บทที่ 4 การสื่อสารข้อมูลบนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การสื่อสาร
ในปัจจุบันการสื่อสารข้อมูล
มีบทบาทและความสำคัญที่ได้พัฒนาเผยแพร่ข้อมูลไปยังผู้ใช้งานโดยส่งผ่านสื่อกลางต่างๆ
ซึ่งสื่อกลางแต่ละแบบ ก็จะมีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป
สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์
จะมีสื่อกลางสำหรับเชื่อมโยงสถานีหรือเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆ เข้าด้วยกัน
เพื่อเป็นตัวกลางให้ผู้ส่งข้อมูล ทำการส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้
สื่อกลางการสื่อสารข้อมูลแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ดังต่อไปนี้
1) การสื่อสารทางกายภาพ (physical
media) เป็นการเชื่อมโยงสถานีระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูลโดยอาศัยสายสัญญาณเป็นสื่อกลางในระบบสื่อสารข้อมูล
ตัวอย่างสายสัญญาณมีดังนี้
1.1) สายตีเกลียวคู่ (twisted
pair cable หรือ TP) ประกอบด้วยลวดทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติกจำนวน
4 คู่ แต่ละคู่พันเป็นเกลียว ซึ่ง 2
คู่จะใช้สำหรับช่องทางการสื่อสาร 1 ช่องทาง
สายตีเกลียวคู่เป็นตัวกลางที่เป็นมาตรฐานใช้ส่งสัญญาณเสียงและข้อมูลได้ในระยะเวลานาน
สายสัญญาณประเภทนี้นิยมใช้เป็นสายโทรศัพท์ (telephone line) เพื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์
1.2) สายโคแอกเชียล (coaxial cable) ประกอบด้วยสายทองแดงเพียงเส้นเดียวเป็นแกนกลาง
หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก สามารถส่งข้อมูลได้มากกว่าสายตีเกลียวคู่ประมาณ 80 เท่า ส่วนใหญ่จะใช้ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์
1.3) สายใยแก้วนำแสง
(fib erotic cable) ประกอบด้วยเส้นใยแก้วขนาดเล็กซึ่งหุ้มด้วยฉนวนหลายชั้นโดยกรส่งข้อมูลใช้หลักการสะท้อนของแสงผ่านหลอดแก้วขนาดเล็ก
ทำให้สามารถส่งผ่านข้อมูลได้เร็วถึง 26,000 เท่าของสายตีเกลียวคู่ มีน้ำหนักเบาและมีความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูลมากกว่าสายโคแอกเชียล
อีกทั้งการส่งข้อมูลยังใช้ลำแสงที่มีความเร็วเทียบเท่ากับความเร็วของแสง
ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้จำนวนมากเป็นระยะทางไกลด้วยความเร็วสูง
\
2)
สื่อกลางไร้สาย (wireless media) เป็นการเชื่อมต่อที่ไม่ต้องใช้สายสัญญาณเป็นสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูล
แต่จะใช้อากาศเป็นสื่อกลาง ตัวอย่างสื่อกลางไร้สาย มีดังนี้
2.1 อินฟราเรด (infrared) เ ป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นแลงที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
สามารถส่งข้อมูลระยะไม่ไกล การส่งข้อมูลด้วยคลื่นอินฟราเรดต้องส่งในแนวเส้นตรง
และไม่สามารถมองทะลุสิ่งกีดขวางที่มีความหนาได้
นิยมใช้ในการถ่ายโอนข้อมูลสำหรับอุปกรณ์พกพา เช่น
โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพีดีเอไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เป็นต้น
2.2) คลื่นวิทยุ (radio wave) เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง
อุปกรณ์พิเศษนี้เรียกว่า เครื่องรับส่ง (transceiver) ทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณวิทยุจากอุปกรณ์ไร้สายต่างๆ
เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่ หรืออุปกรณ์ที่สามารถเปิดเข้าถึงเว็บไซต์ได้ เป็นต้น
ผู้ใช้บางรายใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ในการเชื่อมต่อเพื่อเข้าใช้อินเตอร์เน็ต
ปัจจุบันมีเทคโนโลยีไร้สายที่ใช้คลื่นวิทยุ
คือ บลูทูธ (Bluetooth) ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณโดยใช้คลื่นวิทยุระยะสั้น เหมาะสำหรับการติดต่อสื่อสารในระยะไม่เกิน 33 ฟุต การส่งสัญญาณสามารถส่งผ่านสิ่งกีดขวางได้ ทำให้เทคโนโลยีบลูทูธได้รับความนิยมสูง
จึงมีการนำมาบรรจุไว้ในอุปกรณ์เทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่
เครื่องพีดีเอ โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ดิจิทัล เป็นต้น
2.2) ไมโครเวฟ (microwave) เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุความเร็วสูง สามารถส่งสัญญาณเป็นทอดๆ
จาดสถานีหนึ่งไปยังสถานีหนึ่งในแนวเส้นตรง ไม่สามารถโค้งหรือหักเลี้ยวได้
สามารถรับส่งได้ในระยะทางใกล้ๆ
นิยมใช้ในการสื่อสารระหว่างอาคารที่อยู่ในเมืองเดียวกัน
หรือวิทยาเขตของมหาวิทยาลัย สำหรับการสื่อสารระยะไกลๆ
ต้องใช้สถานีรับและขยายสัญญาณ ซึ่งมีลักษณะเป็นจานหรือเสาอากาศ
เพื่อรับส่งสัญญาณเป็นทอดๆ โดยติดตั้งบนพื้นที่สูงๆ เช่น ยอดเขา หอคอย ตึก เป็นต้น
โดยปกติความถี่ไมโครเวฟอยู่ในช่วงคลื่นอินฟราเรด
ซึ่งนำมาใช้ประโยชน์ในด้านโทรคมนาคมและการทำอาหาร
2.2) ดาวเทียม (satellite) เป็นการสื่อสารด้วยคลื่นไมโครเวฟ
แต่เนื่องจากเป็นคลื่นที่เดินทางในแนวเส้นตรง
ทำให้พื้นที่ที่มีลักษณะภูมิประเทศเป็นภูเขาหรือตึกสูงมีผลต่อการบดบังคลื่น
จึงมีการพัฒนาดาวเทียมให้เป็นสถานีไมโครเวฟที่ลอยอยู่เหนือผิวโลกทำหน้าที่เป็นสถานีส่งและรับข้อมูล
ถ้าเป็นลักษณะการส่งจากภาคพื้นดินไปยังดาวเทียม เรียกว่า การเชื่อมโยงขึ้นหรือลิงค์
(up-link) ส่วนการรับข้อมูลจาดาวเทียมสู่ภาคพื้นดิน เรียกว่า
การเชื่อโยงลงหรือดาวน์ลิงค์ (down link) ทั้งนี้มีระบบเทคโนโลยีที่กำลังเป็นที่นิยมและอาศัยการทำงานของดาวเทียมเป็นหลัก
คือ ระบบจีพีเอส (Global Positioning System : GPS) ที่ช่วยตรวจสอบตำแหน่งบนผิวโลก
เช่น การติดตั้งอุปกรณ์จีพีเอสไว้ในรถและทำงานร่วมกับแผนที่
ผู้ใช้สามารถขับรถไปตามระบบนำทางได้
นอกจากนี้ยังได้นำอุปกรณ์จีพีเอสมาติดตั้งในอุปกรณ์โทรศัพท์เคลื่อนที่อีกด้วย
ระบบเครือข่ายไร้สาย
ระบบเครือข่ายไร้สาย (wireless
local area network : WLAN) เป็นระบบการสื่อสารที่มีความคล่องตัวมาก
ซึ่งอาจนำมาใช้ทดแทนหรือเพิ่มเติมกับระบบเครือข่ายแลนใช้สายแบบดั้งเดิม
โดยใช้การส่งความถี่คลื่นวิทยุ และคลื่นอินฟราเรด
ในการรับและส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ผ่านอากาศทะลุกำแพง เพดาน
หรือสิ่งก่อสร้างอื่นๆ โดยไม่จำเป็นต้องมีการเดินสาย
นอกจากนั้นระบบเครือข่ายไร้สายก็ยังมีคุณสมบัติครอบคลุมทุกอย่างเหมือนกับระบบ LAN
ที่สำคัญคือ ไม่ต้องใช้สาย ทำให้การเคลื่อนย้ายใช้งานทำได้โดยสะดวก
ไม่เหมือนระบบ LAN แบบใช้สาย
ที่ต้องใช้เวลาและการลงทุนในการปรับเปลี่ยนตำแหน่งการใช้งานเครื่องคอมพิวเตอร์
ประโยชน์ของระบบเครือข่ายไร้สาย มีดังนี้
1.มีความคล่องตัวสูง
ไม่ว่าเราจะเคลื่อนที่ไปที่ไหนหรือเคลื่อนย้ายคอมพิวเตอร์ไปตำแหน่งใด
ยังมีการเชื่อต่อกับเครือข่ายตลอดเวลา ตราบใดที่ยังอยู่ในระยะการส่งข้อมูล
2.สามารถติดตั้งได้ง่ายและรวดเร็ว เพราะไม่ต้องเสียเวลาติดตั้งสายเคเบิล
และไม่รกรุงรัง
3.สามารถขยายระบบเครือข่ายได้ง่าย เพราะเพียงแค่มี บัตรพีซี (PC
card) มาต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล
ก็เข้าสู่เครือข่ายได้ทันที
4.ลดค่าใช้จ่ายโดยรวม ที่ผู้ลงทุนต้องลงทุน ซึ่งมีราคาสูง
เพราะในระยะยาวแล้ว ระบบเครือข่ายไร้สายไม่จำเป็นต้องเสียค่าบำรุงรักษา
และการขยายเครือข่ายก็ลงทุนน้อยกว่าเดิมหลายเท่า เพราะติดตั้งง่าย
5.สามารถปรับขนาดและความเหมาะสมได้ง่าย เพราะสามารถโยกย้ายตำแหน่งการใช้งานได้
โดยเฉพาะระบบที่มีการเชื่อมระหว่างจุดต่อจุด เช่น ระหว่างตึก ระหว่างอาคาร
ระหว่างที่พัก เป็นต้น ไม่ต้องเสียเวลาในเรื่องการเดินสายเพื่อเชื่อมต่อสัญญาณ
วิธีการถ่ายโอนข้อมูล
วิธีการถ่ายโอนข้อมูลเป็นวิธีการส่งสัญญาณออกจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลและการรับสัญญาณด้วยอุปกรณ์รับข้อมูล วิธีการถ่ายโอนข้อมูล มี 2 วิธี ดังนี้
1)
การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน เป็นการส่งข้อมูลออกทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิต
จากอุปกรณ์ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์รับข้อมูล ดังนั้น
สื่อกลางหรือสายสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล
จึงต้องมีช่องทาวให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทางขนานกัน
เพื่อให้สัญญาณไฟฟ้าผ่านไปได้ และระยะทางของของสายสัญญาณแบบขนานไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไป เนื่องจากความต้านทานของสาย
นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในสายดินส่งคลื่นไปก่อกวนการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ
ทำให้ผู้รับได้รับสัญญาณที่ผิดพลาดได้
2)
การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม เป็นการส่งข้อมูลออกทีละ 1 บิต
ระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล ดังนั้น
สื่อกลางหรือสายสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล
จึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางเพียง 1 ช่องทาง
หรือสายตีเกลียวคู่เพียงคู่เดียว ส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าแบบขนาน
สำหรับการส่งระยะทางไกลๆ ความเร็วในการส่งแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน
หารถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
จะเริ่มด้วยข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน
แล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังอุปกรณ์รับข้อมูลและที่อุปกรณ์รับข้อมูลจะมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต
ให้เป็นสัญญาณแบบขนาน เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 เป็นต้น
ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม มีหน่วยวัดเป็นบิตต่อวินาที (bps)
การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม อาจจะแบ่งตามทิศทางในการรับและส่งข้อมูลได้
3 แบบ ดังนี้
2.1) แบบสื่อสารทางเดียว (simplex) การติดต่อสื่อสารทางเดียวมีลักษณะการส่งข้อมูลไปยังผู้รับในทิศทางเดียว
เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียง การแพร่ภาพทางโทรทัศน์ บอร์ด ประกาศ ภาพ เป็นต้น
2.2) แบบสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) การติดต่อสื่อสารแบบกึ่งคู่
มีลักษณะการส่งข้อมูลได้สองทิศทางแบบสลับ
แต่ละสถานีสามารถทำหน้าที่ได้ทั้งรับและส่งข้อมูล แต่จะผลัดกันส่งและผลักกันรับ
จะส่งและรับข้อมูลในเววลาเดียวกันไม่ไ เช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจ
วิทยุสื่อสารของระบบขนส่ง การรับส่งโทรสาร (Fax) เป็นต้น
2.3) สื่อสารทางเต็มอัตรา (full duplex) การติดต่อสื่อสารแบบทางคู่มีลักษณะการส่งข้อมูลได้สองทิศทางพร้อมกัน
กล่าวคือ สามารถรับและส่งข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน
ทำให้การทำงานรวดเร็วขึ้น ไม่ต้องเสียเวลารอ เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์
การสนทนาอินเทอร์เน็ต เป็นต้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น