Transcript phase_all

เทคโนโลยีการสือ่ สารข้อมูล
ง 32241
ชั้นมัธยมศึกษาปี ที่ 5
1
เนือ้ หา...
1. ความรู้เบือ้ งต้ นเกีย่ วกับการสื่อสารข้ อมูล
2. ระบบเครือข่ ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network)
3. มาตรฐานของระบบเครือข่ ายเฉพาะที่ (LAN)
2
เทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีประโยชน์ อย่างไร ?
Q. ลองจินตนาการดูว่า ถ้านักเรียนกาลังทารายงานด้วยคอมพิวเตอร์อยู่ที่บา้ น แล้ว
ต้องการข้อมูลส่วนอื่นๆ ที่เพื่อนรับผิดชอบ ถ้าไม่มีเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะเป็ น
อย่างไร ?
Ans นักเรียนคงต้องโทรศัพท์บอกเพื่อนให้เอาส่วนที่เหลือมาให้ หรือพิมพ์มาคนละส่วน
ซึ่งไม่ร้วู ่าจะปะติดปะต่อกันพอดีหรือไม่
ต้องขอบคุณวิวฒั นาการทางเทคโนโลยีที่ทาเกิดเครื อข่ายคอมพิวเตอร์ข้ ึน
ความรูเ้ บื้ องต้นเกีย่ วกับการ
สือ่ สารข้อมูล
4
องค์ประกอบพื้ นฐานในการสือ่ สารข้อมูล
1. ผ้ ูส่งหรื ออุปกรณ์ ส่งข้ อมูล (Sender)
2. ผ้ ูรับหรื ออุปกรณ์ รับข้ อมูล (Receiver)
3. ข่ าวสาร (Message)
4. สื่อกลางหรื อตัวกลางในการนาส่ ง
ข้ อมูล (Medium)
5. โปรโตคอล (Protocol)
5
องค์ประกอบพื้ นฐานในการ
สือ่ สารข้อมูล
6
องค์ประกอบของการสื่อสาร
เราหิวข้าว !?#%
สาร
สื่อ=ภาษา
ผูส้ ่งสาร
ผูร้ บั สาร
สาร = จดหมาย
ผูส้ ่งสาร
สื่อ
ผูร้ บั สาร#1
ผูร้ บั สาร#3
ผูร้ บั สาร#2
การสือ่ สารข้อมูลทางคอมพิวเตอร์
หมายถึง การโอนถ่ายข้อมูลหรือการ
แลกเปลีย่ นข้อมูลระหว่างผูส้ ่งต้นทางกับผูร้ บั
ปลายทาง ทั้งข้อมูลประเภทข้อความ รูปภาพ
เสียง หรือข้อมูลสือ่ ผสม โดยผูส้ ่งต้นทางส่ง
ข้อมูล ผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือ
คอมพิวเตอร์ไปยังคอมพิวเตอร์ปลายทาง
9
ชนิดของการสือ่ สาร
1. การสือ่ สารข้อมูลทิศทางเดียว
(Simplex Transmission)
10
รูปแบบของการสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารทิศทางเดียว (Simplex Communication)
เป็ นการสือ่ สารทีผ่ สู้ ง่ สารทาหน้าทีส่ ่งสาร และผูร้ บั
สารทาหน้าทีร่ บั สารเพียงอย่างเดียว ไม่สามารถ
เปลีย่ นแปลงหน้าทีข่ องผูร้ บั สาร และผูส้ ง่ สารได้เลย เช่น
วิทยุ โทรทัศน์ โทรเลข เพจเจอร์ เป็ นต้น ฯลฯ
2. การสือ่ สารข้อมูลสองทิศทางสลับกัน
(Half Duplex Transmission)
12
การสื่อสารสองทิศทางสลับกัน
(Half – Duplex Communication)
เป็ นการสือ่ สารทีผ่ รู้ บั สาร และผูส้ ง่ สารสามารถ
สลับหน้าทีก่ นั ได้ แต่ตอ้ งผลัดกันรับ – ส่งข้อมูล เช่น
ระบบวิทยุสอ่ื สาร เป็ นต้น
3. การสือ่ สารข้อมูลสองทิศทางพร้อมกัน
(Full Duplex Transmission)
14
การสื่อสารสองทิศทาง (Full – Duplex Communication)
เป็ นการสือ่ สารทีผ่ สู้ อ่ื สาร สามารถเป็ นได้ทงั ้ ผูส้ ง่ สาร
และผูร้ บั สาร พร้อมๆ กันได้อย่างอิสระ เช่น ระบบโทรศัพท์
การพูดคุยปกติ เป็ นต้น
ประเภทของสัญญาณ
มี 2 ลักษณะ คือ....
1. สั ญญาณแบบดิจิทัล (Digitals signal)
2. สั ญญาณอนาลอก (Analog Signal)
16
1. สั ญญาณแบบดิจิทัล
(Digitals signal)
17
คือ สั ญญาณทีไ่ มต
่ อเนื
่ ่อง โดย
รูปแบบของสั ญญาณมีความเปลีย
่ นแปลง
ทีไ่ มปะติ
ดปะตอกั
่
่ น อัตราการส่งข้อมูลมี
หน่วยเป็ น bps หรือ Bit Per Second
18
2. สั ญญาณแบบแอนาลอก
(Analog signal)
19
คือ เป็ นสั ญญาณแบบตอเนื
่ ล
ี ก
ั ษณะเป็ น
่ ่อง ทีม
คลืน
่ ไซน(Sine
Wave) โดยหน่วยวัดสั ญญาณแบบนี้
์
คือ เฮิรตซ(Hertz)
โดยมีลก
ั ษณะสมบัต ิ 2 ประการ
์
คือ ความถีข
่ องคลืน
่ (Frequency) คือ จานวนครัง้
ทีค
่ ลืน
่ ทวนซา้ ระหวางช
่ าหนด หมายถึง
่
่ วงเวลาทีก
จานวนครัง้ ทีค
่ ลืน
่ จะเสร็จสิ้ นหนึ่งรอบในหนึ่งวินาที
ความถีท
่ ถ
ี่ ก
ู เพิม
่ ขึน
้ จะถูกแทนดวย
1 ช่วงกว้างของ
้
คลืน
่ (Ampitude) คือ ความสูงของคลืน
่ ภายใน
คาบเวลาทีก
่ าหนด ความกวาง
หมายถึง ความดัง
้
ของสั ญญาณเสี ยง โดยกาหนดให้เสี ยงทีด
่ งั เพิม
่ ขึน
้
ถูกแทนดวย
1
้
20
สือ่ กลางการสือ่ สาร
(Transmission media)
มี 2 ลักษณะ คือ....
1. สือ่ กลางแบบมีสาย (Guide media)
2. สือ่ กลางแบบไร้สาย (Unguided media)
21
1. สือ่ กลางแบบมีสาย
(Guide media)
1.1 Twisted Pair (สายคู่ตีเกลียว)
- UTP (Unshielded Twisted Pair)
- STP (Shield Twisted Pair)
22
UTP (Unshielded Twisted Pair)
23
• คู่สายในสายคู่ตีเกลียวไม่หมุ้ ฉนวนคล้าย
สายโทรศัพท์ มีหลายเส้น ตลอดทั้งสาย
นั้นจะถูกหุม้ ด้วยพลาสติก (Plastic Cover)
ซึ่งการตีเกลียวลักษณะนี้ จะช่วยให้ มี
คุณสมบัติในการป้องกันสัญญาณรบกวน
จากอุปกรณ์ไฟฟ้ าอื่นๆ
24
STP (Shield Twisted Pair)
25
• เป็ นสายคู่ลกั ษณะคล้ายกันกับสาย UTP
แต่มีฉนวนป้องกันสัญญาณรบกวน มี
คุณสมบัติเป็ นเกราะในการป้องกัน
สัญญาณรบกวนต่างๆ ภาษาเทคนิคเรียก
เกราะนี้ ว่า ชิลด์ (Shield) ใช้ในกรณีที่
เชื่อมต่อเป็ นระยะทางไกลเกินกว่า
ระยะทางทีจ่ ะใช้สาย UTP
26
1.2 สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
27
ลักษณะแกนกลางของสายโคแอกเชียลเป็ น
ทองแดงแล้ วห้ ุมด้ วยพลาสติก ชั้นนอกห้ ุมด้ วย
โลหะหรือฟอยล์ ที่ถกั เป็ นร่ างแหเพือ่ ป้ องกัน
สั ญญาณรบกวน มีท้งั แบบหนา (thick) และ
แบบบาง (thin) ปัจจุบันมีการใช้ น้อยลง เพราะ
ถูกแทนทีด่ ้ วยสาย UTP ทีม่ รี าคาถูกกว่ า และ
สามารถติดตั้งได้ ง่ายกว่ า
28
1.3 ใยแก้วนาแสง (Fiber-Optic)
29
ลักษณะใยแก้ วนาแสงจะส่ งสั ญญาณแสงวิง่
ผ่ านท่ อแก้ ว หรือท่ อพลาสติกเล็ก ๆ ซึ่งท่ อแก้ ว
นีจ้ ะถูกห้ ุมด้ วยเจล หรือพลาสติก เพือ่ ป้ องกัน
ความเสี ยหาย และการสูญเสี ยของสั ญญาณ มี
ข้ อดีตรงที่ส่งสั ญญาณได้ ระยะทางไกลโดยไม่ มี
สั ญญาณรบกวน
30
2. สือ่ กลางแบบไร้สาย
(Unguided media)
31
แสงอินฟราเรด จะใช้ในการสื่ อสารระยะทางใกล้ๆ เช่น การ
ใช้แสงอินฟราเรดจากเครื่ องรี โมทคอนโทรลไปยังเครื่ องรับ
วิทยุและโทรทัศน์ การส่ งข้อมูลจากโทรศัพท์มือถือไปยังมือ
ถือด้วยกันเอง แสงอินฟราเรดไม่สามารถทะลุ ผ่านวัตถุทึบ
แสงได้ ดังนั้นไมสามารถส่ งข้อมูลในระยะทางไกลได้
สั ญญาณวิทยุ มีความถี่ต่างๆกัน สามารถส่ งไปได้ในระยะ
ทางไกลๆ หรื อในสถานที่ที่ไม่สามารถใช้สายส่ งได้ แต่
เนื่องจากใช้อากาศเป็ นตัวกลางในการสื่ อสาร ดังนั้นเมื่อ
สภาพอากาศไม่ดี จึงมีผลต่อสัญญาณวิทยุที่ทาการส่ งออกไป
ไมโครเวฟ สั ญญาณไมโครเวฟเป็ นคลืน่ วิทยุเดินทางเป็ นเส้ นตรง
อุปกรณ์ ทใี่ ช้ ในการรับ – ส่ ง คือ จานสั ญญาณไมโครเวฟซึ่งมักจะ
ต้ องติดตั้งในทีส่ ู ง และมักจะให้ อยู่ห่างกัน ประมาณ 25 – 30 ไมล์
ข้ อดีของการส่ งสั ญญาณด้ วยระบบ ไมโครเวฟ ก็คอื สามารถส่ ง
สั ญญาณด้ วยความถีก่ ว้ าง และการรบกวนจากภายนอกจะน้ อยมาก
จนแทบไม่ มเี ลย แต่ ถ้าระหว่ างจานสั ญญาณไมโครเวฟมีสิ่งกีดขวาง
ก็จะทาให้ การส่ งสั ญญาณไม่ ดี หรืออาจส่ งสั ญญาณไม่ ได้ การส่ ง
สั ญญาณโดยใช้ ระบบไมโครเวฟนีจ้ ะใช้ ในกรณีทไี่ ม่ สามารถจะ
ติดตั้งสาย เคเบิลได้ เช่ น อยู่ในเขตป่ าเขา
35
ระบบดาวเทียม ในระบบการสื่ อสารดาวเทียมจะมี
องค์ ประกอบหลัก 3 ส่ วน คือ ดาวเทียมอยู่ในอวกาศ , ระบบ
ควบคุมและสั่ งการ และสถานีดาวเทียมภาคพืน้ ดิน
ดาวเทียม ดาวเทียมมีส่วนประกอบที่สาคัญ
คือ ระบบควบคุมตาแหน่ งและวงโคจร , ระบบ
ตรวจจับและสั่ งการดาวเทียม
37
สถานีภาคพืน้ ดิน ( Earth Station) ประกอบด้ วยส่ วน
หลักๆ คือระบบจานรับสั ญญาณ , ระบบการส่ ง , ระบบการรับ
และอุปกรณ์ ช่องสั ญญาณ
ระดับวงโคจรของดาวเทียม
• วงโคจรต่าของโลก (Low Earth Orbit "LEO")
คือระยะสู งจากพืน้ โลกไม่ เกิน 2,000 กม. ใช้ ในการสั งเกตการณ์
สารวจสภาวะแวดล้ อม, ถ่ ายภาพ
39
ระดับวงโคจรของดาวเทียม
• วงโคจรระยะปานกลาง
(Medium Earth Orbit "MEO") อยู่ทรี่ ะยะความสู ง
ตั้งแต่ 10,000 กม. ขึน้ ไป ส่ วนใหญ่ ใช้ ในด้ านอุตุนิยมวิทยา และสามารถ
ใช้ ในการติดต่ อสื่ อสารเฉพาะพืน้ ที่ได้
40
ระดับวงโคจรของดาวเทียม
• วงโคจรประจาที่ (Geostationary Earth
Orbit "GEO") เป็ นดาวเทียมเพือ่ การสื่ อสารเป็ นส่ วน
ใหญ่ อยู่สูงจากพืน้ โลก 35,786 กม. วงโคจรพิเศษนีเ้ รียกว่ า
“วงโคจรค้ างฟ้ า”
41
42
Wi-Fi หรื อ Wireless ?
43
• Wi-Fi หรือ Wireless หมายถึง เครือข่ ายไร้ สาย
ใช้ กบั ระบบเครือข่ าย เป็ นเทคโนโลยีที่ช่วยให้ การ
ติดต่ อสื่ อสารระหว่ างเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง
หรือกลุ่มของเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถสื่ อสารกันได้
44
• Wifi และ Wireless ไม่ ใช้ สายสั ญญาณในการเชื่อมต่ อ
แต่ จะใช้ คลืน่ วิทยุเป็ นช่ องทางการสื่ อสารแทนการรับส่ งข้ อมูล
ระหว่ างกัน โดยใช้ การสื่ อสารผ่ านอากาศ ทาให้ ไม่ ต้องเดิน
สายสั ญญาณ และติดตั้งใช้ งานได้ สะดวกขึน้
45
อุปกรณ์ สาหรับการสื่ อสาร
1. เครื่องเทอร์ มินอล (Terminal)
2. โมเด็ม (Modem)
3. เครื่องทวนสั ญญาณ (Repeater)
4. เครื่องขยายสั ญญาณ (Amplifier)
46
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
(Computer Network)
47
ประโยชน์ การเชื่อมต่ อคอมพิวเตอร์
• การใช้ทรัพยากร (Resource) ร่ วมกัน คือ สามารถใช้อุปกรณ์ที่มีราคา
สูงร่ วมกันได้ ทาให้ประหยัดค่าใช้จ่ายฮาร์ดแวร์ (Hard ware) ลงไป
ได้มากเนื่องจากไม่ตอ้ งมีอุปกรณ์เหล่านี้ในทุก ๆ จุด
• การใช้ไฟล์ร่วมกัน เป็ นการเข้าถึงข้อมูลและแบ่งปันข้อมูลของเครื่ อง
คอมพิวเตอร์ตวั ใดก็ได้ที่เชื่อมต่อกัน โดยไม่ตอ้ งใช้แผ่นดิสก์หรื อ
อุปกรณ์เก็บข้อมูลแบบอื่นช่วยในการโอนย้ายข้อมูล เช่น การถ่ายโอน
ข้อมูลเป็ นต้น
48
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
(Computer Network)
1. ระบบเครือข่ายเฉพาะที่ (LAN)
2. ระบบเครือข่ ายระหว่ างเมือง (MAN)
3. ระบบเครือข่ ายระยะไกล (WAN)
4. เครือข่ าย INTERNET
49
ประเภทของระบบเครือข่าย
1. ระบบเครือข่ายเฉพาะที่ (LAN)
50
ประเภทของระบบเครือข่าย
2. ระบบเครือข่ายระหว่างเมือง(MAN)
51
ประเภทของระบบเครือข่าย
3. ระบบเครือข่ายระยะไกล (WAN)
52
ประเภทของระบบเครือข่าย
4. เครือข่ าย INTERNET
53
รูปแบบการเชื่อมต่อของระบบ
เครือข่าย (Network topology)
1. การเชื่อมต่ อเครือข่ ายแบบดาว
54
รูปแบบการเชื่อมต่อของระบบ
เครือข่าย (Network topology)
2. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส
55
รูปแบบการเชื่อมต่อของระบบ
เครือข่าย (Network topology)
3. การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบวงแหวน
56
รูปแบบการเชื่อมต่อของระบบ
เครือข่าย (Network topology)
4. เครือข่ายแบบผสม
57
องค์ประกอบของ
ระบบเครือข่าย
1. อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ (Hard ware)
2. ซอฟต์แวร์ (Soft ware)
3. ตัวกลางนาข้อมูล(Media)
เทคโนโลยีสารสนเทศเพื่อชีวิต
58
อาจารย์อจั ฉรา สุ มงั เกษตร
1. อปุ กรณ์ Hard ware
1.1
1.2
1.3
1.4
NIC (Network Interface Card)
HUB
Bridge
Router
59
1.1 NIC (Network Interface Card)
60
1.2 HUB
61
1.3 Bridge
62
1.4 Router
63
2. Soft ware
ระบบปฏิบัติการของระบบเครือข่ าย
เรียกว่ า NOS เป็ นตัวติดต่ อระหว่ างสถานีผู้ใช้
กับ ไฟล์ เซิร์ฟเวอร์ เช่ น Novell’s NetWare
OS/2 LAN Server, Microsoft Windows NT
Server, Microsoft Windows NT 2000,
AppleShare, Unix, Linux เป็ นต้ น
64
3. ตัวกลางนาข้ อมูล
ตัวกลางที่ใช้ ในระบบเครือข่ าย สามารถ
เป็ นได้ หลายชนิด เช่ น สาย Coaxial, UTP
(Unshielded Twisted-Pairs), สายไฟเบอร์ อ๊อฟ
ติค หรืออาจเป็ นคลืน่ วิทยุทใี่ ช้ กบั Wireless
LAN
65
ข้ อจากัดของระบบเครือข่ าย
• การเรี ยกใช้ขอ้ มูลในไฟล์ผา่ นระบบเครื อข่ายนั้นจะมีความเร็ วที่ชา้ กว่าการเรี ยกใช้
ข้อมูลกับฮาร์ดดิสก์ในเครื่ องของตนเอง เนื่องจากข้อจากัดของสายสัญญาณและ
ระยะทางที่ใช้ในการส่ งข้อมูล
• การแบ่งทรัพยากรกันใช้น้ นั อาจไม่สามารถใช้ทรัพยากรนั้น ๆ ได้ทนั ทีทนั ใด
อาจจะต้องรอคิว เมื่อมีการเรี ยกใช้ทรัพยากรเดียวกันจากคอมพิวเตอร์ 2 เครื่ อง
เช่น การสัง่ พิมพ์
• การดูแลระบบความปลอดภัยของเครื อข่ายนั้นมีความยากกว่าการดูแลเครื่ อง
คอมพิวเตอร์ที่ทางานตัวเดียว เพราะจะมีโอกาสที่จะถูกผูอ้ ื่นแอบเข้ามาเอาข้อมูล
ได้จากหลาย ๆ ที่
66
มาตรฐานของระบบเครือข่ ายเฉพาะที่
(LAN)
67
มาตรฐานของระบบเครือข่ายเฉพาะที่
• อีเทอร์ เน็ต (Ethernet)
ความเร็ว เป็ นตัวบอกความเร็วสู งสุ ดทีร่ ะบบทา
ได้ ในกรณีทไี่ ม่ มอี ุปสรรคใดๆ มาทาให้ ความเร็ว
ลดลง โดยในระบบทางานจริงๆ ไม่ สามารถทาได้
ปัจจุบันมีทใี่ ช้ กนั คือ 10, 100, 1000 เมกะบิตต่ อ
วินาที
68
10Base-5
ความเร็ว
สายที่ใช้
วิธีส่งสัญญาณ
รูปความหมายของรหัสแต่ละตัว
69
• ฟาสต์ อเี ทอร์ เน็ต และ Gigabit Ethernet
ในปัจจุบันได้ รับการพัฒนาให้ มคี วามเร็วเพิม่ จาก 10
Mbps ขึน้ เป็ น 100 และ 1000 Mbps หรือกว่ านั้น
ซึ่งถูกมาใช้ กบั การส่ ง ข้ อมูลขนาดใหญ่ หรือภาพ
(Image) รวมทั้งข้ อมูลทีต่ ้ องรับส่ งให้ ได้ ตามเวลา
จริง (Real-time) เช่ น ภาพเคลือ่ นไหวและเสี ยง
70
• โทเคนริง (Token Ring)
เป็ นการต่อ LAN ในแบบวงแหวน (Ring) โดยมี
วิธีควบคุมการส่งข้อมูลแบบ Token-passing ที่
พัฒนาขึ้ นโดยบริษทั ไอบีเอ็ม มีความเร็ว 16 Mbps
จุดอ่อนของ Token-Ring คือ ถ้าสายเส้นใดเส้นหนึง่
ขาดวงแหวน จะไม่ครบวงและทางานไม่ได้
71
รู ปแสดง Token Ring
72
• FDDI (Fiber Distributed Data Interface)
เป็ นมาตรฐานการต่ อระบบเครือข่ ายโดยใช้ สาย
Fiber optic ซึ่งสามารถรับส่ งข้ อมูลได้ ที่ความเร็ว
สู งถึง 100 Mbps เท่ ากับ Fast Ethernet ต่ อเป็ นวง
แหวน และเหมาะที่จะใช้ เป็ น backbone ที่เชื่อมต่ อ
ระบบ LAN หลายๆวงเข้ าด้ วยกัน
73
รู ป แสดง FDDI
74
• เครือข่ าย LAN ไร้ สาย (Wireless LAN)
เครือข่ าย LAN ไร้ สาย คือ เครือข่ ายทีอ่ าศัย
คลืน่ วิทยุในการรับส่ งข้ อมูล เช่ น ทีบ่ ้ านอาจเล่ น
อินเทอร์ เน็ตผ่ านเครื่องเครื่องหนึ่งที่ทาหน้ าที่
เชื่อมต่ อผ่ านโมเด็มได้ จากทุกห้ องในบ้ าน หรือ
แม้ แต่ บริเวณหน้ าบ้ าน เนื่องจากคลืน่ วิทยุนีม้ ี
คุณสมบัตใิ นการทะลุทะลวงสิ่ งกีดขวางต่ างๆได้ ดี
75
รู ปแสดง Wireless LAN
76
คาถามท้ ายบท
1. องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่ อสารข้อมูลทางคอมพิวเตอร์
ประกอบด้วยอะไรบ้าง จงอธิบาย
2. ชนิดของการสื่ อสารมีกี่ประเภท อะไรบ้าง
3. สื่ อกลางในการสื่ อสารมีกี่ประเภท อะไรบ้าง แต่ละลักษณะมีขอ้ ดี
ข้อเสี ยอย่างไร
4. ประเภทของเครื อข่ายคอมพิวเตอร์มีกี่ประเภท อะไรบ้าง
5. รู ปแบบของการเชื่อมต่อของระบบเครื อข่ายมีกี่ประเภท จงอธิบาย
6. องค์ประกอบของระบบเครื อข่ายมีอะไรบ้าง จงอธิบาย
77