การสื่อสารข้อมูลเเละเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. ควาหมายและพัฒนาการของการสื่อสารข้อมูล

    การสื่อสาร (communication) หมายถึง การส่งข้อมูลจากฝ่ายหนึ่ง ไปยังอีกฝ่ายหนึ่ง

    ข้อมูล (data) หมายถึง ข้อเท็จจริง หรือสิ่งที่ถือว่าเป็นข้อเท็จจริงสำหรับใช้เป็นหลักในการหาความจริง โดยในที่นี้ข้อมูลจะอยู่ในรูปเลขฐานสอง ที่คอมพิวเตอร์เข้าใจและสามารถทำงานได้

    การสื่อสารข้อมูล (data communication) หมายถึง กระบวนการถ่ายโอน หรือแลกเปลี่ยนข้อมูลในรูปแบบเลขฐานสอง ของอุปกรณ์หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป ผ่านตัวกลางในการสื่อสารข้อมูล การสื่อสารข้อมูลมีจุดประสงค์เพื่อติดต่อ และเปลี่ยนข้อมูลข่าวสาร เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน

2. เครือข่ายคอมพิวเตอร์

    เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อให้สามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกันได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกได้ตาสภาพการเชื่อมโยง

• ระดับบุคคล

• ระดับท้องถิ่น

• ระดับเมือง

• ระดับประเทศ

3. โพรโทคอลและอุปกรณ์สื่อสาร

ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

    การสื่อสารผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อาจจะมีการใช้งานอุปกรณ์เครือข่ายต่างชนิดกัน ซึ่งไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้โดยตรง ดังนั้นจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของข้อมูลที่ส่ง และกำหนดมาตรฐานเพื่อให้อุปกรณ์ที่สามารถติดต่อสื่อสารกันได้

  3.1 โพรโทคอล

        โพรโทคอล (protocol) คือข้อตกลง รูปแบบที่คอมพิวเตอร์จะติดต่อเพื่อรับข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน ซึ่งโพรโทคอลจะมีหลายมาตรฐาน

3.2 อุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

     เครื่องทวนสัญญาณ (repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งต่อไปยังปลายทาง ใช้ในกรณีเมื่อมีการส่งสัญญาณไปในระยะทางที่ไกลๆ จะทำให้แรงดันสัญญาณอ่อนลง อุปกรณ์ดังกล่าวจะรับสัญญาณแล้วส่งต่อสัญญาณเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณไปถึงปลายทางได้

4. เทคโนโลยีรับส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

    เทคโนโลยีการรับ-ส่งข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท ดังนี้

 4.1 เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย

        เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบใช้สาย แบ่งออกตามชนิดของสายสื่อสารได้ 3 ชนิดคือ

        1) สายตีเกลียวคู่ หรือสายคู่บิดเกลียว (twisted pair cable) ประกอบด้วยเส้นลวดทองแดง 2 เส้นบิดกันเป็นเกลียว เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากสายข้างเคียงกันหรือจากภายนอก โดยทั่วไปใช้ส่งข้อมูลดิจิทัล ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลอยู่ที่ 100 เมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกิน 100 เมตร เนื่องจากมีราาไม่แพงมาก จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง สายตีเกลียวคู่แบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

            1.1 สายตีเกลียวคู่แบบไม่ป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดไม่หุ้มฉนวน (un-shielded twisted pair : utp) เป็นสายชนิดที่ไม่มีฉนวนหุ้มสาย ทำให้สะดวกในการโค้งงอ และราคาถูก

            1.2 สายตีเกลียวคู่แบบป้องกันสัญญาณรบกวนหรือชนิดหุ้มฉนวน (shielded twisted pair : stp)เป็นสายชนิดที่มีฉนวนหุ้มสาย รองรับความถี่ได้มากกว่าสายแบบไม่มีฉนวนหุ้ม แต่มีราคาแพงกว่า

        2) สายโคแอกซ์ (coaxial cable) เป็นสายลักษณะเดียวกับสายที่ต่อมาจากเสาอากาศ ประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหุ้มฉนวนชั้นหนึ่ง สายโคแอกช์ทั่วไปมี 2 ชนิดคือ 50 โอห์ม ซึ่งจะใช้ส่งข้อมูลสัญญาณดิจิทัล และชนิด 75 โอห์ม ซึ่งส่งสัญญาณข้อมูลอนาล็อก

        3) สายใยแก้วนำแสง (fiber optic cable) หรือเส้นใยนำแสง แกนกลางของสายประกอบด้วยเส้นใยแก้วหรือเส้นพลาสติกขนาดเล็กภายในกลวงจำนวนมาก เส้นใยแต่ละเส้นจะมีเส้นใยอีกเส้นห่อหุ้ม การส่งผ่านข้อมูลจะใช้เลเซอร์วิ่งผ่านช่องกลวงของเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยการหักเหของแสง โดยใช้เส้นใยชั้นนอกเป็นตัวสะท้อนแสง สามารถส่งผ่านข้อมูลได้สูงมาก ไม่มีการก่อกวนของคล่ื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อเสียของสายชนิดนี้คือ เมื่อสายมีการบิดงอจะมีปัญหาในการส่งผ่านข้อมูล

4.2 เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย

        เทคโนโลยีการรับส่งข้อมูลแบบไร้สาย อศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ ซึ่งสามรถแบ่งความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ 3 ชนิด ดังนี้  

        1) อินฟราเรด (infrared) เป็นคลื่นที่ใช้ส่งข้อมูลระยะใกล้มากๆ ในช่วงความถี่ที่แคบมากๆ ใช้ช่องทางสื่อสารน้อย การสื่อสารข้อมูลเป็นในแนวตรง ไม่ควรมีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่งและตัวรับสัญญาณ ระยะทางไม่เกิน 1-2 เมตร ความเร็วประมาณ 4-16 เมกกะบิตต่อนาที เช่น การส่งสัญญาณจากรีโมทคอนโทรลไปยังโทรทัศน์

        2) คลื่นวิทยุ (radio frequency) โดยใช้ตัวกระจายสัญญาณส่งไปในอากาศ และมีตัวรับสัญญาณ จะเป็นคลื่นวิทยุในช่วงความถี่ต่างๆ กัน มีความเร็วต่ำประมาณ 2 เมกกะบิตต่อนาที เช่น การสื่อสารในระบบวิทยุเอฟเอ็ม เอเอ็ม, การสื่อสารโดยใช้ระบบไร้สาย (Wi-Fi)

        3) ดาวเทียม (satellite) เป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนท้องฟ้า ซึ่งพัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรับ-ส่งไมโครเวฟบนพื้นโลก

5. ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์

    1. ความสะดวกในการจัดเก็บข้อมูล

    2. ความถูกต้องของข้อมูล

    3. ความเร็วของการทำงาน

    4. ประหยัดต้นทุนของการสื่อสารข้อมูล

    5. สามารถจัดเก็บข้อมูลเป็นศูนย์กลาง

    6. การใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกันได้

    7. การทำงานแบบกลุ่ม