บทที่4

       แบบฝึกหัดบทที่ 4

1.จงบอกองค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์และหน้าที่ของแต่ละองค์ประกอบ

การสื่อสารข้อมูลมีองค์ประกอบ 5 อย่าง ได้แก่
    ผู้ส่ง (Sender) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข่าวสาร (Message) เป็นต้นทางของการสื่อสารข้อมูลมี     หน้าที่เตรียมสร้างข้อมูล เช่น ผู้พูด โทรทัศน์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น

      ผู้รับ (Receiver) เป็นปลายทางการสื่อสาร มีหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาให้ เช่น ผู้ฟัง เครื่องรับโทรทัศน์ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น

      สื่อกลาง (Medium) หรือตัวกลาง เป็นเส้นทางการสื่อสารเพื่อนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง สื่อส่งข้อมูลอาจเป็นสายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเชียล สายใยแก้วนำแสง หรือคลื่นที่ส่งผ่านทางอากาศ เช่น เลเซอร์ คลื่นไมโครเวฟ คลื่นวิทยุภาคพื้นดิน หรือคลื่นวิทยุผ่านดาวเทียม

      ข้อมูลข่าวสาร (Message) คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร ซึ่งอาจถูกเรียกว่า สารสนเทศ (Information) โดยแบ่งเป็น 5รูปแบบ ดังนี้

         4.1 ข้อความ          4.2 ตัวเลข          4.3 รูปภาพ          4.4 เสียง (Audio)         4.5 วิดีโอ (Video)     

      โปรโตคอล (Protocol) คือ วิธีการหรือกฎระเบียบที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถเข้าใจกันหรือคุยกันรู้เรื่อง โดยทั้งสองฝั่งทั้งผู้รับและผู้ส่งได้ตกลงกันไว้ก่อนล่วงหน้าแล้ว ในคอมพิวเตอร์โปรโตคอลอยู่ในส่วนของซอฟต์แวร์ที่มีหน้าที่ทำให้การดำเนินงาน ในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น X.25, SDLC, HDLC, และ TCP/IP เป็นต้น

 2.จงเปรียบเทียบความแตกต่างของสัญญาณอนาล็อก กับสัญญาณดิจิตอล

        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

3.จงบอกทิศทางของการสื่อสารข้อมูลว่ามีกี่แบบ อะไรบ้างพร้อมยกตัวอย่างประกอบ

สามารถแบ่งทิศทางการสื่อสารของข้อมูลได้เป็น 3 แบบ คือ

      แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางโดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้เช่นระบบวิทยุหรือโทรทัศน์

     แบบกึ่งสองทิศทาง ( Half Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น เช่น วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด

     แบบสองทิศทาง (Full Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์

4.จงบอกคุณสมบัติของสายสัญญาณว่ามีกี่ชนิดอะไรบ้าง พร้อมให้จัดลำดับสายสัญญาณที่มีคุณภาพจากสูงไปต่ำ

      สายสัญญาณโคแอกเซียลจะส่งสัญญาณไปตามสายในรูปแบบของไฟฟ้า โดยที่สายสัญญาณโคแอกเซียลจะมีลักษณะเป็นสายเส้นกลมๆ หนาๆ และมีตัวเชื่อมต่อที่เป็นตัวกลมๆ เรียกว่า BNC (British Naval Connector) ซึ่งจะมีรูปร่างเหมือนกับปลั๊กเสาอากาศทีวี การเชื่อมต่อของสายประเภทนี้จะเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ยาวเป็นแถวเดียวโดยมีสายโยงจากเครื่องต้นทางไปยังเครื่องปลายทาง ซึ่งปลายสายทั้งสองจะมีตัว "Terminator" ไว้เพื่อปิดหัวท้าย และระยะการส่งสัญญาณโคแอกเซียลสามารถส่งได้ภายในระยะทาง 185 เมตร เนื่องจากการเชื่อมต่อของสายสัญญาณแบบโคแอกเซียลเป็นแบบเส้นตรงเชื่อมจากเครื่องต้นทางไปยังเครื่องปลายทาง ทำให้การดูแลรักษาและการเพิ่มหรือลดเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าสู่ระบบเครือข่ายทำได้ยาก

     สายสัญญาณยูทีพี (Unshield Twisted Pair) จะส่งสัญญาณไปตามสายในรูปแบบของไฟฟ้าเหมือนกับสายโคแอกเซียล โดยที่สายสัญญาณยูทีพีจะมีส่วนปลายสุดของสายทั้งสองข้างเป็นปลั๊กคล้ายปลั๊กโทรศัพท์ แต่จะมีขนาดใหญ่ ซึ่งในส่วนนี้จะเรียกว่า "RJ45 Connector" การเชื่อมต่อของสายสัญญาณยูทีพีจะเสียบสายด้านหนึ่งเข้ากับการ์ดแลน(Network Card) ซึ่งอยู่ทางด้านหลังของเครื่องคอมพิวเตอร์ และอีกด้านหนึ่งจะสียบเข้ากับตัวเชื่อมต่อที่กำแพงหรือว่าใต้โต๊ะคอมพิวเตอร์ (Jack) การเชื่อมต่อด้วยสายสัญญาณยูทีพีจะอาศัยอุปกรณ์กระจายสัญญาณ (Hub) เป็นตัวกลางเชื่อมระหว่างเครื่องในเครือข่าย โดยที่สายสัญญาณยูทีพีของพีซีทุกเครื่องจะต่อสายเข้ากับ Hub การเชื่อมต่อแบบนี้จึงมีราคาสูงกว่าการเชื่อมต่อแบบใช้สายสัญญาณโคแอกเซียลเพราะว่าผู้ใช้ต้องเสียค่าใช้จ่ายส่วนหนึ่งเพิ่มเพื่อซื้ออุปกรณ์กระจายสัญญาณ (Hub) แต่การดูแลรักษาจะทำได้ง่ายกว่าและการเพิ่มหรือลดเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะทำได้สะดวกกว่า

      สายสัญญาณชนิดเส้นใยแก้วนำแสง (Optical Fiber) จะส่งสัญญาณไปตามสายในรูปของแสงด้วยความเร็วแสง ซึ่งทำให้สามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าและสามารถคงคุณภาพไว้ได้ดีกว่าการส่งสัญญาณในรูปแบบของไฟฟ้า โดยที่สายใยแก้วนำแสงจะทำด้วยแก้วหรือพลาสติค ซึ่งสายนี้จะถูกหุ้มด้วยฉนวนเพื่อป้องกันการกระทบเทือนจากการติดตั้งและแสงรบกวนจากการส่งสัญญาณ การส่งสัญญาณจะอยู่ในรูปของลำแสงซึ่งสร้างจากแหล่งกำเนิด LED (Light Emitting Diode) และจากตัวกำเนิดแสงแบบ Laser แต่สายสัญญาณประเภทนี้จะมีราคาแพง จึงมักจะใช้เชื่อมต่อระหว่างส่วนย่อย (segment) ของเครือข่ายเพื่อทำเป็นแบ็คโบน (Backbone) ของเครือข่ายมากกว่าที่จะใช้เชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือใช้ในระบบเครือข่ายที่ต้องการความเร็วสูงและต้องการความสามารถในการส่งสัญญาณที่น่าเชื่อถือ/ปลอดภัยกว่า

5.จงบอกหน้าที่ของอุปกรณ์เครือข่ายต่อไปนี้

      รีพีตเตอร์ (repeater)

ในระบบ LAN โดยทั่วไปนั้นยิ่งคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องอยู่ไกลกันมากเท่าไร สัญญาณที่ส่งถึงกันก็จะเริ่มเพี้ยน และจางลงจนหายไปในที่สุด ซึ่งเมื่อสายที่ต่อกันระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์มีความยาวเกินกว่าที่มาตรฐานกำหนด ก็จะต้องมีการเพิ่มอุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่า รีพีตเตอร์ ขึ้นมาเพื่อทำหน้าที่ทวนสัญญาณ คือช่วยขยายสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งบนสาย LAN ให้แรงขึ้นและจัดรูปสัญญาณที่เพี้ยนไปให้กลับเหมือนเดิม จากนั้นจึงค่อยส่งต่อไป

       Bridge

 อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในเครือข่ายเพื่อต่อเครือข่ายภายใน (แม้ว่าจะใช้สายหรือโปรโตคอลในเครือข่ายที่ต่างกัน) เข้าด้วยกันเพื่อให้แลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ บริดจ์จะทำงานอยู่ในดาต้าลิงก์เลเยอร์ตามมาตรฐานของการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ของ International Organization’s Standards Open Systems Interconnection (ISO/OSI) บริดจ์ทำหน้าที่จัดการกับข้อมูลที่ส่งไปมาระหว่าง 2 เครือข่าย ด้วยการอ่านตำแหน่งของข้อมูลทุกแพคเกตที่ได้รับ

     Switch  

 มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง โดยมีหลักการทำงานดังนี้ เมื่อคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่อกับ Switch ใน Port ที่ 1 ต้องการติดต่อกับคอมพิวเตอร์ใดๆ ในเครือข่ายแล้วนั้น คอมพิวเตอร์ตัวแรกก็จะสร้าง Frame ของข้อมูลขึ้นมาโดยจะประกอบด้วย MAC Address, IP Address ของตัวมันเอง ซึ่งเป็นผู้ส่งและ IP Address ของปลายทางคือคอมพิวเตอร์ที่ต้องการติดต่อ แต่จะยังไม่มี MAC Address ของคอมพิวเตอร์ปลายทาง นำมาประกอบกันเป็น Frame   ต่อจากนั้นจะใช้ Protocol ARP ที่มีอยู่ใน Protocol TCP/IP ในการค้นหา MAC Address ของ คอมพิวเตอร์ปลายทาง ที่มันต้องการจะติดต่อด้วย โดย Protocol ARP จะทำการ Broadcast Frame นี้ไปยังทุก Port ของ Switch เรียกว่า ARP Request เมื่อคอมพิวเตอร์ที่มี IP Address ตรงกับ IP Address ที่ต้องการติดต่อทราบ ก็จะตอบกลับว่านี่เป็น IP Address ของฉัน ก็คือคอมพิวเตอร์ปลายทางที่ต้องการติดต่อ มันจะตอบกลับพร้อมกับใส่ค่า MAC Address ของมันลง ใน ARP Reply ในแบบ Broadcast ด้วย ซึ่งจะทำให้ Switch รับทราบด้วย ต่อจากนั้น Switch ก็จะทำการ Forward ข้อมูลต่างๆ ไปยัง Port ที่เป็นที่อยู่ของคอมพิวเตอร์ทั้งสองได้อย่างถูกต้อง และ Switch จะยังเก็บเอาข้อมูลของ Mac Address ต้นทางของทั้งสองเอาไว้ในตาราง Source Address Table ( SAT ) เพื่อเก็บเอาข้อมูล MAC Address กับ Port ที่ติดต่อไว้ใช้ในการสื่อสารที่จะเกิดขึ้นต่อไป

   Gateway

เป็นจุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ gateway และ node ของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node แบบ gateway

ในระบบเครือข่ายของหน่วยธุรกิจ เครื่องแม่ข่ายที่เป็น node แบบ gateway มักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องแม่ข่ายแบบ proxy และเครื่องแม่ข่ายแบบ firewall นอกจากนี้ gateway ยังรวมถึง router และ switch

6.จงเปรียบเทียบข้อดี ข้อจำกัดของโทโพโลยีในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส ( Bus ) กับแบบ
วงแหวน ( Ring)

    โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)

โทโปโลยีแบบวงแหวนนี้จะใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นห่วงหรือวงแหวน การเชื่อมต่อแบบนี้สัญญาณจะเดินทางเป็นวงกลมในทิศทางเดียว และจะวิ่งผ่านคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ซึ่งจะทำหน้าที่ทวนสัญญาณไปในตัวแล้วส่งผ่านไปเครื่องถัดไป ซึ่งถ้าคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเครื่องใดหยุดทำงานก็จะทำให้ระบบเครือข่ายล่มเช่นกัน

ข้อดี

-ใช้สายส่งข้อมูลน้อยจะใกล้เคียงกับแบบ Bus

-ประหยัดค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง

-ง่ายในการเพิ่มจุดบริการใหม่เข้าสู่ระบบ

ข้อเสีย

-ถ้าจุดใดจุดหนึ่งเสียหายจะทำให้ระบบทั้งระบบไม่สามารถติดต่อกันได้

-ยากในการตรวจสอบข้อผิดพลาด

7. จงอธิบายความแตกต่างระหว่างเครือข่ายในระดับกายภาพ ( Physical level ) และระดับตรรก
(Logical level )

    ระดับกายภาพ

โครงสร้างเครือข่ายระดับกายภาพเป็นการมองไปที่วิธีการเชื่อมต่อของฮาร์ดแวร์ทั้งหมดในเครือข่ายจริงๆ ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์คอนเน็กเตอร์ หรือสายเคเบิล

    ระดับตรรก

โครงสร้างเครือข่ายระดับตรรกเป็นการมองที่วิธีการวิ่ง ของข้อมูลภายในเครือข่ายว่าเป็นอย่างไร โครงสร้างเครือข่ายระดับตรรกแบบหนึ่งอาจจะรับ-ส่งไฟล์ขนาดใหญ่ได้ดี แต่อีกแบบหนึ่งอาจจะเหมาะในการรับ-ส่งไฟล์ขนาดเล็กที่วิ่งไปมาบ่อยๆ ได้ดี

8.จงอธิบายความแตกต่างของลักษณะการให้บริการเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer และ

แบบ  Client-Server

Peer-to-Peer  เพียทูเพีย หมายถึง วิธีการจัดเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบหนึ่ง

ที่กำหนดให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายทุกเครื่องเหมือนกันหรือเท่าเทียมกัน

หมายความว่า แต่ละเครื่องต่างมีโปรแกรมหรือมีแฟ้มข้อมูลเก็บไว้เอง

การจัดแบบนี้ทำให้สามารถใช้โปรแกรมหรือแฟ้มข้อมูลของคอมพิวเตอร์เครื่องใด

ก็ได้ แทนที่จะต้องใช้จากเครื่องบริการแฟ้ม (file server) เท่านั้น

วิธีการจัดอีกลักษณะหนึ่ง ที่เรียกว่า client-server นั้น

คือการกำหนดให้คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งเป็นเครื่องบริการแฟ้ม

หรือเป็นที่เก็บโปรแกรมและแฟ้มทั้งหมด

คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายจะเรียกใช้โปรแกรมหรือแฟ้มข้อมูลจากกันไม่ได้

ต้องเรียกจากเครื่องบริการแฟ้มเท่านั้น ดู file server ประกอบ

เครือข่ายแบบ

Client/Server    เป็นรูปแบบหนึ่งของเครือข่ายแบบ server-based โดยจะมีคอมพิวเตอร์หลักเครื่องหนึ่งเป็น เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลทั้งหมดให้เครื่องลูกข่าย หรือไคลเอนต์ (client) เซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เสมือนเป็นที่เก็บข้อมูลระยะไกล (remote disk) และประมวลผลบางอย่างให้กับไคลเอนต์เท่านั้น เช่น ประมวลผลคำสั่งในการดึงข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล