วันอังคารที่ 23 สิงหาคม พ.ศ. 2554

Programming

Part
01
เครือข่ายคอมพิวเตอร์
(Computer Networking)
   Chapter
  01
รู้จักกับ   TCP/IP   (TCP/IP   Protocol)
   ในบทนี้จะกล่าวถึงโปรโตคอลทีซีพีไอพี   (TCP/IP)   และหมายเลขไอพีแอดเดรส   (IP Address),   ซับเน็ตมาสค์   (Subnet Mask)
และการแบ่งซับเน็ตย่อย   (Subnet)   เพื่อให้สามารถกำหนดค่าเหล่านี้ให้กับอุปกรณ์เครือข่าย   อย่างเช่น   คอมพิวเตอร์   ได้
นอกจากนี้จะกล่าวถึงการจัดกลุ่มของอุปกรณ์เครือข่ายในรูปแบบของทีซีพีไอพีเพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจการทำงานของอุปกรณ์
1.   ทีซีพีไอพี   (TCP/IP)
   โปรโตคอลทีซีพีไอพี   (TCP/IP)   เป็นโปรโตคอลที่ใช้เพื่อการสื่อสารในเครือข่ายคอมพิวเตอร์   ถูกสร้างขึ้นในปี   1970
โดย   Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) [1]   ซึ่งเป็นหน่วยงานของอเมริกา   ที่สร้างเทคโนโลยีใหม่   ๆ
เพื่อให้กองทัพของอเมริกาใช้   จนกระทั่ง   1990   ได้มีการนำไปประยุกต์ใช้ในวงการธุรกิจ   และกลายเป็นจุดเริ่มต้นของอินเทอร์เน็ต
โปรโตคอลทีซีพีไอพี   สามารถแบ่งออกเป็น   4   เลเยอร์ [2]   หรือ   5   เลเยอร์ [3]   เพื่อความเข้าใจในการแยกอุปกรณ์เครือข่าย
ตามเลเยอร์   ในนี้จะแบ่งออกเป็น   5   เลเยอร์  
   โปรโตคอลทีซีพีไอพี   (TCP/IP)
Application Layer   เป็นชั้นประยุกต์การใช้งาน   อย่างเช่น   Telnet,  HTTP
Transport Layer   เป็นชั้นขนส่ง   ได้แก่   TCP,  UDP
Network Layer   เป็นชั้นไอพีแอดเดรส   อย่างเช่น   อุปกรณ์   Router
Data Link Layer   เป็นชั้นฮาร์ดแวร์แอดเดรส   อย่างเช่น   อุปกรณ์   Ethernet   Switch
Physical Layer   เป็นชั้นสายเชื่อมต่อ   อย่างเช่น   อุปกรณ์   LAN Cable,  Hub
2.   TCP/IP Networking
   ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงนิยามของขนาดระบบเครือข่าย   จากนั้นจะกล่าวถึงอุปกรณ์ในรูปแบบของเลเยอร์ต่าง   ๆ
เพื่อให้ผู้อ่านสามารถเข้าใจการทำงาน   และเห็นความแตกต่างของอุปกรณ์ต่าง   ๆ   ได้ง่ายขึ้น  
   2.1   นิยามของระบบเครือข่าย
   Local Area Network   (LAN)
   Local Area Network   (LAN)   แปลว่า   "ระบบเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่"   เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ซึ่งมีขนาดเล็กนิยมใช้ภายในห้องหรือสถานที่เดียวกัน   สำหรับระบบเครือข่ายแบบ   LAN   (แลน)   ในแลน
หนึ่งวงจะต้องมีหนึ่งไอพีซับเน็ต   ดังนั้นอุปกรณ์เครือข่าย   (อย่างเช่น   คอมพิวเตอร์)   ที่อยู่แลนวงเดียวกัน
จะต้องมีไอพีแอดเดรสอยู่ในซับเน็ตเดียวกัน   ซึ่งนั่นหมายความว่าอุปกรณ์เครือข่ายเหล่านี้จะต้องมีหมายเลข
เน็ตเวิร์คแอดเดรส   และบรอดคาสต์แอดเดรสเป็นหมายเลขเดียวกัน
   Wide Area Network   (WAN)
   Wide Area Network   (WAN)   แปลว่า   "ระบบเครือข่ายบริเวณกว้าง"   เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ที่มีการเชื่อมต่อของแลนตั้งแต่สองวงขึ้นไป   และต้องอยู่ห่างไกลกันในคนละสถานที่หรือพื้นที่   อย่างเช่น
การเชื่อมต่อระหว่างมหาวิทยาลัยคนละวิทยาเขตซึ่งอยู่กันคนละเมือง   นอกจากนี้ระบบเครือข่ายแวนจะเกี่ยวข้อง
กับไอพีแอดเดรสหลาย   ๆ   ซับเน็ต   ดังนั้น   อุปกรณ์เราท์เตอร์   (ซึ่งมีหน้าที่ในการส่งข้อมูลแพ็กเก็ตข้ามระหว่างซับเน็ต)
จะถูกใช้ในกรณีนี้
   Intranet   (อินทราเน็ต)
   Intranet   (อินทราเน็ต)   หมายถึง   "ระบบเครือข่ายเชื่อมต่อกันภายใน"   เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ที่มีการเชื่อมต่อกันเองภายในองค์กรเดียวกัน   ซึ่งอาจจะประกอบไปด้วยแลนหลาย   ๆ   วง   ต่อเชื่อมกันภายใน
สถานที่เดียวกัน   หรือแลนหลาย   ๆ   วงที่อยู่ห่างไกลกันคนละเมืองต่อเชื่อมกันผ่านแวน
   Extranet   (เอ็กซ์ทราเน็ต)
   Extranet   (เอ็กซ์ทราเน็ต)   หมายถึง   "ระบบเครือข่ายเชื่อมต่อกันภายนอก"   เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
อินทราเน็ตที่มีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายสาธารณะ   ซึ่งมักจะเป็นอินเทอร์เน็ต   (Internet)   หรืออาจจะเป็น
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์อินทราเน็ตที่เชื่อมต่อถึงกันโดยผ่านอินเทอร์เน็ต   (Internet)   อย่างเช่น   Private Public
Network   (VPN)
   Internet   (อินเทอร์เน็ต)
   Internet   (อินเทอร์เน็ต)   หมายถึง   "ระบบเครือข่ายที่เชื่อมโยงถึงกันทั่วโลก"   เป็นระบบเครือข่ายที่มีการ
เชื่อมต่อกันทั่วโลก   ดังนั้น   ภายในระบบเครือข่ายอินเทอร์เน็ตจะประกอบไปด้วยแวนต่าง   ๆ   ที่เชื่อมโยง
กันทั่วโลก   นั่นหมายความว่าอินเทอร์เน็ตเป็นระบบเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดในโลก   และมีเพียงเครือข่ายเดียว
เท่านั้นในโลกใบนี้   จึงกล่าวได้ว่าอินเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายสาธารณะ   (Public Network)
   2.2   การแบ่งอุปกรณ์เครือข่ายในรูปแบบของเลเยอร์
   อุปกรณ์เครือข่ายในเลเยอร์ที่หนึ่ง
   .   Repeater   เป็นอุปกรณ์ที่มีหน้าที่ในการขยายสัญญาณเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลขึ้น   อุปกรณ์
ประเภทนี้จะมีสองพอร์ต
   .   Hub   (ฮับ)   เป็นอุปกรณ์ศูนย์กลางของการเชื่อมต่อสายสัญญาณเข้าด้วยกัน   นอกจากนี้ในอุปกรณ์ฮับ
แบบแอ็คทีฟยังทำหน้าที่ในการขยายสัญญาณเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลขึ้น   อุปกรณ์ประเภท
นี้จะมีหลายพอร์ต
   .   Wireless Access Poit   (AP)   เป็นอุปกรณ์ศูนย์กลางของการเชื่อมต่อสัญญาณไร้สายเข้าด้วยกัน
   สรุป   อาจจะกล่าวอย่างง่าย   ๆ   ได้ว่า   อุปกรณ์   Hub   คือ   Repeater   ที่มีมากกว่าสองพอร์ต   และอุปกรณ์
AP   คือ   Hubสำหรับกรเชื่อมต่อเครือข่ายแบบไร้สายนั่นเอง
   อุปกรณ์เครือข่ายในเลเยอร์ที่สอง
   .   Bridge   (บริดจ์)   เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานในเลเยอร์ที่สอง   ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่ออุปกรณ์เครือข่าย
เข้าด้วยกันอุปกรณ์ประเภทนี้จะมีเพียงสองพอร์ต   จะต่างจากอุปกรณ์ฮับ   (Hub)   ที่สามารถสร้าง   Bridge Table
เพื่อทำการเก็บค่าพอร์ต   (Port)   และค่า   MAC address   ได้
   .   Ethernet Switch   (อีเธอร์เน็ตสวิตซ์)   เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานในเลเยอร์ที่สอง   ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อม
ต่ออุปกรณ์เครือข่ายเข้าด้วยกัน   อย่างเช่น   ใช้ต่อคอมพิวเตอร์หลาย   ๆ   เครื่องเข้าด้วยกันเช่นเดียวกันกับ
อุปกรณ์ฮับ   (Hub)   แต่ว่ามันจะต่างจากอุปกรณ์ฮับ   (Hub)   ที่สามารถสร้าง   Bridge Table   เพื่อทำการเก็บ
ค่าพอร์ต   (Port)   และค่า   MAC address   ได้   และต่างจากอุปกรณ์บริดจ์ตรงที่มีมากกว่าสองพอร์ต
สรุป   อาจจะกล่าวอย่างง่าย   ๆ   ได้ว่า   อุปกรณ์อีเธอร์เน็ตสวิตซ์คือ   อุปกรณ์บริดจ์ที่มีมากกว่าสองพอร์ต
นั่นเอง
   อุปกรณ์เครือข่ายในเลเยอร์ที่สาม
   .   Router   (เราท์เตอร์)   เมื่ออุปกรณ์ในระบบเครือข่ายต้นทาง   และปลายทางอยู่กันคนละซับเน็ต   (ซึ่งอุปกรณ์ทั้งสองตัวอาจจะต่อยู่กับอุปกรณ์สวิตซ์ตัวเดียวกันก็ได้)
ต้องการส่งข้อมูลหากันในกรณีนี้   อุปกรณ์เราท์เตอร์จะเป็นตัวทำหน้าที่ในการค้นหาเส้นทางที่เหมาะสม   และ
ทำการส่งแพ็กเก็ต   (Packet)   นี้ข้ามระบบเครือข่าย   (LAN)ผ่าน   แวน   (WAN)   ออกไปยังระบบเครือข่าย   (LAN)
ปลายทาง   หรือถ้าอุปกรณ์ต้นทาง   และปลายทางอยู่ในระบบเครือข่ายเดียวกัน   อุปกรณ์เราท์เตอร์   (Router)
ก็จะทำการส่งแพ็กเก็ต   (Packet)   นี้ผ่านอินเตอร์เฟส   (Interface)   ที่เหมาะสมไปยังปลายทาง
   .   L3 Ethernet Switch   (อีเธอร์เน็ตสวิตซ์เลเยอร์ที่สาม)   เป็นอุปกรณ์ที่รวมข้อดีของอีเธอร์เน็ตสวิตซ์   และ
เราท์เตอร์เข้าไว้ด้วยกันในอุปกรณ์เดียวกัน   นอกจากนี้การทำงานในส่วนของการเราท์ติงในเลเยอร์สามเป็น
วงจรฮาร์ดแวร์ซึ่งคือ   Application-Specic Integrated Circuit   (ASIC)   ทำให้มีความเร็วในการทำงานสูงกว่าการ
ใช้เราท์เตอร์ทั่ว   ๆ   ไปที่มักจะใช้ซอฟต์แวร์ในการทำงาน
3.   ไอพีแอดเดรสเวอร์ชัน   4   (IP Address v. 4)
   โปรโตคอลทีซีพีไอพีมีการกำหนดหมายเลขเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ที่สื่อสารระหว่างกันในเครือข่าย   ซึ่ง
หมายเลขเหล่านี้คือ   หมายเลขไอพีแอดเดรส   (IP Address)   และซับเน็ตมาสค์   (Subnet Mask)   โดยหมายเลข
ไอพี   หรือไอพีแอดเดรส   (Internet Protocol Access)   จะเป็นตัวเลขฐานสอง   จำนวน   32   บิต   เวลาใช้
งานจะเขียนตัวเลขแบ่งเป็น   4   ชุด   ชุดละ   8   บิต   การใช้งานไอพีแอดเดรสเพื่อให้เกิดความสะดวกและ
เข้าใจง่าย   จึงนิยมแสดงผลไอพีแอดเดรสแต่ละชุด   เป็นเลขฐานสิบ   แทนที่จะเป็นเลขฐานสองจำนวน   8   บิต
เช่น   แสดงผลไอพีแอดเดรสเป็นเลขฐานสิบ   10.10.0.1   แทนไอพีแอดเดรส   00000101.00000101.000000000.000000001
(เลขฐานสองจำนวน   4   ชุด   ชุดละ   8   บิต)
   3.1   คลาส   (Class)
   ไอพีเวอร์ชัน   4   ได้ถูกแบ่งออกเป็น   5   คลาส   (Class)
   สำหรับไอพีในช่วง   127.0.0.0   ถึง   127.255.255.255   ซึ่งไม่อยู่ในคลาสใด   ๆ   เลย   จะใช้สำหรับการ
ทดสอบระบบ   ซึ่งไอพีช่วงนี้เรียกว่า   ไอพีลูปแบ็ค   (IP Loop Back)
   3.1.1   เน็ตเวิร์ค   (Network)   และโฮสต์   (Host)
   ไอพีแอดเดรสที่ใช้งานกันโดยทั่วไปจะอยู่ในคลาส   A,  B   และ   C   โดยในหนึ่งไอพีแอดเดรสจะประกอบ
ไปด้วย   2   ส่วนคือ   หมายเลขเน็ตเวิร์ค   (Network ID)   และหมายเลขโฮสต์   (Host ID)   ซึ่งหมายเลขทั้ง
สองส่วนนี้จะใช้สำหรับแบ่งกลุ่มไอพีแอดเดรสออกเป็นกลุ่มเน็ตเวิร์คย่อย   โดยมีรูปแบบการแบ่ง
   จะพบว่าคลาส   A   จะมีหมายเลขเน็ตเวิร์ค   (Network ID)   หรือเน็ตเวิร์คบิต   (Network Bit)   เพียงแค่   8   บิต   (Bit)   และ
มีหมายเลขโฮสต์   (Host ID)   หรือโฮสต์บิต   (Host Bit)   มากถึง   24   บิต   (Bit)   ซึ่งหมายความว่า   ไอพีแอดเดรสในคลาส   A   มีการ
แบ่งกลุ่มไอพีแอดเดรสเป็นกลุ่มขนาดใหญ่   ดังจะเห็นได้จากมีจำนวนเน็ตเวิร์ค   (Network)   เพียง   128   กลุ่ม   โดยแต่ละกลุ่มมี
จำนวนหมายเลขไอพีแอดเดรส   (Host)   มากถึง   16,777,214   หมายเลข
   ในทางกลับกัน   คลาส   C   จะมีเน็ตเวิร์คบิต   (Network Bit)   มากถึง   24   บิต   (Bit)   แต่มีโฮสต์   (Host Bit)   เพียงแค่   8   บิต   (Bit)
ซึ่งหมายความว่า   ไอพีแอดเดรสในคลาส   C   มีการแบ่งกลุ่มไอพีแอดเดรสเป็นกลุ่มขนาดย่อย   ทำให้มีจำนวนเน็ตเวิร์ค   (Network)
มากถึง   2,087,152   กลุ่ม   โดยแต่ละกลุ่มมีจำนวนหมายเลขไอพีแอดเดรสเพียงแค่   254   หมายเลข
   3.2   ไอพีส่วนตัว   (Private IP Address)
   ในไอพีเวอร์ชัน   4   มีไอพีแอดเดรสส่วนตัว   (Private IP Address)   ไว้สำหรับใช้เป็นการภายในองค์กร   ซึ่งไอพีแอดเดรส
ส่วนตัวจะสามารถสื่อสารกันภายในกลุ่มไอพีแอดเดรสส่วนตัวด้วยกันได้เท่านั้น   ไม่สามารถสื่อสารข้ามไปยังไอพีแอดเดรส
อื่น   ๆ   ได้โดยตรง   หรือเรียกง่าย   ๆ   คือ   ไอพีแอดเดรสส่วนตัวไม่สามารถเข้าถึงเครือข่ายอินเทอร์เน็ต   (Internet)   ซึ่งเป็นเครือข่าย
สาธารณะได้โดยตรง   เพราะอุปกรณ์เราท์เตอร์   (Router)   จะไม่ทำการส่งแพ็คเกจที่มีไอพีเหล่านี้ออกไปยังเครือข่ายอินเทอร์เน็ต
หมายเลขไอพีแอดเดรสส่วนตัวถูกแสดงไว้ในตาราง
   3.3  ตารางการแบ่งซับเน็ต  (Subnet Table)
  นอกจากการแบ่งไอพีแอดเดรสออกเป็นคลาสแล้ว  ไอพีแอดเดรสในแต่ละคลาสยังสามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยได้อีก
ด้วย  โดยการแบ่งแบบนี้เราเรียกว่า  การทำซับเน็ต  (Subnetting)  คือ  การนำไอพีหนึ่งคลาสมาแบ่งเป็นหลาย  ๆ  คลาสย่อยนั่นเอง
   3.4   Classless Inter Domain Routing (CIDR)
   เนื่องจากการแบ่งไอพีแอดเดรสเป็นคลาส   A, B, C   ทำให้มีหมายเลขไอพีแอดเดรสบางหมายเลขเหลือใช้   โดยเฉพาะ
ในคลาส   A   และ   B   เนื่องจากการนำไปใช้งานจริง   ในแต่ละเน็ตเวิร์คมักจะใช้งานไอพีแอดเดรสจำนวนไม่มาก   ทำให้มีไอพี
แอดเดรสเหลือใช้จำนวนมาก   เพื่อแก้ไขปัญหานี้จึงได้มีการคิดค้น   CIDR   ขึ้น   เพื่อใช้แบ่งไอพีแอดเดรสใหม่   โดยการใช้ซับเน็ต
มาสค์   (Subnet Mask)   เข้าช่วย
   การแบ่งไอพีแอดเดรสแบบ   CIDR   จะเป็นการแบ่งที่ละเอียดขึ้น   โดยสามารถเลือกแบ่งจำนวนบิตที่จะนำมาใช้เป็น
หมายเลขเน็ตเวิร์ค   และหมายเลขโฮสต์ได้   32   แบบ   และจะสังเกตได้ว่า   การแบ่งไอพีแอดเดรสแบบ   CIDR   ที่
ใช้หมายเลขเน็ตเวิร์คเป็น   8   บิต   จะเท่ากับการแบ่งตามมาตรฐานในคลาส   A   ใช้หมายเลขเน็ตเวิร์คเป็น   16  บิต   จะเท่ากับการ
แบ่งตามมาตรฐานในคลาส   B   และใช้หมายเลขเน็ตเวิร์คเป็น   24   บิต   จะเท่ากับการแบ่งตามมาตรฐานในคลาส   C
   ไอพีแอดเดรสที่แบ่งแบบ   CIDR   จะไม่เป็นไปตามมาตรฐานของคลาส   A, B, C   ดังนั้น   เพื่อป้องกันความสับสน   ไอพี
แอดเดรสที่แบ่งแบบ   CIDR   จะต้องเขียนไอพีแอดเดรสพร้อมกับเน็ตมาสค์ในรูปแบบ   A.B.C.D /n   โดยที่   "/n"   คือ   สัญลักษณ์
ถูกเรียกว่า   IP prex   หรือ   network prex   ซึ่งจะทำหน้าที่ระบุจำนวนบิตที่ใช้เป็นเน็ตเวิร์คบิต   (Network Bit)
   ตาราง   ข้างบน   ได้แสดงสรุปการใช้สัญลักษณ์   CIDR   ตัวอย่างเช่น   192.168.14.22  /18   หมายความว่า   18   บิตแรก   ถูก
ใช้เป็นเน็ตเวิร์คบิต   (Network Bit)   และที่เหลืออีก   14   บิต   ถูกใช้เป็นโฮสต์บิต   (Host Bit)
   ในไอพีแอดเดรสหนึ่งซับเน็ต   (คลาสย่อย)   จะประกอบไปด้วย
   .   เน็ตเวิร์คแอดเดรส   (Network Address)   คือ   ไอพีแอดเดรสหมายเลขแรกของซับเน็ต   ซึ่งห้ามใช้เป็นไอพีแอดเดรสของโฮสต์
   .   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   ช่วงหรือหมายเลขแอดเดรสจำนวนหนึ่ง   ที่สามารถกำหนดให้กับโฮสต์ได้
   .   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   ไอพีแอดเดรสหมายเลขสุดท้ายของซับเน็ต   ซึ่งห้ามใช้เป็นไอพีแอดเดรสของโฮสต์
ตัวอย่าง   ไอพีแอดเดรสซับเน็ต   192.18.1.0/25
   เน็ตเวิร์คแอดเดรส   (Network Address)   คือ   192.18.1.1
   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   192.18.1.1   ถึง   192.18.1.127
   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   192.18.1.128
ตัวอย่าง   ไอพีแอดเดรสซับเน็ต   192.18.1.128/25
   เน็ตเวิร์คแอดเดรส   (Network Address)   คือ   192.18.1.128
   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   192.18.1.129   ถึง   192.18.1.254
   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   192.18.1.255
ตัวอย่าง   ไอพีแอดเดรสซับเน็ต   203.18.2.0/30
   เน็ตเวิร์คแอดเดรส   (Network Address)   คือ   203.18.2.1
   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   203.18.2.1   ถึง   203.18.2.2
   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   203.18.2.3
ตัวอย่าง   ไอพีแอดเดรสซับเน็ต   203.18.2.4/30
   เน็ตเวิร์คแอดเดรส   (Network Address)   คือ   203.18.2.4
   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   203.18.2.5   ถึง   203.18.2.6
   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   203.18.2.7
ตัวอย่าง   ไอพีแอดเดรสซับเน็ต   203.18.2.8/30
   เน็ตเวิร์คแอเดรส   (Network Address)   คือ   203.18.2.8
   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   203.18.2.9   ถึง   203.18.2.10
   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   203.18.2.11
ตัวอย่าง   ไอพีแอดเดรสซับเน็ต   203.18.2.12/30
   เน็ตเวิร์คแอดเดรส   (Network Address)   คือ   203.18.2.12
   โฮสต์แอดเดรส   (Host Address)   คือ   203.18.2.13   ถึง   203.18.2.14
   บรอดคาสต์แอดเดรส   (Broadcast Address)   คือ   203.18.2.15
   3.5   การกำหนดไอพีแอดเดรส์เวอร์ชัน   4   (IP Address v. 4)
   3.5.1   การกำหนดค่าไอพีแอดเดรสในวงแลน   (LAN)   เดียวกัน
   ในแลนวงเดียวกัน   อุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดจะอยู่ในซับเน็ตเดียวกัน   ดังนั้น   อุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมดจะมีค่าเน็ตเวิร์ค
แอดเดรส   และบรอดคาสต์แอดเดรสเป็นหมายเลขเดียวกัน
มีอุปกรณ์คอมพิวเตอร์สองตัวต้องการสื่อสารถึงการ   ซึ่งจัดว่าเป็นระบบเครือข่ายแลน   (LAN)   ขนาดเล็ก
ตัวอย่างที่   1   สมมุติกำหนดไอพีแอดเดรสมาให้หนึ่งคลาส   C   ซึ่งคือ   192.168.1.0/24   สำหรับกำหนดไอพีแอดเดรสให้กับอุปกรณ์เครือข่าย
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   192.168.1.0
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   192.168.1.255
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.255.0
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์คือ   192.168.1.1   ถึง   192.168.1.254
ตัวอย่างที่   2   สมมุติกำหนดไอพีแอดเดรสมาให้หนึ่งซับเน็ต   ซึ่งคือ   192.168.1.0/25   สำหรับกำหนดไอพีแอดเดรสให้กับอุปกรณ์เครือข่าย
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   192.168.1.0
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   192.168.1.127
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.255.128
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์คือ   192.168.1.1   ถึง   192.168.1.126
ตัวอย่างที่   3   สมมุติกำหนดไอพีแอดเดรสมาให้หนึ่งซับเน็ต   ซึ่งคือ   192.168.1.128/25   สำหรับกำหนดไอพีแอดเดรสให้กับอุปกรณ์เครือข่าย
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   192.168.1.128
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   192.168.1.255
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.255.128
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์คือ   192.168.1.129   ถึง   192.168.1.254
ตัวอย่างที่   4   สมมุติกำหนดไอพีแอดเดรสมาให้หนึ่งซับเน็ต   ซึ่งคือ   192.168.1.0/30   สำหรับกำหนดไอพีแอดเดรสให้กับอุปกรณ์เครือข่าย
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   192.168.1.1
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   192.168.1.3
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.255.252
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์คือ   192.168.1.1   ถึง   192.168.1.2
ตัวอย่างที่   5   สมมุติกำหนดไอพีแอดเดรสมาให้หนึ่งซับเน็ต   ซึ่งคือ   192.168.1.4/30   สำหรับกำหนดไอพีแอดเดรสให้กับอุปกรณ์เครือข่าย
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   192.168.1.4
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   192.168.1.7
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.255.252
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์คือ   192.168.1.5   ถึง   192.168.1.6
   3.5.2   การกำหนดค่าไอพีแอดเดรสสำหรับอินทราเน็ต
   ระบบเครือข่ายอินทราเน็ต   (Intranet)   ซึ่งมีแลน   (LAN)   สองวงเชื่อมต่อกันผ่านเราท์เตอร์   ในกรณีนี้
วงแลนทั้งสองวงมักจะอยู่ภายในสถานที่เดียวกัน   อย่างเช่น   อยู่ภายในตึกเดียวกันแต่คนละชั้น   ในระบบเครือข่ายอินทราเน็ต
นี้ต้องการไอพีแอดเดรส   2   ซับเน็ต   หรือ   2   คลาส   สำหรับแลนแต่ละวง   แต่ในเครือข่ายนี้มีการแบ่งไอพีแอดเดรสคลาส   A
(10.0.0.0/8)   ออกเป็นหลาย   ๆ   ซับเน็ต   สำหรับเราท์เตอร์ซึ่งต่อเชื่อมทั้งสองแลนเข้าด้วยกัน   จะต้องมีอย่างน้อยสองอินเตอร์เฟส
(Interface)   และในแต่ละอินเตอร์เฟสจะต้องมีไอพีแอดเดรสเป็นซับเน็ตเดียวกับวงแลนที่เชื่อมต่อยู่   อย่างเช่น  อินเตอร์เฟส   F1
ซึ่งต่อยู่กับ   LAN   1   จะต้องมีไอพีแอดเดรสอยู่ภายในซับเน็ต   10.9.0.0/16
   ใน   LAN1   มีไอพีซับเน็ตเป็น   10.8.0.0/16
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   10.8.0.0
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   10.8.255.255
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.0.0
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์เครือข่ายคือ   10.8.0.1   ถึง   10.8.255.254
   เราท์เตอร์   A   อินเตอร์เฟส   (Interface)   F0   มีไอพีแอดเดรสเป็น   10.8.0.1
   คอมพิวเตอร์   A   มีไอพีแอดเดรสเป็น   10.8.0.2
   ใน   LAN2   มีไอพีซับเน็ตเป็น   10.9.0.0/16
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   10.9.0.0
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   10.9.255.255
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.0.0
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์เครือข่ายคือ   10.9.0.1   ถึง   10.9.255.254
   เราท์เตอร์   A   อินเตอร์เฟส   (Interface)   F1   มีไอพีแอดเดรสเป็น   10.9.1.1
   คอมพิวเตอร์   A   มีไอพีแอดเดรสเป็น   10.9.1.2

   3.5.3   การกำหนดค่าไอพีแอดเดรสสำหรับอินทราเน็ตผ่านแวน
   ระบบเครือข่ายอินทราเน็ต   (Intranet)   ซึ่งมีแลนสองวงเชื่อมต่อกันผ่านแวน   ในกรณีนี้วงแลนทั้งสอง
อยู่กันคนละสถานที่   อย่างเช่น   อยู่คนละเมือง   ในระบบเครือข่ายอินทราเน็ตนี้ต้องการไอพีแอดเดรส   3   ซับเน็ต   หรือ   3   คลาส
สำหรับแลนสองวงและแวนหนึ่งวง   โดยในแวนวงนี้จะมีเราท์เตอร์สองตัวต่อเชื่อมกัน
   ใน   WAN   มีไอพีซับเน็ตเป็น   192.168.4.0/30
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   192.168.4.0
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   192.168.4.3
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.255.252
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์เครือข่ายคือ   192.168.4.1   ถึง   192.168.4.2
   เราท์เตอร์   A   อินเตอร์เฟส   (Interface)   S1   มีไอพีแอดเดรสเป็น   192.168.4.1
   เราท์เตอร์   B   อินเตอร์เฟส   (Interface)   S1   มีไอพีแอดเดรสเป็น   192.168.4.2
   ใน   LAN1   มีไอพีซับเน็ตเป็น   10.8.0.0/16
   เน็ตเวิร์คแอดเดรสคือ   10.8.0.0
   บรอดคาสต์แอดเดรสคือ   10.8.255.255
   ซับเน็ตมาสค์คือ   255.255.0.0
   ไอพีแอดเดรสที่สามารถกำหนดให้อุปกรณ์เครือข่ายคือ   10.8.0.1   ถึง   10.8.255.254
   เราท์เตอร์   A   อินเตอร์เฟส   (Interface)   F0   มีไอพีแอดเดรสเป็น   10.8.0.1
   คอมพิวเตอร์   A   มีไอพีแอดเดรสเป็น   10.8.0.2



  

วันอังคารที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2554

การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย

  (Data Communication & Networking)
  ข้อมูล  ข่าวสาร  การสื่อสาร  และเครือข่าย
ข้อมูล  และ  สารสนเทศ(Data & Information)
.  ข้อมูล(Data)  คือ  ข้อเท็จจริงซึ่งเป็นสิ่งที่สนใจ(คน สัตว์ สิ่งของ)  และสามารถแทนสิ่งเหล่านั้น  ด้วยสัญลักษณ์
อย่างใดอย่างหนึ่งเช่น  ตัวเลข  หรือ  ตัวอักษร
.  สารสนเทศ(Information)  คือ  ข้อมูลที่ผ่านการประมวลผล(เช่นการจัดรูปแบบ,การเรียงลำดับ,  หรือ  การคำนวณ
เป็นต้น)  ซึ่งสามารถนำไปใช้ช่วยในการตัดสินใจหรือนำไปใช้ประโยชน์ในธุรกิจและการบริหารจัดการได้สะดวกขึ้น

การสื่อสาร  คืออะไร?
  .  การแทนสิ่งใดสิ่งหนึ่ง  เพื่อต้องการมุ่งหวังให้เกิดความเข้าใจร่วมกันระหว่างผู้ติดต่อ(ผู้ส่ง  กับ  ผู้รับ)ด้วยสัญลักษณ์อย่างใด
อย่างหนึ่ง  เช่นภาษาพูด(Spoken Language),ภาษาทางร่างกาย(Gestures),การแสดงอกัปกริยา (Actions),สัญรูป (Icons)เป็นต้น
การสื่อสารของมนุษย์  VS  การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็คทรอนิคส์
  .  การสื่อสารของมนุษย์มีได้หลากหลายรูปแบบ  และยากที่จะคาดเดา
    .  อาจมีได้หลายความหมาย  ขึ้นอยู่กับเหตุการณ์
    .  มีหลายปัจจัยที่มีผลต่อการสื่อความหมาย
  การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็คทรอนิคส์
    .  มีความถูกต้องมากกว่า  ชัดเจนมากกว่า
    .  การคัดลอกและส่งทอด  มีความแม่นยำและถูกต้อง
    .  ไม่เกิดความล่าช้าในการตีความ
  การติดต่อสื่อสารทางอิเล็คทรอนิคส์
  .  กระบวนการซึ่งคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง  ทำการส่ง  ข้อมูล  ข่าวสาร  สารสนเทศ  หรือ  คำสั่ง  ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์
อีกเครื่องหนึ่ง(หรืออีกหลายเครื่อง)
ระบบการติดต่อสื่อสารอาจจะประกอบไปด้วยอุปกรณ์เหล่านี้
(a) Personal Computers
(b) Notebook Computers
(c) Web-enabled Cellular Telephones
(d) Web-Enabled Handheld Computers
(e) WebTVtm
(f) GPS Receivers
  เทคโนโลยีการสื่อสารทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในด้านต่าง  ๆ
  .  ประสิทธิภาพในการสื่อสาร  และการใช้ข้อมูลร่วมกัน
  .  ความรวดเร็วในการส่งข้อมูล  ข่าวสาร
  .  ไม่มีข้อจำกัดเรื่องระยะทางอีกต่อไป
  .  มีความถูกต้องแน่นอน
  .  ง่ายต่อการเข้าถึง
เทคโนโลยีโทรคมนาคม(Telecommunication)
โทรเลข(Telegraphy)  .  โทรทัศน์(Television)
.  โทรพิมพ์(Telex)         .  วิทยุกระจายเสียง(Radio)
โทรสาร(Facsimile)     .  ไมโครเวฟ(Microwave)
.  โทรศัพท์(Telephone)  .  ดาวเทียม(Satellite)
องค์ประกอบของระบบการสื่อสาร

  1.  ข้อความ(Message)
  2.  ผู้ส่ง(Sender)
  3.  ผู้รับ(Receiver)
  4.  สื่อกลางในการส่ง(Medium)
  5.  โปรโตคอล(Protocol)
องค์ประกอบของระบบการสื่อสาร
  .  ข้อความ(Message)  คือ  ข้อมูล  หรือ  สารสนเทศ  ที่ต้องการจะสื่อสาร
  ผู้ส่ง(Sender)  คือ  อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข้อมูล
  .  ผู้รับ(Receiver)  คือ  อุปกรณ์ที่รอรับข้อมูล
  .  สื่อกลางในการส่ง(Medium)  คือ  สื่อกลางที่เป็นทางเดินของข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับ
  .  โปรโตคอล(Protocol)  คือ  กฏระเบียบ  หรือ  ข้อตกลงในการสื่อสารข้อมูล  ที่เป็นที่เข้าใจตรงกันของทั้ง
ผู้ส่งและผู้รับข้อมูล
ระบบเครือข่ายการติดต่อสื่อสารช่วยให้
  .  องค์กรที่มีหลายสาขากระจายไปตามพื้นที่ต่าง  ๆ  บริหารงานได้ง่ายขึ้น
  .  ตัดการบริหารงานที่ซับซ้อนในส่วนกลางออกไป  ทำให้องค์กรมีขนาดเล็กลง
  .  ทำให้ไม่มีอุปสรรคในการติดต่อและแบ่งปันข้อมูลระหว่างแผนกต่าง  ๆ  ในองค์กร
  .  ช่วยลดต้นทุนค่าใช้จ่าย
  .  เพิ่มประสิทธิภาพด้านการ  ติดต่อกับระบบได้ดีขึ้น
  .  ไม่ถูกจำกัดการใช้งานข้อมูลร่วมกัน  จากเครื่องคอมพิวเตอร์บริการ(Computer Servers)ในต่างระบบกัน
  ข้อมูลข่าวสารทางธุรกิจ
มุมมอง  ด้าน  IT
  .  กลุ่มคนด้าน  CS/EE  มุ่งหวัง  ต้องการที่จะบรรลุความสำเร็จในกระบวนการส่งผ่านข้อมูลข่าวสารเป็นสำคัญ
  .  กลุ่มคนด้าน  IT  มุ่งหวังที่จะเปลี่ยนสภาพข้อมูลให้อยู่ในรูปแบบที่พร้อมให้ผู้ใช้นำไปใช้งาน
อะไร  ?  คือข้อจำกัดด้านการสื่อสาร
  .  เวลา(Time)
  .  ระยะทาง(Distance)
  .  การสื่อความหมาย(Senses)
  สัญญาณรบกวน(Noise)
การสื่อสารระยะไกล  :  โทรคมนาคม
(Telecommunication)
อาศัยหลักการทางไฟฟ้าเพื่อทำให้เกิดการส่งผ่านข้อความติดต่อ
.  อัตราเร็วของกระแสไฟฟ้า  ดูเหมือนว่าจะเร็วเกินจริง
  -  ความเร็วคลื่นเสียง  :  ~670  ไมล์  ต่อ  ชั่วโมง
  -  ความเร็วของกระแสไฟฟ้า  :  ~186,000  ไมล์  ต่อ  วินาที
.  Bandwidth(แถบความกว้าง)  =  เกี่ยวข้องปริมาณข้อมูล  และ  ความสามารถในการส่งผ่านข้อมูลผ่านช่อง
ทางการสื่อสาร(channel)ที่นำมาใช้  แต่ไม่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของการสื่อสาร
การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็คทรอนิคส์
ให้ความสนใจกับอุปกรณ์ทำงานในลักษณะเก็บบันทึกข้อมูลพักไว้  ก่อนที่ส่งผ่านต่อไปด้วยความเร็วสูง
(Store and forward)
.  ตัวอย่างการส่งผ่านข้อมูลที่ใช้เทคนิควิธีแบบStore-and-forward  เช่น
    . E-mail
    . Voice mail
    . Facsimile
    . File Transfer  และ  WWW

ข้อมูลแบบ  อะนาล็อก(Analog Data)
.  ข้อมูลจะถูกเปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าในแบบต่อเนื่อง(Continuous Signal)
.  ลักษณะสัญญาณมีพฤติกรรมการเปลี่ยนแปลงความถี่(frequency)  ในแบบแกว่งขึ้นลง(Oscillation)  เช่นเดียว
กับรูปแบบ  Sine Wave 
.  ตัวอย่างสัญญาณอะนาล็อก  เช่นที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์เครื่องเล่นเสียง  เกิดจากแหล่งกำเนิดเสียงอย่างไมโครโฟน
มีรูปของสัญญาณเปลี่ยนแปลงแบบต่อเนื่องในลักษณะ  ขึ้น-ลงแบบ  sine wave  ตลอดช่วงหนึ่งของเวลา
คำศัพท์เกี่ยวข้องกับอะนาล็อก(Analog Terms)
ไซเคิล(Cycle)  :  การเปลี่ยนแปลงครบหนึ่งรอบของคลื่นในหนึ่งหน่วยเวลา
ความถี่คลื่น(Wave frequency)  :  จำนวนไซเคิลต่อหนึ่งช่วงเวลา
.  แอมพลิจูดคลื่น(Wave amplitude)  :  ความสูงของยอดคลื่น
.  เฮิรตซ์(Hertz)  :  จำนวนความถี่ของคลื่นในหนึ่งวินาที
สัญญาณอะนาล็อก(Analog Signaling)
.  แสดงรูปแบบสัญญาณ  sine waves

  สัญญาณอะนาล็อก(Analog Signaling)
สัญญาณดิจิตอล(Digital Signaling)  
ข้อมูลดิจิตอล(Digital Data)
.  แทนข้อมูลดิจิตอลด้วยการใช้สัญลักษณ์  เช่น  (1  หรือ  0)  เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงสัญญาณทางไฟฟ้า
.  อัตราและความสามารถในการส่งผ่านช่องทางสื่อสาร(Channel)วัดอยู่ในหน่วย  บิท  ต่อ  วินาที(bit per second)  เช่น  โมเด็ม  มีอัตราการส่งผ่านข้อมูล  56  Kbit/sec.(56  *  1000  bps)
.  ข้อมูลดิจิตอลถูกแทนในแบบไบนารี  โดยใช้  0,1  สำหรับการแทนข้อมูล
.  ข้อมูล  0,1  ได้มาจากการแทน  ระดับแรงไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหนึ่ง
คำศัพท์เกี่ยวกับ  ดิจิตอล(Digital Terms)
  .  Bit:มาจาก  Binary Digit  คือ  เลขฐานสองหนึ่งตัว
    .  1  ก็คือ  ค่า  1  ในระบบเลขฐานสิบ
    .  10  ก็คือค่า  2  ในระบบเลขฐานสิบ
    .  10011001  ก็คือค่า  153  ในระบบเลขฐานสิบ
  Byte  ประกอบด้วย  8  บิต
จำนวนบิต  และจำนวนค่าที่สามารถแทนได้
ขนาดจำนวนความจุ 
ขนาดของความเร็ว
.  Kilobit  =  1,000  bits
.  Megabit  =  1,000,000  bits
.  Gigabit  =  1,000,000,000  bits
ตัวอย่างของข้อมูล
CD  1  แผ่นขนาดความจุ  750  MB  และมีการเข้ารหัสแบบ  8  บิตต่อตัวอักษร
.  CD  1  แผ่นเก็บข้อมูลได้ทั้งหมด  =  750*1,048,576*8  =6,291,456,000  บิต
รูปแบบข้อมูลสื่อสาร  VIViD
เสียง(Voice)
.  ภาพนิ่ง(Image)
ภาพวิดิโอ(Video)
ข้อมูลตัวหนังสือ(Data)

  การแทนข้อมูลตัวอักษรในระบบสัญญาณดิจิตอล
แทนการเปลี่ยนแปลงพัลซ์(Pluse)ทางไฟฟ้า  ด้วยตัวเลข  1  และ  0
.  แทนอักขระใด  ๆ  ในรูปแบบรหัสเลขฐานสองได้อย่างไร?
  เช่น  สัญญาณ  มอส(Morse Code:dots and dashes)
ปัจจุบันนิยมใช้วิธีการแทนอักขระด้วย  รหัสแอสกี(ASCII Code)
รหัสแอสกี  :  ASCII Character Codes
ใช้หน่วยความจำขนาด  8  บิตแทนค่าอักขระ(Character)หนึ่งตัวอักษรที่ต้องการส่งผ่าน
ค่าที่ได้จากการแทน  0,1  ขนาด  8  บิตสามารถนำมาแทนอักขระต่างกันได้  256  ตัวอักษร(0  ถึง  256)
การแทนอักขระพิเศษ  จะใช้รหัสมีค่าอยู่ระหว่าง  128  ถึง  255
ตัวอย่างของข้อมูลแบบตัวอักษร
  .  สมมติ  1  หน้ากระดาษ  มี  27  บรรทัด  แต่ละบรรทัดมี  65  ตัวอักษร
    แต่ละตัวอักษรใช้เลขฐานสอง  8  บิต  ใช้  Modem  ขนาด  56  Kbps
    จะต้องใช้เวลาทั้งหมดในการ  Download  ข้อมูลเท่าไร
  .  1  หน้ากระดาษ  ต้องเก็บข้อมูลประมาณ  27*65*8=14,040  บิต
  .  Modem  ความเร็ว  56,000  bps
  ใช้เวลาประมาณ  14,040/56,000  =  0.25  วินาที
   บทที่   1
   Introduction
วิวัฒนาการของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์นั้น   ทำให้ชีวิตของมนุษย์ในปัจจุบันได้
เปลี่ยนแปลงไปเป็นอย่างมาก   เช่น   ในธุรกิจที่มีการแข่งขันสูงนั้น   ข้อมูลที่รวดเร็วและทันการถือว่า
เป็นหัวใจหลักอย่างหนึ่งในการตัดสินใจ   จากในอดีตที่เราต้องส่งข้อมูลกันด้วยวิธีการเก่า   ๆ   ซึ่งอาจจะ
ต้องใช้เวลากันเป็นสัปดาห์กว่าที่ข้อมูลนั้นจะถึงปลายทาง   แต่ปัจจุบันนี้เราสามารถส่งข้อมูลกันได้อย่าง
รวดเร็ว   ทำให้การตัดสินใจต่าง   ๆ   สะดวกและมีความถูกต้องมากยิ่งขึ้น   ดังนั้นเราจึงต้องมาศึกษากัน
ในเรื่องของเทคโนโลยีที่จะช่วยในการสื่อสารข้อมูล   เพื่อที่จะทำให้เราได้เข้าใจและสามารถนำไปใช้ให้
เป็นประโยชน์ต่อไป
   เราจะเห็นได้ว่าในยุคของการกำเนิดมาของคอมพิวเตอร์นั้น   ทำให้วิถีชีวิตของมนุษย์เริ่มเกิดการ
เปลี่ยนแปลงต่าง   ๆ   อย่างมากมาย   ไม่ว่าจะเป็นส่วนของ   ธุรกิจ   อุตสาหกรรม   วิทยาศาสตร์   และ
การศึกษา   พอมาถึงยุคของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์   ยิ่งทำให้สิ่งต่าง   ๆ   นั้น
เปลี่ยนแปลงไปมากขึ้นเนื่องจากการสื่อสารข้อมูลนั้นสามารถที่จะส่งทั้งข้อความ   ภาพ   เสียง   และ
วิดีโอ   ได้อย่างรวดเร็วไม่ว่าจะอยู่ที่ส่วนไหนของโลก   ถ้าเราจะมองไปรอบ   ๆ   ตัวเราจะเห็นได้ว่าสิ่ง
เหล่านี้มีผลกับชีวิตประจำวันของเราอย่างไร
1.1   การสื่อสารข้อมูล(Data Communication)
   การสื่อสารข้อมูล   เป็นการแลกเปลี่ยนข่าวสารหรือข้อมูลกันระหว่างอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสาร   โดย
ต้องมีสื่อในการโอนถ่ายข้อมูลกัน   เช่น   สายทองแดงหรือดาวเทียม   เป็นต้น   การที่เราจะสามารถ
สื่อสารข้อมูลกันได้นั้นจะต้องอาศัยทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์   โดยที่คุณสมบัติพื้นฐานของการสื่อสาร
ข้อมูล   ประกอบไปด้วย
   1.ความถูกต้องของการส่ง(Delivery)หมายถึง   ข้อมูลจะต้องสามารถไปถึงปลายทางได้อย่างถูกต้อง
   2.ความถูกต้องของข้อมูล(Accuracy)หมายถึง   ข้อมูลที่ไปถึงปลายทางนั้นจะต้องเหมือนกับที่ต้นทาง
ที่ส่งไป
   3.เวลาที่เหมาะสม(Timeliness)หมายถึง   เวลาที่ใช้ในการเดินทางของข้อมูลนั้นต้องมีระยะเวลาที่เหมาะสมไม่นานจนเกินไป
องค์ประกอบของการสื่อสาร
ในการสื่อสารข้อมูลนั้นมีองค์ประกอบสำคัญหลักอยู่   5   อย่าง
รูป   องค์ประกอบของการสื่อสาร
   1.ข้อมูลข่าวสาร(Message):สามารถเป็นได้ทั้งข้อความ   ตัวเลข   ภาพ   เสียง   หรือวีดีโอ   เป็นต้น
   2.ผู้ส่ง(Sender):เป็นอุปกรณ์ที่สามารถใช้ในการส่งข้อมูลได้   เช่น   คอมพิวเตอร์   โทรศัพท์   กล้อง
   วิดีโอ   เป็นต้น
   3.ผู้รับ(Receiver):เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการรับข้อมูล   เช่น   คอมพิวเตอร์   โทรศัพท์   กล้องวิดีโอ   
   เป็นต้น
   4.สื่อที่ใช้ในการส่ง(Medium):เป็นสื่อกลางที่ใช้ในการนำส่งข้อมูลระหว่างผู้ส่งและผู้รับ   เช่น   สายคู่
   ตีเกลียว   สายโคแอ็กเชียล   สายไฟเบอร์ออปติก   ดาวเทียม   เป็นต้น
   5.โพรโตคอล(Protocol):เป็นกฎหรือข้อกำหนดของการสื่อสาร   โดยก่อนที่ผู้ส่งและผู้รับจะสามารถ
   ติดต่อกันได้นั้น   จะต้องสร้างข้อตกลงของการสื่อสารกันก่อน   เพื่อที่จะให้สามารถที่จะเข้าใจกันได้   
   เช่น   สมมติว่าคนไทยต้องการพูดคุยกับคนต่างชาติ   จะต้องมีการตกลงกันก่อนว่าในการสื่อสารกัน
   นั้นจะใช้ภาษาอะไร   เพื่อที่จะให้พูดจาเป็นภาษาเดียวกันและเข้าใจตรงกัน
ทิศทางของการสื่อสาร
ในการติดต่อสื่อสารกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับนั้น   จะทำได้   3   วิธีด้วยกัน   คือ
การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์(Simples)หรือการสื่อสารแบบทางเดียว
ในการสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์นี้   จะคล้ายกับถนนแบบวันเวย์ที่รถสามารถเดินได้ทางเดียวเท่านั้น   นั่น
หมายความว่าในการสื่อสารแบบนี้ผู้ส่งจะทำหน้าที่ในการส่งอย่างเดียว   ส่วนผู้รับก็จะรับข้อมูลอย่าง
เดียวเช่นกัน
รูป   การสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์(Simplex)
   ตัวอย่างของการสื่อสารแบบซิมเพล็กซ์   เช่น   คีย์บอร์ดและจอภาพบางชนิด   โดยที่คีย์บอร์ดจะทำ
หน้าที่เป็นอินพุต(input)ส่วนจอภาพจะเป็นส่วนของเอาท์พุต(output)อย่างเดียว
การสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์(Half-Duplex)หรือการสื่อสารแบบทางใดทางหนึ่ง
การสื่อสารแบบนี้ทั้งผู้ส่งและผู้รับสามารถทำหน้าที่รับ-ส่งข้อมูลได้   เพียงแต่ไม่สามารถกระทำพร้อมกัน
ได้คล้ายกับถนนที่มีอยู่เลนเดียวที่รถสามารถวิ่งได้ทั้งสองด้านแต่จะวิ่งสวนทางกันไม่ได้   ถ้ารถด้านหนึ่ง
วิ่งอยู่   รถอีกด้านหนึ่งจะต้องรอไปก่อน   ในการสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ก็เหมือนกัน   ณ   เวลาใด   ๆ 
จะมีเพียงแต่อุปกรณ์เดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้
รูป   การสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์(Half-Duplex)
  ตัวอย่างของการสื่อสารแบบฮาล์ฟดูเพล็ก  เช่น  วิทยุสื่อสารของตำรวจ  เป็นต้น
  การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์(Full-Duplex)หรือการสื่อสารแบบสองทิศทาง
  เป็นการสื่อสารที่ทั้งผู้ส่งและผู้รับสามารถรับ-ส่งข้อมูลพร้อม  ๆ  กันได้  ในการส่งข้อมูลแบบนี้อาจจะ
  ต้องใช้สื่อในการส่งข้อมูลร่วมกัน(share)  โดยจะต้องมีการแบ่งช่องสัญญาณสำหรับการรับหรือการส่ง
  ข้อมูล  เปรียบเสมือนถนนเส้นหนึ่งที่มีอยู่หลายเลน  ทำให้รถสามารถที่จะวิ่งสวนทางกันได้
รูป  การสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์(Full-Duplex)
  ตัวอย่างของการสื่อสารแบบฟูลดูเพล็กซ์  เช่น  โทรศัพท์  เป็นต้น
1.2  เครือข่าย(Network)
  เครือข่าย  หมายถึง  กลุ่มของอุปกรณ์ที่ใช้สื่อสาร(ปกติจะเรียกว่า  โหนด)  ที่ทำการเชื่อมโยงกันโดยใช้
  สื่อในการรับส่งข้อมูล  ตัวอย่างของโหนด  เช่น  คอมพิวเตอร์  พรินเตอร์  หรืออุปกรณ์ใด  ๆ  ก็ตามที่
  สามารถทำการรับส่งข้อมูลกับอุปกรณ์อื่น  ๆ  ได้
  ประเภทของการเชื่อมโยง
  ในการเชื่อมโยงอุปกรณ์กันเป็นเครือข่ายนั้น  จะต้องมีสื่อที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล  การเชื่อมโยงกัน
  ระหว่างอุปกรณ์จะสามารถทำได้  2  แบบ  คือ  การเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด  (point-to-point)  และ  การ
  เชื่อมโยงแบบหลายจุด(multipoint)
  การเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด(Point-to-Point)
  เป็นการเชื่อมโยงที่ต้องใช้สื่อในการส่งข้อมูลเพียงสายเดียวระหว่างโหนด  2  โหนด  ถ้ามีโหนดมาก
  กว่านั้นจะต้องเพิ่มสื่อที่ใช้ในการส่งข้อมูลด้วย  เนื่องจากไม่สามารถใช้สื่อร่วมกันได้  ดังนั้นสื่อที่ใช้
  สำหรับการเชื่อมต่อกันของโหนดจะต้องถูกจองอยู่ตลอดเวลา  ถึงแม้ว่าจะไม่มีการรับส่งข้อมูลกันใน
  ขณะนั้นก็ตาม
รูป   การเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด(Point-toPoint)
   การเชื่อมโยงแบบหลายจุด(Multipoint)
   การเชื่อมโยงแบบหลายจุด   หรือเรียกอีกอย่างว่า   มัลติดรอป(multidrop)   เป็นการเชื่อมโยงกัน
   ระหว่างโหนดหลาย   ๆ   โหนดโดยใช้สื่อเพียงเส้นเดียว   หรือเป็นการใช้สื่อในการส่งข้อมูลร่วมกันนั่น
   เอง   การเชื่อมโยงแบบนี้จะสิ้นเปลืองน้อยกว่าแบบจุดต่อจุด
รูป   การเชื่อมโยงแบบหลายจุด(Multipoint)
   รูปแบบของการเชื่อมโยงเครือข่ายหรือโทโปโลยี(Topology)
   โทโปโลยีเป็นลักษณะทางกายภาพของการเชื่อมต่อกันระหว่างโหนดตั้งแต่   2   โหนดขึ้นไปและใช้
   สื่อในการเชื่อมโยงกันมากกว่า   2   เส้นขึ้นไป   โดยโทโปโลยีสามารถแบ่งออกเป็น   4   ประเภท   
   ได้แก่   แบบ   Mesh,   แบบ   Star,   แบบ   Bus,   แบบ   Ring
รูป   ประเภทของโทโปโลยี
   โทโปโลยีแบบ Mesh(Mesh Topology)
   โทโปโลยีแบบนี้โหนดแต่ละโหนดจะเชื่อมโยงกันแบบจุดต่อจุด   ดังนั้นถ้ามีโหนดทั้งหมด   N   โหนด 
   จะต้องใช้สายในการเชื่อมกันระหว่างโหนดทั้งหมด   N(N-1)/2   เส้น   และแต่ละโหนดนั้นจะต้องมี
   อุนพุตฝเอาท์พุตพอร์ต(I/O Port)   เท่ากับ   N-1
รูป   โทโปโลยีแบบ   Mesh
   ข้อดีของโทโปโลยีแบบ   Mesh
   1.เนื่องจากไม่ต้องมีการใช้สื่อร่วมกัน   ดังนั้น   จึงจำเป็นการช่วยลดปัญหาของการจราจร   (traffic)   
   ภายในเครือข่ายได้
   2.ถ้าสื่อหรือสายเส้นใดเส้นหนึ่งเสียหาย   จะไม่ส่งผลกรทะบกับการทำงานของทั้งระบบ
   3.มีความปลอดภัยมาก   เนื่องจากเป็นการเชื่อมโยงแบบจุดต่อจุด   ดังนั้นข้อมูลที่ส่งออกไปจะมีเพียง
   โหนดที่ต้องการส่งข้อมูลให้เท่านั้นที่จะได้รับข้อมูล
   4.สามารถตรวจสอบความบกพร่องของระบบได้ง่าย
   ข้อเสีย
   1.สิ้นเปลืองค่าใช้จ่ายในส่วนของสื่อที่ใช้ในการเชื่อมต่อ   และจำนวนของอินพุต/เอาท์พุตพอร์ตที่จะ
   ต้องมีมากเท่ากับจำนวนโหนดที่ต้องการเชื่อมโยงด้วย
   2.มีข้อจำกัดในเรื่องของการนำไปเชื่อมโยงกับโทโปโลยีแบบอื่น   ๆ
   โทโปโลยีแบบ   Star(Star Topology)
   โทโปโลยีนี้จะมีโหนดศูนย์กลาง   ซึ่งเรียกว่า   ฮับ(Hub)   โดยที่โหนดทุกโหนดจะไม่เชื่อมโยงกันโดย
   ตรงเหมือนโทโปโลยีแบบ   Mesh   แต่จะทำการเชื่อมโยงเข้ากับฮับแบบจุดต่อจุด   เมื่อต้องการจะส่ง
   ข้อมูลจะต้องส่งผ่านฮับก่อนเสมอ   ซึ่งฮับจะเป็นตัวกลางที่จะส่งข้อมูลนั้นไปให้กับโหนดปลายทาง
   แทน
รูป   โทโปโลยีแบบ   Star
   ข้อดีของโทโปโลยีแบบ   Star
   1.ใช้สื่อและพอร์ตในการเชื่อมกันระหว่างโหนดน้อยกว่าแบบ   Mesh
   2.ติดตั้งและปรับปรุงแก้ไขได้ง่าย
   3.ถ้าสื่อหรือสายเส้นใดเส้นหนึ่งเสียหาย   จะไม่ส่งผลกระทบกับการทำงานของทั้งระบบ
   4.สามารถตรวจสอบความบกพร่องของระบบได้ง่าย   โดยสามารถตรวจสอบได้ที่ฮับว่ามีโหนดใดบ้าง
   ทีมีปัญหา
   ข้อเสีย
   เนื่องจากต้องมีฮับเป็นศูนย์กลางในการรับส่งข้อมูล   ดังนั้นถ้าฮับไม่สามารถทำงานได้   จะทำให้ทั้ง
   ระบบไม่สามารถใช้งานได้เช่นกัน
   โทโปโลยีแบบ   Bus
   เป็นโทโปโลยีที่ใช้การเชื่อมโยงแบบหลายจุด   (multipoint)   โดยที่โหนดทุกโหนดจะต้องเชื่อมโยงกับ
   สายสื่อสารหลักที่เรียกว่า   บัส   (Bus)   ซึ่งจะทำหน้าที่เป็น   แบ็กโบน   (backbone)   ของระบบ
รูป  โทโปโลยีแบบ  Bus
  ในการเชื่อมโยงจะต้องใช้สาย  (drop line)  และแท็ป  (tap)  เพื่อทำการเชื่อมกันระหว่างโหนดกับบัส  
  เนื่องจากโทโปโลยีแบบนี้ต้องใช้แบ็กโบนเป็นสื่อกลางในการรับส่งข้อมูล  ดังนั้น  สัญญาณ  (signal)  
  จากโหนดต่าง  ๆ  จะถูกส่งผ่านแบ็กโบนทั้งหมด  ซึ่งสามารถทำให้เกิดความร้อน  (heat)  ขึ้นภายใน
  แบ็กโบนได้  และจะส่งผลให้การส่งข้อมูลเป็นระยะทางไกล  ๆ  มีปัญหาได้  ดังนั้นจึงต้องมีการจำกัด
  จำนวนของแท็ปไม่ให้มีมากจนเกินไป  อีกทั้งยังต้องมีการกำหนดระยะทางระหว่างแท็ปให้ดีด้วย
  ข้อดีของโทโปโลยีแบบ  Bus
  1.สิ้นเปลืองสายน้อยกว่าแบบ  Mesh  และ  Star
  2.เมื่อมีการวางแบ็กโบนเรียบร้อยแล้ว  การนำโหนดต่าง  ๆ  เข้ามาเชื่อมโยงจะกระทำได้ง่าย
  ข้อเสีย
  1.เนื่องจากสัญญาณจะต้องวิ่งผ่านแท็ป  ซึ่งอาจจะลดทอนประสิทธิภาพของสัญญาณลงไปบ้าง  ดังนั้น
  จึงต้องมีการระมัดระวังในการควบคุมจำนวนของโหนด  และระยะห่างระหว่างแท็ป
  2.ในการเพิ่มโหนดใหม่  ๆ  เข้าไป  อาจจะต้องมีการปรับปรุงหรือเปลี่ยนแปลงแบ็กโบนด้วย
  โทโปโลยีแบบ  Ring
  โหนดแต่ละตัวจะเชื่อมโยงกันแบบจุดต่อจุด  โดยที่โหนดหนึ่งจะเชื่อมโยงอยู่กันโหนดใกล้เคียงอีก  2  
  โหนด  สัญญาณจะถูกส่งกันเป็นทอด  ๆ  จากโหนดหนึ่งไปสู่อีกโหนดหนึ่ง  และการส่งนั้นจะส่งไปใน
  ทิศทางเดียวกันจนกระทั่งถึงปลายทาง  นอกจากนั้นแล้วแต่ละโหนดอาจจะมี  รีพีตเตอร์  (repeater)  
  เพื่อทำหน้าที่ในการขยายสัญญาณก่อนที่จะส่งไปยังโหนดถัดไป
รูป   โทโปโลยีแบบ   Ring
   ข้อดีของโทโปโลยีแบบ   Ring
   1.ในการเพิ่มหรือลดโหนดจะง่าย   เนื่องจากจะมีการกระทำกับโหนดใกล้เคียงกันเพียง   2   โหนด
   เท่านั้น
   2.ตรวจสอบความผิดพลาดของระบบได้ง่าย   เพราะถ้าโหนดใดไม่ได้รับสัญญาณแล้ว   ความ
   ผิดพลาดก็น่าจะเกิดมาจากโหนดก่อนหน้านี้
   ข้อเสีย
   เมื่อมีโหนดใดโหนดหนึ่งเสียหาย   เป็นไปได้ว่าทั้งระบบอาจจะใช้งานไม่ได้   (แก้ได้โดยการทำเป็น   
   dual ring)
   ประเภทของเครือข่าย
   ในการแบ่งประเภทของเครือข่ายสามารถแบ่งได้หลายแบบด้วยกัน   แต่ถ้าเราจะแบ่งประเภทของ
   เครือข่ายออกตามขนาดของเครือข่ายแล้ว   เราสามารถแบ่งออกได้   3   ประเภท   คือ   แวน   
   (WAN),   แมน   (MAN),   และ   แลน   (LAN)
รูป  ประเภทของเครือข่ายตามขนาดของเครือข่าย
  แลน  (Local Area Network:LAN)
  เป็นเครือข่ายที่อุปกรณ์ต่าง  ๆ  จะอยู่ในบริเวณที่ไม่ไกลกันมากนัก  ปกติแล้วจะอยู่ภายในรัศมีไม่กี่
  กิโลเมตร  เช่น  ภายในสำนักงาน  ภายในมหาวิทยาลัย  เป็นต้น  ดังรูป  ภายในแลนอาจจะมีเพียงแค่
  คอมพิวเตอร์  2  เครื่องและพรินเตอร์  1  เครื่องก็ได้  หรืออาจจะมีเป็นร้อยเครื่องเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน
  แต่อยู่ภายในรัศมีไม่ไกลกันนักก็ถือได้ว่าเป็นแลนเหมือนกัน
รูป  Local Area Network(LAN)
  แลนเป็นเครือข่ายที่ถูกออกแบบมาเพื่อให้ภายในองค์กรนั้น  ๆ  สามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้  ไม่ว่าจะ
  เป็นทั้งฮาร์ดแวร์  ซอฟท์แวร์  หรือข้อมูล  ตัวอย่างของการใช้ทรัพยากรร่วมกันของแลน  เช่น  ภายใน
  องค์กรหนึ่งได้ทำการเก็บข้อมูล  หรือซอฟต์แวร์เอาไว้ที่คอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง  เครื่องอื่น  ๆ  ภายใน
  บริษัทสามารถที่จะทำการก๊อบปี้  (copy)  ข้อมูลนี้ไปยังเครื่องของตัวเอง  หรือจะใช้งานซอฟท์แวร์ที่อยู่
  ในคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางร่วมกันก็ได้
    นอกจากขนาดของเครือข่ายที่จะบ่งบอกว่าเป็นแลนแล้ว  ในเรื่องของสื่อที่ใช้ในการส่งข้อมูล
  (transmission media)  และโทโปโลยี  ก็สามารถบ่งบอกได้ว่าเครือข่ายนี้เป็นแลนหรือไม่  ซึ่งโดยปกติ
  แล้วแลนจะใช้โทโปโลยีแบบ  Bus, Ring  และ  Star
    ในอดีตภายในแลนจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่  4 - 16  เมกะบิตต่อวินาที(Mbps)แต่ในปัจจุบัน
  แลนมีความเร็วของการรับส่งข้อมูลที่  100 Mbps  จนถึงระดับกิกะบิตต่อวินาที(Gbps)
  แมน(Metropolitan-Area Network:MAN)
  เป็นเครือข่ายที่ใหญ่กว่าแลน  โดยจะมีพื้นที่ครอบคลุมทั้งเมือง  แมนอาจจะเป็นเครือข่ายเพียง
  เครือข่ายเดียวเช่น  เครือข่ายของเคเบิลทีวีภายในเมือง  เครือข่ายวิทยุสื่อสาร  หรืออาจจะเป็นการนำ
  แลนหลาย  ๆ  วงมาเชื่อมโยงถึงกันภายในเมืองก็ได้
รูป  Metropolitan-Area Network(MAN)
  แวน(Wide Area Network:WAN)
  เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีการส่งข้อมูลกันระยะไกล  ไม่ว่าจะเป็นภาพ  เสียง  หรือ  วีดีโอ  เป็นต้น  ซึ่ง
  ข้อมูลที่ถูกส่งนั้นอาจจะเป็นการส่งระหว่างประเทศ  ทวีป  หรือทั่วทั้งโลก
รูป   Wide Area Network(WAN)
   แวนนอกจากจะแตกต่างกับแลนในเรื่องของขนาดแล้ว   ยังมีความแตกต่างกันในเรื่องของอุปกรณ์และ
   สื่อที่ใช้ในการส่งข้อมูลด้วย   เนื่องจากแวนต้องมีการส่งข้อมูลเป็นระยะทางไกล   ดังนั้นจะต้องใช้
   อุปกรณ์หรือสื่อที่แตกต่างกันออกไป   ขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ข้อมูลนั้นวิ่งผ่าน









intranet
IT
ออกแบบและติดตั้งเครือข่าย
Wireless LAN
1
  ทำไมต้องไร้สายกับเครือข่ายไวร์เลสแลน
เครือข่ายมีสายกับไร้สายแตกต่างกันอย่างไร
  ก่อนจะมาเรียนรู้ว่าเครือข่ายไร้สายทำงานอย่างไร  ก็ควรรู้ว่าเครือข่ายมีสายและและแบบไร้สาย
นั้นต่างกันอย่างไรก่อน  ในอดีตการพัฒนาระบบสื่อสารโทรคมนาคมนั้นมีการพัฒนาทั้งทางด้าน
การสื่อสาร
ที่ใช้สายนำสัญญาณเป็นสื่อกลาง  วิธีนี้จะควบคุมการกระจายสัญญาณได้ดีกว่า  คุณสามารถทราบได้ว่าสัญญาณ
จะเดินทางไปได้ไกลเพียงใด  และจะควบคุมไม่ให้เกิดการรบกวนกันระหว่างสายก็ง่ายกว่า  การเพิ่ม
ประสิทธิภาพระบบสื่อสารก็ทำได้ง่ายเพียงเพิ่มสายไปเท่านั้นเอง  ต่างจากระบบไร้สายที่ใช้คลื่นความถี่วิทยุ
กว่าจะเดินทางมาถึงปลายทางนั้นก็อาจจะผ่านอากาศ  อ้อมตึกมา  ชนต้นไม้  หรือสะท้อนผ่านช่องเพดาน
นั่นก็เป็นตัวกลางหลายชนิดที่มีผลกระทบต่อการสื่อสารประเภทนี้  จึงคาดเดาได้ยากว่า  สัญญาณจะ
เดินทางได้ไกลเพียงใด  แล้วจะถูกรบกวนหรือไม่  และนอกจากนี้การใช้ตัวกลางร่วมกันก็จะเกิดปัญหาการรบกวนกัน
ระหว่างคลื่นความถี่ได้