Transcript Document
Local Area Network
Lect. Sanchai Yeewiyom
School of Information &
Communication Technology
Naresuan University
1
Local Area Network: LAN
่ ายใน
ระบบเครื อข่ายที่มีขอบเขตการใช้งานจากัดอยูภ
พื้นที่ขนาดเล็ก เช่น ภายในห้องทางาน หรื อภายใน
อาคาร สายสื่ อสารที่ใช้มกั มีความยาวไม่เกิน 500 เมตร
2
Hardware
สำหรับ LAN
ส่ วนประกอบหลัก 3 ส่ วน คือ
• Personal Computer (PC)
• Network Interface Card (NIC) or Network
Adaptor Card (NAC)
• Transmission Media
3
Hardware
สำหรับ LAN
Personal Computer: PC
• ต้องมี OS ที่เหมาะสม
• ต้องมี Expansion Slot หรื อมี NIC or NAC (on
board)
• อาจใช้เป็ นเครื่ องลูกข่าย (Client) หรื อ เครื่ องแม่
ข่าย (Server) คอยให้บริ การต่างๆ
4
Hardware
สำหรับ LAN
อุปกรณ์เชื่อมต่อระบบเครื อข่าย (NIC or NAC)
• หน้าที่เชื่อมต่อ PC เข้ากับระบบเครื อข่าย
• มีการกาหนดมาตรฐานการใช้งานของอุปกรณ์
ต่างๆ ช่วยแก้ปัญหาความไม่เข้ากันของอุปกรณ์
ต่างชนิดกัน
5
Hardware
สำหรับ LAN
สื่ อถ่ายทอดสัญญาณ (Transmission Media)
• ทาหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ท้งั หมดเข้าด้วยกันและ
ถ่ายทอดสัญญาณไปยังอุปกรณ์เหล่านั้น
• ในระบบ LAN นิยมใช้ Twisted Pairs กับ Coaxial
เพราะใช้เทคโนโลยีต่า ราคาถูก และติดตั้งใช้งาน
ง่าย
6
Hardware
สำหรับ LAN
• Fiber Optic ไม่เป็ นที่นิยมในระบบ LAN เพราะ
ต้องใช้เทคโนโลยีระดับสู ง มีขอ้ จากัดมาก และ
ราคาแพง แต่นิยมใช้เป็ น ช่องสื่ อสารหลัก
(Backbone)
• ระบบเครื อข่ายไร้สาย (Wireless Network) กาลัง
ได้รับความนิยม มีจุดเด่นที่ ไม่ตอ้ งใช้สาย มีความ
คล่องตัว และการใช้งานไม่ยงุ่ ยาก
7
Hardware
สำหรับ LAN
มาตรฐานสาหรับระบบ LAN
• กาหนดโดย IEEE (Institute of Electrical and
Electronics Engineers)
• มาตรฐานของระบบ LAN คือ IEEE 802
• มีการกาหนดวิธีการในการติดต่อสื่อสาร คุณสมบัติ
ของสื่ อที่ใช้ และความเร็ วในการรับส่ งข้อมูลผ่าน
สื่ อ
8
Hardware
สำหรับ LAN
9
ร ูปแบบกำรเชื่อมต่อ (Topology)
เป็ นการกาหนดรู ปแบบการวางและเชื่อมต่ออุปกรณ์
ต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยจะพิจารณาถึง
• ความเหมาะสมกับพื้นที่การติดตั้งใช้งาน
• ความเร็วในการใช้งาน
• ความสะดวกในการปรับปรุ งหรื อขยายระบบ
10
ร ูปแบบกำรเชื่อมต่อ (Topology)
Topology ที่นิยมใช้ในระบบ LAN มี 3 แบบ คือ
• แบบวงแหวน (Ring)
• แบบบัส (Bus)
• แบบดาว (Star)
11
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
ออกแบบมาเพื่อให้แต่ละเครื่ องเชื่อมต่อกับเครื่ องที่อยู่
ข้างเคียง
ลักษณะจะเป็ นวงจรปิ ดรู ปวงแหวน
ข้อมูล (เรี ยกว่า Message) จะถูกส่ งไปในทิศทาง
เดียวกันเสมอ
12
13
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
เครื่ องแต่ละเครื่ องจะรับข้อมูลเข้ามา จะเก็บข้อมูลนั้น
ไว้ถา้ เป็ นของตัวเอง แต่ถา้ ไม่ใช่จะต้องส่ งต่อไปยัง
เครื่ องที่อยูล่ าดับถัดไป
เมื่อรับข้อมูลแล้ว เครื่ องที่เป็ น Receiver จะส่ ง
Acknowledgement ออกมาแทนที่ขอ้ มูลที่รับมา แล้ว
ส่ งไปให้เครื่ อง Sender เมื่อ Sender รับ ACK แล้ว
เครื่ องอื่นจึงจะสามารถส่ งข้อมูลได้
14
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
ระบบเครื อข่ายแบบวงแหวนใช้มาตรฐาน IEEE 802.5
เครื่ องในระบบเครื อข่ายมี 2 สถานะ คือ
• Active
• Inactive
15
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
เครื่ องที่ Active (Active Station) คือ เครื่ องที่กาลังใช้
งานตามปกติ สามารถรับส่ งข้อมูลได้
เครื่ องที่ Inactive (Inactive Station) คือ เครื่ องที่ไม่
สามารถทางานได้ตามปกติ หรื อไม่ได้เปิ ดใช้งาน จะ
ไม่สามารถรับส่ งข้อมูลได้
16
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
ระบบเครื อข่ายแบบวงแหวนที่นิยมใช้ คือ แบบ FDDI
(Fiber Distributed Data Interface)
ใช้ Fiber Optic ในการสร้างวงแหวน 2 วง ซ้อนกัน
ข้อมูลจะถูกส่ งผ่านสายทั้งสองวงซึ่ งจะมีทิศทางใน
การส่ งสัญญาณสวนทางกัน
กรณี ที่ขอ
้ มูลในวงหนึ่งวิง่ ไปไม่ถึงเครื่ องผูร้ ับ ข้อมูล
ในอีกวงก็จะไปถึงผูร้ ับได้
17
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
FDDI มักนาไปใช้ในเครื อข่ายสื่ อสารหลัก (Backbone
Network) เนื่องจากมีความเร็ วในการถ่ายทอดข้อมูล
สู งมาก และมีอตั ราการเกิดความผิดพลาดของข้อมูล
ต่ามาก
18
19
ระบบเครือข่ำยแบบบัส
(Bus Topology)
ใช้สายสื่ อสารหนึ่ งเส้นเป็ นแกนหรื อสายสื่ อสารหลัก
หรื อบัส เพื่อให้อุปกรณ์ทุกชนิดเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
ปลายสายทั้งสองข้างมี Terminator ติดตั้งอยู่ เพื่อ
ป้ องกันไม่ให้เกิดสัญญาณสะท้อนกลับ (Echo) ที่จะ
ย้อนกลับไปทาให้สญ
ั ญาณข้อมูลจริ งเสี ยหาย
ข้อมูลที่ส่งออกมาจากอุปกรณ์ตวั ใด จะถูกส่ งออกไป
ตลอดทัว่ สายทั้งเส้น
20
21
ระบบเครือข่ำยแบบบัส
(Bus Topology)
ได้รับความนิ ยมมาก เนื่ องจากเป็ นระบบที่มีราคาถูกและ
ติดตั้งง่าย
เครื่ อง Server สามารถเชื่อมเข้ากับจุดใดบนบัสก็ได้
แต่ถา้ สายสื่ อสารชารุ ดหรื อขาดออกจากกัน จะทาให้ระบบ
เครื อข่ายทั้งระบบหยุดทางาน
และถ้าเครื่ องใดเครื่ องหนึ่ งหยุดทางาน แต่ NIC ยังทางาน
ได้อยูร่ ะบบเครื อข่ายก็ยงั สามารถทางานต่อไปได้
22
ระบบเครือข่ำยแบบบัส
(Bus Topology)
ั มากเป็ นระบบอีเทอร์เนต
ระบบบัสที่นามาใช้กน
(Ethernet)
ใช้มาตรฐาน IEEE 802.3 และ 802.4
23
ระบบเครือข่ำยแบบดำว
(Star Topology)
ประกอบด้วยอุปกรณ์สื่อสารศูนย์กลาง เรี ยก Hub
อุปกรณ์ที่เหลือทุกตัวจะเชื่อมต่อเข้ากับ Hub
ข้อมูลจากเครื่ องผูส
้ ่ งจะส่ งมาที่ Hub ก่อนแล้วจึงส่ งไป
ยังเครื่ องผูร้ ับโดยตรง
24
25
ระบบเครือข่ำยแบบดำว
(Star Topology)
การปรับเปลี่ยนระบบทาได้ง่าย เนื่ องจากสายสื่ อสาร
แต่ละเส้นจะมีอุปกรณ์เชื่อมต่อเพียงชิ้นเดียว
การเพิ่มเติมอุปกรณ์หรื อนาอุปกรณ์ออกจากระบบจะ
ไม่มีผลกระทบกับอุปกรณ์ตวั อื่น
จุดอ่อน ถ้า Hub เกิดปั ญหา จะทาให้ระบบเครื อข่าย
ล่มทั้งระบบ
26
ร ูปแบบกำรเชื่อมต่อ (Topology)
27
LAN Protocol
Ethernet
Token Parsing
• Token Ring
• Token Bus
Apple Talk
28
Ethernet
ใช้ในการเชื่อมต่อแบบ Bus
ใช้หวั ต่อชนิ ด T-Connector เพื่อเชื่อมต่อกับสาย
Coaxial (กรณี ที่ใช้สาย Twisted Pair จะใช้ 10BaseT
Connector)
ปลายสายทั้งสองข้างต้องมี Terminator
29
Ethernet
สาย Coaxial ที่ใช้มี 2 แบบ
แบบเดิม มีขนาดใหญ่ เรี ยก Thick Ethernet เหมาะกับ
การเชื่อมต่ออุปกรณ์จานวนมาก มีระยะทางค่อนข้าง
ไกล
แบบใหม่ มีขนาดเล็ก เรี ยก Thin Ethernet มีราคาถูก
กว่า เดินสายสะดวกกว่า เหมาะกับการเชื่อมต่อ
อุปกรณ์ไม่มาก ระยะทางไม่ไกลนักข้อมูลมีปริ มาณ
น้อย
30
Ethernet
Ethernet 10 Mbps
Fast Ethernet 100 Mbps
Gigabit Ethernet 1000 Mbps
ใช้ CSMA/CD ควบคุมการรับ-ส่ งข้อมูล ซึ่ งเหมาะกับ
เครื อข่ายขนาดเล็กที่ขอ้ มูลไม่มาก ถ้ามากจะเกิด
Collision รุ นแรงมากขึ้น อัตราความสาเร็ จในการ
ถ่ายทอดข้อมูลจะลดลง
31
32
Token Parsing
ใช้ขอ
้ มูลพิเศษ เรี ยก Token ในการรับ-ส่ งข้อมูล
ณ เวลาหนึ่ งๆ จะมีผส
ู ้ ่ งข้อมูลได้เพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น
มี 2 แบบคือ
• Token Ring
• Token Bus
33
Token Ring
อุปกรณ์ในระบบจะเชื่อมต่อกันแบบ Ring
ในระบบหนึ่ งๆจะมี Token อยูเ่ พียงตัวเดียว
Token จะถูกส่ งออกไปในทิศทางเดียวเสมอ
ลาดับในการส่ ง Token จะถูกกาหนดไว้ล่วงหน้า
เมื่อไม่มีการส่ งข้อมูล Token จะอยูใ่ นสถานะอิสระ
เรี ยก Free Token
34
Token Ring
เมื่ออุปกรณ์หนึ่ งต้องการส่ งข้อมูล ต้องรอ Free Token
มาถึง
อุปกรณ์นาข้อมูลบรรจุใส่ Token
Token จะเปลี่ยนสถานะเป็ น Busy Token แล้วจึง
ส่ งกลับเข้าสู่ ระบบ
Token Ring ต้องใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อ เรี ยก
Multistation Access Unit (MAU)
35
36
Token Ring
เมื่อ Token ที่บรรจุขอ
้ มูลเดินทางมาถึงอุปกรณ์ตวั รับ
ข้อมูล มีทางเลือก 2 กรณี คือ
• กรณีส่งไปยังผูร้ ับคนเดียว (point-to-point) ผูร้ ับจะ
เก็บข้อมูลไว้ แล้วส่ ง Token กลับสู่ ระบบ
• กรณีส่งข้อมูลแบบกระจายข่าว (Broadcast) ผูร้ ับ
จะทาการสาเนาข้อมูลไว้ แล้วส่ งทั้ง Token และ
ข้อมูลกลับสู่ ระบบ แล้วส่ งต่อไปยังอุปกรณ์อื่นๆ
ในระบบ
37
Token Ring
เมื่อ Token เดินทางย้อนกลับมาถึงอุปกรณ์ผส
ู้ ่ ง (ครบ
หนึ่งรอบ) อุปกรณ์ผสู ้ ่ ง จะทาการดึงข้อมูลออก
จากนั้นจะเปลี่ยนสถานะเป็ น Free Token แล้วปล่อย
กลับสู่ ระบบ
38
Token Ring
ความเร็ วในการรับ-ส่ งข้อมูล 16 Mbps
Fast (High-speed) Token Ring ความเร็ ว 100 Mbps
ความเร็ วสู งกว่า Ethernet เพราะไม่เสี ยเวลาในการ
แก้ปัญหา Collision
ให้ความยุติธรรมในการส่ งข้อมูล มีโอกาสเท่าเทียม
กัน
เหมาะสาหรับเครื อข่ายขนาดใหญ่ มีผใู ้ ช้และอุปกรณ์
จานวนมาก
39
Token Bus
ใช้การเชื่อมต่อแบบ Bus
่ อง
อุปกรณ์แต่ละตัวจะต้องทราบหมายเลขที่อยูข
ตนเอง และอุปกรณ์ขา้ งเคียงทั้งสองข้าง
การรับ-ส่ งข้อมูลจะทางานแบบเรี ยงลาดับเหมือนใน
Token Ring
40
41
Token Bus
Token ที่ใช้ จะทางานเหมือนใน Token Ring
ผูส
้ ่ งจะต้องทาการจับ Free Token ไว้ แล้วแนบข้อมูล
จากนั้นจึงส่ งออกไป
เมื่อผูร้ ับรับข้อมูลไปแล้ว จะส่ ง Acknowledgement
กลับไปยังผูส้ ่ ง
42
Token Bus
ผูส
้ ่ งเมื่อได้รับ Ack กลับมา จะทาการเปลี่ยนสถานะ
Token เป็ น Free Token แล้วปล่อยกลับสู่ ระบบ
อุปกรณ์แต่ละตัวจะได้รับการกาหนดระยะเวลาในการ
ถือครอง Token ในแต่ละครั้ง ซึ่ งเป็ นเวลาที่คงที่เสมอ
จึงไม่มีอุปกรณ์ใดถือ Token ไว้ตลอดเวลา
43
Token Bus
Token Bus ที่นิยมใช้มากที่สุดคือ Attached Resource
Computer Network (ARCNET)
ความเร็ วในการรับ-ส่ งข้อมูล 2.5 – 20 Mbps
44
Apple Network
ั PC ในตระกูล Macintosh
ใช้กบ
ประกอบด้วย
• AppleTalk
• AppleShare IP
45
AppleTalk
ใช้ Protocol แบบ CSMA/CA (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Avoidance) ในการ
รับ-ส่ งข้อมูล
ผูส
้ ่ งจะสร้าง packet ข้อมูลพิเศษส่ งออกไปก่อน เพื่อ
เป็ นการบอกอุปกรณ์อื่นๆ ว่ามีผทู ้ ี่กาลังจะส่ งข้อมูล
อุปกรณ์อื่นๆ ที่ได้รับ packet ข้อมูลนี้ จะต้องหยุดรอ
Collision จะเกิดเฉพาะ packet สัญญาณเตือนเท่านั้น
46
AppleTalk
ความเร็ วค่อนข้างต่า
230,000 bps หรื อ 0.23 Mbps
จากัดจานวนเครื่ อง ไม่เกิน32 เครื่ อง
47
AppleShare IP
ใช้งานกับเครื่ อง Macintosh รุ่ นใหม่ เช่น iMac,
iBook, Power Mac, Power Book
รองรับอุปกรณ์ได้มากถึง 500 เครื่ อง
อานวยความสะดวกในการเชื่อมต่อเครื่ อง Macintosh
เข้ากับเครื่ อง IBM/PC Compatible
48
ชนิดของระบบ LAN
แบ่งออกตามวิธีการที่เครื่ องผูใ้ ช้สื่อสารระหว่างกัน
ได้แก่
• PBX (Private Branch Exchange)
• Peer-to-Peer
• Server-Based
49
PBX (Private Branch Exchange)
ใช้ในการสลับสายสัญญาณอัตโนมัติในระบบ
เครื อข่ายโทรศัพท์ยอ่ ยในองค์กร และเชื่อมต่อ
สายโทรศัพท์จากภายนอกองค์กร
เมื่อมีการนาระบบคอมพิวเตอร์ มาใช้ และเชื่อมต่อกับ
PBX ตัว PBX จะเปลี่ยนมาทาหน้าที่ในการส่ งข้อมูล
ในระบบคอมพิวเตอร์แทนการส่ งสัญญาณโทรศัพท์
50
51
PBX (Private Branch Exchange)
ใช้การเชื่อมต่อในแบบดาว โดยมี PBX เป็ นศูนย์กลาง
PBX ที่นามาใช้ตอ
้ งสามารถจัดการกับข้อมูลดิจิตอล
ได้ ซึ่งมักจะเป็ นเครื่ องคอมพิวเตอร์ที่ทาหน้าที่สลับ
สัญญาณ หรื อ Switch
่ ี่เครื่ อง PBX เหมือนกับในระบบดาว
จุดด้อย อยูท
จุดเด่น สามารถใช้สายสัญญาณโทรศัพท์ที่ติดตั้งไว้
แล้วได้ทนั ที
52
Peer-to-Peer
ติดตั้งใช้งานและบารุ งรักษาง่าย
นิ ยมนามาใช้ในองค์กรขนาดเล็กทัว่ ไป
เครื่ องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ทุกชนิ ดในระบบมี
ความเท่าเทียมกัน ไม่มีเครื่ องใดทาหน้าที่เป็ นผู้
ควบคุมระบบ
แต่ละเครื่ องมีสิทธิ์ ในการเลือกติดต่อกับเครื่ องใดๆ ก็
ได้ในเวลาเดียวกัน
53
Peer-to-Peer
ั
แต่ละเครื่ องมีสิทธิ์ เต็มที่ในการกาหนดสิ ทธิ์ ผูใ้ ช้ให้กบ
เครื่ องอื่นที่ตอ้ งการติดต่อด้วย
วัตถุประสงค์เพื่อให้ทุกเครื่ องสามารถแลกเปลี่ยน
ข้อมูลระหว่างกัน และใช้อุปกรณ์ร่วมกันได้
แต่ละเครื่ องสามารถทาหน้าที่เป็ น Server ได้
54
55
Peer-to-Peer
เหมาะสาหรับระบบเครื อข่ายขนาดเล็กที่มีจานวน
เครื่ องและอุปกรณ์ไม่มาก
ใช้การเชื่อมต่อแบบบัส
ใช้โพรโตคอล CSMA/CD (Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detection)
56
Peer-to-Peer
ข้อจากัด จานวนอุปกรณ์ในระบบ และการใช้งาน
อุปกรณ์หรื อโปรแกรมประยุกต์ในเครื่ องอื่นจะกระทา
ได้กต็ ่อเมื่อผูใ้ ช้เครื่ องนั้นไม่ใช้งานอุปกรณ์หรื อ
โปรแกรมนั้นๆ
57
Server-Based
ระบบเครื อข่ายขนาดใหญ่นิยมใช้แบบ Server-Based
จะมีเครื่ องคอมพิวเตอร์ ประสิ ทธิ ภาพสู งเครื่ องหนึ่ ง
หรื อหลายเครื่ องทาหน้าที่เก็บ Software ต่างๆ ไว้เป็ น
ส่ วนกลางและอนุญาตให้เครื่ องอื่นๆเข้ามาใช้บริ การ
ต่างๆ เช่น File Server, Web Server เป็ นต้น
58
59
Server-Based
ช่วยแก้ปัญหากรณี ที่มีเครื่ องใช้งานในระบบมาก ไม่
จาเป็ นต้องติดตั้งโปรแกรมไว้ทุกเครื่ อง ติดตั้งไว้ที่ Sever
ตัวเดียวพอ โดยโปรแกรมที่ใช้ตอ้ งเป็ นโปรแกรม
ประเภท Application Server
สามารถจัดเก็บแฟ้ มข้อมูลไว้ในส่ วนกลาง แบ่งประเภท
ตามลักษณะการใช้งาน และกาหนดสิ ทธิ์ ในการใช้งาน
นอกจากนี้ ยงั ช่วยให้ผใู ้ ช้ได้รับข้อมูลที่ทน
ั สมัยอยูเ่ สมอ
60
Server-Based
องค์กรขนาดใหญ่ที่มี Server เป็ นจานวนมาก การ
ค้นหาข้อมูลหรื อ Software จะทาได้ยากขึ้น จึงมีการ
พัฒนาระบบเก็บข้อมูลบนระบบเครื อข่าย ที่เรี ยกว่า
SAN (Storage Area Network) ขึ้นมาซึ่ ง Server ใน
ระบบจะทาการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน ทาให้
การจัดเก็บข้อมูลและการค้นหามีประสิ ทธิ ภาพมาก
ขึ้น
61
Server-Based
Database Server ทาหน้าที่จด
ั เก็บ Software ระบบ
จัดการฐานข้อมูลและข้อมูลต่างๆ ที่มี ซึ่ งจะคอย
ให้บริ การเกี่ยวกับการจัดเก็บ บริ หารจัดการ ควบคุม
การใช้งาน รักษาความปลอดภัย และอานวยความ
สะดวก เกี่ยวกับข้อมูลเหล่านั้น
62