Transcript การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ชัน้ มัธยมศึกษาปี ที่ 2 ปี การศึกษา 2555
การสื่อสารข้อมูลและเครือข่าย
 การสื่อสารข้อมูล (data communication)คือ การรับ ส่ง โอน ย้ายหรือ
แลกเปลี่ยนข้อมูลและสารสนเทศระหว่างอุปกรณ์สื่อสารต่างๆผ่านสื่อนาข้อมูล
 เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) คือ การนาเครื่องคอมพิวเตอร์
ตัง้ แต่ 2 เครื่องขึน้ ไปมาใช้ในการสื่อสารข้อมูล
องค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูล
 ผูส้ ่งข้อมูล (sender) คือ สิ่งที่ทาหน้ าที่ส่งข้อมูลไปยังจุดหมายที่ต้องการ
 ผูร้ บั ข้อมูล (receiver) คือ สิ่งที่ทาหน้ าที่รบั ข้อมูลที่ถกู ส่งมาให้
 ข้อมูล (data) คือ ข้อมูลที่ผสู้ ่งข้อมูลส่งไปยังผูร้ บั ข้อมูล ข้อมูลอาจอยู่ในรูปของ
ข้อความ เสียง ภาพเคลื่อนไหว และอื่นๆ
 สื่อนาข้อมูล (medium) คือ สิ่งที่ทาหน้ าที่เป็ นตัวกลางในการถ่ายข้อมูลจากผู้
ส่งไปยังผูร้ บั เช่น สายเคเบิล สายใยแก้วนาแสง อากาศ
 โปรโตคอล (protocol) คือกฎหรือวิธีที่ถกู กาหนดขึน
้ เพื่อการสื่อสารข้อมูล
การใช้เทคโนโลยีการสื่อสาร
 ไปรษณี ยอ์ ิ เล็กทรอนิกส์ Electronic Mail :E-Mail
 โทรสาร Facsimile หรือ Fax
 วอยซ์เมล์ Voice Mail
 การประชุมทางไกลอิเล็กทรอนิกส์ Video Conferencing
 การระบุตาแหน่ งด้วยดาวเทียม Global Positioning Systems : GPSS
 กรุป๊ แวร์ Groupware
 การโอนเงินทางอิเล็กทรอนิกส์ Electronic Fund Transfer : EFT
 การแลกเปลี่ยนข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ Electronic Data Interchange : EDI
 การระบุลกั ษณะของวัตถุด้วยคลื่นความถี่วิทยุ RFID
การประยุกต์ใช้การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์
 E-mail
 การส่งข้อมูลในรูปจดหมายอิเล็กทรอนิกส์
 Voice mail
 เป็ นการส่งข้อมูลในรูปแบบของเสียงผ่านอุปกรณ์ อิเลคทรอนิกส์หรือเครื่อง
คอมพิวเตอร์ โดยเสียงจะถูกส่งผ่านสื่อและนาไปเก็บไว้ในอุปกรณ์ บนั ทึกเสียง
จนกว่าจะเปิดฟัง
 Facsimile หรือ FAX
 เป็ นการส่งข้อความที่เป็ นหน้ ากระดาษไปยังเครื่องโทรสาร ซึ่งสามารถใช้เครื่อง
คอมพิวเตอร์ในการส่งข้อมูลได้เช่นเดียวกับเครื่องโทรสาร
 Video conferencing
 เป็ นการส่งภาพและเสียงจากฝ่ ายหนึ่ งไปยังอีกฝ่ ายหนึ่ ง โดยจะต้องมีอป
ุ กรณ์
บันทึกภาพและอุปกรณ์บนั ทึกเสียง
การประยุกต์ ใช้ การสื่ อสารข้ อมูลและเครือข่ ายคอมพิวเตอร์
 Global positioning system (GPS)
 ใช้ ในการวิเคราะห์ และระบุตาแหน่ งของคน สั ตว์ สิ่ งของทีเ่ ป็ นเป้ าหมายของระบบโดยใช้
ดาวเทียม มีการนาไปใช้ ในระบบการเดินเรือและเครื่องบิน
 Electronic data interchange (EDI)
 ระบบแลกเปลีย่ นข้ อมูลเชิงอิเล็กทรอนิกส์ ระหว่ างองค์ การ โดยใช้ แบบฟอร์ มเอกสาร
อิเล็กทรอนิกส์ ทมี่ รี ูปแบบมาตรฐาน ทาให้ การไหลเวียนของเอกสารระหว่ างผู้ผลิตและลูกค้ า
เป็ นไปด้ วยความสะดวกรวดเร็ว และลดความซ้าซ้ อนและความผิดพลาดในการบันทึกข้ อมูล
ชนิดของสัญญาณ
 Analog signal
Wavelen
gth ()
or period
 เป็ นสั ญญาณต่ อเนื่อง ลักษณะของคลืน่
ไซน์ sine wave ตัวอย่ างการส่ งข้ อมูลที่
เป็ น analog คือการส่ งข้ อมูลผ่ านระบบ
โทรศัพท์
 Hertz คือหน่ วยวัดความถี่ของสั ญญาณ
โดยนับความถี่ที่เกิดขึน้ ใน 1 วินาที เช่ น 1
วินาทีมีการเปลีย่ นแปลงของระดับ
สั ญญาณ 60 รอบแสดงว่ ามีความถี่ 60 Hz
Amplitud
e (a)
Phase
differenc
e ()
ชนิดของสัญญาณ
 Digital
 สัญญาณไม่ต่อเนื่ อง ข้อมูลใน
เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็ นเลขฐาน 2
จะถูกแทนด้วยสัญญาณ digital คือ
เป็ น 0 และ 1 โดยการแทนข้อมูล
สัญญาณแบบ Unipolar จะแทน 0
ด้วยสัญญาณไฟฟ้ าที่เป็ นกลาง และ
1 ด้วยสัญญาณไฟฟ้ าที่เป็ นบวก
 Bit rate เป็ นอัตราความเร็วในการ
ส่งข้อมูล โดยนับจานวน bit ที่ส่งได้
ในช่วง 1 วินาที เช่น ส่งข้อมูลได้
14,400 bps (bit per seconds)
1 Mbps
1 second
2 Mbps
1 second
Modem
 ทำหน้ำทีแ่ ปลงสัญญำณ digital เป็ น analog (modulation)
 และแปลงจำก analog เป็ น digital (demodulation)
 ควำมเร็วของโมเด็มคือ 56 kbps ( 56 kilo bit/second)
ประเภทของโมเด็ม
 โมเด็มภายนอก External modem
 เป็ นโมเด็มภายนอกที่แยกออกมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์ และเชื่อมต่อกับ
เครื่องคอมพิวเตอร์ด้วย serial port ด้วยสายโทรศัพท์ข้อดี คือเคลื่อนย้ายได้ง่าย
 โมเด็มภายใน Internal modem
 เป็ นการ์ดที่ใช้เสียบกับแผงวงจรหลักของเครื่อง ซึ่งจะช่วยประหยัดพืน
้ ที่ในการใช้
งานและราคาถูกกว่า external model
 โมเด็มไร้สาย
 คล้ายกับโมเด็มภายนอก แต่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์โดยไม่ใช้สายทางคลื่น
แม่เหล็กไฟฟ้ า
วิธีการสื่อสารข้อมูล
 แบบอนุกรม
 ส่งข้อมูลครัง้ ละ 1 bit ส่งข้อมูลได้ชำ้
 รำคำถูก ใช้ในกำรสือ่ สำรระหว่ำง
โทรศัพท์
0
0
0
1
1
1
1
1
1
ผูส้ ่ ง
 แบบขนาน
 ส่งข้อมูลครัง้ ละหลำย bit ขนำนกันไป
ทำให้เร็วกว่ำแบบอนุกรม
 ใช้ในกำรส่งข้อมูลระหว่ำงคอมพิวเตอร์
0
0 1 1 0 0 0 1 0
0
ผูร้ ับ
ผูส้ ่ ง
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
ผูร้ ับ
รูปแบบการสื่อสาร( Mode of data transmission)
 Asynchronous
 ไม่มจี งั หวะกำรส่งข้อมูล แต่จะมีชอ่ งว่ำงในกำรส่ง (gap) และสัญญำณบอกจุดเริม่ ต้น
(start bit)และจุดสิน้ สุดของข้อมูล (stop bit)
 เช่น กำรส่งข้อมูลของแป้นพิมพ์ และโมเด็ม
่ ข้อมูล
ทิศทางการสง
ิ้ สุด
บิตสน
ข้อมูล
บิตเริม
่ ต้น
1 11111011 0
0
่ง
ผู1ส้ 11111011
1 11111011 0
1 11111011 0
่ งว่าง (gaps)
ชอ
ผูร้ ับ
1 11111011 0
รูปแบบการสื่อสาร
( Mode of data transmission)
 Synchronous
 มีกำรให้จงั หวะ โดยใช้สญ
ั ญำณนำฬิกำเป็ นตัวบอกจังหวะ
 นิยมใช้กบั กำรส่งข้อมูลทีม่ กี ำรส่งข้อมูลปริมำณมำกๆ ด้วยควำมเร็วสูง
ทิศทางการสง่ ข ้อมูล
ผูส้ ่ ง10100011 11111011 11110110 11111011 11111011 11111011ผูร้ ับ
ทิศทางการส่งข้อมูล
 Simplex transmission
 ส่งข้อมูลเพียงอย่ำงเดียว เช่น กำรฟงั วิทยุจำกสถำนีวทิ ยุ กำรส่งสัญญำณของสถำนีไปยัง
เครือ่ งรับโทรทัศน์
 Half duplex transmission
 แต่ละฝำ่ ยสำมำรถเป็ นผูร้ บั และผูส้ ง่ ได้ แต่ตอ้ งสลับกัน เช่น กำรใช้วทิ ยุสอ่ื สำร ทีผ่ สู้ ง่ กด
ปุม่ เพือ่ ส่งข้อมูล
 Full duplex transmission
 แลกเปลีย่ นข้อมูลทัง้ ผูร้ บั และผูส้ ง่ โดยรับและส่งได้ในเวลำเดียวกัน เช่น กำรใช้โทรศัพท์
ตัวกลางการสื่อสาร ( communication media)
 แบบมีสาย
 Twisted pair
 Coaxial cable
 Optical fiber cable
 แบบไร้สาย
 Infrared
 Radio wave
 Terrestrial microwave
 Satellite communication
Twisted pair cable
 สำยบิดเกลียว แต่ละเส้นมีลกั ษณะคล้ำยสำยไฟทัวไป
่ มีควำมถีใ่ นกำรส่งข้อมูล
ประมำณ 100 Hz ถึง 5 MHz
 มี 2 ลักษณะ
 แบบไม่มชี นั ้ โลหะห่อหุม้ unshielded twisted-pair หรือ UTP
 แบบ shielded twisted-pair หรือ STP
Coaxial cable
 มีควำมถีใ่ นกำรส่งข้อมูลประมำณ 100 MHz ถึง 500 MHz
 มีฉนวนหุม้ เป็ นชัน้ ๆ หลำยชัน้ สลับกับตัวนำโลหะ
 ตัวนำโลหะชัน้ ในทำหน้ำทีส่ ง่ สัญญำณ ตัวโลหะชัน้ นอกทำหน้ำทีเ่ ป็ นส่วนดินและเป็ น
เกรำะป้องกัน
สายใยแก้วนาแสง optical fiber cable
 สำยสัญญำณทำจำกใยแก้วหรือสำรนำแสงห่อหุม้ ด้วยวัสดุป้องกันแสง
 มีควำมเร็วในกำรส่งข้อมูลเท่ำกับควำมเร็วสูง
 มีรำคำค่อนข้ำงสูง
แสงอินฟาเรด infrared
 ใช้แสงอินฟำเรด เป็ นสือ่ กลำง
 ทำกำรส่งข้อมูลโดยผ่ำน IrDa port
 ใช้กบั กำรสือ่ สำรข้อมูลระยะใกล้
 เช่น จำก remote control ไปยังโทรทัศน์
 กำรส่งข้อมูลระหว่ำงโทรศัพท์มอื ถือในระยะใกล้
สื่อนาข้อมูลแบบไร้สาย (Wireless Media)
 คลื่นสัญญาณวิทยุ (Radio Wave)
เป็ นช่วงคลื่นที่สร้ างได้ ง่าย ส่งได้ ระยะทางไกล สามารถผ่านสิง่ กีดขวางได้ ดี เดินทางออก
จากแหล่งได้ ทกุ ทิศทาง
ข้ อเสียในตัวเอง ที่ความถี่ต่า สัญญาณคลื่นจะสามารถเดินทางผ่านวัตถุกีดขวางได้ เป็ น
อย่างดี แต่กาลังสัญญาณจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเดินทางไกลออกไป ที่ความถี่สงู คลื่น
จะเดินทางในแนวเกือบตรง แต่จะเกิดการสะท้ อนเมื่อถูกขวางกัน้ และจะถูกดูดซึมเมื่อเดิน
ทางผ่านสายฝน นอกจากนี ้ คลื่นทุกความถี่ยงั ถูกรบกวนได้ ง่ายจากการทางานของมอเตอร์
และอุปกรณ์ไฟฟ้า
 สัญญาณไมโครเวฟ (Microwave )
ใช้วธิ สี ง่ สัญญำณทีม่ คี วำมถีส่ งู กว่ำคลื่นวิทยุเป็ นทอด ๆ จำกสถำนีหนึ่งไปสถำนีหนึ่ง
บ่อยครัง้ จะถูกเรียกว่ำ สัญญำณแบบเส้นสำยตำ (line of sight) เนื่องจำกสัญญำณทีส่ ง่ ไป
ได้ไม่ไกลกว่ำเส้นขอบฟ้ำโลก เพรำะเดินทำงเป็ นเส้นตรง ดังนัน้ สถำนีจงึ ตัง้ ในทีส่ งู ช่วย
ให้สง่ ได้ไกลขึน้ ปกติสถำนีหนึ่งจะครอบคลุมพืน้ ทีส่ ญ
ั ญำณประมำณ 30- 50 กม. สำมำรถ
ส่งสัญญำณหลำยควำมถีใ่ นทิศทำงเดียวกันได้โดยไม่รบกวนกันเอง รำคำถูก ติดตัง้ ง่ำย มี
อัตรำกำรส่งข้อมูลสูง
ข้อเสียสัญญำณอำจถูกรบกวนได้จำก อุณหภูม ิ พำยุและฝน และยังไม่สำมำรถผ่ำนสิง่
กีดขวำงได้ และบำงครัง้ สัญญำณอำจมีกำรหักเหระหว่ำงทำงได้ปจั จุบนั ถูกนำมำใช้ ใน
บริกำรโทรศัพท์ทำงไกล และ โทรศัพท์มอื ถือ
การสื่อสารข้อมูลผ่านดาวเทียม
ื่ สารจากพืน
ั ญาณข ้อมูลไปยังดาวเทียม
 เป็ นการสอ
้ โลกทีม
่ ก
ี ารสง่ สญ
ั ญาณ เพือ
ั ญาณต่อไปยัง
 โดยดาวเทียมจะทาหน ้าทีเ่ ป็ นสถานีทวนสญ
่ สง่ สญ
สถานีภาคพืน
้ ดินอืน
่ ๆ
 ระยะทางจากโลกถึงดาวเทียมประมาณ 22,000 ไมล์ จึงทาให ้ข ้อมูลทีส
่ ง่ เกิด
้
ความล่าชาประมาณ
2 วินาที
ื่ สารระหว่างประเทศหรือการสง่ ข ้อมูลทีม
 ซงึ่ เหมาะกับการสอ
่ รี ะยะทางไกลมาก ๆ
 ระบบดาวเทียม (Satellite System)
หลักการยิงสัญญาณคล้ ายกับระบบไมโครเวฟ มี 2 แบบ คือ
- ดาวเทียมจะอยู่เหนือพื ้นโลก 36000 กม. หมุนรอบโลกประมาณ 24 ชม. เรี ยกว่าดาวเทียมแบบประจาที่
(geosynchronous satellite) จะต้ องโคจรห่างจากกัน 2 องศาเมื่อวัดจากแกนโลก เพื่อไม่ให้ เกิด
สัญญาณรบกวนกัน ดังนันจึ
้ งมีได้ 180 ดวง แต่ดาวเทียมแต่ละดวงสามารถรับและส่งสัญญาณหลาย
ช่วงความถี่ในเวลาเดียวกัน และดาวเทียมอาจอยู่วงโคจรเดียวกันได้ ถ้าใช้ ความถี่ต่างกัน
- ดาวเทียมโคจรระดับต่า อยู่ในระดับความสูง 750 km. โคจรผ่านขัวโลกเหนื
้
อและขัวโลกใต้
้
โดยทิ ้ง
ระยะห่างกัน 32 องศา
ในปั จจุบนั มีการใช้ สญ
ั ญาณดาวเทียม ในการส่งสัญญาณข้ อมูลคอมพิวเตอร์ สัญญาณโทรทัศน์ รวมทัง้
การใช้ ในทางภูมิศาสตร์ ทางทหาร
ข้อดีดาวเทียม คือ
 ค่าใช้จ่ายในการส่งสัญญาณคงที่ ไม่ว่าจะเป็ นที่แห่งไหน
 การส่งสัญญาณดาวเทียมไม่ขึน
้ อยู่กบั ระยะทาง
 เหมาะที่จะใช้ในพืน
้ ที่ที่ไม่สามารถวางสายได้
ข้อเสีย คือ
 ถุกรบกวนได้จากสภาพอากาศ รวมทัง้ ตาแหน่ งโคจรของดวงอาทิตย์
 ฝ่ ายรับจะได้รบั ข้อมูลช้ากว่าที่เกิดขึน
้ จริง (เกิดเวลาหน่ วง= delay time)
หลักเกณฑ์การพิจารณาเลือกสื่อนาข้อมูล
•
•
•
•
•
สื่อในการสื่อสาร (Transmission media) ซึ่งในการเลือกช่องทางที่ต้องการต้อง
คานึ งถึง
อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล (Transmission rate) ซึ่งมีตงั ้ แต่ Kbps ถึง Mbps
ระยะทาง (Distance) ต้องคานึ งถึงระยะทางระหว่างอุปกรณ์ ที่เชื่อมต่อกันด้วย
ค่าใช้จ่าย (Cost) ค่าใช้จ่ายในการติดตัง้ ครัง้ แรก และค่าใช้จ่ายประจา
ความสะดวกในการติดตัง้ (Ease of Installation)
ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม (Resistance to Environmental Conditions)
ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของสื่อนาข้อมูล
เครือข่ายคอมพิวเตอร์
ประสิทธิภาพของเครือข่ายขึน้ อยู่กบั
 จำนวนเครือ่ งคอมพิวเตอร์ในเครือข่ำย
 จำนวนต่อพ่วงมำก ประสิทธิภำพของกำรสือ่ สำรต่ำ
 สือ่ นำข้อมูล
 สือ่ ต้องมีควำมเร็วทีเ่ หมำะสม และจัดวำงตำแหน่งให้เหมำะสมกับกำรใช้งำนและ
สภำพแวดล้อม
 เครือ่ งคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ (hardware)
 เครือ่ งคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์มปี ระสิทธิภำพต่ำ ก็ทำให้เครือข่ำยมีประสิทธิภำพต่ำไป
ด้วย
 โปรแกรมคอมพิวเตอร์ทใ่ี ช้ในกำรสือ่ สำรข้อมูล (software)
 ทำหน้ำทีป
่ ระมวลผลข้อมูลทีส่ ง่ หรือรับ ถ้ำโปรแกรมดีกส็ ำมำรถสือ่ สำรได้อย่ำงมี
ประสิทธิภำพ
ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
จาแนกตามระยะทาง
 Personal area network PAN
 Local area network LAN
 Metropolitan area network MAN
 Wide Area network WAN
Personal area network PAN
 เป็ นเครือ่ งข่ายส่วนบุคคล สาหรับแลกเปลี่ยนข้อมูล
เทคโนโลยีที่นามาใช้ เช่น Bluetooth ตัวอย่าง เช่น การ
แลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่าง PDA กับ Desktop
Local area network LAN
 เครือข่ายท้องถิ่น ระยะทางการ
เชื่อมต่อไม่เกิน 10 กิโลเมตร
 สำยสัญญำณมีควำมเร็วในกำร
แลกเปลีย่ นข้อมูลประมำณ 10-100
Mbps
 Wireless LAN
 เชือ่ มต่ออุปกรณ์โดยไม่ใช้สำย แต่จะ
ใช้อุปกรณ์ทเี รียกว่ำ access point ที่
ทำหน้ำทีเ่ ป็ นศูนย์กลำงคล้ำยฮับ และมี
อุปกรณ์ทเ่ี รียกว่ำ wireless adapter ที่
เครือ่ งคอมพิวเตอร์แต่ละเครือ่ งเพือ่
กำรส่งสัญญำณไปยังแอกแซสพอยท์
Metropolitan area network MAN
 เป็ นเครือข่ำยคอมพิวเตอร์ขนำดใหญ่
คลอบคลุมพืน้ ทีท่ งั ้ ตำบลหรืออำเภอ
ซึง่ เกิดจำกเชือ่ มต่อของเครือข่ำย
คอมพิวเตอร์แบบท้องถิน่ หลำยๆ
เครือข่ำยเข้ำด้วยกัน
Wide Area network WAN
 เป็ นเครือข่ำยคอมพิวเตอร์ขนำดใหญ่
มำก ภำยในเครือข่ำยประกอบด้วย
LAN และ MAN สำมำรถคลอบคลุมได้
ทัวโลก
่