Transcript การสื่อสารคอมพิวเตอร์และระบบเครือข่าย

Chapter 1
บทนำกำรสื่อสำรข้ อมูล
(Intro to Data Communications)
1
กำรสื่อสำรข้ อมูล
เหตุผลควำมจำเป็ นกำรสื่อสำร
 ปั จจุบน
ั กำรสื่อสำรข้ อมูลเข้ ำมำมีบทบำทมำก เช่น
ระบบธนำคำร 24 ชม. ระบบโทรศัพท์ ระบบเพจเจอร์ ธุรกิจต่ำงๆ
มีกำรใช้ ระบบเครื อข่ำยคอยสนับสนุนกำรสืบค้ นข้ อมูล ทำธุรกิจเพื่อ
กำรแข่งขัน
2
1. องค์ประกอบระบบกำรสื่อสำร
3
Message ข้ อมูลที่สง่ ออกไป
 Sender , source อุปกรณ์ผลิตข้ อมูล
 Receiver , sink เป้ำหมำย อุปกรณ์ปลำยทำงนำข้ อมูลไปใช้
 Medium ตัวกลำงนำส่งข้ อมูลมีเส้ นทำงแน่ชดั
 Protocol กฏเกณฑ์ ข้ อตกลงในกำรสื่อสำรข้ อมูล

4
2. คุณสมบัติพื ้นฐำน 3 ประกำรของกำรสื่อสำรข้ อมูล
Delivery
 Accuracy
 Timeliness

5
3. Computer Network

ระบบเครื อข่ำยคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หมำยถึง
คอมพิวเตอร์ ตงแต่
ั ้ สองเครื่ องขึ ้นไปที่เป็ นอิสระต่อกัน นำมำ
เชื่อมต่อถึงกันได้ โดยไม่คำนึงถึงระยะทำงระหว่ำงเครื่ องทังสอง
้
โดยใช้ สำยเคเบลธรรมดำ สำยเคเบิลใยแก้ ว ใช้ คลื่นไมโครเวฟ
หรื อใช้ สญ
ั ญำณดำวเทียม
6
4. กำรใช้ งำนระบบเครื อข่ำย
4.1 งำนประยุกต์ทำงธุรกิจ (Business Applications)
4.2 เครื อข่ำยสำหรับคนทัว่ ไป (Home Applications)
4.3 ผู้ใช้ สญ
ั จร (Mobile Users)
4.4 ผลกระทบทำงสังคม (Social Issues)
7
4.1 งำนประยุกต์ทำงธุรกิจ (Business Applications)
มีวตั ถุประสงค์ คือ
 Resource sharing, Information sharing
 Communication medium
 E-commerce – B2B
 E-commerce through Internet – B2C
8
4.2 เครื อข่ำยสำหรับคนทัว่ ไป (Home Applications)




กำรติดต่อข้ อมูลข่ำวสำรจำกระยะไกล (Access to remote
information)
e.g. e-banking, e-shopping, e-library, e-newspaper, etc.
กำรสื่อสำรระหว่ำงบุคคล-ต่อ-บุคคล (Person-to-person
communication)
e.g. e-mail, instant messaging, chat room, etc.
ควำมบันเทิงส่วนบุคคล (Interactive entertainment)
e.g. video on demand
กำรพำณิชย์อิเล็คทรอนิกส์ (Electronic commerce)
e.g. B2C, G2C, C2C, P2P
9
กำรพำณิชย์อิเล็คทรอนิกส์ (Electronic commerce)
10
4.4 Social Issues




ควำมแตกแยกทำงควำมคิดหรื อมีควำมเข้ ำใจที่แตกต่ำงกัน
ออกไปของคนกลุม่ ต่ำงๆของสังคม เช่นข้ อมูลทำงกำรเมือง
ข้ อมูลที่เกี่ยวพันกับศำสนำ
ข้ อถกเถียงที่ยงั คงไม่มีข้อยุติ เช่นสิทธิในกำรตรวจสอบข้ อมูลของ
หน่วยงำนรัฐหรื อองค์กรเอกชน
ใช้ เป็ นสื่อลำมกอนำจำร ก่อเกิดอำชญำกรรม
โฆษณำชวนเชื่อ
11
5. กำรจัดประเภทของเครื อข่ำย
5.1 เทคโนโลยีสำหรับกำรถ่ำยทอดข้ อมูล (Transmission Technology)
5.1.1 กำรแพร่กระจำย (Broadcast Networks)
5.1.2 จุด - ต่อ - จุด (Point-to-Point Networks)
5.1.3 Client-server
5.1.4 peer-to-peer
5.2 ขนำดของเครื อข่ำย (Scale)
5.2.1 เครื อข่ำยเฉพำะพื ้นที่ (Local Area Networks : LAN)
5.2.2 เครื อข่ำยในเขตเมือง (Metropolitan Area Networks : MAN)
5.2.3 เครื อข่ำยวงกว้ ำง (Wide Area Networks : WAN)
5.2.4 เครื อข่ำยส่วนตัว (Personal area network : PAN)
12
5.1.1 Broadcast Networks
•
•
•
•
•
•
มี 1 ช่องทำงสื่อสำร คอมพิวเตอร์ ในเครื อข่ำยใช้ งำนร่วมกัน
ข่ำวสำรถูกจัดให้ อยูใ่ นรูปของ packet เมื่อถูกส่งออกไปแล้ ว
แพร่กระจำยทังระบบ
้
ใครที่เชื่อมต่อกับระบบสำมำรถนำ packet ไป
ใช้ ได้
จะมีกำรระบุชื่อผู้รับไว้ ใน packet ซึง่ ทุกคนต้ องตรวจดู หำกเป็ น
ข่ำวสำรของผู้อื่นก็ไม่นำไปใช้
กำร broadcasting มีรหัสพิเศษแทนที่อยูข่ องผู้รับข่ำวสำรใน packet
ผู้รับแม้ ไม่ใช่ที่อยูข่ องตนก็สำมำรถนำข้ อมูลไปใช้ ได้
Multicasting แบ่งเครื อข่ำยเป็ นกลุม่ ย่อย มีกำรกำหนดหมำยเลข
กลุม่ เป็ นผู้รับ
เหมำะสำหรับเครื อข่ำยขนำดเล็ก
13
5.1.2 Point-to-Point Networks
•
•
•
•
เป็ นกำรเชื่อมต่อระหว่ำงผู้สง่ ข่ำวกับผู้รับข่ำว
เหมำะสำหรับเครื อข่ำยขนำดใหญ่
บำงครัง้ เรี ยกว่ำ Unicasting
มีกำรส่งข้ อมูลทังแบบต่
้
อเนื่องและแบบที่เป็ น
- ถ้ ำ แบบต่ อเนื่อง จะต้ องจองเส้ นทำงกำรสื่อสำรระหว่ำงผู้สง่
และผู้รับระหว่ำงกำรส่งตลอดเวลำ
- ถ้ ำ แบบ packet ข้ อมูลที่อยูใ่ น packet จะต้ องระบุที่อยูข่ อง
ผู้รับแล้ วจึงส่งเข้ ำไปในเครื อข่ำย packet จะได้ รับกำรส่งต่อไป
ตำมอุปกรณ์เลือกทำงเดินข้ อมูล (router) ซึง่ เชื่อมโยงระหว่ำง
เครื อข่ำยกลุม่ ต่ำงๆ จนกระทัง่ packet ถึงผู้รับ
14
Point-to-Point Networks
ได้ แก่เครื อข่ำย เครื อข่ำยสวิตช์ชิ่ง Switching Network แบ่งได้ 2
ประเภทใหญ่ ๆ คือ
1. Circuit Switching Network
 เป็ นระบบกำรส่งข้ อมูลแบบดังเดิ
้ มผ่ำนเครื อข่ำยโทรศัพท์
(PSDN) โดยมีหลักกำรดังนี ้
1) เมื่อสถำนี A ต้ องกำรส่งข้ อมูลให้ กบั สถำนี B จะต้ องมีกำรสร้ ำง
เส้ น ทำงเสี ย ก่ อ น โดยที่ ฝั่ง ที่ รั บ ข้ อมูล จะต้ องตอบว่ ำพร้ อมรั บ
ข่ำวสำร (Establishment/ Connection)
15
2) เมื่อสร้ ำงเส้ นทำงกำรส่งข้ อมูลเรี ยบร้ อย ตลอดเวลำของกำร
สื่อสำรจะใช้ เส้ นทำงเดิมตลอด และไม่มีบคุ คลอื่นมำใช้ เส้ นทำง
นัน้
3) มีอตั รำควำมเร็ วในกำรส่งเท่ำกันทังด้
้ ำนรับและด้ ำนส่ง
4) มีกำรทำ Error Control และ Flow Control ทุกๆ ชุมสำย
5) ในขณะทำกำรส่งข้ อมูล ข้ อมูลจะถูกส่งด้ วยควำมเร็ วคงที่ และไม่มี
กำรหน่วงเวลำ(Delay )
6) เมื่อส่งข้ อมูลเสร็ จจะยกเลิกเส้ นทำงที่ได้ เชื่อมต่อขึ ้นมำเพื่อให้ เครื่ อง
อื่นได้ ใช้ เส้ นทำงได้
16
Circuit Switching Network
17
Simple Switched Network
18
2. Packet Switching Network
 เนื่องจำกต้ อง Share วงจรกัน เพื่อป้องกันไม่ให้ ผ้ ใู ดผู้หนึง่ ผูกขำด
กำรใช้ งำน ต้ องกำหนดขนำดข้ อมูลสูงสุดที่ผ้ สู ง่ ส่งได้ ในแต่ละ
ครัง้ = MTU, Maximum Transfer Unit
 ถ้ ำข้ อมูลใหญ่กว่ำนัน้ ต้ องแบ่ง หรื อตัดข้ อมูลเป็ น Packet ย่อยๆ
แต่ละ Packet มีสว่ นหัว นอกเหนือจำก Address/VC แล้ ว
จะต้ องมี Sequence Number
 กระทำโดย Protocol ผู้ใช้ (Application) ไม่ต้องทำ
 นี่คือ Packet Swithching Network
19
20
21

Network จะจัดกำร Packet สองแบบ (กำรทำงำนของ Network
ในระดับ Layer 3)
◦ Datagram
◦ Virtual circuit
22
กำรทำงำนของ Datagram
 Each packet treated independently
 Packets can take any practical route
 Packets may arrive out of order
 Packets may go missing
 Up to receiver(ปลำยทำง) to re-order packets and recover
from missing packets
 สรุ ปแล้ ว กำรทำงำนของ Network ประเภทนี ้จะไม่ Guarantee
กำรส่งข้ อมูล
23
24
กำรทำงำนของ Virtual Circuit
 Preplanned route established before any packets sent เส้ นทำง
จะถูกกำหนดในช่วงกำร Connection
 Call request and call accept packets establish connection
(handshake) กำหนด Connection ด้ วยตัวเลข คือ VC Number
 Each packet contains a virtual circuit identifier instead of
destination address
 No routing decisions required for each packet ดูจำก VC # ก็
เพียงพอ
 Clear request to drop circuit เมื่อจบ
 Not a dedicated path แต่มองจำกผู้ใช้ เหมือน Circuit Switching
25
26
เปรี ยบเทียบกำรส่งทัง้ 3 แบบ
27
5.1.3 Client server
Server เป็ นคอมพิวเตอร์ หรื อ node ที่เก็บข้ อมูลต่ำงๆ หรื อเป็ น
แหล่งร่วมทรัพยำกร และให้ บริกำรข้ อมูล อำทิ พวกโปรแกรม
ปริน้ เตอร์ เป็ นต้ น
 Client เป็ น node ที่จะเข้ ำไปรับบริ กำร ข้ อมูลรวมทังทรั
้ พยำกรใน
เครื่ องเซิฟเวอร์ ซึง่ client แบ่งเป็ น 2 ประเภท คือ
- Thin จะทำหน้ ำที่ดงึ ข้ อมูลอย่ำงเดียว
- Fat จะดึงพร้ อมกับทำกำรประมวลผลไปด้ วย

28
29
30
5.1.4 Peer-to-Peer system
ทุกเครื่ องมีควำมสำคัญเท่ำกัน ไม่มี server ในระบบเครื อข่ำย
31
กำรจัดประเภทโดยพิจำรณำขนำดของเครื อข่ำย
32
5.2.1 เครื อข่ำยเฉพำะพื ้นที่ (LAN)
•
•
•
•
•
•
•
ขนำดเล็ก ใช้ งำนเฉพำะกลุม่ ระยะทำงไม่เกิน 2-3 ก.ม.
เวลำที่ใช้ ในกำรรับส่งข้ อมูลสำมำรถคำนวณได้ ลว่ งหน้ ำใกล้ เคียง
ควำมเป็ นจริง
ใช่สำยเคเบิลชนิดเดียวต่อเชื่อมระบบเข้ ำด้ วยกัน
ปกติมีควำมเร็ว 10 Mbps หรื อ 100 Mbps
มีระยะเวลำในกำรรอคอยเฉลี่ยเพื่อส่งข้ อมูล 100 sec
มีโอกำสที่จะเกิดข้ อผิดพลำดน้ อยมำก
โครงสร้ ำงที่นิยมคือ Bus network และ Ring network , Star
network
33
34
5.2.2 เครื อข่ำยในเขตเมือง (MAN)
•
•
•
•
มีลกั ษณะเช่นเดียวกับเครื อข่ำยเฉพำะพื ้นที่แต่มีขนำดใหญ่กว่ำ
มีขีดควำมสำมำรถในกำรให้ บริกำรทังรั้ บ-ส่งและโทรศัพท์ไป
พร้ อมกันได้ ครอบคลุมถึง cable TV ด้ วย
ระบบมีสำยเคเบิลเพียง 1 หรื อ 2 เส้ น โดยไม่มีอปุ กรณ์สลับ
เปลี่ยนช่องสัญญำณ (switching elements)
มำตรฐำนที่ใช้ ควบคุม IEEE 802.16
35
36
37
5.2.3 เครื อข่ำยวงกว้ ำง (WAN)

WAN (Wide Area Networks) เป็ นเครื อข่ำยที่ใหญ่ขึ ้นไปอีก
ระดับหนึง่ โดยเป็ นกำรรวมกันทัง้ LAN และ MAN มำเชื่อมต่อ
กันเป็ นเครื อข่ำยขนำดใหญ่เครื อข่ำยเดียวกัน ดังนันเครื
้ อข่ำยนี ้
จึงครอบคลุมพื ้นที่กว้ ำง ซึง่ อำจจะครอบคลุมไปทังประเทศ
้
ทัง้
ทวีป หรื อทัว่ โลก เช่น Internet ก็จดั ว่ำเป็ นเครื อข่ำย WAN
ประเภทหนึง่ แต่เป็ นเครื อข่ำยสำธำรณะที่ไม่มีใครเป็ นเจ้ ำของ
ทังหมด
้
สำหรับเครื อข่ำย WAN ของบริษัทเอกชน เรี ยกว่ำ
Enterprise Network
38
เครื อข่ำยวงกว้ ำง (WAN)
ขอบเขตกำรเชื่อมต่อครอบคลุมไปเป็ นภูมิภำค
ระบบประกอบด้ วยคอมพิวเตอร์ หลักที่เรี ยกว่ำ host computer ทำ
หน้ ำที่คอยให้ บริ กำรแก่ผ้ ใู ช้ ทงหมดที
ั้
่เป็ นสมำชิกของกลุม่ host จะ
เชื่อมต่อกับเครื อข่ำยย่อยซึง่ ทำหน้ ำที่ให้ บริ กำรรับ-ส่งข้ อมูลระหว่ำง
host ต่ำงๆ
• ระบบเครื อข่ำยย่อยใน WAN ประกอบด้ วยอุปกรณ์สำคัญ 2 อย่ำงคือ
สำยสื่อสำร (transmission line) และ อุปกรณ์สลับช่องสื่อสำร
(switching element)
• สำยสื่อสำรเรี ยกกันหลำยชื่อ เช่น circuit, channel, trunk
• อุปกรณ์สลับช่องสื่อสำรเรี ยกกันต่ำงๆ ได้ แก่ packet switching,
nodes, intermediate system, data switching exchanges, router
•
•
39
40
5.2.4 Personal area network (PAN)
เครื อข่ำยส่วนตัว
 มีขนำดไม่ใหญ่มำก ไม่กี่เมตร
 เช่น PDAs,Notebook,Mobile ใช้ อินฟรำเรด,สัญญำณวิทยุ
สื่อสำรระหว่ำงกัน

41