Computer Network

Network

ระบบเครือข่ายหรือที่เราเรียกกันจนติดปากว่า LAN ( Local Area Network ) นั้นก็คือ การนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องมาเชื่อมต่อกัน เพื่อต้องการให้ เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านั้น สามารถที่จะส่ง หรือ แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ แล้วทำไมเราต้องใช้ระบบเครือข่ายละ ลองนึกดูว่าแต่ก่อนเรามีเครื่องคอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง การทำงานต่าง ๆ ก็ยังคงอยู่ที่เครื่องเดียว แต่ในองค์กร หรือตามบ้านเองก็ตามแต่ หากมีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องที่สองเพิ่มขึ้นมา ความต้องการในการ ที่จะต้องมีการนำข้อมูลจากเครื่องหนึ่ง มายังอีกเครื่องหนึ่งคงหนีไม่พ้น เป็นแน่ หาเป็นแรก ๆ ที่ยังไม่มีระบบเครือข่ายเข้ามาเกี่ยวข้อง ก็คงใช้ Diskette ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งสองเครื่อง และนั่นแหละคือความยุ่งยาก น่าเบื่อหน่าย และความไม่สะดวกต่าง ๆ ในการทำงาน ลองนึกภาพดูแล้วกันว่าหากว่าต้องการ Copy File ที่มีขนาดใหญ่กว่าความจุของแผ่น Diskette เราก็ไม่สามารถที่จะทำการ Copy ได้ และนั่นแหละ เขาก็เลยต้องหาวิธีการต่าง ๆ มาทำให้เครื่องสองเครื่องหรือมากกว่า สามารถที่จะส่งข้อมูลระหว่างกันได้ โดยการนำเอาสายสัญญาณมาทำการเชื่อม ต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์เหล่านั้นสามารถที่จะส่งสัญญาณหากันได้โดยผ่านระบบสายสัญญาณต่าง ๆ ที่นำมาเชื่อมต่อ

ประเภทของ Network

Peer-to-peee (P2P)

เป็นระบบที่เครื่องเวิร์กสเตชั่นทุกเครื่องบนระบบเน็ทเวิร์กที่มีฐานะเท่าเทียมกันคือ ทุกเครื่องสามารถที่จะใช้ไฟล์ในเครื่องอื่นๆ ได้ และสามารถให้เครื่องอื่นมาใช้ไฟล์ของตนได้เช่นกัน ระบบ Peer To Peer มีการทำงานแบบ Distributed System โดยจะกระจายทรัพยากรณ์ต่างๆ ไปสู่เวิร์สเตชั้นอื่นๆ แต่จะมีปัญหาเรื่องการรักษาความปลอดภัยเพราะข้อมูลที่เป็นความลับ ถูกส่งออกไปสู่เวิร์กสแตชั่นอื่นๆ เช่นกัน โปรแกรมที่มีความสามารถทาง Peer To Peer และเป็นที่รู้จักกันคือ Windows for Workgroup และ Personal Network ตัวอย่างของ P2P คือ Home network และ Bit torrent

flickr:5661681670

ข้อดีของการต่อแบบ Peer to Peer

  • ประหยัดค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับการต่อ Network แบบอื่น ๆ
  • สามารถแชร์ข้อมูล เครื่องพิมพ์ ของแต่ละเครื่องได้
  • ง่ายในการติดตั้ง และสามารถขยายต่อไปในอนาคตได้ดี

P2P Network

ระบบเครือข่ายแบบ Peer to Peer เป็นระบบเครือข่ายขนาดเล็ก เหมาะสำหรับหน่วยงาน ที่มีคอมพิวเตอร์น้อยกว่า 10 เครื่อง ระบบ Peer to Peer นี้ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง สามารถเข้าไปใช้ไฟล์ที่เก็บบนเครื่องไหนก็ได้ ซอรฟ์แวร์ที่ใช้คือ Windows for Workgroups, Windows 95,98,2000 การติดตั้งเพียงแต่เพิ่มอุปกรณ์ที่เรียกว่า Lan Card ในแต่ละเครื่องคอมพิวเตอร์ และมีต่อสายแลน เข้าไปสู่ อุปกรณ์ที่เป็นตัวกลาง ซึ่งเรียกว่า HUB

Client/Server

เป็นระบบการทำงานแบบ Distributed Processing หรือการประมวลผลแบบกระจายโดยจะแบ่งกันประมวลผลระหว่าง เครื่องเซร์ฟเวอร์กับเครื่องเวิร์กสเตชั่น แทนที่ Applications จะวิ่งทำงานอยู่เฉพาะเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ก็แบ่งการคำนวนของโปรแกรม Applications มาทำงานบนเครื่องเวร์กสเตชั่นด้วย และเมื่อใดที่เครื่องเวอรืกสเตชั่นต้องการผลลัพฑ์ของข้อมมูลบางส่วน จะมีการเรียกใช้ไปยังเครื่องเซิร์ฟเวอร์เพื่องให้เซิร์ฟเวอร์นำเฉพาะข้อมูลบางส่วนเท่านั้นส่งกลับมาให้เครื่องเวิร์กสเตชั้น เพื่อทำการคถำนวนข้อมูลนั้นต่อไป

flickr:5660959383

ข้อดีของการต่อแบบ Client / Server

สามารถแชร์ข้อมูล เครื่องพิมพ์ ของแต่ละเครื่องได้
มีระบบ Security ที่ดีมาก
รับส่งข่าวสารในลักษณะของ Email ได้ดี
สามารถจัดสรร แบ่งปันการใช้ทรัพยากรได้จากจุดศูนย์กลาง

Client/Server Networks

เครือข่ายแบบ Client / server เหมาะกับระบบเครือข่ายที่ต้องการเชื่อมต่อกับเครื่องลูกข่ายจำนวนมาก โดยการรองรับจำนวนเครื่องลูกข่าย (Client )อาจเป็นหลักสิบ หลักร้อย หรือหลักพัน เพราะฉะนั้นเครื่องที่จะนำมาทำหน้าที่ให้บริการจะต้องเป็นเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากถูกต้องออกแบบมาเพื่อทนทานต่อความผิดพลาด ( Fault Tolerance )และต้องคอยให้บริการทรัพยาการให้กับเครื่องลูกข่ายตลอดเวลา โดยเครื่องที่จะนำมาทำเป็นเซิร์ฟเวอร์อาจเป็นคอมพิวเตอร์แบบเมนเฟรม มินิคอมพิวเตอร์ หรือไมโครคอมพิวเตอร์ก็ได้ สำหรับองค์กรขนาดใหญ่อาจมีการติดตั้งเครื่องเซิร์ฟเวอร์หลายๆเซิร์ฟเวอร์เพื่อแบ่งการทำงานก็ได้

Types of servers

  • File server คือเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่จัดเก็บแฟ้มข้อมูลต่างๆ ไว้ภายในเครื่องเดียวกัน สามารถดูแลรักษาข้อมูลได้ง่าย และ ป้องกันความซ้ำซ้อนของข้อมูล
  • Web server คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ติดตั้ง โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่ ให้บริการ ข้อมูล ในรูปแบบ สื่อผสม ผ่านระบบเครือข่าย โดยสามารถแสดงผล ผ่านโปรแกรมอินเตอร์เนตบราวเซอร์ ทางด้านของผู้ขอใช้บริการ ซึ่งทาง อีซี่นาว จะทำการติดตั้ง เหมือนกับเว็ปไซท์ ขนาดใหญ่ ใช้งานอยู่
  • Database server คือเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่ให้บริการ จัดเก็บข้อมูล ต่างๆ ภายในองค์กร ด้วยระบบฐานข้อมูล mySQL Se*rver
  • Mail server คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ ที่ติดตั้ง โปรแกรม Mail Server เพื่อที่ให้บริการรับ – ส่ง จดหมายอิเล็คทรอนิคส์ ( E-Mail ) หากองค์กร ได้ทำการขอจดทะเบียนโดเมนนั้นแล้ว ก็สามารถใช้ Mail Server ภายใน องค์กร ทำหน้าที่ ส่งจดหมายอิเล็คทรอนิคส์ ภายในองค์กร และ ภายนอก ได้ โดยไม่จำกัด สามารถ สร้างผู้ใช้ อีเมล์ขึ้นเองได้ อย่างไม่จำกัด ภายใต้ ชื่อ โดเมนของตนเอง
  • DNS server คือ โปรแกรมที่ให้บริการในการแปลง Domain Name เป็นเลข iP Address
  • Print server คืออุปกรณ์เสริมที่ทำให้เครื่องพิมพ์ของคุณ สามารถแบ่งปันการใช้งานในระบบเครือข่ายได้ง่าย สะดวก และรวดเร็วยิ่งขึ้น อธิบายง่ายๆ ก็คือทำให้เครื่องพิมพ์ หรือ Printer ของคุณสามารถใช้งานร่วมกันได้ผ่านทางระบบเครือข่าย (ต่อสายแลนเชื่อมเข้าหากัน) ทำให้เครื่องพิมพ์ของคุณกลายมาเป็นคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง มี IP Address เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์
  • Authentication server คือ server ที่เก็บ database ของสิทธิ์ของ end-device หรือ users ต่างๆ ส่วนใหญ่ก็จะใช้ RADIUS server
  • Application server คือ เซิร์ฟเวอร์ที่รันโปรแกรมประยุกต์ได้ด้วย โดยการทำงานสอดคล้องกับไคลเอ็นต์ เช่น Mail Server (รัน MS Exchange Server) Proxy Server (รัน Proxy Server) หรือ Web Server (รัน Web Server Program เช่น Xitami , Apache

Client Server Vs. Peer2Peer

Transmission Media

คือ สื่อที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล แบ่งเป็น / ประเภท คือ มีสาย และ ไร้สาย

แบบมีสาย (Guide Media)

1. Twisted Pair Wire

ประกอบด้วยสายหลายคู่ แต่ละคู่มี 2 เส้นพันกันอยู่ มีสารที่ใช้หุ้มเป็น พลาสติก และภายในเป็นลวดทองแดง และพลาสติกที่หุ้มแต่ละคู่จะมีสีต่างกัน สมัยก่อนนิยมใช้กับสายโทรศัพท์ ราคาไม่แพง สามารถขึงจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้ ข้อเสียคือ สัญญาณที่ส่งผ่านลวดทองแดงถูกรบกวนได้ง่าย เช่นถูกรบกวนจากการทำงานของเครื่องแอร์ สายประเภทนี้เหมาะกับการส่งสัญญาณเสียง เพราะถ้าข้อมูลถูกรบกวนนิดหน่อยก็ยังฟังรู้เรื่อง

flickr:5660959437
flickr:5660959495

2. Coaxial Cable

เป็นสายที่ใช้สัญญาณที่ดีใช้ในสำนักงาน ห้องใต้ดิน ใต้มหาสมุทร มีลวดทองแดงเป็นตัวนำอยู่ในสุด หุ้มด้วยชั้นของฉนวน รอบชั้นของฉนวนจะถูกหุ้มโลหะที่สานเป็นตาข่าย โลหะชั้นนี้จะทำหน้าที่ป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอก การส่งสัญญาณจะส่งได้เร็วกว่า Twisted pair wire และ ระยะทางใช้ได้ยาวกว่า Twisted pair wire ปริมาณในการรับส่งข้อมูลถูก share โดยผู้ใช้ คนใช้มากจะส่งข้อมูลได้ช้า แบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ
Baseband สายทองแดงเส้นในใช้ส่งสัญญาณ 1 อย่างในเวลาเดียวกัน สัญญาณจะถูกส่งด้วยความเร็วสูง 10 ล้านบิตต่อนาที ในระยะ 1000 ฟุต ถ้าจะใช้ระยะทางยาวกว่านี้ ความเร็วจะช้าลงมากต้องมี booster ทุกๆ 1 ไมล์
Broadband สามารถใช้ส่งสัญญาณมากกว่า 1 อย่าง คล้ายกับสัญญาณโทรทัศน์ สามารถสัญญาณเสียง ภาพ และข้อมูล สามารถส่งในเวลาเดียวกัน

flickr:5660959553

3.Fiber-Optics Cable(สายใยแก้ว, สายใยแก้วนำแสง)

สายของ Fiber Optics ใช้ส่งสัญญาณ เท่ากับ 1500 คู่ของสาย Twisted pair เป็นเทคโนโลยี่ที่ใช้แทนระบบลวดในปัจจุบัน มีสายเล็กๆเป็นหลอดแก้ว มีขนาดเท่ากับเส้นผม ใช้นำสัญญาณแสงด้วยสมรรถภาพสูง ความเร็วตั้งแต่ 100 Mbps ถึง 2 Gbps

flickr:5660959631
Wireless Media 802.11 Standard

เป็นเทคโนโลยีมาตราฐานแบบเปิดซึ่งกำหนดโดย Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE) โดยเลขหลักตัวหน้ามันจะเหมือนๆกัน แต่ความแตกต่างของเทคโนโลยีจะกำหนดด้วยตัวอักษรด้านหลัง เช่น 802.11b 802.11a 802.11g ซึ่งตัวอักษรต่อท้ายจะหมายถึงกลุ่มที่กำหนดมาตรฐาน โดยในแต่ละกลุ่มจะทำการพัฒนาขีดความสามารถของระบบเครือข่ายให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นกว่าเดิม

802.11b

มาตรฐานนี้ประกาศใช้เมื่อเดือนกรกฎาคม 1999 โดยที่ 802.11b เป็นการพัฒนาต่อเนื่องจากมาตรฐานกลาง IEEE 802.11 DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้สูงถึง 11 Mbps ในคลื่นความถี่ 2.4 GHz โดยใช้เทคโนโลยี CCK (Complementary Code Keying) มีระดับการส่งข้อมูล 4 แบบ 1, 2, 5.5 และ 11 Mbps 802.11b ได้รับการยอมรับให้เป็นมาตรฐานกลางของเครือข่ายไร้สายซึ่งรับรองมาตรฐานโดย Wi-Fi Alliance 802.11g

802.11g

มาตรฐาน 802.11g เป็นมาตรฐานที่ประกาศใช้จาก IEEE เช่นกัน โดย 802.11g เป็นมาตรฐานที่มีการพัฒนาต่อเนื่องมาจากมาตรฐาน 802.11b โดยได้ขยายระดับการรับส่งข้อมูลให้เพิ่มขึ้นถึง 54Mbps ภายใต้ความถี่ 2.4GHz โดยใช้เทคโนโลยี OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) และ CCK

802.11a

802.11a ค่อนข้างจะเป็นมาตรฐานที่มีความแตกต่างกว่าสองมาตรฐานแรกมาพอสมควร เนื่องจากมาตรฐาน 802.11a ได้มีการพัฒนาให้ใช้ย่านความถี่ที่ 5GHz โดยใช้เทคโนโลยี OFDM และปัญหาหลักของมาตรฐานนี้ก็คืออุปกรณ์ที่ใช้มาตรฐาน 802.11b และ 802.11g จะไม่สามารถใข้งานร่วมกันกับมาตรฐาน 802.11a เพราะย่านความถี่ที่ใช้ไม่ตรงกัน และแม้ว่า 802.11a จะมีย่านความถี่สูงกว่าแต่กลับมีพื้นที่ของการส่งสัญญาณน้อยกว่าสองระบบ แรก ด้วยระยะทางห่างจากจุดรับสัญญาณที่เพิ่มขึ้น จะส่งผลให้สัญญาณที่ส่งให้อุปกรณ์ภายใต้มาตรฐาน 802.11x มีอัตราลดลงไปด้วย แต่มาตรฐาน 802.11g ค่อนข้างจะได้เปรียบในการรับสัญญาณกว่ามาตรฐาน 802.11b และ 802.11a ที่เป็นเช่นนี้ก็เนื่องมาจากมาตรฐาน 802.11g มีการพัฒนามาจากมาตรฐาน 802.11b และใช้ย่านความถี่เดียวกัน ทำให้อุปกรณ์ที่ใช้มาตรฐาน 802.11g สามารถใช้งานระยะเท่ากับมาตรฐาน 802.11b ในอัตราการส่งข้อมูลใกล้เคียงกัน

802.11n

IEEE 802.11n เป็นมาตรฐานของเครือข่ายไร้สายที่คาดหมายกันว่า จะเข้ามาแทนที่มาตรฐาน IEEE 802.11a, IEEE 802.11b และ IEEE 802.11g ที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน โดยให้อัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลในระดับ 600 เมกะบิตต่อวินาที

Network Navigation Devices

Hubs

ฮับ (HUB) ก็คือทำการสร้างสัญญาณขึ้นมาใหม่ คล้ายกับคุณลักษณะของอุปกรณ์ทวนสัญญาณ ซึ่ง ฮับถูกนำมาใช้ในการเป็นจุดต่อเชื่อมสำหรับอุปกรณ์ในระบบเครือข่าย และฮับ จะแบ่งออกเป็น2ชนิด คือ
•active – HUB คือทำหน้าที่คล้ายกับเป็นตัวขยายสัญญาณ โดยขยายสัญญาณที่รับเข้ามาก่อน ที่จะส่งไป ยังพอร์ตอื่นๆ
•Passive –HUB ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อ ในการส่งสัญญาณ ซึ่งมันจะไม่ทำการขยายสัญญาณข้อมูลที่รับเข้ามา และเป็น ฮับที่ถูกนำมาใช้ เพื่อให้ใช้สื่อร่วมกันได้
HUB นั้น จะมีช่องเชื่อมต่อหลายพอร์ต ตั้งแต่4,5,8,16และ24ช่อง และนิยมนำมาใช้ในระบบเครือข่ายEthernet แบบ 10Base-T 100 Base-T และก็สามารถนำไปใช้ในระบบเครือข่ายอื่นได้อีกด้วย ซึ่ง ฮับทำหน้าที่เป็นศูนย์กลาง การเชื่อมต่อสำหรับสายสัญญาณและฮับจะเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เพียงสร้างสำเนา ของสัญญาณเดิมขึ้นมาเพื่อส่งออกไปทางพอร์ตที่เหลือเท่านั้น

flickr:5661527498
flickr:5660959711

Switches

อุปกรณ์สวิตช์มีหลายแบบ หากแบ่งกลุ่มข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตเล็ก ๆ และเรียกใหม่ว่า "เซล" (Cell) กลายเป็น "เซลสวิตช์" (Cell Switch) หรือที่รู้จักกันในนาม "เอทีเอ็มสวิตช์" (ATM Switch) ถ้าสวิตช์ข้อมูลในระดับเฟรมของอีเทอร์เน็ต ก็เรียกว่า "อีเทอร์เน็ตสวิตช์" (Ethernet Switch) และถ้าสวิตช์ตามมาตรฐานเฟรมข้อมูลที่เป็นกลาง และ สามารถนำข้อมูลอื่นมาประกอบภายในได้ก็เรียกว่า "เฟรมรีเลย์" (Frame Relay)
อุปกรณ์สวิตชิ่งจึงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ และมีแนวโน้มที่จะพัฒนาให้ใช้กับความเร็วของการรับส่งข้อมูลจำนวนมาก เช่น เฟรมรีเลย์ (Frame Relay) และเอทีเอ็ม สวิตช์ (ATM Switch) สามารถสวิตช์ข้อมูลขนาดหลายร้อยล้านบิตต่อวินาทีได้ เทคโนโลยีนี้จึงเป็นเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความนิยม
การออกแบบและจัดรูปแบบเครือข่ายองค์กรที่เป็น "อินทราเน็ต" ซึ่งเชื่อมโยงได้ทั้งระบบ LAN และ WAN จึงต้องอาศัยอุปกรณ์เชื่อมโยงต่าง ๆ เหล่านี้ อุปกรณ์เชื่อมโยง ทั้งหมดนี้รองรับมาตรฐานการเชื่อมต่อได้หลากหลายรูปแบบ เช่น จากเครือข่ายพื้นฐานเป็นอีเทอร์เน็ต ก็สามารถเชื่อมเข้าสู่ ATM Switch, Frame Relay, or Bridge, Router ได้ ทำให้ขนาดของเครือข่ายมีขนาดใหญ่ขึ้น

flickr:5661527558

Bridge

บริดจ์ เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายของเครือข่ายที่แยกจากกัน แต่เดิมบริดจ์ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับเครือข่ายประเภทเดียวกัน เช่น ใช้เชื่อมโยงระหว่างอีเทอร์เน็ตกับ อีเทอร์เน็ต (Ethernet) บริดจ์มีใช้มานานแล้ว ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 บริดจ์จึงเป็นเสมือนสะพานเชื่อมระหว่างสองเครือข่าย การติดต่อภายในเครือข่ายเดียวกันมีลักษณะการส่ง ข้อมูลแบบกระจาย (Broadcasting) ดังนั้น จึงกระจายได้เฉพาะเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น การรับส่งภายในเครือข่ายมีข้อกำหนดให้แพ็กเก็ตที่ส่งกระจายไปยังตัวรับได้ทุกตัว แต่ถ้ามีการส่งมาที่แอดเดรสต่างเครือข่าย บริดจ์จะนำข้อมูลเฉพาะแพ็กเก็ตนั้นส่งให้ บริดจ์จึงเป็นเสมือนตัวแบ่งแยกข้อมูล ระหว่างเครือข่ายให้มีการสื่อสารภายในเครือข่าย ของตน ไม่ปะปนไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง เพื่อลดปัญหาปริมาณข้อมูลกระจายในสายสื่อสารมากเกินไป ในระยะหลังมีผู้พัฒนาบริดจ์ให้เชื่อมโยงเครือข่ายต่างชนิดกันได้ เช่น อีเทอร์เน็ตกับโทเก็นริง เป็นต้น หากมีการเชื่อมต่อเครือข่ายมากกว่าสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน และเครือข่ายที่เชื่อมมีลักษณะหลากหลาย ซึ่งเป็นทั้งเครือข่ายแบบ LAN และ WAN อุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการเชื่อมโยงคือ เราเตอร์ (Router)

Routers

เราเตอร์จะรับข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตเข้ามาตรวจสอบแอดเดรสปลายทาง จากนั้นนำมาเปรียบเทียบกับตารางเส้นทางที่ได้รับการโปรแกรมไว้ เพื่อหาเส้นทางที่ส่งต่อ หากเส้นทาง ที่ส่งมาจากอีเทอร์เน็ต และส่งต่อออกช่องทางของ Port WAN ที่เป็นแบบจุดไปจุด ก็จะมีการปรับปรุงรูปแบบสัญญาณให้เข้ากับมาตรฐานใหม่ เพื่อส่งไปยังเครือข่าย WAN ได้

ปัจจุบันอุปกรณ์เราเตอร์ได้รับการพัฒนาไปมากทำให้การใช้งานเราเตอร์มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะเมื่อเชื่อมอุปกรณ์เราเตอร์หลาย ๆ ตัวเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ เราเตอร์สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ โดยการหาเส้นทางเดินที่สั้นที่สุด เลือกตามความเหมาะสมและแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นเองได้
เมื่อเทคโนโลยีทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพัฒนาให้มีขีดความสามารถในการทำงานได้เร็วขึ้น จึงมีผู้พัฒนาอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่คัดแยกแพ็กเก็ต หรือเรียกว่า "สวิตช์แพ็กเก็ต ข้อมูล" (Data Switched Packet) โดยลดระยะเวลาการตรวจสอบแอดเดรสลงไป การคัดแยกจะกระทำในระดับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพ เชิงความเร็วและความแม่นยำสูงสุด อุปกรณ์สวิตช์ข้อมูลจึงมีเวลาหน่วงภายในตัวสวิตช์ต่ำมาก จึงสามารถนำมาประยุกต์กับงานที่ต้องการเวลาจริง เช่น การส่งสัญญาณเสียง วิดีโอ ได้ดี

flickr:5661527614

Network Adapters

เรียกอีกอย่างได้ Network Interface Card (NIC) บางท่านอาจเรียก Network Adapter แต่ความหมายจริง ๆ ก็เหมือนกัน นั่นคือ เป็นแผงวงจรที่ทำหน้าที่ในการสื่อสารข้อมูลกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ที่อยู่ในระบบเดียวกัน การ์ดแลนรุ่นเก่าจะเป็นแบบ ISA (I-SA Bus) ต้องเสียบเข้ากับช่อง หรือ Slot แบบ ISA (16 bits) สีน้ำตาลเข้ม ส่วนอีกแบบหนึ่งคือ PCI ซึ่งต้องเสียบเข้ากับช่อง หรือ Slot PCI (32 bits) สีขาวหรือสีไข่ไก่ ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นแบบ PCI ทั้งหมด ส่วนเรื่องความเร็วสามารถเลือกได้ทั้ง 10 Mbps, 100 Mbps หรือ 10/100 Mpbs สำหรับการใช้งาน internet cafe ให้เลือกที่ความเร็ว 10 Mbps

flickr:5660959815

LANs

Local Area Network คือ เครือข่ายข้อมูลความเร็วสูง โดยจะครอบคลุมพื้นที่ไม่ใหญ่มาก เช่น ภายในสํานักงาน ภายในอาคาร หรือภายในองค์กรหรือบริษัท โดยคอมพิวเตอร์แต่ละตัวจะต่อเข้ากับอุปกรณ์เครือข่าย อย่างเช่น ฮับ (Hub), สวิทชิ่งฮับ (Switching Hub) หรือ Access Point ด้วยสายคู่ตีเกลียว (Unshield Twisted Pairs หรือ UTP) หรือด้วยคลื่นวิทยุ และอุปกรณ์เครือข่ายแต่ละตัวการเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้สายคู่ตีเกลียว (Unshield Twisted Pairs หรือ UTP) หรือสายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) หรือการสื่อสารแบบคลื่นวิทยุ (Wireless) แบบใดแบบหนึ่งหรือผสมผสานกันก็ได้ และแต่เครือข่าย Local Area Network (LAN) จะเชื่อมต่อถึงกันด้วยอุปกรณ์ที่ชื่อเราเตอร์ (Router)

MANs

Metropolitan Area Network คือ เครือข่ายข้อมูล ที่ครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่ใหญ่ขึ้นกว่า LAN เช่น การเชื่อมต่อระหว่างองค์กรต่างๆ ภายในอําเภอหรือจังหวัด เป็นลักษณะการนำเครือข่าย LAN หลายๆ เครือข่ายที่อยู่ห่างกันมาต่อถึงกันผ่านทางสื่อต่างๆ เช่น ไมโครเวฟ (Microwave),คลื่นวิทยุ, ผ่านดาวเทียม, คู่สายสัญญาณเช่า (Leased line), หรือ ทางดิจิตอลสคริปเบอร์ (DSL) โดยการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละเครือข่ายนั้นอาจมีความเร็วไม่สูงมาก

WiMax

ไวแม็กซ์ (WiMAX) เป็นเทคโนโลยีบนบรอดแบนด์แบบไร้สาย มีอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูล ได้สูงสุดถึง75 เมกกะบิตต่อวินาที (Mbps) มีระยะรัศมีทำการที่ 31 ไมล์ หรือประมาณ 48 กิโลเมตร ไวแม็กซ์ (WiMAX) ถูกคาดหวังว่าจะมีการนำใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศกำลังพัฒนา

WANs

Wide Area Networks (WAN) คือ เครือข่ายที่เกิดจากการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ LAN ที่อยู่ห่างไกลกันมากๆ เข้าด้วยกัน โดยจะที่ครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่ใหญ่กว่าแบบ MAN เช่น การเชื่อมตอระบบเครือข่ายระหว่างจังหวัด หรือระหว่างประเทศ โดยจะเชื่อมต่อด้วย คู่สายเช่า (Leased line) ระบบไมโครเวฟ หรือผ่านดาวเทียม และการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละโหนดนั้นอาจมีความเร็วไม่สูงมาก

PANs

เช่น Bluetooth มาตรฐาน IEEE 802.15 สำหรับเครือข่ายการสื่อสารส่วนบุคคล และพวกอุปกรณ์ Ultra wideband ในอเมริกา และอุปกรณ์ Wireless USB เป็นต้น
Bluetooth บลูทูธ เป็นชื่อกษัตริย์ไวกิ้ง นามว่า ฮาร์รอล บลูทูธ (King Harold Bluetooth) ว่ากันว่า บลูทูธเป็นกษัตริย์องค์เดียวในเผ่านักรบนี้ ที่สามารถรวบรวมประเทศราชให้แข็งแกร่งที่สุดได้ โดยไม่ใช้ความรุนแรง แต่ใช้วิถีทางการทูตแทน
บลูทูธ เป็นอุปกรณ์สื่อสารไร้สาย ด้วยคลื่นวิทยุ กำลังส่งสูงสุดไม่เกิน 100 มิลลิวัตต์ ระยะประมาณ 100 เมตร บลูทูธ ในวงการโทรคมนาคมรู้จักในนามมาตรฐาน IEEE 802.15.1 เท่าที่ทราบ บลูทูธ มีอัตรารับส่งข้อมูลถึง 3 Mbps ใช้ย่านความถี่ ISM band ที่ 2.45 GHz

flickr:5660959849

Radio frequency identification (RFID)

RFID คืออะไร
RFID (Radio Frequency Identification) เป็นระบบที่นำเอาคลื่นวิทยุมาเป็นคลื่นพาหะเพื่อใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่างอุปกรณ์สองชนิดที่เรียกว่า แท็ก (Tag) และตัวอ่านข้อมูล (Reader หรือ Interrogator) ซึ่งเป็นการสื่อสารแบบไร้สาย (Wireless) โดยการนำข้อมูลที่ต้องการส่ง มาทำการมอดูเลต (Modulation) กับคลื่นวิทยุแล้วส่งออกผ่านทางสายอากาศที่อยู่ในตัวรับข้อมูล ดังแผนผังการทำงานของระบบ RFID ในรูปที่ 1

flickr:5660959965

การประยุกต์ใช้งาน RFID จะมีลักษณะการใช้งานที่คล้ายกับบาร์โค้ด (Bar code) และยังสามารถรองรับความต้องการอีกหลายอย่างที่บาร์โค้ดไม่สามารถตอบสนองได้ เช่น

ความแตกต่างระหว่าง Barcode และ RFID

บาร์โค้ดจะเป็นระบบที่อ่านได้อย่างเดียว (Read only) ไม่สามารถทำการเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่อยู่บนบาร์โค้ดได้ แท็กของระบบ RFID จะสามารถทั้งอ่านและบันทึกข้อมูลได้ เราจึงสามารถเปลี่ยนแปลง หรือทำการบันทึกข้อมูลที่อยู่ในแท็กได้ตามความต้องการของผู้ใช้งาน
บาร์โค้ด จะต้องใช้กับวัตถุที่หยุดนิ้งเท่านั้น โดยเอาตัวอ่านเข้าไปใกล้กับแถบบาร์โค้ด จึงจะสามารถอ่านได RFID สามารถใช้งานได้แม้ในขณะที่วัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ เช่น ใช้ระบบ RFID ในการเก็บค่าผ่านทางด่วนโดยที่ผู้ใช้บรการไม่ต้องหยุดรถเพื่อจ่ายค่าบริการ
บาร์โค้ดไม่สามารถไม่สามารถสื่อสารผ่านตัวกลางอื่นๆ ได้นอกจากกระดาษ แท็ก RFID และตัวอ่านข้อมูลสามารถสื่อสารผ่านตัวกลางได้หลายอย่างเช่น น้ำ, พลาสติก, กระจก หรือวัสดุทึบแสงอื่นๆ
บาร์โค้ดใช้อ่านกับวัตถุที่ต้องอยู่ใกล้ RFID สามารถใช้อ่านกับวัตถุที่อยู่ไกลได้ ขึ้นอยู่กับตัวอ่านและแท็กที่ใช้

องค์ประกอบของระบบ RFID

Tags หรือ Transponders
แท็ก (Tag) นั้นเรียกอีกชื่อหนึ่งว่าทรานสปอนเดอร์ (Transponder) มาจากคำว่าทรานสมิตเตอร์ (Transmitter) ผสมกับคำว่าเรสปอนเดอร์ (Responder) นั่นเอง ถ้าจะแปลให้ตรงตามศัพท์ แท็กก็จะทำหน้าที่ส่งสัญญาญหรือข้อมูลที่บันทึกอยู่ในแท็กตอบสนองไปที่ตัวอ่านข้อมูล การสื่อสารระหว่างแท็กและตัวอ่านข้อมูลจะเป็นแบบไร้สายผ่านอากาศ ภายในแท็กจะประกอบไปด้วย ชิปสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor Chip) ซึ่งเชื่อมต่ออยู่กับสายอากาศ

แท็กอาจมีรูปร่างได้หลายแบบขึ้นอยู่กับการนำไปใช้งาน โดยอาจมีรูปร่างเหมือนบัตรเครดิตในการใช้งานทั่วไป หรือเล็กขนาดไส้ดินสอยาวเพียง 10 มิลลิเมตร เพื่อฝังเข้าไปใต้ผิวหนังสัตว์ในกรณีนำไปใช้ในงานปศุสัตว์ หรืออาจมีขนาดใหญ่มากสำหรับแท็กที่ใช้ติดกับเครื่องจักรขณะทำการขนส่ง แท็กอาจนำไปติดไว้กับสินค้าในร้านค้าปลีกทั่วไปเพื่อป้องกันขโมย โดยจะมีการติดตั้งสายอากาศของตัวอ่านข้อมูลขนาดใหญ่ไว้ตรงประตูทางออกเพื่อทำการตรวจจับขโมย

ชิปที่อยู่ในแท็กจะมีหน่วยความจำซึ่งอาจเป็นแบบอ่านได้อย่างเดียว (ROM) หรือทั้งอ่านทั้งเขียน (RAM) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการในการใช้งาน โดยปกติหน่วยความจำแบบ ROM จะใช้เก็บข้อมูลเกี่ยวกับการรักษาความปลอดภัย เช่นข้อมูลของบุคคลที่มีสิทธิผ่านเข้าออกในบริเวณที่มีการควบคุมหรือระบบปฏิบัติการ ในขณะที่ RAM จะใช้เก็บข้อมูลชั่วคราวในระหว่างที่แท็กและตัวอ่านข้อมูลทำการติดต่อสื่อสารกัน

นอกจากนี้อาจมีการนำหน่วยความจำแบบ EEPROM มาใช้ในกรณีต้องการเก็บข้อมูลในระหว่างที่แท็กและตัวอ่านข้อมูลทำการสื่อสาร และข้อมูลยังคงอยู่ถึงแม้จะไม่มีพลังงานไฟฟ้าป้อนให้แก่แท็ก

flickr:5661527894

เราสามารถแบ่งชนิดของแท็กออกเป็น 2 ชนิดคือ

• แท็กชนิดแอ็กตีฟ (Active Tag) แท็กชนิดนี้จะมีแบตเตอรี่อยู่ภายใน เพื่อป้อนพลังงานไฟฟ้าให้แท็กทำงานโดยปกติ เราจะสามารถทั้งอ่านและเขียนข้อมูลลงในแท็กชนิดนี้ได้ และการที่ต้องใช้แบตเตอรี่จึงทำให้แท็กชนิดแอ๊กตีฟมีอายุการใช้งานจำกัดตามอายุของแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่หมดก็ต้องนำแท็กไปทิ้งไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ เนื่องจากจะมีการซีล (seal) ที่ตัวแท็กจึงไม่สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้ อย่างไรก็ตามถ้าเราสามารถออกแบบวงจรของแท็กให้กินกระแสไฟน้อยๆ ก็อาจจะมีอายุการใช้งานนานนับสิบปี แท็กชนิดแอ็กทีฟนี้จะมีกำลังส่งสูงและระยะการรับส่งข้อมูลไกลกว่าแท็กชนิดพาสซีฟ นอกจากนี้ยังทำงานในบริเวณที่มีสัญญาณรบกวนได้ดี

flickr:5661527966
flickr:5661527938

• แท็กชนิดพาสซีฟ (Passive Tag) จะไม่มีแบตเตอรี่อยู่ภายใน แต่จะทำงานโดยอาศัยพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากตัวอ่านข้อมูล จึงทำให้แท็กชนิดพาสซีฟมีน้ำหนักเบากว่าแท็กชนิดแอ็กทีฟ ราคาถูกกว่า และมีอายุการใช้งานไม่จำกัด แต่ข้อเสียก็คือระยะการรับส่งข้อมูลใกล้ และตัวอ่านข้อมูลจะต้องมีความไวสูง นอกจากนี้แท็กชนิดพาสซีฟมักจะมีปัญหาเมื่อนำไปใช้งานในสิ่งแวดล้อมที่มีสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้ารบกวนสูงอีกด้วย แต่ข้อได้เปรียบในเรื่องราคาและอายุการใช้งานทำให้แท็กชนิดพาสซีฟนี้เป็นที่นิยมมากกว่า

flickr:5661528006
flickr:5661527766

Reader หรือ Interrogator

หน้าที่สำคัญของตัวอ่านข้อมูล (Reader หรือ Interrogator) ก็คือการรับข้อมูลที่ส่งมาจากแท็ก แล้วทำการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล ถอดรหัสข้อมูล และนำข้อมูลผ่านเข้าสู่กระบวนการต่อไป นอกจากนี้ตัวอ่านข้อมูลที่ดีต้องมีความสามารถในการป้องกันการอ่านข้อมูลซ้ำ เช่นในกรณีที่แท็กถูกวางทิ้งอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่ตัวอ่านข้อมูลสร้างขึ้น หรืออยู่ในระยะการรับส่ง ก็อาจทำให้ตัวอ่านข้อมูลทำการรับหรืออ่านข้อมูลจากแท็กซ้ำอยู่เรื่อยๆไม่สิ้นสุด

ดังนั้นตัวอ่านข้อมูลที่ดีต้องมีระบบป้องกันเหตุการณ์เช่นนี้ที่เรียกว่าระบบ "Hands Down Polling" โดยตัวอ่านข้อมูล จะสั่งให้แท็กหยุดการส่งข้อมูลในกรณีเกิดเหตุการณ์ดังกล่าว หรืออาจมีบางกรณีที่มีแท็กหลายแท็กอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าพร้อมกัน หรือที่เรียกว่า "Batch Reading" ตัวอ่านข้อมูลควรมีความสามารถที่จะจัดลำดับการอ่านแท็กทีละตัวได้

หลักการทำงานเบื้องต้นของระบบ

1. ตัวอ่านข้อมูลจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมาตลอดเวลา และคอยตรวจจับว่ามีแท็กเข้ามาอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้าหรือไม่ หรืออีกนัยหนึ่งก็คือการคอยตรวจจับว่ามีการมอดูเลตสัญญาณเกิดขึ้นหรือไม่
2. เมื่อมีแท็กเข้ามาอยู่ในบริเวณสนามแม่เหล็กไฟฟ้า แท็กจะได้รับพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อให้แท็กเริ่มทำงาน และจะส่งข้อมูลในหน่วยความจำที่ผ่านการมอดูเลตกับคลื่นพาหะแล้วออกมาทางสายอากาศที่อยู่ภายในแท็ก
3. คลื่นพาหะที่ถูกส่งออกมาจากแท็กจะเกิดการเปลี่ยนแปลงแอมปลิจูด, ความถี่ หรือเฟส ขึ้นอยู่กับวิธีการมอดูเลต
4. ตัวอ่านข้อมูลจะตรวจจับความเปลี่ยนแปลงของคลื่นพาหะแปลงออกมาเป็นข้อมูลแล้วทำการถอดรหัสเพื่อนำข้อมูลไปใช้งานต่อไป

การนำระบบ RFID ไปใช้งาน

เราสามารถนำระบบ RFID ไปใช้งานได้หลากหลาย ไม่ว่าจะเป็นในอุตสาหกรรมการผลิต การค้า หรือการบริการต่างๆ ซึ่งสามารถบันทึกข้อมูลที่ต้องการได้ เช่น บันทึกเวลาทำงานของพนักงาน เก็บเงินค่าใช้บริการทางด่วน หรือระบบกันขโมยรถยนต์ แต่การพิจารณานำระบบ RFID มาใช้งานยังคงต้องคำนึงถึงข้อจำกัดต่างๆ ในการใช้งานไม่ว่าจะเป็นเรื่องของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในสภาพแวดล้อม หรือกฏหมายที่เกี่ยวข้องกับระเบียบการใช้คลื่นความถี่วิทยุและกำลังส่งของแต่ละประเทศ

Reference

http://support.mof.go.th/network.htm
http://www.dld.go.th/ict/article/network/netw08.html
http://www3.ipst.ac.th/research/assets/web/mahidol/computer(10)/network/net_nettype9.htm
http://community.thaiware.com/index.php/topic/131275-coaeaoaci-network/
http://www.kmitl.ac.th/~kpteeraw/data_com/datacom_52/tanitchakorn/tanitchakorn/p1.html
http://www.it-guides.com/index.php/training-a-tutorial/network-system/83-basic-networking
http://solomangrieved.multiply.com/journal/item/12/12
http://igetload.blogspot.com/2009/03/application-server.html
http://cptd.chandra.ac.th/selfstud/datacom2/Contents/Chapters/Guide_Media.htm
http://pioneer.chula.ac.th/~vduangna/2200199/page8.html
http://www.bloggang.com/viewblog.php?id=osiris000&date=20-04-2009&group=9&gblog=9
http://www.mrpalm.com/wifi/what.php
http://www.azooga.com/content_detail.php?cno=427
http://www.ku.ac.th/magazine_online/bridge.html
http://www.compspot.net/index.php?option=com_content&task=view&id=353&Itemid=46
http://www.tiffaedi.com/rfid3.asp