สายสัญญาณ

สายโคแอ็กเชียล
สายโคแอ็กเชียล (Coaxial Cable) เป็นสายสัญญาณประเภทแรกที่ใช้ และเป็นที่นิยมมากในเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัย แรก ๆ แต่ในปัจจุบันสายโคแอ็กซ์ถือได้ว่าเป็นสายที่ล้าสมัยสำหรับเครือข่าย คอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตามยังมีระบบ เครือข่ายบางประเภทที่ยังใช้สายประเภทนี้อยู่                สายโคแอกเชียล มีตัวนำไฟฟ้าอยู่สองส่วน คำว่า โคแอ็กซ์ มีความหมายว่า "มีแกนร่วมกัน" โครงสร้างของสาย ประกอบด้วยสายทองแดงเป็นแกนกลาง แล้วห่อหุ้มด้วยวัสดุที่เป็นฉนวน ชั้นต่อมาจะเป็นตัวนำไฟฟ้าอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งจะเป็นแผ่น โลหะบาง ๆ หรืออาจจะเป็นใยโลหะที่ถักเปียปุ้มอีกชั้นหนึ่ง สุดท้ายก็หุ้มด้วยฉนวนและวัสดุป้องกันสายสัญญาณ
ส่วนแกนเป็นส่วนที่นำสัญญาณข้อมูล ส่วนชั้นใยข่ายเป็นชั้นที่ใช้ป้องกันสัญญาณรบกวนจากภายนอกและเป็นสายดิน ในตัว ดังนั้นสองส่วนนี้ต้องไม่เชื่อมต่อกันมิฉะนั้นอาจเกิดไฟช็อตได้ ถึงแม้ว่าส่วนใหญ่โคแอ็กซ์จะมีลักษณะคล้ายกัน แต่ก็ สามารถแบ่งสายโคแอ็กซ์แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ                1. สายโคแอ็กซ์แบบบาง (Thin Coaxial Cable) สายโคแอ็กซ์แบบบาง (Thin Coaxial Cable หรือ Thinnet Cable) เป็น สายที่มีขนาดเล็ก เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 0.64 cm เนื่องจากสายประเภทนี้มีขนาดเล็กและมีความยืดหยุ่นสูงจึงสามารถใช้ได้ กับการติดตั้งเครือข่ายเกือบทุกประเภท สายประเภทนี้สามารถนำสัญญาณได้ไกลถึง 185 เมตร ก่อนที่สัญญาณจะเริ่มอ่อนกำลัง ลง บริษัทผู้ผลิตสายโคแอ็กซ์ได้ลงความเห็นร่วมกันในการแบ่งประเภทของสายโคแอ็ก ซ์ สายโคแอ็กซ์แบบบางได้ถูกรวมไว้ใน สายประเภท RG-58 ซึ่งสายประเภทนี้จะมีความต้านทาน (Impedance) ที่ 50 โอห์ม สายประเภทนี้จะมีแกนกลางอยู่ 2 ลักษณะคือ แบบที่เป็นสายทองแดงเส้นเดียวและแบบที่เป็นใยโลหะหลายเส้น                2. สายโคแอ็กซ์แบบหนา (Thick Coaxial Cable) สายโคแอ็กซ์แบบหนา (Thicknet Cable) เป็นสายโคแอ็กซ์ที่ค่อนข้าง แข็ง และขนาดใหญ่กว่าสายโคแอ็กซ์แบบบาง โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.27 cm สายโคแอ็กซ์แบบหนานี้เป็นสาย สัญญาณประเภทแรกที่ใช้กับเครือข่ายแบบอีเธอร์เน็ต ส่วนแกนกลางที่เป็นสายทองแดงของสายโคแอ็กซ์แบบหนาจะมีขนาดใหญ่กว่า ดังนั้นสายโคแอ็กซ์แบบหนานี้จึงสามารถนำ สัญญาณ ได้ไกลกว่าแบบบาง โดยสามารถนำสัญญาณได้ไกลถึง 500 เมตร ด้วยความสามารถนี้สายโคแอ็กซ์แบบหนาจึงนิยมใช้ ในการเชื่อมต่อเส้นทางหลักของข้อมูล หรือ แบ็คโบน (Backbone) ของเครือข่ายสมัยแรก ๆ แต่ปัจจุบันได้เลิกใช้สายโคแอ็กซ์ แล้ว โดยสายที่นิยมใช้ทำเป็นแบ็คโบน คือ สายใยแก้วนำแสง ซึ่งจะได้กล่าวในรายละเอียดในส่วนต่อไป หัวเชื่อมต่อที่ใช้กับสายโคแอ็กเชียล                ทั้งสายแบบบางและแบบหนา จะใช้หัวเชื่อมต่อชนิดเดียวกัน ที่เรียกว่าหัว BNC ซึ่งใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างสายสัญ ญาณและเน็ตเวิร์คการ์ด หัวเชื่อมต่อแบบ BNC นี้มีหลายแบบได้แก่ หัวเชื่อมสาย BNC หัวเชื่อมสายรูปตัว T หัวเชื่อมสายแบบ Barrel และตัวสิ้นสุดสัญญาณ สายคู่บิดเกลียว (Twisted Pair Wire)    เป็นสายชนิดที่ได้รับความนิยมสูงสุดในการนำมาใช้งานตามห้องปฏิบัติการ คอมพิวเตอร์ทั่วไป รวมทั้งตามสำนักงานต่างๆ สายชนิดนี้ได้ชื่อมาจากลักษณะองค์ประกอบภายในของสาย ที่เป็นสายลวดทองแดงสองเส้นนำมาพันเกลียวเข้าด้วยกันเพื่อทำให้เกิดเป็นสนาม แม่เหล็ก ซึ่งใช้เป็นเสมือนเกราะสำหรับป้องกันสัญญาณรบกวนทั่วไปได้ในตัวเอง จำนวนรอบหรือความถี่ ในการพันเกลียว เช่น พันเกลียว 10 รอบต่อความยาว 1 ฟุต นั้นมีผลโดยตรงต่อกำลังของสนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้น ถ้าจำนวนรอบสูงก็จะทำให้สนามแม่เหล็กมีกำลังแรงขึ้น สามารถป้องกัน สัญญาณรบกวนได้ดีขึ้น แต่ก็ทำให้สิ้นเปลืองสายมากขึ้น แต่ถ้าจำนวนรอบต่ำ ก็จะเกิดสนามแม่เหล็กกำลังอ่อน ซึ่งป้องกันสัญญาณรบกวนได้น้อยลงก็ใช้สายเปลืองน้อยลงเช่นกัน โดยทั่วไปแล้วสายชนิดนี้จึงมีคุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าสาย ที่ไม่มีการ พันเกลียวเลยบริเวณแกน (Core) ของสายคู่บิดเกลียว สายคู่บิดเกลียว ประกอบด้วยสายทองแดงจำนวนหนึ่ง หรือหลายคู่สาย ห่อหุ้มสายด้วยฉนวนบางๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการลัดวงจร แล้วนำมาพันเกลียวเข้าด้วยกันเป็นคู่ ทุกคู่จะถูกห่อหุ้มฉนวนอีกชั้นหนึ่งรวมกันเป็นสายขนาดใหญ่เพียงสายเดียว สายคู่บิดเกลียวแบ่งออกเป็นสองประเภทคือ แบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP : Unshielded Twisted Pair) แบบมีฉนวนหุ้ม (STP : Shielded Twisted Pair) สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP : Unshielded Twisted Pair) สาย UTP เป็นสายที่พบเห็นกันมาก มักจะใช้เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ไปยังอุปกรณ์สื่อสารตามมาตรฐานที่กำหนด สำหรับสายประเภทนี้จะมีความยาวของสายในการเชื่อมต่อได้ไม่เกิน 100 เมตร และสาย UTP มีจำนวนสายบิดเกลียวภายใน 4 คู่ คู่สายในสายคู่ตีเกลียวไม่หุ้มฉนวนคล้ายสายโทรศัพท์ มีหลายเส้นซึ่งแต่ละเส้นก็จะมีสีแตกต่างกัน และตลอดทั้งสายนั้นจะถูกหุ้มด้วยพลาสติก (Plastic Cover) ปัจจุบันเป็นสายที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากราคาถูกและติดตั้งได้ง่าย แสดงดังรูป รูปแสดงสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP : Unshielded Twisted Pair) สายไฟเบอร์ออฟติค(Fiber Optic)      Fiber Optic คือ สายสัญญาณของระบบเครือข่ายอีกชนิดหนึ่ง ที่มีความสามารถในการรับ-ส่งสัญญาณได้ไกลๆ เป็นกิโลเมตร และมีการสูญเสียของสัญญาณน้อยมาก เมื่อเทียบกับสายแลนทั่วๆ ไป (CAT5, CAT5e, CAT6, CAT7 เป็นต้น)?Fiber Optic เรียกเป็นภาษาไทยว่า "เส้นใยแก้วนำแสง" คุณสมบัติของ Fiber Optic? Fiber Optic ภายในทำจากแก้วที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเท่าเส้นผมของคนเรา รับส่งสัญญาณได้ระยะไกลมากเป็นกิโลเมตร ต้องใช้ผู้ชำนาญ และเครื่องมือเฉพาะในการเข้าหัวสัญญาณ ราคาแพงหลายเท่า เมื่อเทียบกับสายแลนประเภท CAT5 Fiber Optic แบ่งออกได้ 2 ประเภท เส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว (Singlemode Optical Fibers, SM) เส้นใยแก้วนำแสงชนิดหลายโหมด (Multimode Optical Fibers, MM) การนำไปใช้งานของ Fiber Optic ตึกสูงๆ ที่ต้องการเชื่อมต่อระบบเครือข่าย ทำเป็น Backbone (สายรับส่งสัญญาณข้อมูลหลัก) ระบบการรับส่งสัญญาณภาพ วีดีโอ ตามพื้นที่ต่างๆ การเชื่อมต่อสัญญาณระยะไกล และอื่นๆ อีกมากมาย

อุปกรณ์เครือข่าย

HUP

     HUP (ฮับ) หรือบางทีก็เรียกว่า "รีพีตเตอร์ (Repeater)" คือ อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อกลุ่มของคอมพิวเตอร์ HUP มีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุกเฟรมที่ได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งไปยังทุก ๆ พอร์ตที่เหลือ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับ HUP จะแชร์แบนด์วิธหรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย ฉะนั้นยิ่งมีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อเข้ากับ HUP มากเท่าใด ยิ่งทำให้แบนด์วิธต่อคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องลดลง ในท้องตลาดปัจจุบันมี HUP หลายชนิดจากหลายบริษัท ข้อแตกต่างระหว่าง HUP เหล่านี้ก็เป็นจำพวกพอร์ต สายสัญญาณที่ใช้ ประเภทของเครือข่าย และอัตราข้อมูลที่ HUP รองรับได้

 Switch

   Switch (สวิตซ์) คือ อุปกรณ์เครือข่ายที่ทำหน้าที่ใสเลเยอร์ที่ 2 Switch บางทีก็เรียกว่า Switching Hub (สวิตชิ่งฮับ) ซึ่งในช่วงแรกนั้นจะเรียกว่า Bridge (บริดจ์) เหตุผลที่เรียกว่าบริดจ์ในช่วงแรกนั้น เพราะส่วนใหญ่บริดจ์จะมีแค่สองพอร์ต และใช้สำหรับแยกคอลลิชันโดเมน ปัจจุบันที่เรียกว่า Switch เพราะหมายถึง บริดจ์ที่มีมากกว่าสองพอร์ตนั่นเอง

          Switch จะฉลาดกว่า Hub คือ Switch สามารถส่งข้อมูลที่ได้รับมาจากพอร์ตหนึ่งไปยังเฉพาะพอร์ตที่เป็นปลายทางเท่า นั้น ทำให้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตที่เหลือสามารถส่งข้อมูลถึงกัน และกันได้ในเวลาเดียวกัน การทำเช่นนี้ทำให้อัตราการส่งข้อมูล หรือแบนด์วิธไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับ Switch คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะมีแบนด์วิธเท่ากับแบนด์วิธของ Switch

          ด้วยข้อดีนี้เครือข่ายที่ติดตั้งใหม่ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะนิยมใช้ Switch มากกว่า Hub เพราะจะไม่มีปัญหาเกี่ยวกับการชนกันของข้อมูลในเครือข่าย

 Gateway

    เป็นจุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ gateway และ node ของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node แบบ gatewayในระบบเครือข่ายของหน่วยธุรกิจ เครื่องแม่ข่ายที่เป็น node แบบ gateway มักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องแม่ข่ายแบบ proxy และเครื่องแม่ข่ายแบบ firewall นอกจากนี้ gateway ยังรวมถึง router และ switch

Modem

โมเด็ม (Modem) เป็น อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้สามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ที่ อยู่ระยะไกลเข้าหากันได้ด้วยการ ผ่านสายโทรศัพท์ โดยโมเด็ม จะทำหน้าที่แปลงสัญญาณ ซึ่งแบ่งออกเป็นทั้งภาคส่ง และภาครับ โดยภาคส่งจะทำการแปลงสัญญาณคอมพิวเตอร์ให้เป็นสัญญาณโทรศัพท์ (Digital to Analog) ในขณะที่ภาครับนั้นจะทำการแปลงสัญญาณโทรศัพท์กลับมาเป็นสัญญาณคอมพิวเตอร์ (Analog to Digital) ดังนั้นในการเชื่อมต่อข่ายระยะไกลๆ เช่น อินเทอร์เน็ต จึงจำเป็นต้องใช้โมเด็ม โดยโมเด็มมีทั้งแบบภายใน (Internal Modem) ที่มีลักษณะเป็นการ์ด , โมเด็มภายนอก (External Modem) ที่มีลักษณะเป็นกล่องแยกออกต่างหาก และรวมถึงโมเด็มที่เป็นแบบ PCMCIA ที่มักใช้กับ Laptop นอกจากนี้แล้ว ก็ยังมีระบบปฏิบัติการเครือข่าย (Network Operating System) ซึ่ง เป็นซอฟต์แวร์ สำคัญตัวหนึ่งในการทำทั้งเครื่องศูนย์บริการและเครื่องลูกข่ายสามารถสื่อสาร ติดต่อกันได้ รวมทั้งการจัดการทรัพยากรให้สามารถใช้ร่วมกันได้และการควบคุมระบบความ ปลอดภัยบนเครือข่าย

Router

Router คือ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระบบเครือข่ายอย่างหนึ่ง ซึ่งถ้าแปลความหมายคำว่า Route ก็คือ ถนน นั่นเอง ดังนั้น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้วย Router ทำให้เราสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าหนึ่งเครื่องในเวลาเดียวกัน ซึ่ง Router นั้นจะมีซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการควบคุมการทำงานเรียกว่า Internetwork Operating System (IOS) และตัว Router จะมีช่องที่ใช้เสียบต่อสายสัญญาณเรียกว่า Port LAN (RJ-45) ซึ่งโดยทั่วไปมักมี 4 Ports หรือมากกว่า ใน Router 1 ตัว

หน้าที่หลักของ Router คือการหาเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูลที่ดีที่สุด และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ทั้งนี้ Router สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายที่ใช้สื่อสัญญาณหลายแบบแตกต่างกันได้ไม่ว่าจะเป็น Ethernet, Token Rink หรือ FDDI ทั้งๆที่ในแต่ละระบบจะมี packet เป็นรูปแบบของตนเองซึ่งแตกต่างกัน โดยโปรโตคอลที่ทำงานในระดับบนหรือ Layer 3 ขึ้นไปเช่น IP, IPX หรือ AppleTalk เมื่อมีการส่งข้อมูลก็จะบรรจุข้อมูลนั้นเป็น packet ในรูปแบบของ Layer 2 คือ Data Link Layer เมื่อ Router ได้รับข้อมูลมาก็จะตรวจดูใน packet เพื่อจะทราบว่าใช้โปรโตคอลแบบใด จากนั้นก็จะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากตาราง Routing Table ว่าจะต้องส่งข้อมูลนี้ไปยังเครือข่ายใดจึงจะต่อไปถึงปลายทางได้ แล้วจึงบรรจุข้อมูลลงเป็น Packet ของ Data Link Layer ที่ถูกต้องอีกครั้ง เพื่อส่งต่อไปยังเครือข่ายปลายทาง

Bridge

บริดจ์ ( Bridge)เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน ซึ่งดูแล้วคล้ายกับเป็นสะพานเชื่อมสองฟากฝั่งเข้าด้วยกัน ด้วยเหตุนี้จึงเรียกอุปกรณ์นี้ว่า “ บริดจ์” ซึ่งแปลว่าสะพานเครือข่ายสองเครือข่ายที่นำมาเชื่อมต่อกันจะต้องเป็นเครือข่ายชนิดเดียวกัน และใช้โปรโตคอลในการรับส่งข้อมูลเหมือนกัน เช่น ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายตามมาตรฐานอีเทอร์เน็ตสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน หรือต่อ Token Ring สองเครือข่ายเข้าด้วยกัน

 บริดจ์ช่วยลดปริมาณข้อมูลบนสาย LAN ได้บ้าง โดยบริดจ์จะแบ่งเครือข่ายออกเป็นเครือข่ายย่อย และกรองข้อมูลเท่าที่จำเป็นเพื่อส่งต่อให้กับเครือข่ายย่อยที่ถูกต้องได้ หลักการทำงานของบริดจ์จะพิจารณาจากหมายเลขของเครื่องหรือ Media Access Control address (MAC address) ซึ่งเป็นที่อยู่ที่ฝังมาในฮาร์ดแวร์ของการ์ด LAN แต่ละการ์ด ซึ่งจะไม่ซ้ำกัน แต่ละหมายเลขจะมีเพียงการ์ดเดียวในโลก

บริดจ์จะมีการทำงานในระดับชั้นที่ 2 คือ Data Link Layer ของ โมเดล OSI คือ มองข้อมูลที่รับส่งกันเป็น packet แล้วเท่านั้น โดยไม่สนใจโปรโตคอลที่ใช้สื่อสาร บริดจ์จะตรวจสอบข้อมูลที่ส่งโดยพิจารณาจากที่อยู่ของผู้รับปลายทาง ถ้าพบว่าเป็นเครื่องที่อยู่คนละฟากของเครือข่ายก็จะขยายสัญญาณ (เช่นเดียวกับรีพีตเตอร์) แล้วจึงค่อยส่งต่อให้ แต่จะไม่สนใจว่าการส่งให้ถึงเครื่องปลายทางจะใช้เส้นทางใด

การติดตั้งบริดจ์จะคล้ายกับการติดตั้ง Hub ซึ่งไม่จำเป็นต้องปรับแต่งค่าต่างๆ ที่มีอยู่ สามารถต่อใช้งานได้ทันที แต่ก็อาจจะกำหนดตัวแปรของค่าที่ใช้ควบคุมบริดจ์ได้ถ้าต้องการ ซึ่งไม่ยากมากนัก ผู้ดูแลเครือข่ายขนาดเล็กๆ ก็สามารถทำเองได้ ในปัจจุบันระบบเครือข่ายเริ่มนิยมใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า สวิตช์ (switch) ซึ่งทำงานในลักษณะเดียวกับบริดจ์นั่นเอง 

 Repeater

 

Repeater เป็นอุปกรณ์สำหรับขยายสัญญาณข้อมูลเพื่อให้ข้อมูลที่ส่งไปยังปลายทางความเที่ยงตรง