วันจันทร์ที่ 26 ตุลาคม พ.ศ. 2552

วัตถุประสงค์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ เป็นระบบการสื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป การติดต่อจะผ่านทางช่องทางการสื่อสารต่าง ๆ
วัตถุประสงค์ที่นำคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันนี้ เพื่อการใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน
ระบบเครือข่ายสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นล้าน ๆ เครื่องจากทั่วโลกเข้าด้วยกัน สำหรับเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดในโลกในปัจจุบัน คือ เครือข่ายอินเทอร์เน็ต
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง การสื่อสารข้อมูลหรือสารสนเทศระหว่างคอมพิวเตอร์ซึ่งมีการใช้งานอยู่ ณ ที่ต่าง ๆ โดยผ่านอุปกรณ์สื่อสารข้อมูลเพื่อให้มนุษย์สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และยังทำให้ผู้ใช้ในสถานที่ต่าง ๆ ติดต่อสื่อสารกันได้อย่างทั่วถึง

วัตถุประสงค์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การเข้าถึงคอมพิวเตอร์จากระยะไกล

การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องเข้าหากัน
การส่งข่าวสาร

ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การใช้ระบบเครือข่ายเพื่อการติดต่อสื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างหน่วยงาน
การใช้ระบบเครือข่ายเพื่อสนับสนุนการจัดการและการใช้ทรัพยากรของหน่วยงานให้มีประสิทธิภาพและเกิดประโยชน์สูงสุด
การสำรองข้อมูลและระบบโปรแกรมผ่านทางระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การเข้าถึงและใช้งานทรัพยากรคอมพิวเตอร์และระบบฐานข้อมูลของหน่วยงานจากระยะไกล

องค์ประกอบของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
-ระบบคอมพิวเตอร์
คอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการหรือเซิร์ฟเวอร์
คอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นผู้รับบริการหรือไคลเอ็นต์
-ช่องทางการสื่อสาร หมายถึง สื่อกลาง หรือตัวกลางที่ข่าวสารข้อมูลส่งผ่านเข้ามา ข้อมูลที่ส่งผ่านเข้ามาในรูปสัญญาณจะผ่านสื่อกลางได้หลายแบบได้แก่ แบบระบบใช้สาย คือ ส่งผ่านตามสายนำสัญญาณชนิดต่าง ๆ ได้แก่ สายคู่ตีเกลียว สายโคแอกเชียล สายเคเบิลใยแก้วนำแสง และ ระบบไร้สาย คือ ส่งผ่านตัวกลางที่เป็นอากาศในรูปของคลื่นแม่เหล็ก ได้แก่ ระบบไมโครเวฟ ระบบดาวเทียม ระบบเซลลูลาร์
-อุปกรณ์
-โปรแกรม
เน็ตเวิร์ก คือ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สามารถรับส่งข้อมูล และสื่อสารข้อมูลถึงกันโดยมีคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป ซึ่งมักเรียกว่าเป็นระบบปฏิบัติการเครือข่าย
โมเด็ม คือ อุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อเชื่อมโยงติดต่อไปยังเครื่องที่อยู่ห่างไกล ผ่านทางสายโทรศัพท์ โดยโมเด็มจะแปลงสัญญาณดิจิตัลที่คอมพิวเตอร์ใช้เป็นสัญญาณแอนะล็อก เพื่อให้ส่งผ่านสายโทรศัพท์ได้ โมเด็มมี 2 ประเภท คือ โมเด็มแบติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์และโมเด็มแบบติดตั้งภายนอกเครื่องคอมพิวเตอร์
สายเคเบิลใยแก้วนำแสง คือ ใบแก้วบาง ๆ ทาเป็นเส้น ๆ มีความสามารถในการนำสัญญาณดีเยี่ยม ใช้สำหรับการสื่อสารที่ต้องการความรวดเร็ว ซึ่งได้รับความนิยมในระบบเครือข่ายต่าง ๆ
เซิร์ฟเวอร์ คือ คอมพิวเตอร์ศูนย์บริการที่ทำหน้าที่ควบคุมเครือข่ายทั้งหมด ทั้งบริการทางด้านการพิมพ์การสื่อสารและงานบริการอื่น ๆ
ไคลเอ็น คือ คอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมที่ใช้เพื่อขอเชื่อมต่อหรือขอบริการจากผู้ให้บริการ

ความหมายของเครือข่าย

ความหมายของเครือข่าย
นักวิชาการและผู้รู้หลายท่านทั้งชาวไทยและต่างประเทศได้ให้คำจำกัดความและความหมายของ “เครือข่าย (Network)” ไว้มากมาย แต่ส่วนใหญ่จะมีความคล้ายคลึงกัน ดังนี้
· ในพจนานุกรมของ The Webster’s Collegiate ได้ให้คำจำกัดความของ “เครือข่าย” ไว้ว่า เป็นการแลกเปลี่ยนข้อมูลหรือบริการกันระหว่างบุคคล กลุ่มหรือสถาบัน
· Paul Starkey ที่ปรึกษาทางวิชาการด้านการสร้างเครือข่ายในแอฟริกา ให้ความหมายของ “เครือข่าย” ว่า คือ กลุ่มของคนหรือองค์กรที่สมัครใจแลกเปลี่ยนข่าวสารข้อมูลระหว่างกัน หรือทำกิจกรรมร่วมกัน ในลักษณะที่บุคคลหรือองค์กรสมาชิกยังคงมีความเป็นอิสระในการดำเนินกิจกรรมของตน ในความหมายนี้ สาระสำคัญ คือ ความสัมพันธ์ของสมาชิกในเครือข่ายต้องเป็นไปโดยสมัครใจ กิจกรรมที่ทำในเครือข่ายต้องมีลักษณะเท่าเทียมกันหรือแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน และการเป็นสมาชิกของเครือข่ายไม่มีผลกระทบต่อความเป็นอิสระหรือความเป็นตัวของตัวเองของคนหรือองค์กรนั้นๆ
นอกจากนี้ นักวิชาการจากหน่วยงานภาครัฐและเอกชนของประเทศไทยได้ให้คำจำกัดความของ “เครือข่าย” ในหลายมุมมองออกไป ดังนี้
· “เครือข่าย” หมายถึง การประสานงานรูปแบบหนึ่งที่โยงใยการทำงานของกลุ่มบุคคล หรือ องค์กรหลายองค์กร ซึ่งมีทรัพยากร มีเป้าหมาย มีกลุ่มสมาชิกของตนเอง ที่มีความคิด มีปัญหา มีความต้องการในเรื่องใดเรื่องหนึ่งเหมือนกันหรือคล้ายกัน มาติดต่อประสานงานหรือร่วมกันทำกิจกรรมอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง เพื่อแก้ไขปัญหาหรือสนองความต้องการในเรื่องนั้นๆ โดยยึดหลักการทำงานร่วมกันบนพื้นฐานของความเท่าเทียมกัน เคารพซึ่งกันและกัน มากกว่าการเชื่อฟังและปฏิบัติตามผู้มีอำนาจสั่งการ
· “เครือข่าย” คือ การเชื่อมโยงของกลุ่มของคนหรือกลุ่มองค์กรที่สมัครใจ ที่จะแลกเปลี่ยนข่าวสารร่วมกัน หรือทำกิจกรรมร่วมกัน โดยมีการจัดระเบียบโครงสร้างของคนในเครือข่ายด้วยความเป็นอิสระ เท่าเทียมกันภายใต้พื้นฐานของความเคารพสิทธิ เชื่อถือ เอื้ออาทร ซึ่งกันและกัน ประเด็นสำคัญของนิยามข้างต้น คือ
Ø ความสัมพันธ์ของสมาชิกในเครือข่ายต้องเป็นไปโดยสมัครใจ
Ø กิจกรรมที่ทำในเครือข่ายต้องมีลักษณะเท่าเทียมหรือแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน
Ø การเป็นสมาชิก เครือข่ายต้องไม่มีผลกระทบต่อความเป็นอิสระหรือความเป็นตัวของตัวเองของคนหรือองค์กรนั้น ๆ
· “เครือข่าย” หมายถึง รูปแบบของการประสานงานกลุ่มของคนหรือองค์กรที่สมัครใจแลกเปลี่ยนข่าวสารข้อมูลระหว่างกัน หรือทำกิจกรรมร่วมกัน ช่วยเหลือกัน โดยการติดต่ออาจทำได้ทั้งที่ผ่านศูนย์กลางแม่ข่ายหรือแกนนำ หรืออาจจะไม่มีแม่ข่ายหรือแกนนำแต่จะทำการติดต่อโดยตรงระหว่างกลุ่ม ซึ่งจะมีการจัดรูปแบบหรือจัดระเบียบโครงสร้างที่คนหรือองค์กรสมาชิกยังคงมีความเป็นอิสระ โดยที่อาจมีรูปแบบการรวมตัวแบบหลวมๆ เฉพาะกิจ ตามความจำเป็นหรือเป็นโครงสร้างที่มีความสัมพันธ์ชัดเจน

รหัสแทนข้อมูล

รหัสแทนข้อมูล
คอมพิวเตอร์ทำงานด้วยหลักการทางอิเล็กทรอนิกส์ที่แทนสัญญาณทางไฟฟ้าด้วยตัวเลขศูนย์ และหนึ่งซึ่งเป็นตัวเลขในระบบฐานสอง แต่ละหลักเรียกว่า บิต และเมื่อนำตัวเลขหลายๆบิตมา เรียงกัน จะใช้สร้างรหัสแทนความหมายจำนวน หรือตัวอักษร หรือสัญลักษณ์ ทั้งภาษาไทยและ ภาษาอังกฤษได้ และเพื่อให้การสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อความระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์เป็น ไปในแนวเดียวกันจึงมีการกำหนดมาตรฐานรหัสตัวเลขในระบบเลขฐานสอง สำหรับแทน สัญลักษณ์เหล่านี้ รหัสมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากมีสองกลุ่ม คือ
1. รหัสแอสกี ( ASCII)
เป็นมาตรฐานที่นิยมใช้กันมากในระบบคอมพิวเตอร์และระบบสื่อสารข้อมูล รหัสแทนข้อมูล ชนิดนี้ใช้เลขฐานสองจำนวน 8 บิต หรือเท่ากับ 1 ไบต์แทนอักขระหรือสัญลักษณ์แต่ละตัว ซึ่งหมายความว่าการแทนอักขระแต่ละตัวจะประกอบด้วยตัวเลขฐานสอง 8 บิตเรียงกัน ซึ่ง ลำดับของแต่ละบิตเป็นดังนี้
บิตที่ 7 6 5 4 3 2 1 0
ตัวอย่างรหัสแทนข้อมูล เช่น
บิตที่7 6 5 4 3 2 1 0 อักขระที่แทน
0 0 1 1 0 1 1 1 7
0 1 0 0 0 1 1 1 G
0 1 1 0 0 1 1 1 g
จากหลักการของระบบเลขฐานสอง แต่ละบิตสามารถแทนค่าได้ 2 แบบ คือ เลข 0 หรือเลข 1 ถ้าเราเขียนเลขฐานสองเรียงกัน 2 บิต ในการแทนอักขระ เราจะมีรูปแบบในการแทนอักขระ ได้ 22 หรือ 4 รูปแบบ คือ 00,01,10 และ 11 ดังนั้นในการใช้รหัสแอสกีซึ่งมี 8 บิตใน การแทนอักขระแล้ว เราจะมีรูปแบบที่ใช้แทนได้ถึง 28 หรือ 256 รูปแบบ ซึ่งเมื่อใช้แทน ตัวอักษรภาษาอังกฤษแล้วยังมีเหลืออยู่ สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม หรือ สมอ. จึงได้กำหนดรหัสภาษาไทยเพิ่มลงไปเพื่อให้ใช้งานร่วมกัน
ตารางแสดงรหัสแอสกี
2. รหัสเอบซีดิก (EBCDIC)
พัฒนาโดยบริษัทไอบีเอ็ม รหัสแทนข้อมูลนี้ไม่เป็นที่นิยมใช้แล้วในปัจจุบัน การกำหนดรหัส จะใช้ 8 บิต ต่อหนึ่งอักขระ เหมือนกับรหัสแอสกี แต่แบบของรหัสที่กำหนดจะแตกต่างกัน โดยรหัสเอบซีดิกจะเรียงลำดับแต่ละบิตที่ใช้แทนอักขระดังนี้
บิตที่ 0 1 2 3 4 5 6 7
รหัสแบบเอบซีดิก ก็สามารถใช้กำหนดให้กับอักษรภาษาไทย และเครื่องหมายอื่น ๆ ได้ เช่นเดียวกัน ตัวอย่างรหัสแทนข้อมูลแบบเอบซีดิก
บิตที่ 0 1 2 3 4 5 6 7อักขระที่แทน
1 1 1 1 0 1 1 1 7
1 1 0 0 0 1 1 1 G

1 0 0 0 0 1 1 1 g
3. รหัส UniCode
เป็นรหัสแบบใหม่ล่าสุด ถูกสร้างขึ้นมาเนื่องจากรหัสขนาด 8 บิตซึ่งมีรูปแบบเพียง 256 รูปแบบ ไม่สามารถแทนภาษาเขียนแบบต่าง ๆ ในโลกได้ครบหมด โดยเฉพาะภาษาที่เป็นภาษาภาพ เช่น ภาษาจีนหรือภาษาญี่ปุ่นเพียงภาษาเดียวก็มีจำนวนรูปแบบเกินกว่า 256 ตัวแล้ว UniCode จะเป็นระบบรหัสที่เป็น 16 บิต จึงแทนตัวอักษรได้มากถึง 65,536 ตัว ซึ่ง เพียงพอสำหรับตัวอักษรและสัญลักษณ์กราฟฟิกโดยทั่วไป รวมทั้งสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ ในปัจจุบันระบบ UniCode มีใช้ในระบบปฏิบัติการ Window NT ระบบปฏิบัติการ UNIX บางรุ่น รวมทั้งมีการสนับสนุนชนิดข้อมูลแบบ UniCode ในภาษา JAVA ด้วย

สัญญาณแบบอนาลอกและดิจิตอล

การส่งสัญญาณแบบอนาลอกและแบบดิจิตอล
(Analog and Digital Transmission)
การส่งสัญญาณแบบอนาลอก
เป็นการส่งส่งสัญญาณแบบอนาลอกโดยไม่สนใจในสิ่งที่บรรจุรวมอยู่ในสัญญาณเลย สัญญาณจะแทนข้อมูลที่เป็นอนาลอก (เช่น สัญญาณเสียง) หรือข้อมูลดิจิตอล (เช่น ข้อมูล ไบนารี) สัญญาณอนาลอกที่ทำการส่งออกไปพลังงานจะอ่อนลงเรื่อย ๆ เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้น ดังนั้นในการส่งสัญญาณอนาลอกไประยะไกล ๆ จึงต้องอาศัยเครื่องขยายเสียงสัญญาณหรือแอมปลิไฟเออร์ (Amplifier) เพื่อเพิ่มพลังงานให้กับสัญญาณ แต่ในการใช้เครื่องขยายสัญญาณจะมีการสร้างสัญญาณรบกวนขึ้น (Noise) รวมกับสัญญาณข้อมูลด้วย ยิ่งระยะทางไกลมากเท่าไร ก็ยิ่งมีสัญญาณรบกวนมากขึ้นเท่านั้น การส่งสัญญาณอนาลอกจึงต้องการวงจรกรองสัญญาณ (Filter) เพื่อกรองเอาสัญญาณรบกวนออกอีก
การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล
ส่วนในการส่งสัญญาณแบบดิจิตอลจะสนใจทุกสิ่งทุกอย่างที่บรรจุมาในสัญญาณ เมื่อระยะทางเพิ่มมากขึ้น จะทำให้สัญญาณดิจิตอลลดทอนหรือจางหายไปได้ จึงจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ทบทวนสัญญาณหรือรีพีตเตอร์ (Repeater) เพื่อกู้คืน (Recover) รูปแบบของสัญญาณที่มีลักษณะเป็น "1" และ "0" เสียก่อน แล้วจึงส่งสัญญาณที่กู้มาใหม่ออกไปต่อไป
เราสามารถนำเอาอุปกรณ์ทบทวนสัญญาณมาใช้กับการส่งสัญญาณอนาลอกที่มีข้อมูลเป็นแบบดิจิตอลได้ เครื่องทบทวนสัญญาณจะกู้ข้อมูลดิจิตอลจากสัญญาณอนาลอกและสร้างสัญญาณขึ้นมาใหม่ แล้วลบสัญญาณอนาลอกที่ส่งมาด้วยออกไป ดังนั้นจะไม่มีสัญญาณรบกวนที่ติดมากับสัญญาณอนาลอกหลงเหลืออยู่เลย
คำถามคือว่า เราจะเลือกใช้วิธีการส่งสัญญาณข้อมูลเป็นแบบอนะล็อกหรือแบบดิจิตอลดี คำตอบ ก็ขึ้นอยู่กับว่า ระยะทางในการส่งข้อมูลนั้นใกล้หรือไกล ถ้าเป็นระยะทางใกล้ ๆ สามารถเดินสายสัญญาณดิจิตอลได้ ก็ควรจะเลือกใช้การส่งสัญญาณแบบดิจิตอล ส่วนการส่งสัญญาณ ข้อมูลในระยะทางไกล ๆ การสื่อสารของไทยเรายังคงเป็นระบบอนาลอกอยู่ เช่น ระบบโทรศัพท์หรือระบบโทรเลข ดังนั้นจึงควรเลือกใช้วิธีการส่งสัญญาณข้อมูลเป็นแบบอนาลอก
แต่อย่างไรก็ตาม ในอนาคตระบบสื่อสารในบ้านเราก็จะค่อย ๆ เปลี่ยนเป็นระบบดิจิตอล เช่น ระบบเครือข่าย ISDN ซึ่งเมื่อถึงเวลานั้นการส่งสัญญาณข้อมูลต่าง ๆ ก็จะอยู่ในรูปของดิจิตอลทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นสัญญาณเสียงหรือภาพก็ตาม
เทคนิคการสื่อสารข้อมูลดิจิตอล( Digital Data Communication Technique )
เราได้ทำการศึกษาถึงรูปแบบการส่งผ่านสัญญาณข้อมูลทั้งที่เป็นสัญญาณอนาลอกและสัญญาณดิจิตอล ลักษณะของสัญญาณข้อมูล สื่อกลางของการส่งรับข้อมูล การมอดูเลตสัญญาณและอื่น ๆ สำหรับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ 2 เครื่องที่เชื่อมโยงกันด้วยสายสื่อสารเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน โดยปกติแล้ข้อมูลจะส่งผ่านทีละ 1 บิตต่อครั้งผ่านสายสื่อสาร แต่ละบิตของข้อมูลที่ถูกส่งผ่านไปอย่างต่อเนื่องกัน อาจจะส่งไป
แบบอนุกรม (Serial) หรือ
แบบขนาน ( parallel)
เพื่อให้อัตราการส่งข้อมูลเพิ่มมากขึ้น เวลาของบิตเหล่านี้จะต้องเท่ากันทั้งทางด้านเครื่องส่งและเครื่องรับ เทคนิคที่ทำให้เวลาที่ปลายทางทั้งสองด้านพร้อมกันมี 2 วิธีคือ
วิธีแบบ
อะซิงโครนัส (Asynchronization) และ
วิธีแบบ
ซิงโครนัส (Synchonization)
เปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่างการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัสและแบบซิงโครนัส

รูปแบบของการส่งข้อมูล

รูปแบบในการส่งข้อมูล (transmission mode)
การส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย สามารถทำได้ 2 ลักษณะ คือ การส่งแบบขนาน และการส่งแบบอนุกรม การส่งแบบขนาน (parallel transmission) คือการส่งข้อมูลพร้อมกันทีละหลาย ๆ บิตในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา โดยการส่งจะรวมบิต 0 และ 1 หลาย ๆ บิตเข้าเป็นกลุ่มจำนวน n บิต ผู้ส่งส่งครั้งละ n บิต ผู้รับจะรับครั้งละ n บิตเช่นกัน ซึ่งจะคล้ายกับเวลาที่เราพูดคุยเราจะพูดเป็นคำ ๆ ไม่พูดทีละตัวอักษรกลไกการส่งข้อมูลแบบขนานใช้หลักการง่าย ๆ เมื่อส่งครั้งละ n บิต ต้องใ้ช้สาย n เส้น แต่ละบิตมีสายของตนเอง ในการส่งแต่ละครั้งทุกเส้นต้องใช้สัญญาณนาฬิกาอันเดียวกัน ทำให้สามารถส่งออกไปยังอุปกรณ์อื่นพร้อมกันได้
การส่งข้อมูลแบบอนุกรม (serial transmission) จะใช้วิธีการส่งทีละ 1 บิตในหนึ่งรอบสัญญาณนาฬิกา ทำให้ดูเหมือนว่าบิตต่าง ๆ เรียงต่อเนื่องกันไป จากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอีกอุปกรณ์หนึ่ง
ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบอนุกรม คือการใช้ช่องทางการสื่อสารเพียง 1 ช่อง ทำให้ลดค่าใช้จ่ายลง แต่ข้อเสียคือ ความเร็วของการส่งที่ต่ำ ตัวอย่างของการส่งข้อมูลแบบอนุกรม เช่น โมเด็มจะใช้การส่งแบบอนุกรมเนื่องจากในสัญญาณโทรศัพท์มีสายสัญญาณเส้นเดียว และอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน การส่งข้อมูลแบบอนุกรม แบ่งได้เป็น 2 แบบ ดังนี้
1. การส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส (asynchronous transmission) เป็นการส่งข้อมูลที่ผู้รับและผู้ส่งไม่ต้องใช้สัญญาณนาฬิกาเดียวกัน แต่ข้อมูลที่รับต้องถูกแปลตามรูปแบบที่ได้ตกลงกันไว้ก่อน เนื่องจากไม่ต้องใช้สัญญาณนาฬิกาเดียวกันทำให้ผู้รับไม่สามารถคาดการณ์ได้ว่าเมื่อใดจะมีข้อมูลส่งมาให้ ดังนั้นผู้ส่งจึงจำเป็นต้องแจ้งผู้รับให้ทราบว่าจะมีการส่งข้อมูลมาให้โดยการเพิ่มบิตพิเศษเข้ามาอีกหนึ่งบิต เอาไว้ก่อนหน้าบิตข้อมูล เรียกว่า บิตเริ่ม (start bit) โดยทั่วไปมักใช้บิต 0 และเพื่อให้ผู้รับทราบจุดสิ้นสุดของข้อมูลจึงต้องมีการเพิ่มบิตพิเศษอีกหนึ่งบิตเรียกว่าบิตจบ (stop bit) มักใช้บิต 1 นอกจากนี้แล้วการส่งข้อมูลแต่ละกลุ่มต้องมีช่องว่างระหว่างกลุ่ม โดยช่องว่างระหว่างไบต์อาจใช้วิธีปล่อยให้ช่องสัญญาณว่าง หรืออาจใช้กลุ่มของบิตพิเศษที่มีบิตจบก็ได้ รูปต่อไปนี้แสดงการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส ให้บิตเริ่มเป็นบิต 0 บิตจบเป็นบิต 1 และให้ช่องว่างแทนไม่มีการส่งข้อมูล (สายว่าง)
ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัส มี 2 ประการ คือ ค่าใช้จ่ายถูกและมีประสิทธิภาพ การส่งข้อมูลแบบนี้จะนำไปใช้ในการสื่อสารที่ต้องการใช้ความเร็วไม่สูงนัก ตัวอย่างเช่น การติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับเครื่องปลายทาง (terminal) ที่โดยธรรมชาติแล้วเป็นการสื่อสารแบบอะซิงโครนัส เพราะผู้ใช้จะพิมพ์ทีละ 1 ตัวอักษรจากเครื่องปลายทางไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์จึงไม่ต้องใช้ความเร็วสูงในการติดต่อสื่อสาร
2. การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส (synchronous transmission) เป็นการส่งบิต 0 และ 1 ที่ต่อเนื่องกันไปโดยไม่มีการแบ่งแยก ผู้รับต้องแยกบิตเหล่านี้ออกมาเป็นไบต์ หรือเป็นตัวอักษรเอง การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสมีประสิทธิภาพสูงกว่าแบบอะซิงโครนัสมาก และทำให้มีการใช้ความสามารถของสายสื่อสารได้เกือบทั้งหมด ข้อดีของการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส คือความเร็วในการส่งข้อมูล ทั้งนี้เพราะไม่มีบิตพิเศษหรือช่องว่างที่ไม่ได้ถูกนำไปใช้เมื่อถึงผู้รับ จึงทำให้ความเร็วของการส่งข้อมูลแบบซิงโครนัสเร็วกว่าแบบอะซิงโครนัส ด้วยเหตุนี้จึงมีการนำไปใช้งานที่ต้องการความเร็วสูง เช่น การส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์

รูปแบบของการสื่อสารข้อมูล

รูปแบบของการสื่อสารข้อมูล (Communications Model)
จุดมุ่งหมายหลักของระบบสื่อสารคือ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสองฝ่าย โดยฝ่ายหนึ่งอาจรับข้อมูลหรือส่งเพียงอย่างเดียว หรืออาจมีทั้งการรับและส่งได้ทั้งสองฝ่าย จาก (รูปที่ 2.2) แสดงการติดต่อสื่อสารกัน ระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็น Workstation กับเครื่อง Server ผ่านระบบเครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ องค์ประกอบพื้นฐานของโครงสร้างระบบสื่อสารประกอบด้วย
1. อุปกรณ์ต้นทาง (Source)
อุปกรณ์นี้ทำหน้าที่สร้างข้อมูลขึ้นมา ที่ใช้ในการกระจายออกไป
2. อุปกรณ์กระจายข้อมูล (Transmitter)
โดยปกติข้อมูลที่สร้างขึ้นมา จากต้นทาง ไม่สามารถกระจายหรือส่งข้อมูลในรูปแบบนั้นให้กับผู้รับอื่นได้โดยตรง จำเป็นต้องอาศัยตัวกระจายข้อมูล (Transmitter) ซึ่งจะทำหน้าที่เปลี่ยนแปลง รูปแบบข้อมูลให้อยู่ ในสภาพที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetic Signals) แล้วส่งผ่านเข้าไปในระบบรับส่งข้อมูล (Transmission System) ตัวอย่างเช่นข้อมูลที่สร้างขึ้นจากอุปกรณ์ต้นทาง (Source) เครื่องคอมพิวเตอร์ ก่อนที่จะส่งออกไปจะต้องมีโมเด็ม (Modem) ทำหน้าที่แปลงสัญญาณดิจิตอล (Digital Bit Stream) ไปเป็นสัญญาณอนาลอก (Analog Signal) ซึ่งเป็นสถานะของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ส่งผ่านเข้าไปในระบบเครือข่ายโทรศัพท์ (Telephone Network)
3. ระบบการส่งสัญญาณ (Transmission)
จะทำหน้าที่เป็นตัวนำพาสัญญาณจากเครื่องส่งหรืออุปกรณ์ส่งสัญญาณไปยังอุปกรณ์รับสัญญาณ ซึ่ง transmission หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเป็นสื่อนำสัญญาณ (media) ซึ่งมีอยู่ด้วยกันหลายลักษณะทั้งสื่อนำสัญญาณแบบมีสารและไร้สาย
4. อุปกรณ์รับสัญญาณ (Receiver)
อุปกรณ์ที่เป็น receiver จะทำหน้าที่รับสัญญาณจากระบบกระจายสัญญาณ (transmission system) แล้วเปลี่ยนแปลงสัญญาณกลับเป็นรูปแบบที่เหมือนกับต้นฉบับก่อนที่จะส่งออกมาจากต้นทาง ทำให้อุปกรณ์ปลายทาง ซึ่งอาจเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์สามารถจัดการกับข้อมูล ที่รับเข้ามาได้ เช่น โมเด็ม (Modem) จะเปลี่ยนสัญญาณอนาลอก (analog) กลับไปเป็นสัญญาณดิจิตอล (digital) ให้เครื่อง คอมพิวเตอร์ปลายทางอ่านข้อมูลหรือจัดการกับข้อมูลได้
5. อุปกรณ์ปลายทาง (Destination) รับข้อมูลเข้ามาจาก อุปกรณ์รับสัญญาณ (receiver)

วิธีการรับส่งข้อมูล

วิธีการรับส่งข้อมูล
1.สัญญาณ (signal) เนื่องจากอุปกรณ์ที่จะทำการสื่อสารข้อมูลกันเป็นอุปกรณ์ทางไฟฟ้า โดยสัญญาณทางไฟฟ้ามีอยู่สองรูปแบบคือสัญญาณอนาลอก (analog) และสัญญาณแบบดิจิตอล (digital)

- สัญญาณอนาลอก คือสัญญาณทีมีความต่อเนื่องตลอดเวลา โดยสัญญาณนี้จะอยู่ในความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนไปอย่างต่อเนื่อง
- สัญญาณดิจิตอล คือสัญญาณที่มีค่าไม่ต่อเนื่อง ลักษณะของสัญญาณนี้มีอยู่สองระดับถูกแทนเป็นระดับสัญญาณสูง หรือลอจิกสูง กับระดับสัญญาณต่ำ หรือลอจิกต่ำ
2. รหัสแทนข้อมูล (data code)การเก็บข้อมูลของระบบคอมพิวเตอร์นั้นจะถูกเก็บอยู่ในรูปเลขฐานสองไม่ว่าจะเป็นตัวเลข หรือ อักขระข้อมูลต่างๆจะถูกเก็บอยู่ในรูปรหัสเลขฐานสองที่แทนด้วยค่า "0" และค่า "1" ทั้งสิ้น โดยระบบจะนำค่าลอจิก 0 และลอจิก 1 เหล่านี้มาจัดกลุ่มกัน เรียกว่า รหัสแทนข้อมูล รหัสที่นิยมใชกันในปัจจุบัน ได้แก่ - รหัสแอสกี (ascll code)- รหัสเอ็บซีดิก (ebcdic code)- รหัสยูนิโค๊ด (unicode)
3. การรับส่งข้อมูล (Data transmission)การส่งข้อมูล หรือ Data transmission คือการขนส่งข้อมุลจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งด้วยวิธีการต่างๆ
4.ลักษณะการส่งข้อมูล สามารถแบ่งการส่งข้อมูลออกตามลักษณะการส่งข้อมูลได้ 2 แบบคือ
1.การส่งข้อมุลแบบอนุกรม เป็นการส่งข้อมูลทีละบิต (1 หรือ 0 ) เช่น ข้อมูล 1 ตัวอักษร มี 8 บิต แต่จะต้องส่ง 9 บิต คือ เพิ่มบิตที่ใช้ตรวจสอบข้อมูล
2.การส่งข้อมูลแบบขนาน เป็นการส่งข้อมูลทีละชุด ผ่านสายตัวนำหลายเส้นในคราวเดียว เช่น การส่งเป็นไบต์ (1 byte=8 bit) จะใช้สาย 8 เส้นส่งข้อมูลพร้อมกันเป็นชุดๆ ต่อเนื่องกันไป จะมีความเร้วในการส่งที่สูงกว่าแบบอนุกรม
5.วิธีการส่งข้อมูล สามารถแบ่งการส่งข้อมูลออกเป็น 2 วิธี 1.การส่งข้อมูลแบบอซิงโครนัส เป็นการส่งข้อมูลแบบไม่เป็นจังหวะ โดยจะมีบิตเริ่มและบิตจบอยู่ครอบหน้าหลังของข้อมูล เพื่อบอกให้ผู้รับได้รู้ว่าจะมีการเริ่มต้นส่งข้อมูลมาแล้ว และบอกว่าการส่งข้อมูลได้สิ้นสุดลงแล้ว เช่น ข้อมูล1ตัวอักษรมี8บิตแต่ต้องส่ง10บิตโดย2บิตที่เพิ่มขึ้นมาจะเป็นบิตเริ่มต้นและบิตสิ้นสุด เช่น 1 0100 0001 0 เป็นต้น 2.การส่งข้อมูลแบบซิงโครนัส เป็นการส่งข้อมูลแบบเป็นจังหวะ ตามสัญญาณอนาฬิกา โดยสัญญาณนาฬิกาจะเป็นตัวควบคุมจังหวะ การส่งข้อมูลแบบนี้จะไม่มีการใช้บิตเริ่ม บิตจบ เหมือนอซิงโครนัส จะมีก็เฉพาะบิตที่ใช้ตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลเท่านั้น ซึ่งการไม่มีบิตเริ่มและบิตจบ ทำให้ปริมาณข้อมูลมีน้อยลง และสามารถประหยัดเวลาในการรับส่งได้

สรุป การส่งข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ข้อมูลที่จะส่งอยู่ในรูปของสัญญาณทางไฟฟ้า ไม่ได้อยู่ในรูปของตัวอักษรที่อ่านได้ โดยการส่งข้อมูลมีทั้งการส่งข้อมูลแบบขนานและการส่งข้อมูลแบบอนุกรม


วันจันทร์ที่ 19 ตุลาคม พ.ศ. 2552

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

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 จุดหมายปลายทางไม่ได้รับ
ข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง
3. ช่องสัญญาณ (channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง
4. การเข้ารหัส (encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลง
ความหมายนี้ 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


ข่ายการสื่อสารข้อมูล
หมายถึง การรับส่งข้อมูลหรือสารสนเทศจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยอาศัยระบบการส่งข้อมูล ทางคลื่นไฟฟ้าหรือแสง อุปกรณ์ที่ประกอบเป็นระบบการสื่อสารข้อมูลโดยทั่วไปเรียกว่า
ข่ายการสื่อสารข้อมูล (Data Communication Networks)

องค์ประกอบพื้นฐาน

หน่วยส่งข้อมูล (Sending Unit)
ช่องทางการส่งข้อมูล (Transmisstion Channel)
หน่วยรับข้อมูล (Receiving Unit)



วัตถุประสงค์หลักของการนำการสื่อการข้อมูลมาประยุกต์ใช้ในองค์การประกอบด้วย
เพื่อรับข้อมูลและสารสนเทศจากแหล่งกำเนิดข้อมูล
เพื่อส่งและกระจายข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
เพื่อลดเวลาการทำงาน
เพื่อการประหยัดค่าใช้จ่ายในการส่งข่าวสาร
เพื่อช่วยขยายการดำเนินการองค์การ
เพื่อช่วยปรับปรุงการบริหารขององค์การ


ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล
1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บซึ่อยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง
แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ในอัตรา 120 ตัวอักษร
ต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยไม่ต้องเสียเวลานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก
2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติวิธีส่งข้อมูลด้วยสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ จากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งด้วยระบบดิจิตอล วิธีการส่งข้อมูลนั้นมีการตรวจสอบ
สภาพของข้อมูล หากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้ และพยายามหาวิธีแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาด
ไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้
3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณทางไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่ง ไปยังอีกซีก
โลกหนึ่ง หรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายยิ่งขึ้น เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่ง
สามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที
4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าหากันเป็นเครือข่าย เพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูล ทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลประหยัดขึ้น เมื่อเทียบกับการ
จัดส่งแบบวิธีอื่น สามารถส่งข้อมูลให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้