เทคโนโลยีการสื่อสาร

เทคโนโลยีการสื่อสาร

การสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล (Data Communication) นั้น มีรากศัพท์มาจากคําสองคํา คือ ข้อมูล (Data) และการสื่อสาร (Commนnication)

ข้อมูล (Data) คือ สิ่งที่อยู่ในรูปที่สามารถจัดเก็บและเรียกใช้ได้ สําหรับทางด้านระบบคอมพิวเตอร์ นั้น ความถูกต้อง ความน่าเชื่อถือ และความปลอดภัยของข้อมูลมีความสําคัญมาก เพราะข้อมูลที่ดีจะสามารถ สร้างรายได้และประโยชน์ให้กับผู้ใช้ เช่น ข้อมูลลูกค้า ลูกหนี้ ข้อมูลสูตรการผลิต ข้อมูลการตลาด หากข้อมูล เหล่านี้ผิดพลาด คาดเคลื่อน หรือคู่แข่งได้ไป ก็อาจจะทําให้เจ้าของข้อมูลเสียหายได้เป็นอย่างมาก

การสื่อสาร (Communication) คือ การแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน โดยสิ่งที่ได้รับจะ ต้องไม่ผิดเพี้ยนไปจากสิ่งที่ส่งออกมา หรือจะพูดให้ง่ายขึ้น คือ เมื่อพูดสื่อสารกันแล้วจะต้องรู้เรื่องด้วยว่า กําลังพูดถึงอะไร สื่อสารในเรื่องใดอยู่ มิฉะนั้นก็จะถือว่าไม่บรรลุเป้าหมายของคําว่าการสื่อสารได้

ดังนั้น การสื่อสารข้อมูล (Data Communication) จึงหมายถึง กระบวนการถ่ายทอดหรือน้ํา ส่งข้อมูลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งผ่านสื่อกลาง โดยไม่คํานึงถึงลักษณะทางกายภาพ ซึ่งข้อมูลอาจเป็น ข้อความ รูปภาพ หรือสัญลักษณ์ หรืออะไรก็ได้ที่ต้องการถ่ายทอดไปยังปลายทาง และการสื่อสารข้อมูลที่ มักจะกล่าวถึงในทางคอมพิวเตอร์นั้นจะเกิดขึ้นจากการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป

การสื่อสารข้อมูลที่มีประสิทธิภาพนั้นจะประกอบด้วย 3 สิ่ง ดังต่อไปนี้

1. ข้อมูลจะต้องถึงปลายทางที่ถูกต้อง กล่าวคือ ข้อมูลจะต้องถูกส่งถึงมือผู้รับหรืออุปกรณ์ ปลายทางที่ระบุเอาไว้เท่านั้น

2. ข้อมูลจะต้องถูกต้อง ระบบจะต้องส่งข้อมูลที่มีสภาพเดียวกับต้นทางไปให้กับปลายทางเพื่อ ที่ผู้รับจะได้ทราบความประสงค์ของผู้ส่งได้ถูกต้อง

3. ข้อมูลต้องถึงในเวลาที่กําหนด เนื่องจากข้อมูลที่มาถึงช้าเกินไปก็ไม่สามารถนํามาใช้ ประโยชน์ได้ เช่น ถ้าเราโทรศัพท์ผ่านอินเทอร์เน็ตแต่ปรากฏว่าเสียงของข้อความแรก ไปถึงช้ากว่าข้อความ เที่สอง ทําให้ผู้ฟังปลายทางเข้าใจความหมายผิดไปได้
และเมื่อพูดถึงเรื่องของการสื่อสารข้อมูลก็คงจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะพูดถึงการสื่อสารโทรคมนาคม เพราะว่ามักจะมีผู้ที่หมายรวมว่าทั้งสองสิ่งนี้เป็นสิ่งเดียวกัน หากเรามาดูที่มาของรากศัพท์ของการสื่อสาร โทรคมนาคม (Telecommunication) นั้นมาจากคําว่า โทร (Tele) และการสื่อสาร (Communication) ซึ่งความหมายของคําว่าการสื่อสารได้กล่าวถึงในเบื้องต้นแล้ว ดังนั้น จะมาดูความหมายของคําว่า “โทร” กันก่อนที่จะดูความหมายของการสื่อสารโทรคมนาคม
โทร (Tele) คือ ระยะไกล เช่น โทรศัพท์ ก็คือ การพูดกันในระยะไกล โทรทัศน์ คือ การแสดงภาพ ในระยะไกลหรือโทรสาร คือ การส่งสารในระยะทางไกล ๆ


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

ในระบบเครือข่ายส่วนประกอบของการสื่อสารจะประกอบด้วย 5 ส่วนหลัก คือ

1. ผู้ส่ง (Sender) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข้อมูล ซึ่งอาจจะเป็น คน คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น

2. ผู้รับ (Receiver) คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการรับข้อมูล ซึ่งอาจจะเป็น คน คอมพิวเตอร์ โทรศัพ โทรทัศน์ เป็นต้น

3. ข้อมูล (Message) คือ ข้อมูลหรือข่าวสารที่ต้องการส่ง ซึ่งอาจจะเป็นตัวหนังสือ ตัวเลข เสียง หรือวิดีโอ (ทั้งรูปและเสียง) หรือสิ่งใดก็ตามที่ต้องการส่งหรือรับ

4. สื่อกลาง (Medium) คือ สื่อกลางทางกายภาพที่ใช้ในการนําข้อมูลจากต้นทางไปสู่ปลายทาง ซึ่งอาจจะเป็นสื่อแบบสาย เช่น สายคู่ที่เกลียว สายโคแอกเชี่ยล สายไฟเบอร์ออพติก หรือสือแบบไม่มีสาย เช่น คลื่นวิทยุ เลเซอร์ เป็นต้น

5. โพรโตคอล (Protocol) เปรียบเทียบได้กับเป็นภาษา ข้อบังคับ กฎเกณฑ์ ที่ใช้ในการกําหนด วิธีการสื่อสารข้อมูลระหว่างทั้งสองฝั่ง ซึ่งจะกําหนดว่าอุปกรณ์ที่ใช้รับและส่งนั้นจะแปลงข้อมูลอยู่ในรูปแบบใดก่อนที่จะส่งหรือรับ และจะต้องอยู่ในรูปแบบเดียวกันทั้งสองฝั่งด้วย มิฉะนั้นก็จะสื่อสารได้ไม่ สําเร็จถ้าหากปราศจากซึ่งโพรโตคอล อุปกรณ์ทั้งสองฝั่งอาจจะติดต่อกันได้ แต่ไม่สามารถสื่อสารกันได้ เหมือนกับที่ฝั่งหนึ่งพูดภาษาไทยในขณะที่อีกฝั่งหนึ่งพูดภาษาอังกฤษก็จะไม่สามารถสื่อสารกันได้รู้เรื่อง





ประเภทของระบบเครือข่าย
เมื่อกล่าวถึงเรื่องประเภทของระบบเครือข่าย สิ่งที่ไม่กล่าวถึงไม่ได้ก็คือเรื่องของขนาดของระบบ

LAN, MAN, WAN, Internetworks

1. ระบบเครือข่ายระยะใกล้ (LAN : Local Area Network) เป็นระบบเครือข่ายที่ทําการ ติดตั้งระทําการเดินสายสัญญาณครอบคลุมภายในพื้นที่ที่จํากัด เช่น ภายในอาคารสํานักงาน ภายใน มิทยาลัย ภายในโรงงาน หรือแต่ละอาคารที่อยู่ภายในบริเวณเดียวกัน โดยระยะทางของการเดินสายเกิน 2 กิโลเมตร ระบบ LAN เหมาะสําหรับการเชื่อมต่อไมโครคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่อง เข้าด้วยกัน แต่ไม่ควรเกิน 100 เครื่อง โดยมีวัตถุประสงค์หลัก คือ การใช้อุปกรณ์ส่วนกลางร่วมกัน การใช้ รแกรมและข้อมูลร่วมกัน และการรับส่งข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกัน






2. ระบบเครือข่ายระยะปานกลาง (MAN : Metropolitan Area Network) เป็นการ เชื่อมต่อเครือข่ายที่มีขนาดทางภูมิศาสตร์ที่ใหญ่ขึ้นกว่า LAN เช่น การเชื่อมต่อระบบระหว่างองค์กรใน อําเภอหรือจังหวัด ข้อมูลสามารถถูกส่งผ่านระหว่างเครือข่ายได้ โดยการเชื่อมต่อผ่านระบบโทรศัพท์สาย โคแอกเชียลหรือระบบสื่อสารแบบไร้สาย และสามารถใช้อุปกรณ์ส่วนกลางร่วมกันได้ เช่น การใช้ โปรแกรมและข้อมูลร่วมกัน หรือการรับส่งข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกันเช่นเดียวกับระบบ LAN







3. ระบบเครือข่ายระยะไกล (WAN : Wide Area Network) เครือข่าย WAN เป็นเครือข่าย เชื่อมโยงกันในระยะทางที่ห่างไกล อาจจะเป็นหลาย ๆ กิโลเมตร เช่น เครือข่ายในระดับประเทศ ทวีป หรือเครือข่ายที่เชื่อมต่อกันระหว่างมหานครต่าง ๆ แต่เนื่องจากระยะทางที่ไกลอาจทําให้ความเร็วในการ สื่อสารระหว่างกันอาจไม่สูงมากนัก และทําให้มีสัญญาณรบกวนได้สูง






4. ระบบอินเทอร์เน็ตเวิร์ค (Internetworks) หรืออาจจะเรียกได้ว่า ระบบอินเทอร์เน็ต ประกnes เชื่อกันว่าระบบอินเทอร์เน็ต คือ ระบบเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดในโลก เพราะว่ามีผู้ใช้จากทั่วโลก เริ่มต่อเข้าไปใช้งานอินเทอร์เน็ตทุกวัน และมีเซิร์ฟเวอร์เกิดใหม่ทุกชั่วโมง

ข้อเปรียบเทียบของระบบเครือข่ายแต่ละแบบ

ระบบเครือข่าย (Network) แต่ละแบบไม่ว่าจะเป็นระบบเครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area 1-work หรือ WAN) หรือระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN) หรือระบบ

ระยารระดับเมือง (Metropolitan Area Network หรือ MAN) มีความแตกต่างกันอยู่หลายประการ ซึ่งพอที่จะสามารถสรุปได้ ดังนี้

1. ระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น (LAN) มีระยะทางระหว่างจุดที่ต่อกันจํากัด ขนาดสูงสุดปกติไม่ เกิน 10 กิโลเมตร และต่ําสุดไม่น้อยกว่า 1 เมตร

2 โดยปกติทั่วไปแล้วระบบเครือข่ายระดับเมือง (MAN) จะทํางานด้วยความเร็วน้อยกว่า 1 เมกะบิต ต่อวินาที (Mbps) แต่การทํางานโดยปกติของระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่นจะมีความเร็วระหว่าง 1-10 เมกะบิต ต่อวินาที (Mbps) แต่ถ้าใช้เทคโนโลยีแบบเส้นใยนําแสง (Fiber Optic) ในการเชื่อมต่อจุดแต่ละจุดแล้วจะ ทําให้ส่งข้อมูลด้วยความเร็วหลายร้อยเมกะบิตต่อวินาที (Mbps)

3. เนื่องจากระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น (LAN) มีระยะทางการใช้งานไม่กว้างนัก ทําให้มีอัตรา ของความผิดพลาดหรือข้อผิดพลาดต่าง ๆ น้อยกว่าระบบเครือข่ายระดับเมือง (MAN)

4. ระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น (LAN) จะอยู่ภายใต้การควบคุมของคนหรือองค์กรเดียว แต่ระบบ เครือข่ายระดับประเทศ (WAN) จะมีขอบข่ายการใช้งานอยู่ทั่วโลก ดังนั้น การใช้งานจะขึ้นอยู่กับองค์กร การสื่อสารของแต่ละประเทศด้วย

โดยสรุปแล้ว ระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น (LAN) เป็นรูปแบบการทํางานของระบบเครือข่ายแบบ หนึ่งที่ช่วยให้เครื่องคอมพิวเตอร์ จอภาพ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถติดต่อและใช้งานร่วมกันได้ ซึ่งจะต่างกับระบบเครือข่ายแบบอื่น ๆ ตรงที่จํากัดการติดต่อสื่อสารของอุปกรณ์อยู่ในบริเวณแคบ ๆ เท่านั้น โดยทั่วไปจะมีระยะการใช้งานไม่เกิน 2 กิโลเมตร เช่น ใช้ภายในมหาวิทยาลัย อาคารสํานักงาน คลังสินค้า หรือโรงงาน เป็นต้น การส่งข้อมูลสามารถทําได้ด้วยความเร็วสูงถึง 1-10 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) และมี ข้อผิดพลาดน้อย




ประโยชน์ของระบบเครือข่าย
ประโยชน์ของการนําเครื่องคอมพิวเตอร์มาต่อเชื่อมกันนั้นมีหลายประการ ได้แก่

1. สามารถใช้ทรัพยากร (Resource) ที่มีราคาสูงร่วมกันได้ เช่น Harddisk, Printer เป็นต้น ทําให้ประหยัดค่าใช้จ่ายทางด้าน Hardware ลงไปได้มาก

2. สามารถนําระบบเครือข่าย (Network) ไปเชื่อมต่อหรือเป็นประตูทางผ่าน (Gateway) เพื่อเข้า สู่คอมพิวเตอร์ระบบอื่น ๆ ได้ เช่น Minicomputer, Mainframe เป็นต้น

3. ประหยัดค่าใช้จ่ายทางด้าน Software เนื่องจากสามารถติดตั้ง Software ที่เป็นแบบเครือข่าย (Network) โดยราคาที่ติดตั้งแบบเครือข่าย (Network) นั้นจะถูกกว่าการซื้อ Software มาติดตั้งที่ Harddisk ของเครื่องคอมพิวเตอร์ (PC) แต่ละเครื่อง รวมทั้งเป็นการง่ายต่อการบํารุงรักษา (Maintenance) เช่น การ Update Software ที่ทุก ๆ เครื่องทําให้เสียเวลาเป็นอย่างมาก

4. User สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้ เนื่องจากข้อมูลของ User จะเก็บอยู่ใน Harddisk ตัว เดียวกันหมด นอกจากนั้น User สามารถนั่งทํางานที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ ซึ่งก็จะสามารถที่จะ เรียกใช้ข้อมูลของตนเองได้เสมอ

5. สามารถใช้งานโปรแกรมประเภท Multiuser ได้ Multiuser คือ โปรแกรมที่ใช้งานได้หลายๆ คนพร้อม ๆ กัน ประโยชน์ของที่กล่าวข้างต้นเป็นแบบคร่าว ๆ แต่ถ้าจะแบ่งเป็นประเภทหรือเป็นหมวดหมู่ให้เห็น และเข้าใจได้อย่างชัดเจนแล้ว ประโยชน์ของระบบเครือข่ายที่มีต่อผู้ใช้สามารถที่จะแบ่งเป็นหัวข้อใหญ่ ๆ ดังนี้

-การใช้ Hardware ร่วมกัน

-การใช้ Software ร่วมกัน

-การเชื่อมต่อกับระบบอื่น

- การใช้ระบบ Multiusers





องค์ประกอบของระบบเครือข่าย

องค์ประกอบของระบบเครือข่ายมีทั้งส่วนที่เป็นฮาร์ดแวร์ (Hardware) ซอฟต์แวร์ (Software) โทโพโลยี (Topology) โพรโตคอล (Protocol) และองค์ประกอบอื่น ๆ ดังนี้

1. ฮาร์ดแวร์ (Hardware) มีองค์ประกอบ 4 ข้อ คือ





1.1 ระบบของเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย มี 2 แบบใหญ่ ๆ คือ
แบบที่ทุกเครื่องมีความ เท่าเทียมกัน เรียกว่า Peer-to Peer (Personal Netware หรือ Windows for Workgroup) หมายถึง แต่ละเครื่องจะยอมให้เครื่องอื่น ๆ ในระบบเข้ามาใช้ข้อมูลหรืออุปกรณ์ของตนได้โดยเสมอภาคกัน อีกแบบ เรียกว่า เครื่องให้บริการ (Server-Based) คือ เครื่องที่ทําหน้าที่เป็นผู้ให้บริการ (Server) แก่เครื่องอื่น หลักการของเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้ง 2 แบบ มีข้อดีข้อเสียแตกต่างกัน ระบบ Peer-to-Peer จะมีความยืดหยุ่น มากในแง่ของการใช้ข้อมูลและอุปกรณ์ต่าง ๆ ร่วมกัน คือ เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายจะ ใช้ข้อมูลของเครื่องอื่น ๆ ได้หมด ในขณะที่ระบบกําหนดให้เครื่องหนึ่งเป็นผู้ให้บริการโดยเฉพาะนั้น เครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบจะมีหน้าที่ทํางานแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ มีเครื่องหนึ่งเป็น “เซิร์ฟเวอร์” (Server) ส่วนเครื่องอื่น ๆ ที่นํามาเชื่อมต่อกันเป็น “เวิร์กสเตชัน” (Workstation)

1.2 บริดจ์ (Bridge) อุปกรณ์ Bridge เป็นสิ่งที่ใช้แก้ปัญหาในเรื่องสัญญาณที่วิ่งอยู่ในเครือข่าย มากเกินไปได้ โดยจะจัดแบ่งเครือข่ายออกเป็นเครือข่ายย่อยหรือ Network Segment และจะทําการ กลั่นกรองสัญญาณเท่าที่จําเป็นเพื่อส่งให้กับเครือข่ายย่อยที่ถูกต้องได้ ทําให้สัญญาณไม่มารบกวนกันหรือมี สัญญาณที่ไม่เกี่ยวข้องเข้ามาในเครือข่ายย่อยโดยไม่จําเป็น แต่ในทางกลับกัน ถ้ามีความจําเป็นต้องการสื่อสาร กันข้ามเครือข่ายเป็นจํานวนมากแล้ว อุปกรณ์ Bridge ก็อาจจะกลายเป็นเสมือนคอขวดที่ทําให้เครือข่ายมี การทํางานช้าลงได้






1.3 เราท์เตอร์ (Router) เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่า Bridge โดยทํางานเสมือนเป็นเครื่องหรือ Node หนึ่งใน LAN ซึ่งจะทําหน้าที่รับข้อมูลเข้ามาแล้วส่งต่อไปยังปลายทาง โดยอาจส่งในรูปแบบของ Packet ที่ต่างออกไป เพื่อไปผ่านสายสัญญาณแบบอื่น ๆ เช่น สายโทรศัพท์ที่ต่อผ่านโมเด็มก็ได้ ดังนั้น จึงอาจใช้ Router ในการเชื่อมต่อ UAN หลายแบบเข้าด้วยกันผ่าน WAN ได้ด้วย และเนื่องจากการที่ Router ทําตัวเสมือน เป็น Node หนึ่งใน LAN นี้ยังทําให้สามารถทํางานอื่น ๆ ได้อีกมาก เช่น รวบรวมข้อมูลเพื่อหาเส้นทางที่ดี ที่สุดในการส่งข้อมูลต่อหรือตรวจสอบว่าข้อมูลที่เข้ามานั้นมาจากไหน ควรจะให้ผ่านหรือไม่ เพื่อช่วยใน เรื่องการรักษาความปลอดภัยด้วย





1.4 Network Interface Card หรือ Adapter Card เป็นแผงวงจรทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ทํา หน้าที่แปลงสัญญาณที่ส่งออกและรับเข้า ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับตัวกลางในการสื่อสาร (Media) ให้อยู่ในรูปแบบสัญญาณที่จะส่งไปบนสายสัญญาณ เพื่อส่งไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้รับได้ส่วนใหญ่จะ ออกแบบมาเป็นการ์ด (Card) หรือแผงวงจรไฟฟ้าที่ส่งลงในช่องสล็อต (Slot) ของไมโครคอมพิวเตอร์ เรียกว่า Network Interface Card (NIC) หรือที่เครื่องกระเป๋าหิ้ว (Notebook) รุ่นใหม่ ๆ มักจะมีช่องเสียบ ซึ่งเรียกว่า Socket สําหรับการ์ดแบบใหม่ เรียกว่า PCMCIA อีกด้วย





1.5 อุปกรณ์ทวนสัญญาณ Repeater เป็นอุปกรณ์ทวนสัญญาณ (Repeat) เพื่อให้สัญญาณ ไฟฟ้าที่รับส่งกันในสาย LAN สามารถส่งได้ไกลขึ้นเท่านั้น ใช้ในกรณีที่ต้องการต่อสาย LAN ให้ได้ไกลเกิน กว่ามาตรฐานปกติ แต่ไม่ได้ทําหน้าที่ช่วยจัดการจราจรบน LAN แต่อย่างใด

การทํางานของ Repeater อุปกรณ์ Repeater ถูกนํามาใช้งานในกรณีที่เครือข่ายนั้นต้องการ เพิ่มจํานวนของเครื่องลูกข่ายมากขึ้น แต่ลากสายสัญญาณไม่ได้ เพราะระยะทางจะมากกว่าข้อกําหนดที่ให้ ลากสายได้ ยิ่งระยะทางไกลมากสัญญาณที่ถูกส่งออกไปก็จะเริ่มเพี้ยนและจางลงจนหายไปในที่สุด อุปกรณ์ Repeater จะช่วยจัดการขยายสัญญาณให้แรงขึ้นและจัดรูปสัญญาณที่เพี้ยนไปให้กลับเหมือนเดิม จากนั้น จึงส่งต่อไปในสายสัญญาณ