Topology - NPRUhome.npru.ac.th/thanin/pdf/Chapter5.pdf · Star Bus Topology Ring 2 Complete...

TopologyTopologyTopologyTopology

1

รปแบบการเชอมโยงเครอขาย (Network Topology)

โ ใ ป การเชอมโยงเครองคอมพวเตอรใหเขาเปนเครอขายแตละเครอขาย

จะมรปแบบทแตกตางกน เราเรยกวา โทโปโลย (Topology) หมายถง รปแบบ

ของการเชอมตอเครอขาย พจารณาจากการลากเสนมาเชอมตอกนเกดเปน

รปรางตางๆ ซงโดยทวไปจะม 4 ลกษณะ ดงน ๆ

Star

TopologyBus Ring

2Complete Interconnect

Bus Topology Bus Topology

มสายกลางเปนสายหลกในการสงขอมล และคอมพวเตอร แตมสายกลางเปนสายหลกในการสงขอมล และคอมพวเตอร แต

ละเครองจะเชอมตอสายรบ สงขอมลเปนกงออกไป การสงขอมลจะตอง

ทาการตรวจสอบชองทางการสงสญญาณกอนวา ชองทางสญญาณวางทาการตรวจสอบชองทางการสงสญญาณกอนวา ชองทางสญญาณวาง

หรอไม

3

ขอด

1 ใชสายเคเบลนอย

ขอเสย

1.ตรวจสอบจดทเปนปญหา1.ใชสายเคเบลนอย

2.สามารถขยายระบบไดงาย

3.ถามเครองเสย 1 เครองกยง

ญ

ไดยาก

2.ประสทธภาพการรบสงขอมล

สามารถใชงานเครอขายได

เหมอนเดม

จะลดลงถาการจราจรของ

ขอมลในเครอขายสง

4

Star Topology

ภายในเครอขายคอมพวเตอรจะตองมจดศนยกลางในการภายในเครอขายคอมพวเตอรจะตองมจดศนยกลางในการ

ควบคมการเชอมตอคอมพวเตอร หรอฮบ (Hub) การสอสารระหวาง

ไป เครองคอมพวเตอรตางๆ จะสอสารผานฮบกอนทจะสงขอมลไปส

คอมพวเตอรเครองอนๆ

5

Topology Star เหรอเนย เหลอเชอเลย !!!

6

ขอด

1 เปลยนรปแบบการวางสาย

ขอเสย

1.เปลยนรปแบบการวางสาย

ไดงาย

2.สามารถเพมจานวนเครอง

1.ตองใชสายเคเบลจานวนมาก

2.ถาเครองแมขายเสย

เครอขายจะลมเหลวลกขายไดงาย

เครอขายจะลมเหลว

7

Ring Topology

โทโปโลยแบบวงแหวน เปนโทโปโลยทขอมลจะถกสงตอ ๆ กนโทโปโลยแบบวงแหวน เปนโทโปโลยทขอมลจะถกสงตอ ๆ กน

ไปในวงแหวนจนกวาจะถงเครองผรบทถกตอง ทศทางในการสงขอมลจะ

เปนทศทางเดยวกนเสมอจากเครองหนงไปถงอกเครองหนงจนถงเปนทศทางเดยวกนเสมอจากเครองหนงไปถงอกเครองหนงจนถง

ปลายทาง

8

ขอด

ใ

ขอเสย

1 หากมเครองทมปญหาอยใน1.ใชสายเคเบลนอย

2.สามารถตดเครองทเสยออก

จากระบบได

1.หากมเครองทมปญหาอยใน

ระบบจะทาใหเครอขาย

ไมสามารถทางานไดจากระบบได

9

ช โ (C l t I t t)การเชอมโยงแบบสมบรณ (Complete Interconnect)

เปนการเชอมโยงคอมพวเตอรทกเครองในระบบ

เครอขายเขาดวยกนแบบจดตอจด

10

ขอด

ขอเสย

1 ใชชองทางการสอสารมาก1.การสอสารขอมลมความเรวสง

2.โปรแกรมควบคมการสอสาร

ไมยงยากซบซอน

1.ใชชองทางการสอสารมาก

การขยายเครอขายทาไดยาก

และวนวายไมยงยากซบซอน

3.มเครองขดของกไมทาให

การสอสารหยดชะงก

11

Hybrid Topology

ป โ เปนโครงสรางคอมพวเตอรทผสมผสานความสามารถ

ของโครงสรางเครอขายคอมพวเตอรหลายๆแบบรวมกน

12

อปกรณการเชอมโยง อปกรณการเชอมโยง

(Network Media and Hardware)

ใ โ โ ใชเชอมโยงโหนดแตตวเขากบระบบเครอขาย

แบบใชสาย

Twisted Pair, Coaxial Cable, Fiber Optic

ไ แบบไรสาย

Infrared light, Microwave, Satellite...

13

การเชอมโยงเครอขายแบบใชสายสญญาณ การเชอมโยงเครอขายแบบใชสายสญญาณ

coaxial cable

t i t d i bltwisted pair cable

fiber opticfiber optic

14

coaxial cablecoaxial cable

สายโคแอกเชยลประกอบดวยลวดทองแดงตรงกลางทหมดวยฉนวน

coaxial cablecoaxial cable

สายโคแอกเชยลประกอบดวยลวดทองแดงตรงกลางทหมดวยฉนวนพลาสตกโดยชนถดออกมาหมดวยทองแดงทถกเปนแผนและเปลอกนอกหมดวยฉนวน ม 2 ประเภทนอกหมดวยฉนวน ม 2 ประเภท

baseband coaxial cable

การสงสญญาณขเปนแบบดจตอล การสงสญญาณขเปนแบบดจตอล

ขอมลจะถกสงไปตามสายครงละ 1 บทในลกษณะอนกรมและสงไปในชองเดยวและสงไปในชองเดยว

มอตราเรวในการสงขนอยกบประเภทของระบบเครอขาย

ราคาถกทงราคาของสายสญญาณและอปกรณเชอมตอตางๆ

สงขอมลได 10 mbps ในระยะทาง 2 กโลเมตร

15

coaxial cablecoaxial cablecoaxial cablecoaxial cable

broadband coaxial cable

สงสญญาณไดหลายชองพรอมกนซงสงไดทงสญญาณญญ ญญอนาลอกและสญญาณดจตอล

สญญาณของแตละโหนดมชองกาหนดแนนอนญญ

สงสญญาณแบบดจตอลจะตองใชอปกรณแปลงสญญาณดจตอลใหเปน อนาลอกกอน

สงสญญาณได 6 เทาของ baseband coaxial cable แตการตดตงมความยงยาก

16

การใชงาน coaxial cable

สายโคแอกเชยลทง 2 แบบไมคอยนยมใชเพราะเครอขายคอมพวเตอรใน

การใชงาน coaxial cable

สายโคแอกเชยลทง 2 แบบไมคอยนยมใชเพราะเครอขายคอมพวเตอรใน

ปจจบนมทางเลอกมากขน ตวอยางของสายโคแอกเชยล เชน

โ ใ ใRG-8,RG11 มคาความตานทาน 50 โอหม ใชสาหรบเดนสายสญญาณใน

เครอขาย ethernet (10base-5)

RG-58 มขนาดเลกกวา 50 โอหม ใชสาหรบเดนสายสญญาณในเครอขาย

ethernet (10base-2)

RG-59 มคาความตานทาน 75 โอหม เปนสายสญญาณแบบบรอดแบนด

ใชบเดนสายสญญาณในระบบของโทรทศนและเครอขายคอมพวเตอร ญญ

ethernet

RG-62 มคาความตานทาน 93 โอหม ใชสาหรบเดนสายสญญาณใน

17

RG 62 มคาความตานทาน 93 โอหม ใชสาหรบเดนสายสญญาณใน

เครอขาย ARCnet และเครอขายของ IBM (SNA)

ภาพแสดง coaxial cable ภาพแสดง coaxial cable

ลวดตวนา

ตาขายหรอปลอกโลหะ

ฉนวน

ปลอกหม

18

twisted pair twisted pair cablecable twisted pair twisted pair cablecable

เปนสายสญญาณทสามารถเดนพรอมกนหลายค

ป ไ การตเกลยวชวยลดปญหาสญญาณรบกวนระหวางคได

สงสญญาณไดทงอนาลอกและสญญาณดจตอล แตมการสญเสยญญ ญญ ญ

สญญาณในขณะสงขอมล

ป twisted pair cable ม 2 ประเภทคอ

shielded twisted pair cable (STP)

unshielded twisted pair cable (UTP)

19

shielded twisted pair cableshielded twisted pair cable

การหมฉนวนของสายคบดเกลยวแบบมฉนวนหมเพอเปนการลด

ไฟฟ ป สญญาณรบกวนทางไฟฟาจากสภาพแวดลอมและสามารถปองกน

การรบกวนจากสญญาณทางไฟฟาไดด

สาย STP ใชเปนมาตรฐานในการเดนสายสญญาณของเครอขาย

ไอบเอม (token ring) และเครอขายของแมคอนทอช (apple talk)ไอบเอม (token ring) และเครอขายของแมคอนทอช (apple talk)

20

ภาพแสดง STP cable ภาพแสดง STP cable

21

unshielded twisted pair cable

เปนสายสญญาณทเปนสายคบดเกลยวแบบไมมฉนวนหม

unshielded twisted pair cable

เปนสายสญญาณทเปนสายคบดเกลยวแบบไมมฉนวนหม

มฉนวนแยกจากกนและพนกนเปนเกลยวอยภายในปลอกหม

การพนกนเปนเกลยวของแตละคสายทาใหเปนฉนวนใหแกกนและมผล

ทาใหลดการรบกวนจากกระแสไฟฟา ทาใหลดการรบกวนจากกระแสไฟฟา

ประสทธภาพของการถกรบกวนกยงไมดพอเทากบสายสญญาณแบบค

บดเกลยวมฉนวนหม

สายสญญาณ UTP ใชเปนมาตรฐานในการเดนสายสญญาณของเครอขาย สายสญญาณ UTP ใชเปนมาตรฐานในการเดนสายสญญาณของเครอขาย

ethernet, fast ethernet, gigabit ethernet, ARCnet และอนๆ

ใ ป ใ ใ โ ไป ป22

ในปจจบนสายสญญาณทใชในเครอขายโดยทวไปสวนมากเปน UTP

ภาพแสดง UTP cable ภาพแสดง UTP cable

AWG เปนมาตรฐานของ

ลวดตวนาทองแดงและตว

เลขคอระดบขนาดของลวด

23

ภาพแสดงหวตอและสายสญญาณ UTPUTP

24

ประเภทของสายสญญาณ UTP

ป ใ ใ โ

ประเภทของสายสญญาณ UTP

category 1 เปนสาย UTP ทใชในระบบสายโทรศพท เหมาะกบสงสญญาณเสยง

แบบอนาลอกและดจตอล ไมอยในมาตรฐาน EIA/TIA 568

category 2 เปนสาย UTP ทสามารถสงขอมลไดสงถง 4 Mbps และไมอยใน

มาตรฐาน EIA/TIA 568

category 3 เปนสาย UTP ทสามารถสงขอมลไดสงสดท 16 Mbps มการใชงานใน

ระบบเครอขาย ethernet และระบบ token ring

category 4 เปนสาย UTP ทสามารถสงขอมลไดสงสด 20 Mbps ใชงานในระบบ

เครอขายนอยมากเครอขายนอยมาก

category 5 เปนสาย UTP ทสามารถสงขอมลไดตงแต 100 Mbps ขนไป ถกนาไป

ใชในระบบเครอขายความเรวสงเชน fast ethernet และ ATM มความเรว 155 Mbps25

ใชในระบบเครอขายความเรวสงเชน fast ethernet และ ATM มความเรว 155 Mbps

ประเภทของสายสญญาณ UTP

t 5E (E h ) เปน t 5 ทสามารถสงขอมลไดถง 1000

ประเภทของสายสญญาณ UTP

category 5E (Enhance) เปน cat 5 ทสามารถสงขอมลไดถง 1000

Mbps ใชในระบบเครอขายความเรวสงเชน gigabit ethernet และ

เครอขาย ATM ทความเรว 625 Mbps

category 6 เปนสาย UTP ชนดทรองรบความเรวสงคอมากกวา 1000 category 6 เปนสาย UTP ชนดทรองรบความเรวสงคอมากกวา 1000

Mbps ซงจะใชในเครอขายในระดบ 10 gigabit ethernet และเครอขาย

ATM ทความเรวสงกวา 625 MbpsATM ทความเรวสงกวา 625 Mbps

category 7 เปนสาย UTP ทรองรบความเรวระดบ gigabit เปนมาตรฐาน

ใหมโดย ISO/IEC ทมหวตอทงแบบ RJ-45 และไมเปนแบบ RJ-45 สง

ขอมลไดหลายประเภทในสายสญญาณเสนเดยว เชน voice, data เปน

26

ญญ ,

สายแบบใหมยงไมคอยแพรหลาย

ภาพแสดงหวเชอมตอของสาย UTP cat 7

27

fiber optic cablefiber optic cable

เสนใยแกวนาแสงเปนเทคโนโลยของการใชแสงแทนบทของขอมล

เสนใยแสงคอเสนใยขนาดเลกททาหนาทเปนตวนาแสง โครงสรางของ เสนใยแสงคอเสนใยขนาดเลกททาหนาทเปนตวนาแสง โครงสรางของเสนใยประกอบดวยสวนทแสงเดนทางผานเรยกวา core

ขอมลทวงผานเสนใยแกวนาแสงจะไมถกรบกวนจากแสงภายนอก ขอมลทวงผานเสนใยแกวนาแสงจะไมถกรบกวนจากแสงภายนอก

ความสามารถในการรบสงขอมลจงมความนาเชอถอสง

ใชในการสงสญญาณทางโทรศพทและในการเดนสายสญญาณคอมพวเตอรเชน เครอขาย ethetrnet (10Base-F) และเครอขายคอมพวเตอรทตองการความเรวในการสงขอมลสง

28

ภาพแสดงโครงสราง fiber obtic cableภาพแสดงโครงสราง fiber obtic cable

29

ภาพแสดงการใชงานสายสญญาณ fiber optic

30

ระบบการสงขอมลผาน fiber optic cableระบบการสงขอมลผาน fiber optic cable

อปกรณกาเนดแสงและอปกรณตรวจจบแสง (light emitting diodes

(led) หรอ laser diode) จะใหแสงออกมาเมอมกระแสไฟฟาวงผาน(led) หรอ laser diode) จะใหแสงออกมาเมอมกระแสไฟฟาวงผาน

อปกรณตรวจรบแสง (photo diode) จะกาเนดกระแสไฟฟาเมอมแสง

ตกกระทบ

ตวกลางทเปนแทงแกวหรอสารซลกา จะทาใหเกดการสงขอมล

ทศทางเดยวเมอนา led และ photo diode ไปตดไวทปลายสองขาง เพอ

รบขอมลเปนสญญาณไฟฟาแปลงเปนแสงผานสายสงและแปลงกลบรบขอมลเปนสญญาณไฟฟาแปลงเปนแสงผานสายสงและแปลงกลบ

เปนสญญาณไฟฟา

31

ประเภทของ fiber optic cableประเภทของ fiber optic cable

เสนใยแกวนาแสงแบงออกเปน 2 ประเภทคอ

i l d single-mode

multimode

32

single-modesingle-mode

เปนเสนใยแกวนาแสงทใชตวนาแสงบบลาแสงใหพงตรงไปตาม

ทอแกว

แสงกระจายออกดานขางนอยทสด

การสญเสยแสงนอย

ไ มความเหมาะสมกบการสงขอมลในระยะไกล

สามารถสงขอมลไดระยะทางสงสดถง 5 กโลเมตร สามารถสงขอมลไดระยะทางสงสดถง 5 กโลเมตร

33

ภาพแสดงการเดนทางของแสงบน single-modeภาพแสดงการเดนทางของแสงบน single-mode

34

multimode

multimode

เปนเสนใยแกวนาแสงทลาแสงกระจายออกดานขางได

มดชนหกเหของแสงเกดขน

multimode ม 2 ประเภทคอ

สเตปอนเดกซ เปน multimode ทใหแสงมลกษณะคอยๆ เลยวเบนโดยไมได สเตปอนเดกซ เปน multimode ทใหแสงมลกษณะคอยๆ เลยวเบนโดยไมได

ปรบคณสมบตของแทงแกว

ป l i d ใ ใ เกรดอนเดกซเปน multimode ทใหดชนหกเหของแสงมลษณะใหแสงเลยว

กลบทละนอยทาใหเกดจดรวมของการสะทอนของแสง

การสงขอมลของสเตปอนเดกซมการสญเสยมากกวาเกรดอนเดกซ

การหกเหของแสงทาใหเสนใยแกวนาแสงชนด multimode สามารถสงขอมลได

35ระยะทางสงสด 2 กโลเมตร

ภาพแสดงการเดนทางของแสงบน multimodeภาพแสดงการเดนทางของแสงบน multimode

36

การเชอมโยงเครอขายแบบไมใชสายสญญาณ การเชอมโยงเครอขายแบบไมใชสายสญญาณ

microwave

satellite

diradio

infrared

cellular

37

microwave

microwave

สญญาณไมโครเวฟเปนยานความถ 2-40 GHz

จานไมโครเวฟขนาด 10 ฟต สงขอมลไดระยะทาง 30-50 กโลเมตร จานไมโครเวฟขนาด 10 ฟต สงขอมลไดระยะทาง 30 50 กโลเมตร

ยานความถ 2.400-2.484 GHz นยมใชในการสรางเครอขาย

การสงขอมลจากตนทางไปยงปลายทางในระดบสายตา (line of sight)

โดยไมมสงกดขวาง

สามารถมจานทวนสญญาณไดถาระยะทางไกลหรอมสงกดขวาง

สญญาณไมโครเวฟถกรบกวนไดงายจากคลนแมเหลกไฟฟาและ

สภาพแวดลอม

38การตดตงเสาและจานมคาใชจายสง

ภาพแสดงการสอสารดวย microwave

39

ภาพแสดงการสอสารดวย microwave

40

satelitesatelite

ระบบดาวเทยมจะประกอบดวยสถานดาวเทยมภาคพนดนและสถานดาวทลอยอย

สงจากพนโลกประมาณ 36000 กโลเมตร

สถานดาวเทยมทอยสงจากพนโลกจะทาหนาทในการทวนสญญาณขอมล และรบ

หรอสงสญญาณขอมลกบสถานดาวเทยมทอยบนพนโลกหรอสงสญญาณขอมลกบสถานดาวเทยมทอยบนพนโลก

ในการสงขอมลไปอกซกโลกหนง สถานภาคพนดนจะทาการสงสญญาณไปท

สถานดาวเทยมทลอยอย และสงสญญาณตอออกไปจนถงสถานปลายทางสถานดาวเทยมทลอยอย และสงสญญาณตอออกไปจนถงสถานปลายทาง

การสงสญญาณขอมลจากสถานดาวเทยมภาคพนดนขนไปหาสถานทลอยอยสง

โ จากพนโลกเรยกวาสญญาณ up-link

การสงสญญาณขอมลกลบมาทสถานดาวเทยมภาคพนดนเรยกวาสญญาณ down-

41link

ภาพแสดงการรบสงขอมลดวย satellite

42

radioradio

คลนวทยใชสอสารขอมลในเครอขายคอมพวเตอรโดยใชความถอย

ใ ในชวง 400 MHz – 2.4 GHz

การนาคลนวทยมาเปนตวกลางใชเทคนคทเรยกวา spread spectrum p p

คอสญญาณคลนวทยจะกระจายไปรอบๆ เครองคอมพวเตอรทใชใน

การสงการสง

คลนวทยสามารถสงสญญาณผานสงกดขวางได

ในปจจบนสงขอมลดวยความเรว 100 Kbps - 54 Mbps

43

ภาพแสดงการรบสงขอมลดวย radio

44

infraredinfrared

อนฟราเรดเปนระบบทใชเทคโนโลยเชนเดยวกบระบบ อนฟราเรดเปนระบบทใชเทคโนโลยเชนเดยวกบระบบ

รโมทคอนโทรลทใชกบโทรทศน

ไ ไ ไ ไ ไมสามารถสงสญญาณขอมลไดไกลและไมสามารถสง

สญญาณผานสงกดขวางได

ระบบอนฟราเรดจะสงสญญาณขอมลเปนเสนตรง

ระหวางอปกรณรบขอมลและอปกรณสงขอมลระหวางอปกรณรบขอมลและอปกรณสงขอมล

45

QQ && AAQ Q && AAQuestion or Comment, PleaseQuestion or Comment, Please

46