บทบาทการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การสื่อสารข้อมูล เป็นการส่งข้อมูลข่าวสารจากต้นทางไปยังปลายทางโดยผ่านช่องทางการสื่อสารทั้งสื่อแบบที่ต้องใช้สายและไม่ใช้สายนอกจากนั้นยังเกี่ยวข้องกับชนิดของสัญญาณ ประเภทของการส่งสัญญาณข้อมูล วิธีการสื่อสารข้อมูล ทิศทางการสื่อสารข้อมูล อุปกรณ์แปลงสัญญาณ วิธีการแปลงสัญญาณ
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ เป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป เพื่อติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน โดยทั่วไปจะประกอบด้วย ระบบคอมพิวเตอร์ ช่องทางการสื่อสารข้อมูล และอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อ นอกจากนั้นยังมีแบบจำลองไอเอสโอ ซึ่งเป็นระบบเปิดเพื่อเป็นแนวทางมาตรฐาน เพื่อให้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ต่างระบบกันทำงานร่วมกันได้
ก่อนที่จะมีการใช้คอมพิวเตอร์ การติดต่อสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลและข่าวสารจะผ่านทางสื่อต่างๆ เช่น ไปรษณีย์ โทรศัพท์ วิทยุ หนังสือพิมพ์ วารสาร เป็นต้น สื่อเหล่านี้เป็นสื่อหลักในการติดต่อสื่อสารเป็นเวลานาน
ยุคแรกการนำคอมพิวเตอร์มาใช้งาน การทำงานทุกอย่างจะเป็นแบบรวมศูนย์ นั่นคือจะมีคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นเครื่องหลักทำงานที่ศูนย์กลาง งานต่างๆจะต้องส่งมาประมวลผลที่ศูนย์กลาง
ยุคต่อมา พัฒนาเป็นระบบการประมวลผลทางไกล ซึ่งจะประกอบด้วยเทอร์มินัลที่จะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ที่ศูนย์กลาง ระบบนี้ถึงแม้ว่าจะมีการกระจายการใช้งานของผู้ใช้ที่อยู่ห่างไกล แต่ระบบการทำงานก็ยังรวมศูนย์อยู่ที่คอมพิวเตอร์กลางขององค์การอยู่นั่นเอง
เมื่อมีการนำไมโครคอมพิวเตอร์มาใช้งาน ทำให้เกิดการทำงานแบบกระจายศูนย์อย่างชัดเจนและแพร่หลายมากขึ้น ในขณะเดียวกันหากมีงานที่ซับซ้อนและไม่สามารถทำงานได้โดยไมโครคอมพิวเตอร์ก็สามารถที่จะประมวลผลภายใต้คอมพิวเตอร์ที่ศูนย์กลางได้ ซึ่งจะเห็นว่าการทำงานดังกล่าวเป็นรูปแบบการประมวลผลแบบกระจาย
ในช่วงแรก จะทำงานเป็นเอกเทศโดยเป็นรูปแบบการทำงานแบบกระจายศูนย์ นั่นคือ ไม่มีการเชื่อมโยงถึงกัน จนกระทั่งเกิดระบบแลน การทำงานใดๆจะทำโดยเจ้าของงานซึ่งเป็นต้นทางของข้อมูลเพื่อการประมวลผล แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถเชื่อมโยงกับผู้ใช้ในจุดต่างๆที่อยู่ห่างไกลกันได้ ทำให้การสื่อสารข้อมูลในสำนักงานมีความสะดวกและเป็นเครื่องมือสำคัญของการสื่อสารข้อมูลในสำนักงานปัจจุบันนี้
ความหมายของการสื่อสารโทรคมนาคมและการสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารโทรคมนาคม (Telecommunication) หมายถึง การส่งผ่านสัญญาณ หรือพลังงาน ซึ่งอาจจะเป็นข่าวสารหรือข้อมูลในรูปแบบต่างๆ ระหว่างผู้ส่งและผู้รับที่อยู่ห่างไกลกัน ในการส่งผ่านสัญญาณจะอาศัยช่องทางการสื่อสารข้อมูล ซึ่งจะเป็นแบบใช้สายโดยใช้ลวดตัวนำฉนวน หรือแบบไม่ใช้สายโดยส่งสัญญาณผ่านชั้นบรรยากาศ เช่น การสื่อสารโดยการใช้โทรศัพท์ (tele+phone = การพูดระยะไกล) การแพร่ภาพโทรทัศน์ (tele + vision = การดูระยะไกล) โทรเลข (tele + graph = การเขียนทางไกล) เป็นต้น
การสื่อสารข้อมูล (Data communication) หมายถึง การส่งข้อมูลหรือข่าวสาร จากผู้ส่งต้นทางไปยังผู้รับปลายทางที่อยู่ห่างไกล โดยผ่านช่องทางการสื่อสารเพื่อเป็นสื่อกลางในการส่งข้อมูล ซึ่งอาจจะเป็นแบบใช้สาย หรือไม่ใช้สายก็ได้ ส่วนข้อมูลหรือข่าวสารนั้นอาจจะเป็นข้อความ เสียง ภาพเคลื่อนไหว หรือข้อมูลที่เป็นมัลติมีเดียก็ได้ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงเป็นส่วนหนึ่งของการสื่อสารโทรคมนาคม โดยเน้นการส่งผ่านข้อมูล โดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์และเครือข่ายเป็นหลัก
องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล
§ ผู้ส่งหรืออุปกรณ์ส่งข้อมูล (Sender)
§ ผู้รับหรืออุปกรณ์รับข้อมูล (Receiver)
§ ข่าวสาร (Message)
§ ตัวกลาง (Medium)
§ โปรโตคอล (Protocol)
§ ซอฟต์แวร์ (Software)
ปัจจัยที่ควรคำนึงถึงในการเลือกตัวกลาง
§ อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล (Transmission Rate)
§ ระยะทาง ระหว่างอุปกรณ์ที่ต้องการเชื่อมต่อ
§ ค่าใช้จ่าย ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง ค่าใช้จ่ายประจำ และค่าบำรุงรักษา
§ ความสะดวกในการติดตั้ง บางพื้นที่เหมาะกับการเดินสาย หรือบางพื้นที่อาจจะเหมาะกับสื่อแบบไร้สาย
§ ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม วิธีที่ใช้ในการสื่อสาร เช่นการสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม หรือแบบขนาน ทิศทางที่ใช้ส่งข้อมูลเป็นแบบทางเดียว กึ่งสองทาง หรือแบบสองทาง เป็นต้น
ประโยชน์ของการใช้ระบบเครือข่าย
§ การใช้งานพร้อมกัน ระบบเครือข่ายจะอนุญาตให้ผู้ใช้หลายๆ คนใช้โปรแกรมและข้อมูลต่างๆ ได้ในเวลาเดียวกัน
§ การใช้อุปกรณ์รอบข้างร่วมกัน ระบบเครือข่ายจะอนุญาตให้ผู้ใช้หลายๆ คน ใช้อุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่ายร่วมกันได้ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องสแกนเนอร์ เป็นต้น
§ การสื่อสารส่วนบุคคล ระบบเครือข่ายสามารถทำให้ผู้ใช้ติดต่อสื่อสารกันได้ง่ายขึ้น
§ การสำรองข้อมูลที่ง่ายขึ้น ระบบเครือข่ายสามารถทำให้ผู้ใช้และผู้ดูแลระบบสำรองข้อมูลที่สำคัญได้ง่าย
ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. เครือข่ายระยะใกล้หรือเครือข่ายแลน
แลน คือระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในพื้นที่ใกล้ๆ กัน เช่น ในแผนกเดียวกัน ในสำนักงาน หรือตึกทำการเดียวกัน โดยแต่ละเครื่องสามารถติดต่อสื่อสารกันได้
เครือข่ายแลนเป็นเครือข่ายสำคัญที่ปรับเปลี่ยนการทำงานภายในสำนักงานให้เป็นระบบสำนักงานอัตโนมัติ โดยการใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการสื่อสารข้อมูลมาช่วยอำนวยความสะดวก ในการทำงานในสำนักงานด้านต่างๆ ได้แก่
- การติดต่อสื่อสารภายในสำนักงาน เช่น การส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ระหว่างพนักงาน การนัดหมาย เป็นต้น
- การใช้ทรัพยากรต่างๆ ร่วมกัน เช่น การใช้แฟ้มข้อมูล หรือ ฐานข้อมูลกลางระหว่างหน่วยงาน การใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน เป็นต้น
- การทำงานร่วมกัน เช่น การทำงานกลุ่ม เพื่อส่งเอกสารระหว่างสมาชิกในกลุ่ม การประชุมทางไกล เป็นต้น
ชนิดของเครือข่ายแลน (แบ่งตามการจัดการทรัพยากรของเครือข่ายคอมพิวเตอร์)
- แบบลูกข่าย/แม่ข่าย (Client/Server)
มีแม่ข่าย (Server) ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ที่มักจะใช้ควบคุมการทำงานในเครือข่ายเป็นผู้ให้บริการแก่คอมพิวเตอร์ลูกข่าย (Client) ที่เชื่อมต่อในเครือข่ายแลน
- แบบเพียร์ทูเพียร์ (Peer-to-Peer)
คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายมีสถานะเท่าเทียมกันหมด คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องสามารถเป็นผู้ให้บริการและผู้รับบริการในขณะใดขณะหนึ่ง
2. เครือข่ายระยะไกลหรือเครือข่ายแวน
แวน คือ ระบบเครือข่ายแลนสองระบบเครือข่ายหรือมากกว่าเชื่อมต่อกัน โดยส่วนมากจะครอบคลุมพื้นที่กว้าง ตัวอย่างเช่น บริษัทแห่งหนึ่งมีสำนักงานขนาดใหญ่ และฝ่ายการผลิตตั้งอยู่ที่เมืองหนึ่ง ฝ่ายการตลาดตั้งอยู่อีกเมืองหนึ่ง แต่ละแผนกต้องมีการใช้ทรัพยากร ข้อมูล และโปรแกรม นอกจากนี้แต่ละแผนกต้องการใช้ข้อมูลร่วมกับแผนกอื่นด้วย จึงต้องมีการระบบแวน
โครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
ใช้สายสัญญาณต่อเชื่อม ซึ่งเรียกว่า “บัส (Bus)” เป็นทางเดินของข้อมูลร่วมกันระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์โดยสัญญาณจะถูกกระจายไปตลอดทั้งเส้นทาง
ข้อดีของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
ü การใช้สายส่งข้อมูลจะใช้สายส่งข้อมูลร่วมกันทำให้ใช้สายส่งข้อมูลได้อย่างงเต็มประสิทธิภาพช่วยลดค่าใช้จ่ายในการติดตั้งและการบำรุง
ü เครือข่ายแบบบัสมีโครงสร้างที่ง่ายและมีความน่าเชื่อถือ เนื่องจากใช้สายส่งข้อมูลเพียงเส้นเดียว
ü การเพิ่มจุดใช้บริการใหม่เข้าไปในเครือข่ายสามารถทำได้ง่าย เนื่องจากจุดใหม่จะใช้สายส่งข้อมูลที่มีอยู่แล้วได้
ข้อเสียของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
ü การหาข้อผิดพลาดทำได้ยาก เนื่องจากในเครือข่ายจะไม่มีศูนย์กลางในการควบคุมอยู่ที่จุดใดจุดหนึ่ง ดังนั้นการตรวจสอบข้อผิดพลาดจึงต้องทำจากหลาย ๆ จุดในเครือข่าย
ü ในกรณีที่เกิดการเสียหายในสายส่งข้อมูล จะทำให้ทั้งเครือข่ายไม่สามารถทำงานได้
ü เมื่อมีผู้ใช้งานเพิ่มขึ้นอาจทำให้เกิดการชนกันของข้อมูลเมื่อมีการับส่งข้อมูล
2. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบสตาร์ (Star Network)
การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบสตาร์ เป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ เข้าสู่คอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลางโดยใช้ฮับ (Hub) หรือสวิตช์ (Switch) เป็นจุดเชื่อมต่อและจะเรียกคอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลางนั้นว่า “โฮสต์คอมพิวเตอร์ (Host Computer)”
ข้อดีของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบสตาร์ (Star Network)
ü เครือข่ายแบบสตาร์จะมีโฮสต์คอมพิวเตอร์อยู่ที่จุดเดียวทำให้ง่ายในการติดตั้งหรือจัดการกับระบบ
ü จุดใช้งาน 1 จุด ต่อกับสายส่งข้อมูล 1 เส้น เมื่อ กิดการเสียหายของจุดใช้งานใดใน จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของจุดอื่น ๆ
ข้อเสียของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบสตาร์ (Star Network)
ü เนื่องจากแต่ละจุดจะต่อโดยตรงกับโฮสต์คอมพิวเตอร์ ดังนั้นจึงต้องใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมากทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นในการติดตั้งและบำรุงรักษา
ü การเพิ่มจุดใหม่เข้าในระบบจะต้องเดินสายจากโฮสต์คอมพิวเตอร์ออกมา ทำให้การขยายระบบทำได้ยาก
ü การทำงานขึ้นอยู่กับโฮสต์คอมพิวเตอร์ถ้าโฮสต์คอมพิวเตอร์เกิดเสียหายขึ้นก็จะไม่สามารถใช้งานเครือข่ายได้
3. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบริง (Ring Network)
การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบริง มีการต่อเชื่อมกันเป็นวงแหวน (Ring Network) การรับส่งข้อมูลจะเป็นไปในทิศทางเดียวกัน การติดต่อสื่อสารจะใช้ “โทเค็น (Token)” เป็นสื่อกลางในการติดต่อภายในเครือข่าย
ข้อดีของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบริง (Ring Network)
ü ใช้สายส่งข้อมูลน้อย ความยาวของสายส่งข้อมูลจะใกล้เคียงกับแบบบัส แต่จะน้อยกว่าแบบสตาร์ ทำให้เพิ่มความน่าเชื่อถือของการส่งข้อมูลได้มากขึ้น
ü เหมาะสำหรับใช้กับเคเบิลเส้นใยแก้วนำแสง เนื่องจากจะช่วยให้ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูง ข้อมูลในวงแหวนจะเดินทางเดียว ในการส่งแต่ละจุดจะเชื่อมกับจุดติดกันด้วยสายส่งข้อมูลทำให้สามารถเลือกได้ว่าจะใช้สายส่งข้อมูลแบบไหนในแต่ละส่วนของระบบ เช่น เลือกใช้เคเบิลใยแก้วนำแสงในส่วนที่ใช้ในโรงงานซึ่งมีปัญหาด้านสัญญาณ ไฟฟ้ารบกวนมาก เป็นต้น
ข้อเสียของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบริง (Ring Network)
ü การส่งข้อมูลบนวงแหวนจะต้องผ่านทุก ๆ จุดที่อยู่ในวงแหวน ดังนั้นหากมีจุดใดจุดหนึ่งเสียหาย ทั้งเครือข่ายก็จะไม่สามารถติดต่อกันได้ จนกว่าจะนำจุดที่เสียหายออกไป หรือแก้ไขให้ใช้งานได้
ü ในการตรวจสอบข้อผิดพลาดอาจต้องทดสอบระหว่างจุดกับจุดถัดไป เพื่อหาดูว่าจุดใดเสียหาย ซึ่งเป็นเรื่องที่ยากและเสียเวลามาก
ü ยากต่อการเพิ่มจุดใช้งานใหม่