แบบฝึกหัดบทที่ 4

1. องค์ประกอบและหน้าที่

1.1. ผู้ส่ง เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นแหล่งข้อมูล

1.2.  ข้อมูลข่าวสาร ข้อมูลที่สารถส่งไปยังปลายทางได้

1.3. สื่อกลาง คือสื่อที่ใช้นำข้อมูลข่าวสารไปยังผู้ส่ง อาจอยู่ในรูปแบบของสัญญาณ  หรือสาย

1.4. ผู้รับข้อมูล  คอมพิวเตอร์

2. ความแตกต่างของสัญญาณ

สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป กล่าวคือต้องแปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์สามารถสัมผัสได้ เช่น แรงดันของน้ำ ค่าของอุณหภูมิ หรือความเร็วของรถยนต์ เป็นต้น   

             สัญญาณดิจิตัล (Digital Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) มีขนาดของสัญญาณคงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันที ทันใด กล่าวคือ ไม่แปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้ เช่น สัญญาณไฟฟ้า เป็นต้น
ดังนั้นความแตกต่างกันจะอยู่ที่ข้อมูลต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่องค่ะ
3. ทิศทางของการสื่อสาร
  1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทาง โดย
ไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้ เช่นระบบวิทยุ หรือโทรทัศน์
2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะ
ไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น เช่น วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด         
 3. แบบสองทิศทาง (Full Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์
4.ชนิดของสัญญาณ
 สัญญาณอนาล๊อก (Analog signal)
คือ เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง ที่มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์(Sine Wave) โดยหน่วยวัดสัญญาณแบบนี้คือ เฮิรตซ์(Hertz) โดยมีลักษณะสมบัติ 2 ประการคือ
    ความถี่ของคลื่น (Frequency) คือ จำนวนครั้งที่คลื่นทวนซ้ำระหว่างช่วงเวลาที่กำหนด หมายถึง จำนวนครั้งที่คลื่นจะเสร็จสิ้นหนึ่งรอบในหนึ่งวินาที ความถี่ที่ถูกเพิ่มขึ้นจะถูกแทนด้วย 1
    ช่วงกว้างของคลื่น (Ampitude) คือ ความสูงของคลื่นภายในคาบเวลาที่กำหนด ความกว้าง หมายถึง ความดังของสัญญาณเสียง โดยกำหนดให้เสียงที่ดังเพิ่มขึ้นถูกแทนด้วย 1
สัญญาณดิจิตอล (Digital signal)
คือ สัญญาณที่ไม่ต่อเนื่อง โดยรูปแบบของสัญญาณมีความเปลี่ยนแปลง ที่ไม่ปะติดปะต่อกัน อัตราการส่งข้อมูลมีหน่วยเป็น bps หรือ Bit Per Second
5.พีตเตอร์ (Repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนตัวกลางนำสัญญาณจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่ง เช่น จากไฟเบอร์ออฟติกมายังโคแอกเชียล หรือการเชื่อมระหว่างตัวกลางเดียวกันก็ได้ การใช้รีพีตเตอร์จะทำให้เครือข่ายทั้งสอง เสมือนเชื่อมกัน โดยที่สัญญาณจะวิ่งทะลุถึงกันได้หมด รีพีตเตอร์จึงไม่มีการกันข้อมูล แต่จะมีประโยชน์ในการเชื่อมต่อความยาวให้ยาวขึ้น
บริดจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์ที่มักจะใช้ในการเชื่อมต่อวงแลนเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถขยายขอบเขตของ LAN ออกไปได้เรื่อยๆ โดยที่ประสิทธิภาพรวมของระบบ ไม่ลดลงมากนัก มักจะถูกใช้ในการเชื่อมเครือข่ายย่อย ๆ ในองค์กรเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายใหญ่ เพียงเครือข่ายเดียว เพื่อให้เครือข่ายย่อยๆ เหล่านั้นสามารถติดต่อกับเครือข่ายย่อยอื่นๆ ได้
เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงสุด ในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆเข้าด้วยกัน โดยไม่มีขีดจำกัด ทั้งระหว่างเครือข่ายต่างระบบ หรือแม้กระทั่งโปรโตคอล จะแตกต่างกันออกไป เกตเวย์จะแปลงโปรโตคอล ให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่ต่างชนิดกัน จัดเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพง และติดตั้งใช้งานยุ่งยาก เกตเวย์บางตัว จะรวมคุณสมบัติในการเป็นเราเตอร์ด้วยในตัว หรือแม้กระทั่ง อาจรวมเอาฟังก์ชั่นการทำงาน ด้านการรักษาความปลอดภัยที่เรียกว่าไฟร์วอลล์ (Firewall) เข้าไว้ด้วย
สวิตช์ (Switch) จะมี ความสามารถในการทำงานมากกว่า Hub โดยที่อุปกรณ์ Switch จะทำงานในการ รับ-ส่งข้อมูล ที่สามารถส่งข้อมูลจากพอร์ตหนึ่งของอุปกรณ์ ไปยังเฉพาะพอร์ตปลายทางที่เชื่อมต่ออยู่กับอุปกรณ์ หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต้องการส่งข้อมูลไปหาเท่านั้น ซึ่งจากหลักการทำงานในลักษณะนี้ ทำให้พอร์ตที่เหลือของอุปกรณ์ Switch ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการรับ-ส่งข้อมูลนั้น สามารถทำการ รับ-ส่งข้อมูลกันได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน ด้วยเหตุนี้ทำให้ในปัจจุบันอุปกรณ์ Switch จึงได้รับความนิยมในการนำมาใช้งานในระบบเครือข่ายมากกว่า ฮับ (Hub)
6.เปรียบเทียบข้อดี
เครือข่ายแบบบัส (Bus Topology)
จะทำงานเหมือนกับรถบัสโดยสารประจำทางคอยวิ่งรับส่งผู้โดยสารจากจุดหนึ่งๆ ไปยังจุดหมายปลายทาง ในเครือข่ายแบบบัส จะไม่มีเครื่องเซิร์ฟเวอร์ศูนย์กลายคอยควบคุมจัดการ ทุกเครื่องในเครือข่ายจะเชื่อมต่อเข้ากับช่องสื่อสารเส้นเดียวกัน อุปกรณ์สื่อสารทั้งหมดในเครือข่ายสามารถสื่อสารส่งข่าวสารอิเล็กทรอนิกส์ถึงกันได้โดยไม่จำเป็น ต้องมีเครื่องเซิร์ฟเวอร์ศูนย์กลาง ถ้ามีบางข่าวสารชนกัน อุปกรณ์ตัวนั้นจะหยุดชั่วขณะแล้วพยายามส่งใหม่
    ข้อดี คือ สามารถจัดการได้ทั้งเครือข่ายแบบ client/server และแบบ peer-to-peer
    ข้อจำกัด คือ จำเป็นต้องใช้วงจรสื่อสารและซอฟต์แวร์เข้ามาช่วยเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของสัญญาณข้อมูล และถ้ามีอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งเสียหาย อาจส่งผลให้ทั้งระบบหยุดทำงานได้
เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology)
คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ทุกเครื่องจะสื่อสารกันถายในเครือข่ายผ่านสายสัญญาณที่มีลักษณะเป็นวงแหวน สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์จะถูกส่งวิ่งไป รอบวงแหวนจนกระทั่งไปถึงยังเครื่องปลายทางโดยไม่จำเป็นต้องมีเครื่องเซิร์ฟเวอร์เป็นศูนย์กลาง โดยมีโทเคนซึ่งเป็นบิต แบบมีแบบแผนจะวิ่งไปรอบๆ วงแหวนทำหน้าที่พิจารณาว่าเครื่องใดในเครือข่ายจะ เป็นผู้ส่งสารสนเทศ
    ข้อดี ข่าวสารจะเคลื่อนที่เป็นลำดับไปในทิศทางเดียว ขจัดปัญหาการชนกันของสัญญาณ
    ข้อจำกัด ถ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย อาจทำให้ทั้งระบบหยุดทำงานได้

7.ความเป็นอิสระของ

ข้อมูลทางตรรกะ (Logical data independence) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงในระดับแนวคิดจะไม่ส่งผลกระทบต่อระดับภายนอก  เช่น  การเพิ่มเอนติตี้ , แอททริบิวท์ และความสัมพันธ์ ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงในระดับแนวคิด จะไม่กระทบกับมุมมองภายนอก หรือไม่ต้องเขียนโปรแกรมใหม่ความเป็นอิสระของข้อมูลในระดับกายภาพ (Physical data independence) หมายถึง การเปลี่ยนแปลงในระดับภายในไม่ส่งผลกระทบต่อระดับแนวคิด  การเปลี่ยนแปลงในระดับภายในได้แก่ การใช้โครงสร้างแฟ้มข้อมูลใหม่ หรือโครงสร้างการจัดเก็บใหม่ , ใช้หน่วยเก็บข้อมูลแบบอื่น , การแก้ไขดัชนีหรืออัลกอริธึมแบบแฮช

8.เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer เครือข่ายแบบนี้จะเก็บไฟล์และการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ไว้ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้แต่ละคน โดยไม่มีคอมพิวเตอร์ส่วนกลางที่ทำหน้าที่นี้ เรียกได้ว่าต่างคนต่างเก็บ ต่างคนต่างใช้ แต่ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถเรียกใช้ไฟล์จากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้ ถ้าคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นทำการแชร์ไฟล์เหล่านั้นไว้ เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer นี้เหมาะสำหรับองค์กรขนาดเล็กที่มีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกันไม่เกิน 10 เครื่อง เนื่องจากติดตั้งง่าย ราคาไม่แพง และการดูแลไม่ยุ่งยากนัก แต่ถ้าคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมีมากกว่า 10 เครื่องขึ้นไปควรจะใช้เครือข่ายแบบอื่นดีกว่า

เครือข่ายแบบ Client/Serverเป็นรูปแบบหนึ่งของเครือข่ายแบบ server-based โดยจะมีคอมพิวเตอร์หลักเครื่องหนึ่งเป็น เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลทั้งหมดให้เครื่องลูกข่าย หรือไคลเอนต์ (client) เซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เสมือนเป็นที่เก็บข้อมูลระยะไกล (remote disk) และประมวลผลบางอย่างให้กับไคลเอนต์เท่านั้น เช่น ประมวลผลคำสั่งในการดึงข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล (database server) เป็นต้น