network sysgtem

  เครือข่าย Lan

ชนิดการเชื่อมต่อของเครือข่าย LAN

การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเฉพาะบริเวณแลนนั้น จุดประสงค์หลักอย่างหนึ่งก็คือการแบ่งกันใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ โดยทรัพยากรเหล่านั้นอาจเป็นหน่วยประมวลผลกลาง CPU ความเร็วสูง ฮาร์ดดิสก์ เครื่องพิมพ์ หรือแม้แต่อุปกรณ์สื่อสารต่าง ๆ ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะเชื่อมอยู่กับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง วิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อจัดสรรการใช้งานทรัพยากรในระบบเครือข่ายสามารถจำแนกได้เป็น 2 รูปแบบคือ

เครือข่ายแบบพึ่งเครื่องบริการ (Server - based networking)

เป็นการเชื่อมต่อโดยมีเครื่องบริการอยู่ศูนย์กลาง ทำหน้าที่ในการให้บริการต่าง ๆ ที่เครื่องผู้ใช้หรือสถานีงาน (Workstation) ร้องขอ รวมทั้งเป็นผู้จัดการดูแลการจราจรในระบบเครือข่ายทั้งหมด คือการติดต่อกันระหว่างเครื่องต่าง ๆ จะต้องผ่านเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ไม่มีหน้าที่ในการให้บริการกับเครื่องอื่น ๆ ในระบบ

เครื่องผู้บริการในระบบเครือข่ายชนิดนี้อาจมีได้ 2 รูปแบบ

เครื่องบริการแบบอุทิศ (Dedicated Server) หมายถึงเครื่องบริการทำหน้าที่บริการอย่างเดียวงานทั่ว ๆไปได้ ข้อดีคือทำให้ระบบมีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพสูง ข้อเสียคือไม่สามารถใช้งานเครื่องที่มีราคาสูงได้

เครื่องบริการแบบไม่อุทิศ (Non - Dedicated Server) หมายถึงเครื่องบริการยังสามารถใช้งานได้ตามปกติเหมือนเครื่องลูกข่าย ซึ่งมีข้อเสียที่สำคัญคือมีประสิทธิภาพของเครือข่ายจะลดลง ทำให้วิธีนี้ไม่เป็นที่นิยมในการใช้งาน

เครือข่ายแบบเท่าเทียม (Peer - to Peer networking)

เป็นการเชื่อมต่อที่เครื่องทุกเครื่องในระบบเครือข่ายมีสถานะเท่าเทียมกันหมด สามารถเป็นได้ทั้งเครื่องคือเครื่องทุกเครื่องเปรียบเสมือนกับเป็นเครื่องบริการแบบไม่อุทิศ (Non - Dedicated Server) นั่นเอง ในระบบเครือข่ายประเภทนี้การติดต่อระหว่างแต่ละเครื่องจะสามารถติดต่อกันได้โดยตรง มีข้อเสียคือประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลด้อยกว่าแบบแรก ทำให้ไม่เหมาะกับระบบที่มีการใช้งานการรับส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายมาก ๆ

Server – Based มีประสิทธิภาพสูงกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นแบบ Dedicates Server การดูแลระบบสามารถทำได้ง่ายกว่า เสียค่าใช้จ่ายสูงสำหรับเครื่อง server โดยเฉพาะอย่างยิ่งหารเป็นแบบ Dedicates Server ซึ่งไม่สามารถนำไปใช้งานอย่างอื่นได้ ไม่สามารถใช้งานทรัพยากรที่เชื่อมอยู่กับ Workstation ได้ ถ้า Server เสียระบบจะหยุดหมด

Peer - to – Peer สามารถใช้งานทรัพยากรซึ่งเชื่อมอยู่กับเครื่องใด ๆ ในเครือข่าย ประหยัดค่าใช้จ่ายในส่วนของ Server สามารถกระจายโปรแกรมประยุกต์ไปไว้ยังเครื่องต่าง ๆ เพื่อลดการจราจรในเครือข่ายได้ การดูแลระบบทำได้ยาก เนื่องจากทรัพยากรกระกระจัดกระจายกันไปในเครื่องต่าง ๆ มีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าแบบ Server - based มาก เครื่องทุกเครื่องต้องมีหน่วยความจำและประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่อง ในแบบ Server - based
ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบ LAN

Network Operating System (NOS)

ระบบปฏิบัติการเครือข่าย (Network Operating System) มีหน้าที่ในการควบคุมการทำงานของเครือข่าย เช่นเดียวกับการที่ระบบปฏิบัติการ (Operating System) ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นเอง ซึ่งในเครือข่ายแบบ Peer - to - Pear เช่น Windows for Workggroups จะมีระบบปฏิบัติการเครือข่ายอยู่ในเครื่องทุกเครื่องของเครือข่าย ในขณะที่ในเครือข่ายแบบ Serverbased เช่น netware หรือ Window NT นั้น ระบบปฏิบัติการเครือข่ายจะอยู่ที่เครื่อง Server ในขณะที่ workstation จะใช้ซอร์ฟแวร์ขนาดเล็กอีกตัวในการติดต่อรับ - ส่งข้อมูลกับ Server

เครื่องบริการและสถานีงาน (Server and Workstation) ก็คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ประกอบกันเป็นเครือข่ายนั้นเอง โดยเครื่องบริการจะเป็นเครื่องหลักที่มีหน้าที่ให้บริการต่าง ๆ แก่สถานีงานหรือโหนด ซึ่งบริการหลัก ๆ ก็คือบริการแฟ้มข้อมูล บริการเครื่องพิมพ์ บริการแฟกซ์ บริการฐานข้อมูล เป็นต้น ส่วน นั้นก็คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ผู้ใช้ใช้ในการติดต่อเข้าเครือข่ายนั้นเอง

แผงวงจรเชื่อมต่อเครือข่าย (Netwoirk Interface Card - NIC) จะเป็นอุปกรณ์ที่เป็นแผงวงจรสำหรับเสียบเข้าช่องต่อขยาย (expansion bus) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถต่อสายของเครือข่ายเข้ามาและทำการติดต่อส่งข้อมูลกับเครือข่ายได้

ระบบการเดินสาย (Cabling System) ระบบการเดินสายจะเป็นสื่อที่เชื่อมคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในเครือข่ายเข้าด้วยกัน ซึ่งอาจจะประกอบด้วยสายต่าง ๆ คือ UTP/STP , Coaxial , Fiber Optic หรือแม้แต่การเชื่อมกันแบบไร้สาย เช่น Infared หรือสัญญาณวิทยุก็ได้

ทรัพยากรและอุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมกัน (Shared Resources and Peripherals) จะรวมถึงอุปกรณ์หน่วยความจำถาวร เช่น อาร์ดดิสก์ หรือเทปที่ต่ออยู่กับเครื่องเซิร์ฟเวอร์ตลอดจนเครื่องพิมพ์หรืออุปกรณ์อื่น ๆ ซึ่งผู้ใช้ในเครือข่ายที่ได้รับอนุญาตสามารถใช้งานได้

โครงสร้างของระบบเครือข่าย (Network Topology) แบบ LAN

โครงสร้างแบบดาว (Star Topology) เป็นโครงสร้างที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แต่ละตัวเข้ากับคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง การรับส่งข้อมูลทั้งหมดจะต้องผ่านคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางเสมอ มีข้อดีคือการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบกระเทือนกับเครื่องอื่นในระบบเลย แต่ข้อเสียคือมีค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสายสูงและถ้าคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางเสียระบบเครือข่ายจะหยุดชะงักทั้งหมดทันที
โครงสร้างแบบบัส (Bus Topology) เป็นโครงสร้างที่เชื่อมคอมพิวเตอร์แต่ละตัวด้วยสายเคเบิลที่ใช้ร่วมกัน ซึ่งสายเคเบิลหรือบัสนี้เปรียบเสมือนกันถนนที่ข้อมูลจะส่งผ่านไปมาระหว่างแต่ละเครื่องได้ตลอดเวลา โดยไม่ต้องผ่านไปที่ศูนย์กลางก่อน โครงสร้างแบบนี้มีข้อดีที่ใช้สายน้อย และถ้ามีเครื่องเสียก็ไม่มีผลอะไรต่อระบบโดยรวม ส่วนข้อเสียก็คือตรวจหาจุดที่เป็นปัญหาได้ยาก

โครงสร้างแบบแหวน (Ring Topology) เป็นโครงสร้างที่เชื่อมคอมพิวเตอร์ทั้งหมดเข้าเป็นวงแหวน ข้อมูลจะถูกส่งต่อ ๆ กันไปในวงแหวนจนกว่าจะถึงเครื่องผู้รับที่ถูกต้อง ข้อดีของโครงสร้างแบบนี้คือ ใช้สายเคเบิลน้อย และสามารถตัดเครื่องที่เสียออกจากระบบได้ ทำให้ไม่มีผลต่อระบบเครือข่าย ข้อเสียคือหากมีเครื่องที่มีปัญหาอยู่ในระบบจะทำให้เครือข่ายไม่สามารถทำงานได้เลย และการเชื่อมต่อเครื่องเข้าสู่เครือข่ายอาจต้องหยุดระบบทั้งหมดลงก่อน

วิธีควบคุมการเข้าใช้งานสื่อกลาง (Media Access Control (MAC) Methed

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Acess/Collision Detection) เป็นวิธีที่ทุกโหดของเครือข่ายสามารถเห็นข้อมูลที่ไหลอยู่ในสายสื่อสารของเครือข่าย แต่จะมีแต่โหดปลายทางที่ระบุไว้เท่านั้นที่จะทำการคัดลอกข้อมูลขึ้นไป ในการส่งข้อมูลด้วยวิธีนี้ ทุกโหนกที่ต้องการส่งข้อมูลจะต้องทำการตรวจสอบสายสื่อสารว่าว่างหรือไม่ หากสายไม่ว่างโนดก็ต้องหยุดรอและทำการสุ่มตรวจเข้าไปใหม่เรื่อย ๆ จนเมื่อสัญญาณตอบกลับว่าว่างแล้ว จึงสามารถส่งข้อมูลเข้าไปได้ แต่อย่างไรก็ดี อาจมีกรณีที่ 2 โหดส่งสัญญาณเข้าไปพร้อมกัน ทำให้เกิดการชนกัน (collision) ขึ้น หารกเกิดกรณีนี้ทั้ง 2 ฝ่ายจะต้องหยุดส่งข้อมูล และรออยู่ระยะหนึ่ง ซึ่งโหนกที่สุ่มได้ระยะเวลาที่น้อยที่สุดก็จะทำการส่งก่อน หากชนก็หยุดใหม่ ทำเช่นนี้ไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะส่งได้สำเร็จ วิธีการใช้สื่อกลางชนิดนี้จะพบมากในโครงสร้างแบบบัส

Token Passing เป็นวิธีการที่ใช้หลักการของ ซึ่งเป็นกลุ่มของบิตที่วิ่งวนไปตามโหดต่าง ๆ รอบเครือจ่าย แต่ละโหดจะต้องตรวจสอบรับข่าวสารที่ส่งมาถึงตนจากใน และในกรณีที่ต้องการส่งข้อมูลก็จะตรวจสอบว่า ว่างอยู่หรือไม่ หากว่างอยู่ก็จะทำการใส่ข้อมูลพร้อมระบุปลายทางเข้าไปใน นั้น และปล่อยให้ วิ่งวนต่อไปในเครือข่าย วิธีในการเข้าใช้สื่อชนิดนี้จะพบมากในโรงสร้างแบบบัส (Token Bus) และแบบวงแหวน (Token ring)

มาตรฐานระบบเครือข่ายแบบ LAN ชนิดต่าง

IEEE 802.3 และ Ethernet

IEEE 802.4 และ Token Bus

IEEE 802.5 และ Token Ring

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)