้เกิดการสื่อสาร และการแบ่งปันการใช้ทรัพยากรระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะ หมายความรวมถึงการสื่อสาร และการแบ่งปันการใช้ข้อมูลระหว่างบุคคลด้วย ซึ่งทั้งหมดนี้คืองานของระบบเครือข่าย นั่นเอง รูปแบบการใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบเครือข่ายแบ่งตามลักษณะการทำงาน ได้เป็น 3 ประเภทคือ 1. ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง (Centrallized Networks) 2. ระบบเครือข่ายแบบ Peer-to Peer 3. ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server 1.ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลาง     เป็นระบบที่มีเครื่องหลักเพียงเครื่องเดียวที่ใช้ในการประมวลผล ซึ่งจะตังอยู่ที่ศูนย์กลางและมีการเชื่อมต่อไปยังเครื่องเทอร์มินอลที่อยู่รอบๆ โดยการเดินสายเคเบิลเชื่อมต่อกันโดยตรง เพื่อให้เครื่องเครื่องเทอร์มินอลสามารถเข้าใช้งาน โดยส่งคำสั่งต่างๆ มาประมวลผลที่เครื่องกลาง ซึ่งมักเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรมประสิทธิภาพสูง ระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลางจะมีราคาสูง และและไม่สามารถสนับสนุนระบบการประมวลผลแบบ Multiprocessor ได้ดีเท่ากับระบบเครือข่ายแบบClient/Server ปัจจุบันระบบนี้จึงมีความนิยมในการใช้งานลดน้อยลง 2.ระบบเครือข่าย Peer-to-Peer     แต่ละสถานีงานบนระบบเครือข่าย Peer-to-Peer จะมีความเท่าเทียมกันสามารถที่จะแบ่งปันทรัพยากรให้แก่กันและกันได้ เช่นการใช้เครื่องพิมพ์หรือแฟ้มข้อมูลร่วมกันในเครือข่าย ในขณะเดียวกันเครื่องแต่ละสถานีงานก็จะมีขีดความสามารถในการทำงานได้ด้วยตัวเอง (Stand Alone) คือจะต้องมีทรัพยากรภายในของตัวเองเช่น ดิสก์สำหรับเก็บข้อมูล หน่วยความจำที่เพียงพอ และมีความสามารถในการประมวลผลข้อมูลได้    ข้อดีของระบบนี้คือ ความง่ายในการจัดตั้งระบบ มีราคาถูก และสะดวกต่อการบริหารจัดการ ซึ่งมักจะมอบเป็นภาระหน้าที่ของผู้ใช้ในแต่ละสถานีงานให้ รับผิดชอบในการดูแลพิจารณาการแบ่งปันทรัพยากรของตนเองให้กับสมาชิกผู้อื่นในกลุ่ม ดังนั้นระบบนี้จึงเหมาะสมสำหรับสำนักงานขนาดเล็ก ที่มีสถานีงานประมาณ 5-10 เครื่องที่วางอยู่ในพื้นที่เดียวกัน     ข้อด้อยของระบบนี้คือ เรื่องการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เนื่องจากไม่มีระบบการป้องกันในรูปแบบของ บัญชีผู้ใช้ และรหัสผ่าน ในการเข้าถึงทรัพยากรต่างๆ ของระบบ

3.ระบบเครือข่ายแบบ Client/Server     เป็นระบบเครือข่ายที่มีประสิทธิภาพสูง และมีการใช้งานกันอย่างกว้างขวางมากกว่าระบบเครือข่ายแบบอื่นที่มีในปัจจุบัน ระบบ Client/Server สามารถสนับสนุนให้มีเครื่องลูกข่ายได้เป็นจำนวนมาก และสามารถเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์ได้หลายแพลตฟอร์ม ระบบนี้จะทำงานโดยมีเครื่อง Server ที่ให้บริการ เป็นศูนย์กลางอย่างน้อย 1 เครื่อง และมีการบริหารจัดการทรัพยากรต่างๆ จากส่วนกลาง ซึ่งคล้ายกับระบบเครือข่ายแบบรวมศูนย์กลางแต่สิ่งที่แตกต่างกันก็คือ เครื่องที่ทำหน้าที่ให้บริการในระบบClient/Server นี้จะเป็นเครื่องที่มีราคาไม่แพงมาก ซึ่งอาจใช้เพียงเครื่อง ไมโครคอมพิวเตอร์สมรรถนะสูงในการควบคุมการให้บริการทรัพยากรต่างๆ นอกจากนี้เครื่องลูกข่ายยังจะต้องมีความสามารถในการประมวลผล และมีพื้นที่สำหรับจัดเก็บข้อมูลท้องถิ่นเป็นของตนเองอีกด้วย ระบบเครือข่ายแบบCleint/Server เป็นระบบที่มีความยืดหยุ่นสูง สนับสนุนการทำงานแบบ Multiprocessor สามารถเพิ่มขยายขนาดของจำนวนผู้ใช้ได้ตามต้องการ นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มจำนวนเครื่อง Servers สำหรับให้บริการต่างๆ เพื่อช่วยกระจายภาระของระบบได้ ส่วนข้อเสียของระบบนี้ก็คือ มีความยุ่งยากในการติดตั้งมากกว่าระบบ Peer-to-Peer รวมทั้งต้องการบุคลากรเพื่อการบริหารจัดการระบบโดยเฉพาะอีกด้วย การแบ่งปันการใช้ทรัพยากรของระบบเครือข่าย     เมื่อกล่าวถึงทรัพยากรบนระบบเครือข่าย ในที่นี้จะคลอบคลุมถึงทุกสิ่งทุกอย่างที่อำนวยประโยชน์กับผู้ใช้ในระบบ เช่น แฟ้มข้อมูล ฐานข้อมูล รูปภาพและสไลด์สำหรับเสนอผลงาน ตลอดจนอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่บนระบบเครือข่าย ได้แก่ ฮาร์ดไดร์ฟที่มีการแชร์ไว้สำหรับให้บริการพื้นที่สำหรับเก็บข้อมูลส่วนบุคคล หรือใช้เป็นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวสำหรับการโยกย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์บนระบบเครือข่าย เครื่องโทรสาร เป็นต้น นอกจากสิ่งต่างๆ เหล่านี้ ทรัพยากรที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในสภาพการณ์ปัจจุบันนั่นก็คือ ข่าวสารข้อมูล ซึ่งอาจเป็นการส่งข่าวสารระหว่างผู้ใช้ด้วยกันเอง หรือการกระจายข่าวสารที่มีความสำคัญจากผู้บริหาร หรือฝ่าย สารสนเทศขององค์กร สภาพแวดล้อมของระบบเครือข่ายที่เอื้ออำนวยต่อการติดต่อสื่อสารระหว่างผู้ใช้งานในระบบนี้ นับว่าเป็นปัจจัยสำคัญอันหนึ่งที่จะทำให้องค์กรประสพความสำเร็จในการประยุกต์ใช้งานระบบเครือข่ายได้อย่างเต็ม ประสิทธิภาพ