ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

บทท 9 ระบบเครอขายคอมพวเตอร

ความหมายของเครอขาย ระบบทมการนาเอาคอมพวเตอรหลาย ๆ เครองขนไปมาเชอมตอเขาไว

ดวยกน แลกเปลยนขอมลขาวสาร รวมถงการใชทรพยากรบางอยางของระบบ

รวมกนได

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

วตถประสงคของการใชเครอขาย

ใชทรพยากรรวมกน เชน เครองพมพ พนทในดสก ฯลฯ

ใชขอมลในไฟลรวมกน เชน ยอดเงนในบญชธนาคาร เลขทตวหนงหรอทนงในเครองบน

ความงายในการดแลระบบ ผดแลระบบสามารถตรวจสอบสถานะการทางาน และทากจกรรมอนๆ

ไดจากแหลงเดยว

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ประเภทของเครอขาย

Local Area Network (LAN) การเชอมตอเครองคอมพวเตอรเขาดวยกนในระยะจากด เชน ในอาคารเดยวกน หรอบรเวณอาคารใกลเคยงทสามารถลากสาย

ถงกนไดโดยตรง

Wide Area Network (WAN) การเชอมตอ LAN ในทตางๆเขาดวยกนผานระบบสอสารอนๆ เชน

เครอขายโทรศพทสายเชา (leased line) หรอสายขอมลทเชาพเศษ เปนเครอขายขนาดใหญขามประเทศ รวมถงระบบอนเตอรเนตดวย

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ขอจากดของระบบเครอขาย

การเรยกใชขอมลทาไดชา ไมวาจะเปนการอานหรอเขยนขอมล มกจะชากวาฮารดดสกในเครองของ

ตนเอง เหตจากขอจากดทางสายของเครอขายทสามารถรบสงขอมลไดชากวาสาย

ตอภายในเครอง

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ขอจากดของระบบเครอขาย (ตอ)

ขอมลไมสามารถใชไดทนท หากมคนอนใชอย อาจตองรอกอน เชน ควการใชเครองพมพ หรอในกรณของไฟลขอมล หากมคนอนกาลงแกไขขอมลอย

อาจตองรออานขอมลภายหลง

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ขอจากดของระบบเครอขาย (ตอ)

ยากตอการควบคมและดแล มความสลบซบซอนและยากในการดแลกวาเครองคอมพวเตอร

เครองเดยว มโอกาสทจะถกผอนแอบเขามาใชงานหรอลวงเอาขอมลลบออกไป ตกเปนเหยอของไวรสคอมพวเตอรมากกวาเครองทตงอยเฉยๆ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

องคประกอบของเครอขาย

อปกรณฮารดแวร (Hardware) การด LAN (Network Interface Card - NIC) Hub หรอตวรวมสาย

ซอฟตแวร (Software) ตวกลางนาขอมล (Media)

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การด LAN (Network Interface Card - NIC)

สาหรบตอเครองพซเขากบสาย LAN มชองสาหรบเสยบสายแบบใดแบบหนงทจะใช หรอในการดเดยวจะมชองเสยบสายหลายแบบกได

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Hub หรอตวรวมสาย

แตละตวจะมพอรตทมจานวนตางกน เชน 5, 8, 10, 16 และ 24 พอรตหรอมากกวานน

ทก node จะสงสญญาณถงกนไดหมด หาก node ไหนเสยกดงออกได สะดวกในการโยกยายสาย สลบเครอง เพมจานวนเครอง ฯลฯ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ซอฟตแวร (Software)

ตงแตโปรแกรมทเปนไดรเวอรควบคมการด LAN โปรแกรมทจดการโปรโตคอล

ในการตดตอสอสาร เชน IPX/SPX, TCP/IP

โปรแกรมควบคมระบบทมความสามารถทางานกบเครอขาย เชน Netware, Windows, Linux หรอ Unix

รวมถงโปรแกรมสาหรบจดการสอสารทเกยวของอนๆ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ตวกลางนาขอมล (Media)

มประเดนทควรพจารณาอยหลายประการ คอ สายเคเบลทใช ลกษณะของสญญาณไฟฟาทรบสงกน ลกษณะการแบงกนใชสาย (media access control)

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

สายเคเบลทใช

สาย Coaxial (โคแอกเชยล) สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair) สาย STP (Shielded Twisted-Pair) สายใยแกวนาแสง (Fiber Optic)

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

สาย Coaxial (โคแอกเชยล)

สายเสนเดยวมเปลอกเปนสายโลหะถก (shield) ปองกนคลนรบกวน

ม 2 แบบคอ แบบหนา (thick) และ แบบบาง (thin)

ใชตอเชอมระหวางแตละเครองโดยตรง ปจจบนเรมใชนอยลงเพราะถกทดแทน

ดวยสายอนทราคาถกกวา

ฉนวนชนใน

สาย Coaxial

ฉนวนหมดานนอก ลวดทองแดง

ลวดถกกนสญญาณ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair)

สายขนาดเลกคลายสายโทรศพท ม 8 เสนตเกลยวเปนคๆ

ไมมเปลอกทเปนโลหะถก (shield) หมเหมอนสาย coaxial

ลกษณะการเดนสายตองตอจากเครองเขาหาอปกรณรวมสายหรอ hub

นยมแพรหลาย เพราะราคาถก ตดตงงาย

ฉนวนหมสาย

สาย UTP

ฉนวนหมดานนอก ลวดทองแดง

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

สาย STP (Shielded Twisted-Pair)

สายคเลกๆตเกลยวไขวกนแบบสาย UTP มฉนวนหรอเปลอกหมทเปนโลหะ เหมาะกบการเชอมตอเปนระยะทางไกล

เกนกวาทจะใชสาย UTP ได

ฉนวนหมสาย

สาย STP

ฉนวนหมดานนอก ลวดทองแดง

ลวดถกกนสญญาณ

แผนฟอยล

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

สายใยแกวนาแสง (Fiber Optic)

ใชกบการสงสญญาณดวยแสง สงไดเปนระยะทางไกลโดยไมมสญญาณรบกวน มกใชในกรณทเปนโครงขายหลกเชอมระหวาง

เครอขายยอยๆมากกวา เชนในเครอขายแบบ FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

ปจจบนมใชในระบบ Ethernet ความเรวสงหรอ Gigabit Ethernet ดวย

ทาความเรวไดเทาๆกบสาย UTP คณภาพสง

ฉนวนสาย Fiber Optic

ฉนวนหมดานนอก เสนใยแกวนาแสง

เสนใยเพมความแขงแรง

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ลกษณะของสญญาณไฟฟาทรบสงกน

0 1 0 1 0

สญญาณทสงในแบบ broadband

สญญาณดจตอลธรรมดา

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ลกษณะการแบงกนใชสาย (media access control)

วธการทจะแบงเวลาใชสายใหทวถงกน ไมตองรอนานเกนไป เนองจากทกเครองในระบบ LAN ใชสายสญญาณชดเดยวกน นยมใช 2 แบบคอ

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) Token-passing

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection)

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Token-passing

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

มาตรฐานของระบบ LAN

Ethernet Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Ethernet

พฒนาขนโดย 3 บรษทใหญคอ บรษท Xerox, DEC และ Intel เปนมาตรฐานของ IEEE ในกลมทมรหส 802.3 มกฎเกณฑหรอโปรโตคอลแบบ CSMA/CD มาตรฐานของ Ethernet แยกแยะไดดวยรหสดงตวอยาง เชน

10 Base - 5

ความเรว 10 Mbps

วธสงสญญาณสายทใชเปน coaxial ระยะไมเกน 500 เมตร

ความเรว วธสงสญญาณ สายทใช

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ความเรว

ตวบอกวาระบบนนทาความเรวไดเทาไร เปนคาสงสดทระบบ LAN นนทาได ในกรณทไมมอปสรรคอนใด

มาถวงใหชาลง ในทางปฏบตแลวจะไดความเรวตากวามาก

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

วธสงสญญาณ

Base หมายถง Baseband คอสงเปนสญญาณแบบดจตอล 0 และ 1 หรอ

แรงดนไฟฟา 0 และ 5 โวลตโดยไมมการผสมสญญาณนเขากบสญญาณความถสงอนใด

Broad หมายถง Broadband คอมการผสมสญญาณขอมลทจะสงเขากบสญญาณ

อนาลอกหรอคลนพาทมความถสง เพอใหสงไดไกลและมความเพยนนอยกวาแบบแรก

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

สายทใช

รหส หมายถง5 ใชสายแบบ Thick coaxial ลากไปไดไกลไมเกน 500 เมตร

2 ใชสายแบบ Thin coaxial ลากไปไดไกลไมเกน 200 เมตรT ใชสาย UTP แบบCAT 5 ตอจากเครองเขาหา hub ลากไปได

ไกลไมเกน 100 เมตรF ใชสาย Fiber-optic ลากไปไดไกลหลายรอยเมตรขนไป

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ตวอยางมาตรฐานทสาคญ

ระบบ LAN แบบ 10Base-2

ไมเกน 185 เมตร

คอมพวเตอร คอมพวเตอร คอมพวเตอร คอมพวเตอร

T-connectorอยางตา 0.5 เมตร

Terminator

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ตวอยางมาตรฐานทสาคญ

ระบบ LAN แบบ 10Base-T

ไมเกน 100 เมตร

Hub/Switch

คอมพวเตอร คอมพวเตอรไมเกน 100 เมตร

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Fast Ethernet และ Gigabit Ethernet

มาตรฐานของ Ethernet ความเรวสง อาจจดเปนหลายกลมดวยกน ดงน

100Base-T Gigabit Ethernet

1000Base-T (สาย UTP) หรอ 1000Base-F (สาย Fiber optic)

10 Gigabit Ethernet ระดบความเรว 10,000 Mbps หรอ 10 Gigabit per second

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Token-Ring

ตอ LAN ในแบบ Ring และใชการควบคมแบบ token-passing สายทใชเปนเคเบลแบบพเศษ ม 2 ค ตอเขากบอปกรณรวมสายทเรยกวา MAU จดออนคอถาสายเสนใดเสนหนงขาด Ring จะไมครบวงและทางานไมได

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

อาศยสาย fiber optic เชอมตอรบสงขอมลความเรวสงเทากบ Fast Ethernet หรอสบเทาของ Ethernet พนฐาน

การรบสงขอมลของ FDDI ใชวธ Token-passing เชนเดยวกน เหมาะทจะใชเปนเครอขายหลกหรอ backbone ทเชอมระบบ LAN

หลายๆวงเขาดวยกน

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

เครอขายแบบไรสาย (Wireless LAN)

เครอขายทอาศยคลนวทย (Radio Frequency) ในการรบสงขอมล คณสมบตคอทะลทะลวงสงกดขวางตางๆไดด ไมวาจะเปนผนง กาแพง

เพดาน เหมาะกบใชในบานหรอทซงไมสะดวกในการเดนสาย สถานทตดตงตองไมถกรบกวนดวยสญญาณวทยมากนก

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การจดสรรความถของเครอขายแบบไรสาย

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

รจกกบ Wireless LAN

ใชคลนวทยรบสงขอมลระหวางอปกรณทตดตงในเครองกบสถานฐานหรอจดเขาใช (Access Point)

มาตรฐานทนยมใชกนเรยกวา IEEE 802.11 802.11b ทาความเรวไดสงสด 11 Mbps ในรศมประมาณ 100 เมตร 802.11g ทางานรวมกบ 802.11b ได แตเพมความเรวถง 54 Mbps

เหมาะกบการใชงานทไมหนก เชน รบสงอเมล ทองเวบ ฯลฯ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การเชอมตอแบบไรสาย

อนเทอรเนต

Cable หรอDSL modem

Shared หรอLocal Printer

Wireless PCMCIANetwork Adapter

Wireless PCINetwork Adapter

Wireless USBNetwork Adapter

WirelessAccess Point

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ความปลอดภยของขอมลใน LAN แบบไรสาย

การเขารหสขอมล แบบ WEP (Wired Equivalent Privacy) ไมคอยปลอดภย แบบ WPA (WiFi-Protected Access) ปลอดภยกวา แตใชไดกบอปกรณใหมๆเทานน

การกาหนดรหสเครอขาย เรยกวา SSID (Service Set ID) คลายกบชอ workgroup ในเครอขายของ Windows อปกรณทกาหนดคา SSID ตรงกนเทานนจงจะสอสารกนได ควรเกบคาเหลานเปนความลบ ปองกนไมใหบคคลภายนอกเชอมตอเขาระบบได

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การทางานของคอมพวเตอรในเครอขาย

ม 2 แบบใหญคอ Peer-to-Peer = แตละเครองยอมใหเครองอนในระบบเขามาใชขอมล

หรออปกรณของตนไดโดยเสมอภาคกน Server-based หรอ Dedicated server = มบางเครองทาหนาทเปนผใหบรการ

แกเครองอน

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Peer-to-Peer

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

Server-based หรอ Dedicated server

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ขอดขอเสยของ Server-based

ขอด ขอเสย เรว ขดความสามารถสง มฟงกชนใหใชมาก มมาตรฐานทยอมรบทวไป ใชกบเครอขายขนาดใหญ ระบบ security ด

ราคาสง ตดตงยาก ตองมผดแลระบบ (system administrator)

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

ขอดขอเสยของ Peer-to-Peer

ขอด ขอเสย ราคาถก ตดตงและใชงานงาย ไมตองเสยเครองเพอทาเซรฟเวอร

ความเรวไมสงเทาแบบ server-based ขยายระบบไดจากด ไมเหมาะกบเครอขายขนาดใหญ ระบบ security ไมเขมงวดมากนก

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การทางานเปนเซรฟเวอรในระบบ LAN

File server ผจดการระบบไฟลบนดสกในเครองของตนเอง โดยรบคาสงจาก

เวรกสเตชนหรอ client กรณทมการใชงานหลายคนเพอแกไขขอมลพรอมกน ระบบปฏบตการจะม

การ lock การใชดวย

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การทางานเปนเซรฟเวอรในระบบ LAN (ตอ)

Application server / Database server ทางานซบซอนกวา File server พบในการใหบรการโปรแกรมบางประเภท เชน database server ฝง client สงชอไฟลและเงอนไขทตองการมาใหเทานน

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

การทางานเปนเซรฟเวอรในระบบ LAN (ตอ)

Print server เรยกวาระบบ SPOOL (Simultaneous Peripheral Operation On-Line) ชวยใหผใชสามารถสงพมพงานไดพรอมกนหลายคน ขอมลทถกสงพมพจะเกบลงฮารดดสกไวกอน เมอมเวลาวางพอจะทยอย

เอาของแตละคนไปพมพจรงๆ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

อปกรณสาหรบเชอมตอในเครอขายขนาดใหญ

Repeater ทาหนาท "ทวนสญญาณ" (repeat) หรอชวยขยายสญญาณไฟฟา

ทสงบนสาย LAN ใหแรงขน มขอจากดคอไมสามารถกลนกรองขอมลทสงผานได Hub ทใชในระบบ LAN จดเปนอปกรณททางานในลกษณะเดยวกบ

Repeater

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

อปกรณสาหรบเชอมตอในเครอขายขนาดใหญ (ตอ)

Bridge ทาหนาทเปน "สะพาน" เชอมระหวาง 2 เครอขายเขาดวยกน จดแบงเครอขายออกเปนสวนยอยๆหรอ segment สงขอมลตอใหเทาทจาเปน ถาขอมลนนมแอดเดรสปลายทาง แตถาไม

ขาม segment กไมสงตอ

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

อปกรณสาหรบเชอมตอในเครอขายขนาดใหญ (ตอ)

Switch ทางานลกษณะเดยวกบ Bridge แตแบงสาย 1 เสนหรอ 1 พอรตของสวทช

เปน 1 เครอขาย ขอมลใดๆทถกสงเขามาทางพอรตหนง จะถกสงตอออกไปเฉพาะพอรตท

ตอกบผรบเทานน ไมรบกวนการรบสงขอมลในพอรตอนแตอยางใด

ความรเบองตนเกยวกบคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ

อปกรณสาหรบเชอมตอในเครอขายขนาดใหญ (ตอ)

Router ทางานเสมอนเปนเครองหรอ node หนงใน LAN หนาทหลกของ Router คอหาเสนทางทดทสดในการสงตอขอมลไป

เครอขายอน ฮารดแวรของ Router กบ Bridge จะมความซบซอนพอๆกน หรอบางทก

ใชตวเดยวกน แตซอฟตแวรทใชควบคมอาจซบซอนกวากนเทานน