วันศุกร์ที่ 29 พฤศจิกายน พ.ศ. 2556

เครือข่ายการสื่อสาร

เครือข่ายการสื่อสาร

                คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ - ส่งข้อมูล ที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย มีการเชื่อมโยงกันในรูปแบบต่าง ๆ ตามความเหมาะสม เทคโนโลยีการออกแบบเชื่อมโยงนี้เรียกว่า "รูปร่างเครือข่าย" (Network Topology) เมื่อพิจารรณาต่อเชื่อมโยงถึงกันของอุปกรณ์สำนักงานซึ่งใช้งานที่ต่าง ๆ หากต้องการ เชื่อมต่อถึงกันโดยตรง จะต้องใช้สายเชื่อมโยงมาก อาจจะมีตั้งแต่ 2 สถานี ถึง 5ส ถานีขึ้นไป 

รูปร่างของเครือข่าย

รูปร่างของเครือข่าย
1.แบบดาว (Star)
                เป็นแบบการต่อสายเชื่อมโยง โดยการนำสถานีต่าง ๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อ สื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลาง จึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน



2.แบบวงแหวน (Ring)
                เป็นแบบที่สถานีของเครือข่ายทุกสถานีจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสัญญาณของนเอง โดยจะมีการ เชื่อมโยงเครื่องขยายสัญญาณของทุกสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน เครื่องขยายสัญญาณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับรู้ข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยายสัญญาณตัวก่อนหน้าและส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสัญญาณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสัญญาณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น เครื่องขยายสัญญาณจะต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของ ตนเองหรือไมด้วย ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป



3.แบบบัสและต้นไม้(Bus , tree)

                เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณหรืออุปกรณ์สลับสาย เหมือนแบบวงแหวนหรือแบบดาว สถานีต่าง ๆ จะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งงข้อมูลบนบัสจึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ การจัดส่งวิธีนี้จึงต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกัน เพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณที่แตกต่างกัน


การสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล (Data Communication)
           การสื่อสารข้อมูล (Data Communications) หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน
           วิธีการส่งข้อมูล จะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณ หรือรหัสเสียก่อนแล้วจึงส่งไปยังผู้รับ และเมื่อถึงปลายทางหรือผู้รับก็จะต้องมีการแปลงสัญญาณนั้น กลับมาให้อยู่ในรูปที่มนุษย์ สามารถที่จะเข้าใจได้ ในระหว่างการส่งอาจจะมีอุปสรรค์ที่เกิดขึ้นก็คือ สิ่งรบกวน (Noise) จากภายนอกทำให้ข้อมูลบางส่วนเสียหาย หรือผิดเพี้ยนไปได้ซึ่งระยะทางก็มีส่วนเกี่ยวข้อง ด้วยเพราะถ้าระยะทางในการส่งยิ่งมากก็อาจจะทำให้เกิดสิ่งรบกวนได้มากเช่นกัน จึงต้องมีหาวิธีลดสิ่งรบกวน
เหล่านี้ โดยการพัฒนาตัวกลางในการสื่อสารที่จะทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุด

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบ

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบ
           องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบสื่อสารโทรคมนาคม   สามารถจำแนกออกเป็นส่วนประกอบได้ดังต่อไปนี้
             1. ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (source)   อาจจะเป็นสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณภาพ 
ข้อมูล และเสียงเป็นต้น  ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ  ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร  จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน
             2. ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (sink) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสาร หรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใด ที่การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์  ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ  ถ้าผู้รับสารหรือ จุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ  กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง
              3. ช่องสัญญาณ  (channel)  ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน  อาจจะเป็นอากาศ  สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว  เช่น  น้ำ  น้ำมัน เป็นต้น  เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง
              4. การเข้ารหัส  (encoding)  เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย  จึงมีความจำเป็นต้องแปลงความหมายนี้  การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงาน ที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง   ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่าง ผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้
              5. การถอดรหัส (decoding)  หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร  โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน

              6. สัญญาณรบกวน (noise)  เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ  มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร  ผู้รับข่าวสาร  และช่องสัญญาณ    แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด  ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์ มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ  เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร  ในทางปฎิบัติมักจะใช้ วงจรกรอง (filter)  กรองสัญญาณแต่ต้นทาง  เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ  เช่น  การเข้ารหัสแหล่งข้อมูล  เป็นต้น 

ประเภทของช่องทางการส่งข้อมูล


ประเภทของช่องทางการส่งข้อมูล
             ประเภทของช่องทางการสื่อสารข้อมูลแบ่งได้เป็น  3  ประเภทคือ
แบบซิมเพล็กซ์(Simplex)
             เป็นการติดต่อทางเดียว  เมื่ออุปกรณ์หนึ่งส่งข้อมูล  อุปกรณ์อีกชุดจะต้องเป็นฝ่ายรับข้อมูลเสมอ  ตัวอย่างการใช้งานเช่น  ในระบบสนามบิน  คอมพิวเตอร์แม่จะทำหน้าที่ติดตามเวลาขึ้นและลงของเครื่องบิน  และส่งผลไปให้มอนิเตอร์ที่วางอยู่หลาย ๆ จุดให้ผู้โดยสารได้ทราบข่าวสาร  คอมพิวเตอร์แม่ทำหน้าที่เป็นผู้ส่งข้อมูล  มอนิเตอร์ต่าง ๆ ทำหน้าที่เป็นผู้รับข้อมูล  ไม่มีการเปลี่ยนทิศทางของข้อมูล  เป็นการส่งข้อมูลแบบทางเดียว




 แบบฮาฟดูเพล็กซ์ (Half Duplex)
           เป็นการติดต่อกึ่งสองทาง  เป็นการเปลี่ยนเส้นทางในการส่งข้อมูลได้  แต่คนละเวลากล่าวคือ ข้อมูลจะไหลไปในทิศทางเดียว ณ เวลาใด ๆ  ตัวอย่างการใช้งานเช่น   การติดต่อระหว่าง เทอร์มินัลกับคอมพิวเตอร์แม่  ผู้ใช้ที่เทอร์มินัลเคาะแป้นเพื่อสอบถามข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์แม่  ต้องใช้เวลาชั่วขณะคอมพิวเตอร์แม่จึงจะส่งข่าวสารกลับมาที่เทอร์มินัลนั้น  ไม่ว่าจะเป็นเทอร์มินัลนั้น  ไม่ว่าจะเป็นเทอร์มินัลหรือคอมพิวเตอร์แม่  เมื่ออุปกรณ์ใดอุปกรณ์หนึ่งเป็นผู้ส่งข้อมูล  อุปกรณ์ที่เหลือก็จะเป็นผู้รับข้อมูลในเวลาขณะนั้น



 แบบฟลูดูเพล็กซ์ (Full Duplex)
            เป็นการติดต่อสองทาง  เป็นติดต่อกันได้สองทาง  กล่าวคือเป็นผู้รับข้อมูลและผู้ส่งข้อมูล ในเวลาเดียวกันได้ ตัวอย่างการใช้งานเช่น   การติดต่อระหว่างเทอร์มินัลกับคอมพิวเตอร์แม่ บางชนิดที่ไม่ต้องใช้เวลารอสามารถโต้ตอบได้ทันที  หรือการพูดคุยทางโทรศัพท์  เป็นต้น


ข่ายการสื่อสารข้อมูล

ข่ายการสื่อสารข้อมูล
            หมายถึง   การรับส่งข้อมูลหรือสารสนเทศจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยอาศัยระบบการส่งข้อมูล ทางคลื่นไฟฟ้าหรือแสง  อุปกรณ์ที่ประกอบเป็นระบบการสื่อสารข้อมูลโดยทั่วไปเรียกว่า   ข่ายการสื่อสารข้อมูล (Data Communication Networks)
องค์ประกอบพื้นฐาน
1.หน่วยส่งข้อมูล (Sending Unit)
2.ช่องทางการส่งข้อมูล (Transmisstion Channel)
3.หน่วยรับข้อมูล (Receiving Unit)
วัตถุประสงค์หลักของการนำการสื่อการข้อมูลมาประยุกต์ใช้ในองค์การประกอบด้วย
1.เพื่อรับข้อมูลและสารสนเทศจากแหล่งกำเนิดข้อมูล
2.เพื่อส่งและกระจายข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
3.เพื่อลดเวลาการทำงาน
4.เพื่อการประหยัดค่าใช้จ่ายในการส่งข่าวสาร
5.เพื่อช่วยขยายการดำเนินการองค์การ

6.เพื่อช่วยปรับปรุงการบริหารขององค์การ

ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล

ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล
   1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บซึ่อยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูงแผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ในอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยไม่ต้องเสียเวลานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก
   2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติวิธีส่งข้อมูลด้วยสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งด้วยระบบดิจิตอล วิธีการส่งข้อมูลนั้นมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูล หากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้ และพยายามหาวิธีแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาดไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้
   3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณทางไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่ง ไปยังอีกซีกโลกหนึ่ง หรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายยิ่งขึ้น เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที

   4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าหากันเป็นเครือข่าย เพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูล ทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลประหยัดขึ้น เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น สามารถส่งข้อมูลให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้    

สัญญาณที่ส่งผ่านทางช่องทางการสื่อการ

สัญญาณที่ส่งผ่านทางช่องทางการสื่อการ
สัญญาณ
             สัญญาณที่ใช้ในระบบสื่อสารแบ่งออกได้เป็น  2  ประเภทคือสัญญาณอะนาลอกและสัญญาณดิจิตอล  สัญญาณอะนาลอกเป็นสัญญาณ ที่มีขนาดเป็นค่าต่อเนื่องส่วนสัญญาณดิจิตอลเป็นสัญญาณ ที่มีขนาดเปลี่ยนแปลง เป็นค่าของเลขลงตัว  โดยปกติมักแทนด้วย ระดับแรงดันที่แสดงสถานะเป็น  "0"   และ  "1"   หรืออาจจะมีหลายสถานะ  ซึ่งจะกล่าวถึงในเรื่องระบบสื่อสารดิจิตอล   มีค่าที่ตั้งไว้ (threshold)  เป็นค่าบอกสถานะ  ถ้าสูงเกินค่าที่ตั้งไว้ สถานะเป็น  "1"  ถ้าต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้  สถานะเป็น  "0" ซึ่งมีข้อดีในการทำให้เกิดความผิดพลาดน้อยลง  


                 เนื่องจากสัญญาณรบกวนต้องมีค่าสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้สถานะจึงจะเปลี่ยน  ตัวอย่างเช่น  ในระบบดิจิตอล  สถานะของข้อมูลเป็น  "0"   สัญญาณรบกวนมีค่า  0.2  โวลต์    แต่ค่าที่ตั้งไว้เท่ากับ  0.5  โวลต์   สถานะยังคงเดิมคือเป็น  "0"  ในขณะที่ระบบอะนาลอก  สัญญาณรบกวนจะเติมเข้าไปใน สัญญาณจริงโดยตรง   กล่าวคือสัญญาณจริงบวกสัญญาณรบกวนเป็นสัญญาณขณะนั้นทำให้สัญญาณรบกวนมีผลต่อสัญญาณ จริงและมีความผิดพลาดเกิดขึ้น 

                 กระแสไฟฟ้าแบ่งออกได้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงและกระแสสลับ  หลาย ๆ คนอาจจะคิดว่าไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับระบบสื่อสารโทรคมนาคม  เมื่อกล่าวถึงสัญญาณในเชิงประยุกต์ก็ อาจจะจำแนกในหมวดหมู่นี้ได้  การไหลของไฟฟ้ากระแสตรงในวงจรอย่างสม่ำเสมอไม่สามารถส่งข่าวสารได้  แต่เมื่อไรที่ทำการควบคุมกระแสให้เป็นพัลส์โดยการเปิดสวิตซ์  กระแสจะลดลงสู่ศูนย์และปิดสวิตซ์  กระแสก็จะมีค่าค่าหนึ่ง  พัลส์ของกระแสถูกผลิตตามรหัส ที่ใช้แทนแต่ละตัวอักษรหรือตัวเลย โดยการรวมของพัลส์  การทำงานของสวิตซ์สามารถส่งข้อความใด ๆ ได้  ตัวอย่างที่เห็นได้เสมอได้แก่  รหัสมอร์ส  เป็นต้น  ส่วนไฟฟ้ากระแสสลับในรูปของคลื่นอยู่ในจำพวกคลื่นวิทยมีการใช้งานอย่าง กว้างขวางเป็นที่รู้จักกันดี