หน่วยที่1 พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

พื้นฐานการสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย
(Fundamental of Data Communications and Networks)

     การสื่อสารข้อมูล เป็นกระบวนการถ่ายโอนข้อมูล/สารสนเทศจากแหล่งกำเนิดข่าวสารผ่านสื่อกลาง เพื่อส่งไปยังจุดหมายปลายทางที่ต้องการ

ส่วนประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล
(Components of Data Communication System)

 1. ข่าวสาร (Message) ข้อมูลหรือสารสนเทศที่อาจเป็นข้อความ ตัวเลข เสียง และวิดีโอ
 2. ผู้ส่ง (Sender/Source) อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งข่าวสาร เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์
 3. ผู้รับ (Receiver/Destination) อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับรับข่าวสาร เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์
 4. สื่อกลางส่งข้อมูล (Transmission Medium) เช่น สายไฟเบอร์ออปติก หรือคลื่นวิทยุ เป็นต้น
 5. โพรโทคอล (Protocol) กลุ่มของกฎเกณฑ์และข้อปฏิบัติต่าง ๆ ที่กำหนดขึ้นมา เพื่อนำมาใช้เป็นข้อตกลงร่วมกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับเพื่อให้การสื่อสารบรรลุผล

การสื่อสารโทรคมนาคม (Telecommunication)

     การสื่อสารโทรคมนาคม หมายถึง การสื่อสารระยะไกล โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อการแลกเปลี่ยนสารสนเทศ เกี่ยวข้องกับการใช้งานเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ (Electronics Transmitters) เช่น โทรศัพท์ โทรทัศน์ วิทยุ หรือคอมพิวเตอร์ ซึ่งระบบการสื่อสารโทรคมนาคมในยุคปัจจุบันถือว่ามีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาประเทศชาติเป็นอย่างมาก โดยจะพบว่าประเทศที่พัฒนาแล้วล้วนแต่มีระบบการสื่อสารโทรคมนาคมที่ก้าวหน้าและทันสมัย ที่มีส่วนสำคัญต่อการผลักดันธุรกิจต่าง ๆ ให้เกิดขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาระบบเศรษฐกิจโลกในยุคนี้ทีเดียว

  ความหมายของเครือข่าย

     ในส่วนของ “เครือข่าย” หมายถึง เครือข่ายที่มีการเชื่อมโยงกันในระยะใกล้ภายในพื้นที่เดียวกัน (Local) กับเครือข่ายที่เชื่อมโยงแบบระยะไกล (Remote) โดยเฉพาะเครือข่ายที่เชื่อมโยงแบบระยะไกลนั้น จำเป็นต้องพึ่งพาช่องทางการสื่อสารโทรคมนาคมเพื่อให้สามารถส่งข้อมูลระยะไกลได้

ตัวอย่างของการสื่อสารโทรคมนาคม

       -  โทรเลข (Telegraphy)
       -  โทรสาร (Facsimile)
       -  โทรศัพท์ (Telephone)
       -  โทรทัศน์ (Television)
       -  วิทยุกระจายเสียง (Radio)
       -  ไมโครเวฟ (Microwave)
       -  ดาวเทียม (Satellite)

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Networks)

     เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ การนำกลุ่มคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ มาเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย โดยใช้สื่อกลางซึ่งเป็นสายเคเบิลหรือคลื่นวิทยุเป็นเส้นทางการลำเลียงข้อมูลเพื่อสื่อสารระหว่างกัน และการที่เครือข่ายสามารถเชื่อมโยงกันเป็นหนึ่งเดียวได้ก็เพราะระบบปฏิบัติการเครือข่าย ซึ่งจัดเป็นซอฟต์แวร์ระบบที่สำคัญที่นำมาใช้เชื่อมโยงอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เข้าด้วยกัน และทำหน้าที่บริหารจัดการทรัพยากรบนเครือข่ายอย่างเป็นระบบ ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าใช้งานทรัพยากรร่วมกันบนเครือข่ายได้อย่างสะดวก
ก่อนจะเป็นเครือข่าย
  
ประโยชน์ของเครือข่าย

 1. การใช้ทรัพยากรร่วมกัน
 2. ช่วยลดต้นทุน
 3. เพิ่มความสะดวกในด้านการสื่อสาร
 4. ความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของระบบ

การเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์(Computer Networks-Basic Configurations)

     ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในมุมมองเชิงกายภาพ ที่แสดงให้เห็นถึงการเชื่อมต่อในลักษณะต่าง ๆ และโดยปกติเราสามารถพบเห็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อในมุมมองต่าง ๆ ได้จากการสังเกตตามองค์กรหรือหน่วยงาน หรือจากการใช้งานประจำวันไม่ว่าจะที่บ้าน สำนักงาน หรือสถาบันการศึกษา โดยการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในรูปแบบต่าง ๆ มีดังนี้

     1.ไมโครคอมพิวเตอร์กับเครือข่ายท้องถิ่น(Microcomputer-to-LAN Configurations)เราสามารถพูดได้ว่าในปัจจุบันนี้ การเชื่อมต่อไมโครคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของเครือข่ายท้องถิ่นนั้น สามารถพบเห็นได้ตามสำนักงานทั่วไป ทั้งนี้เครือข่ายท้องถิ่นจัดเป็นเครื่องมือที่ดีเยี่ยมสำหรับการแชร์ใช้งานโปรแกรม ข้อมูล และอุปกรณ์ได้เป็นอย่างดี ด้วยอัตราการใช้งานไมโครคอมพิวเตอร์ และการนำมาเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายท้องถิ่นจำนวนมาก จึงทำให้มีการพัฒนาเทคโนโลยีนี้อย่างต่อเนื่อง โดยปัจจุบันเครือข่ายท้องถิ่นมีอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลสูงคือ ตั้งแต่ 100 เมกะบิตต่อวินาที(100 Mbps)จนถึงระดับกิกะบิตต่อวินาที(1 Gbps)

     2.ไมโครคอมพิวเตอร์กับอินเทอร์เน็ต(Microcomputer-to-Internet Configurations)จากการเติบโตของเครือข่ายอินเทอร์เน็ต และกระแสการใช้งานไมโครคอมพิวเตอร์ตามบ้านพักอาศัยมีจำนวนมากขึ้น ดังนั้นการนำไมโครคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตจึงมีอัตราสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ผู้ใช้ตามบ้านพักอาศัยส่วนใหญ่ใช้งานอินเทอร์เน็ตด้วยเทคโนโลยีระบบ ADSL ที่กลุ่มลูกค้าตามบ้านพักอาศัยสามารถมีทางเลือกในการใช้บริการอินเทอร์เน็ตความเร็วสูงได้ โดยอัตราความเร็วในการดาวน์โหลดข้อมูลมีได้ตั้งแต่ Mbps แต่การใช้บริการระบบ ADSL ได้นั้น บริษัทผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต(ISP)จะต้องมีการติดตั้งระบบดังกล่าวครอบคลุมพื้นที่ที่ต้องการใช้งานด้วย ลูกค้าตามบ้านักอาศัยจึงสามารถใช้บริการได้ ที่สำคัญการบริการ ADSL จำเป็นต้องเสียค่าใช้จ่ายรายเดือน และสามารถเชื่อมโยงใช้งานได้ตลอด 24 ชั่วโมง
  
     3. เครือข่ายท้องถิ่นกับเครือข่ายอินเทอร์เน็ต (LAN-to-Internet Configurations)อุปกรณ์ที่เรียกว่า “เร้าเตอร์(Router)” จัดเป็นอุปกรณ์สำคัญที่จะต้องนำมาใช้เพื่อเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายทั้งสอง ถึงแม้ว่าอุปกรณ์สวิตช์หรือบริดจ์จะสามารถนำมาใช้เชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายได้เช่นกัน แต่หลักการทำงานจะแตกต่างกัน โดยเฉพาะเร้าเตอร์จะมีขีดความสามารถในการจัดการเส้นทางการเดินทางของข้อมูลที่รับส่งกันระหว่างเครือข่ายจำนวนมากที่เชื่อมต่อกันบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตได้เป็นอย่างดี และมีหลักการทำงานที่ซับซ้อนกว่าอุปกรณ์อย่างบริดจ์และสวิตช์

     4. ดาวเทียมและไมโครเวฟ (Satellite and Microwave)เทคโนโลยีดาวเทียมและไมโครเวฟ จัดเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่กำลังได้รับความนิยมและนำมาใช้งานอย่างแพร่หลาย ซึ่งหากระยะทางระหว่างสองเครือข่ายไกลกันมาก และยากต่อการเดินสายสัญญาณเพื่อเชื่อมต่อระหว่างกัน หรือแทบจะเชื่อมโยงผ่านสายไม่ได้เลยเนื่องจากปัญหาด้านภูมิศาสตร์ ดังนั้นการส่งผ่านข้อมูลด้วยการใช้เทคโนโลยีดาวเทียมและไมโครเวฟจึงเป็นแนวทางหนึงที่สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายทั้งสองให้สามารถสื่อสารกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะการนำมาประยุกต์ใช้เพื่องานแพร่ภาพทีวีผ่านดาวเทียม โทรศัพท์เคลื่อนที่ ระบบ GPS และวิดีโอคอนเฟเร็นซ์

     5. โทรศัพท์ไร้สาย (Wireless Telephone)ตัวอย่างของคอมพิวเตอร์โน๊ตบุคที่นำมาใช้เชื่อมต่อกับโทรศัพท์ไร้สายผ่านสายเคเบิลหรือบลูทูธ (Bluetooth) การส่งผ่านข้อมูลจากโทรศัพท์ไร้สายที่เชื่อมต่อกับโน๊ตบุค จะส่งไปยังศูนย์กลางโทรศัพท์ไร้สาย (Wireless Telephone Switching Center) ซึ่งศูนย์กลางนี้เองจะทำหน้าที่ช่วยในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างโน๊ตบุคผ่านโครงข่ายโทรศัพท์สาธารณะ รวมถึงการเชื่อมต่อไปยังเครือข่ายอินเทอร์เน็ต