ระบบเครือข่ายและการติดต่อสื่อสาร

            การติดต่อสื่อสารข้อมูลสมัยใหม่นี้ มีรากฐานมาจากความพยายามในการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยระบบสื่อสารที่มีอยู่แล้ว เช่น โทรศัพท์ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงอยู่ในขอบเขตที่จำกัด ต่อมาเมื่อมีการใช้คอมพิวเตอร์มากขึ้น ความต้องการในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดียวกัน ที่เรียกว่า ระบบเครือข่าย (Network) ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นเป็นลำดับ
            ในตอนเริ่มต้นของยุคสื่อสาร เมื่อประมาณ พ.ศ. 2513-2515 ความต้องการใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกันมีมากขึ้น แต่คอมพิวเตอร์ยังมีราคาสูงมาก เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สื่อสารที่มีอยู่แล้วบางอย่าง การสื่อสารด้วยระบบเครือข่ายในระยะนั้นจึงเน้นการใช้คอมพิวเตอร์ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์เป็นผู้ให้บริการแก่ผู้ใช้ปลายทางหลายคน เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายของระบบ
a           ต่อมาเมื่อถึงยุคสมัยของไมโครคอมพิวเตอร์ พบว่าขีดความสามารถในด้านความเร็วของการทำงานของเมนเฟรม มีความเร็วมากกว่า 10 เท่า เมื่อเทียบกับไมโครคอมพิวเตอร์ตัวที่ดีที่สุด แต่ราคาของเมนเฟรมแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์หลายพันเท่า การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายและกระจายออกไป การสื่อสารจึงกลายเป็นระบบเครือข่ายแบบกระจาย กล่าวคือ แทนที่จะออกแบบให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อกับเมนเฟรม ก็เปลี่ยนเป็นระบบเครือข่ายที่ใช้คอมพิวเตอร์ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์แทน
a           ลักษณะของเครือข่ายจึงเริ่มจากจุดเล็ก ๆ อาจจะอยู่บนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน ขยายตัวใหญ่ขึ้นเป็นระบบที่ทำงานร่วมกันในห้องทำงาน ในตึก ระหว่างตึก ระหว่างสถาบัน ระหว่างเมือง ระหว่างประเทศ การจัดแบ่งรูปแบบของเครือข่ายคอม

องค์ประกอบพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูล

ระบบการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐานทั้ง 5 ดังต่อไปนี้

·  ข้อมูล/ข่าวสาร (Message)

·  ผู้ส่งข้อมูล (Sender/Source)

·  ผู้รับข้อมูล (Receiver/Destination)

·  ตัวกลางในการส่งข้อมูล (Transmission Medium)

·  โปรโตคอล (Protocol)

ข้อมูล/ข่าวสาร (Message)

ข่าวสารในที่นี้คือข้อมูลหรือสารสนเทศต่าง ๆ ที่ต้องการสื่อสาร โดยข่าวสารอาจประกอบด้วยข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือวิดีโอ หรืออาจเป็นสิ่งที่กล่าวมานั้นมารวมกัน เช่น ภาพพร้อมเสียง ซึ่งเรียกว่าสื่อประสม (Multimedia) ข้อมูลข่าวสารจะถูกทำการเข้ารหัส (Encoding ) เพื่อส่งผ่านตัวกลางส่งข้อมูล และเมื่อปลายทางได้รับข้อมูลที่ส่งมาก็จะทำการถอดรหัส เพื่อให้เป็นข้อมูลดั้งเดิมเช่นเดียวกับที่จะส่ง อย่างไรก็ตามระหว่างข้อมูลข่าวสารกำลังเดินทางมาถึงปลายทาง ก็อาจพบอุปสรรคจากสัญญาณรบกวนชนิดต่าง ๆ ด้

ผู้ส่งสาร ( Sender / Source )

ผู้ส่งข้อมูลคืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข้อมูลข่าวสาร ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ เวิร์กสเตชัน โทรศัพท์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น

ผู้รับข้อมูล ( Receiver / Destination )

ผู้รับข้อมูลคืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข้อมูลข่าวสารที่ทางผู้ส่งข้อมูลส่งให้ ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ เวิร์กสเตชัน โทรศัพท์ เป็นต้น อย่างไรก็ตามในการรับส่งข้อมูล ตามปกติแล้วจะมีอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูล ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์ DTE และ DCE โดยรายละเอียดดังกล่าวจะอธิบายในบทที่ 3

ตัวกลางในการส่งข้อมูล ( Transmission Medium )

ตัวกลางในการส่งข้อมูลในที่นี้ก็คือ เส้นทางที่ทำให้สามารถนำข้อมูลที่รับส่งกันนั้นเดินทางไปยังจุดหมายปลายทางระหว่างกันได้ โดยตัวกลางในการส่งข้อมูลก็จะมีทั้งแบบมีสาย เช่น สายเคเบิล สายคู่บิดเกลียว สายไฟเบอร์ออปติค แลตัวกลางในการส่งข้อมูลแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ ดาวเทียม เป็นต้น

โปรโตคอล ( Protocol )

โปรโตคอลคือกฏเกณฑ์ ระเบียบ หรือข้อปฏิบัติต่าง ๆ ที่กำหนดขึ้นมา เพื่อเป็นข้อตกลงที่ใช้สำหรับเป็นมาตรฐานในการกำหนดบทบาทหน้าที่ในการสื่อสารข้อมูลให้ถูกต้องตรงกัน

การสื่อสารโทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถึง การติดต่อสื่อสารด้วยการรับส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างตัวประมวลผล โดยผ่านสื่อกลางที่เชื่อมต้นทางและปลายทางที่ห่างกัน โดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายรูปแบบ ตามกฎเกณฑ์ หรือระเบียบวิธีการที่กำหนดขึ้นในแต่ละอุปกรณ์

2. ชนิดของสัญญาณข้อมูล (Signal Types)

 1. สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) อยู่ในรูปของคลื่นที่มีความต่อเนื่อง

2. สัญญาณดิจิตอล (Digital Signal) หรือสัญญาณพัลซ์ (Pulse Signal) มีระดับสัญญาณเพียง 2 ระดับ คือสูงกับต่ำ

ประเภทของเครือข่าย

1.  PAN (Personal Area Network)

2.  LAN (Local Area Network)

3.  MAN (Metropolitan Area Network)

4.   WAN (Wide Area Network)

รูปแบบเครือข่าย (Topology) 

1. แบบดาว (Star Topology) 

2. แบบบัส (Bus Topology)

3. แบบวงแหวน (Ring Topology)

4. แบบตาข่าย (Mesh Topology)
5. แบบไร้สาย (Wireless Topology)

อุปกรณ์เครือข่าย (Network Equipment)

1. ฮับ (Hub)
2. สวิตต์ (Switch)
3. อุปกรณ์ทวนสัญญาณ (Repeater)
4. บริดจ์ (Bridge)
5. เราเตอร์ (Router)

ประเภทของสื่อกลาง (Media Types)

         แบบใช้สาย ได้แก่ แบบสายเกลียวคู่ (Twisted-pair wires) และ แบบสายเคเบิลร่วมแกน (Coaxial cable) และแบบสายเคเบิลใยแก้ว (Fiber optic)

         แบบไร้สาย ได้แก่ คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) คลื่นวิทยุ (Radio Wave) และแสงอินฟราเรด (Infrared)

แบบของการส่งข้อมูล (Data Transfer Types)

         สัญญาณไม่สัมพันธ์กัน หรือ สัญญาณแบบไม่ประสานจังหวะ (Asynchronously) อักขระแต่ละตัวถูกส่งเพียงแค่ 1 ครั้ง โดยมีบิตเริ่มต้น (Start bit) และบิตสิ้นสุด (Stop bit)

         สัญญาณสัมพันธ์กัน หรือ สัญญาณแบบประสานจังหวะ (Synchronously) ส่งข้อมูลเป็นบล๊อก ข้อมูลเป็นชนิดที่เกิดขึ้นทันที มีการตรวจสอบความซ้ำซ้อน (Redundancy check) แต่ตรวจด้วยการเพิ่ม bit ต่อท้าย มีไว้เพื่อตรวจความถูกต้อง เรียกว่า parity check เป็นการตรวจว่าผลรวมข้อมูลเป็นเลขคู่ หรือคี่

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบรวมศูนย์ (Centralized Computer Network)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบกระจายศูนย์ (Decentralized Computer Network)

ความเป็นส่วนตัวของอินเทอร์เน็ต

อินเทอร์เน็ต (Internet) คือ เครือข่ายสาธารณะ

อินทราเน็ต (Intranet) คือ เครือข่ายในองค์กร

เอ็กทราเน็ต (Extranet) คือ เครือข่ายระหว่างองค์กร

ทิศทางการส่งข้อมูล (Direction of Data Sending)

การส่งข้อมูลแบบทิศทางเดียว (Simplex Transmission)

การส่งข้อมูลแบบสองทิศทางสลับกัน (Half-Duplex Transmission)

การส่งข้อมูลแบบสองทิศทางพร้อมกัน (Full-Duplex Transmission)

โมเด็ม (Modem)

มอดูเลเตอร์ (Modulator) แปลงดิจิทอลเป็นอนาล็อกในการส่งสัญญาณระยะไกล

ดีมอดูเลเตอร์ (Demodulator) แปลงจากอนาล็อกกลับมาเป็นดิจิทอล

ช่องทางการติดต่อสื่อสาร

แบบมีสาย (Physical Wire)
       สายทวิสเตดแพร์ (Twisted-pair wire) สายโคแอคเชียล (Coaxial Cable) สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic Cable)

แบบไร้สาย (Wireless)
        ดาวเทียม (Sattellite) อินฟราเรด (Infrared) คลื่นวิทยุ (Radio) และเซลลูลาร์ (Cellular)

โปรโตคอล (Protocol)

1. TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

2.  HTTP (Hyper Text Transfer Protocol)

3.  FTP (File Transfer Protocol)

4.  SMTP (Simple Mail Transport Protocol)

5.  POP3 (Post Office Protocol 3)

โมเดลการเชื่อมต่อ (OSI = Open System Interconnection Model)

Physical Layer
Data Link Layer
Network Layer
Transport Layer
Session Layer
Presentation Layer
Application Layer