รวมบทความอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบเครือข่าย

ที่มารูปภาพ: http://www.buycoms.com/buyers-guide/modem/index.asp

1.โมเด็ม (Modem)

    โมเด็มเป็นฮาร์ดแวร์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตัล เมื่อข้อมูลถูกส่งมายังผู้รับละแปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นแอนะล็อก เมื่อต้องการส่งข้อมูลไปบนช่องสื่อสาร  กระบวนการที่โมเด็มแปลงสัญญาณดิจิตัลให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก เรียกว่า มอดูเลชัน (Modulation) โมเด็มทำหน้าที่ มอดูเลเตอร์ (Modulator) กระบวนการที่โมเด็มแปลงสัญญาณแอนะล็อก ให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก ให้เป็นสัญญาณดิจิตัล เรียกว่า ดีมอดูเลชัน (Demodulation) โมเด็มหน้าที่ ดีมอดูเลเตอร์ (Demodulator)โมเด็มที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันมี 2 ประเภทโมเด็กในปัจจุบันทำงานเป็นทั้งโมเด็มและ เครื่องโทรสาร เราเรียกว่า Faxmodem

ที่มารูปภาพ: http://www.itdestination.com/articles/lancard1000base/

2. การ์ดเครือข่าย (Network  Adapter) หรือ การ์ด LAN
     เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่สื่อสารระหว่างเครื่องต่างกันได้ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่นหรือยี่ห้อเดียวกันแต่หากซื้อพร้อมๆกันก็แนะนำให้ซื้อรุ่นและยีห้อเดียวกันจะดีกว่า
และควรเป็น การ์ดแบบ PCI เพราะสามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ ISAและเมนบอร์ดรุ่นใหม่ๆมักจะไม่มี Slot  ISA ควรเป็นการ์ดที่มีความเร็วเป็น 100 Mbps
ซึ่งจะมีราคามากกว่าการ์ดแบบ 10 Mbps ไม่มากนัก แต่ส่งขอมูลได้เร็วกว่า นอกจากนี้คุณควรคำหนึงถึงขั้วต่อหรือคอนเน็กเตอร์ของการ์ดด้วยโดยทั่วไปคอนเน็กเตอร์ ของการ์ด LAN จะมีหลายแบบ เช่น BNC , RJ-45 เป็นต้น ซึ่งคอนเน็กเตอร์แต่ละแบบก็จะใช้สายที่แตกต่างกัน

ที่มารูปภาพ: http://www3.ipst.ac.th/research/assets/web/mahidol/computer(10)/network/net_wan9.htm

3. เกตเวย์ (Gateway)

     เกตเวย์ เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อีกอย่างหนึ่งที่ช่วยในการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์หน้าที่หลักคือช่วยให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์  2 เครือข่ายหรือมากกว่า ซึ่งมีลักษณะไม่เหมือนกันสามารถติดต่อสื่อสารกันได้เหมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน

ที่มารูปภาพ: http://forums.overclockzone.com/forums/showthread.php?t=417552

4. เราเตอร์ (Router)

     เราเตอร์เป็นอุปกรณ์ในระบบเครือข่ายที่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงให้เครือข่ายที่มีขนาดหรือมาตรฐานในการส่งข้อมูลต่างกัน สามารถติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูล
ระหว่างกันได้ เราเตอร์จะทำงานอยู่ชั้น Network หน้าที่ของเราเตอร์ก็คือ ปรับโปรโตคอล (Protocol) (โปรโตคอลเป็นมาตรฐานในการสื่อสารข้อมูล บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์) ที่ต่างกันให้สามารถสื่อสารกันได้

ที่มารูปภาพ: http://www.tanti.ac.th/Com-tranning/NetWork/bridge.htm

5. บริดจ์ (Bridge)

     บริดจ์มีลักษณะคล้ายเครื่องขยายสัญญาณ บริดจ์จะทำงานอยู่ในชั้น Data Link บริดจ์ทำงานคล้ายเครื่องตรวจตำแหน่งของข้อมูล โดยบริดจ์จะรับข้อมูล จากต้นทางและส่งให้กับปลายทาง โดยที่บริดจ์จะไม่มีการแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงใดๆแก่ข้อมูล บริดจ์ทำให้การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายมีประสิทธิภาพลดการชนกัน ของข้อมูลลง บริดจ์จึงเป็นสะพานสำหรับข้อมูลสองเครือข่าย

ที่มารูปภาพ: http://webserv.kmitl.ac.th/~hs3lse/project/repeater.html

6. รีพีตเตอร์ (Repeater)

     รีพีตเตอร์ เป็นเครื่องทบทวนสัญญาณข้อมูลในการส่งสัญญาณข้อมูลในระยะทางไกลๆสำหรับสัญญาณแอนะล็อกจะต้องมีการขยายสัญญาณข้อมูลที่
ี่เริ่มเบาบางลงเนื่องจากระยะทาง และสำหรับสัญญาณดิจิตัลก็จะต้องมีการทบทวนสัญญาณเพื่อป้องกันการขาดหายของสัญญาณเนื่องจากการส่งระยะทางไกลๆ
เช่นกัน รีพีตเตอร์จะทำงานอยู่ในชั้น Physical

7.  สายสัญญาณ

     เป็นสายสำหรับเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆในระบบเข้าด้วยกัน หากเป็นระบบที่มีจำนวนเครื่องมากกว่า 2 เครื่องก็จะต้องต่อผ่านฮับอีกทีหนึ่ง โดยสายสัญญาณสำหรับเชื่อมต่อเครื่องในระบบเครือข่าย จะมีอยู่ 2 ประเภท คือ

ที่มารูปภาพ: http://www.itcomcenter.com/tips-view.asp?id=63&forward=1

         -     สาย Coax  มีลักษณะเป็นสายกลม  คล้ายสายโทรทัศน์  ส่วนมากจะเป็นสีดำสายชนิดนี้จะใช้กับการ์ด LAN ที่ใช้คอนเน็กเตอร์แบบ BNC สามารถส่งสัญญาณได้ไกลประมาณ 200 เมตร  สายประเภทนี้จะต้องใช้ตัว T Connector สำหรับเชื่อมต่อสายสัญญาณกับการ์ด LAN ต่างๆในระบบ และต้องใช้ตัว Terminator ขนาด 50 โอห์ม  สำหรับปิดหัวและท้ายของสาย

ที่มารูปภาพ: http://www.digitalfocus.co.th/network.php

         -     สาย UTP (Unshied  Twisted  Pair)  เป็นสายสำหรับการ์ด  LAN ที่ใช้คอนเน็กเตอร์แบบ RJ-45  สามารถส่งสัญญาณได้ไกล
ประมาณ 100 เมตร หากคุณใข้สายแบบนี้จะต้องเลือกประเภทของสายอีก โดยทั่วไปนิยมใช้กัน 2 รุ่น  คือ  CAT 3 กับ CAT5 ซึ่งแบบ CAT3 จะมีความเร็วในการส่งสัญญาณ10 Mbps และแบบ CAT 5 จะมีความเร็วในการส่งข้อมูลที่ 100 Mbps แนะนำว่าควรเลือกแบบ CAT 5 เพื่อการอัพเกรดในภายหลังจะได้ไม่ต้องเดินสายใหม่  ในการใช้งานสายนี้  สาย 1 เส้นจะต้องใช้ตัว RJ - 45 Connector จำนวน 2 ตัว  เพื่อเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างสายสัญญาณจากการ์ด LAN ไปยังฮับหรือเครื่องอื่น เช่นเดียวกับสายโทรศัพท์ ในกรณีเป็นการเชื่อมต่อเครื่อง 2 เครื่องสามารถใช้ต่อผ่านสายเพียงเส้นเดียได้แต่ถ้ามากกว่า 2 เครื่อง ก็จำเป็นต้องต่อผ่านฮับ

ที่มารูปภาพ: http://it.stoulaws.com/2008/12/hub/

8.  ฮับ (HUB) 
     เป็นอุปกรณ์ช่วยกระจ่ายสัญญาณไปยังเครื่องต่างๆที่อยู่ในระบบ หากเป็นระบบเครือข่ายที่มี 2 เครื่องก็ไม่จำเป็นต้องใช้ฮับสามารถใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อ ถึงกันได้โดยตรง  แต่หากเป็นระบบที่มีมากกว่า 2 เครื่องจำเป็นต้องมีฮับเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกลาง ในการเลือกซื้อฮับควรเลือกฮับที่มีความเร็วเท่ากับความเร็ว ของการ์ด เช่น  การ์ดมีความเร็ว  100 Mbps ก็ควรเลือกใช้ฮับที่มีความเร็วเป็น 100 Mbps ด้วย ควรเป็นฮับที่มีจำนวนพอร์ตสำหรับต่อสายที่เพียงพอกับ เครื่องใช้ในระบบ  หากจำนวนพอร์ตต่อสายไม่เพียงพอก็สามารถต่อพ่วงได้  แนะนำว่าควรเลือกซื้อฮับที่สามารถต่อพ่วงได้  เพื่อรองรับการขยายตัวในอนาคต

[บริดจ์ (Bridges)

บริดจ์ (Bridge)  เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้แบ่งเครือข่ายออกเป็นเซกเมนต์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันแต่ว่าถูกดูแลอยู่ภายใต้เครือข่ายเดียวกัน ซึ่งบริดจ์จำทำหน้าที่ในชั้น Data Link Layer โดยจะมองข้อมูลเป็นเฟรม ซึ่งจะแตกต่างจากฮับหรือรีพีตเตอร์ที่จะมองข้อมูลในระดับบิต นอกจากบริดจ์จะทำหน้าที่แบ่งเครือข่ายออกเป็น 2 เซกเมนแล้วยังทำหน้าที่กลั่นกรองข้อมูลให้อยู่ในเครือข่ายเดียวกัน มันจะกันไม่ให้เฟรมข้อมูลนั้นไปรบกวนอีกเซกเมนหนึ่ง

หรือจะสามารถกล่าวอีกนัยหนึ่งได้ว่า บริดจ์ เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายของเครือข่ายที่แยกจากกัน แต่เดิมบริดจ์ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับเครือข่ายประเภทเดียวกัน เช่น ใช้เชื่อมโยงระหว่างอีเทอร์เน็ตกับ อีเทอร์เน็ต (Ethernet) บริดจ์มีใช้มานานแล้ว ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 บริดจ์จึงเป็นเสมือนสะพานเชื่อมระหว่างสองเครือข่าย การติดต่อภายในเครือข่ายเดียวกันมีลักษณะการส่ง ข้อมูลแบบกระจาย (Broadcasting) ดังนั้น จึงกระจายได้เฉพาะเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น การรับส่งภายในเครือข่ายมีข้อกำหนดให้แพ็กเก็ตที่ส่งกระจายไปยังตัวรับได้ทุกตัว แต่ถ้ามีการส่งมาที่แอดเดรสต่างเครือข่าย บริดจ์จะนำข้อมูลเฉพาะแพ็กเก็ตนั้นส่งให้ บริดจ์จึงเป็นเสมือนตัวแบ่งแยกข้อมูล ระหว่างเครือข่ายให้มีการสื่อสารภายในเครือข่าย ของตน ไม่ปะปนไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง เพื่อลดปัญหาปริมาณข้อมูลกระจายในสายสื่อสารมากเกินไป ในระยะหลังมีผู้พัฒนาบริดจ์ให้เชื่อมโยงเครือข่ายต่างชนิดกันได้ เช่น อีเทอร์เน็ตกับโทเก็นริง เป็นต้น หากมีการเชื่อมต่อเครือข่ายมากกว่าสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน และเครือข่ายที่เชื่อมมีลักษณะหลากหลาย ซึ่งเป็นทั้งเครือข่ายแบบ LAN และ WAN อุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการเชื่อมโยงคือ เราเตอร์ (Router) ดังรูปด้านล่าง

การทำงานของ Bridge

หลักการทำงานของ Bridge จะดูแลข้อมูลที่ส่งโดยพิจารณาหมายเลขของเครื่อง หรือตามศัพท์ทางเครือข่าย คือ Media Access Control (MAC Address หรือ Station Address) Bridge จะทำงานใน Data Link Layer หรือ Layer ที่ 2ของ OSI โมเดล คือ มองข้อมูลที่รับส่งกัน เป็น Packet แล้วเท่านั้น โดยไม่ต้องสนใจโปรโตคอลสื่อสารที่ใช้ ไม่ว่าจะเป็น IP หรือ IPX หรือโปรโตคอลใด ๆ หรือก็คือ ไม่ว่าจะเป็น Packet อะไรส่งออกมาในเครือข่าย Bridge จะดูเฉพาะ Address ปลายทางแล้วถ้าพบว่าเป็นเครื่องที่อยู่คนละฟากกันก็จะส่งต่อให้เท่านั้น ไม่สนใจว่าการส่งให้ถึงเครื่อง ที่เป็นผู้รับปลายทางนั้นอาจทำได้หลายเส้นทางต่าง ๆ กัน

ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งของ Bridge คือในขณะที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งต้องการส่งข้อมูลไปยังอีกเครื่องหนึ่ง แต่ไม่ทราบ Station Address จะมีการส่งข้อมูล พิเศษที่เรียกว่า Broadcast Frame เข้าไปในเครือข่าย เมื่อข้อมูลนั้นผ่านมาที่ Bridge ก็จะมีการส่งข้อมูลBroadcast นี้ต่อไปยังทุกเครือข่ายย่อยทั้งหมดที่ ตนอยู่ โดยไม่มีการเลือกหรือกลั่นกรองใด ๆ ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายทั้งหมดถูกขัดจังหวะเพื่อรับข้อมูลดังกล่าว ดังนั้นถ้าข้อมูลที่ Broadcast มากก็จะ ทำให้เครือข่ายมีปัญหาเรื่องปริมาณข้อมูลหนาแน่น และความเร็วในการทำงานลดลงได้

รูป ภาพแสดงลักษณะของบริดจ์

เกตเวย์(Gateways)

เกตเวย์ (Gateway)    เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยสามารถเชื่อมต่อ LAN หลายๆ เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างกัน และใช้สื่อส่งข้อมูลต่างชนิดกันได้อย่างไม่มีขีดจำกัด ตัวอย่างเช่น เชื่อมต่อ Ethernet LAN ที่ใช้สายส่งแบบ UTP เข้ากับ Token Ring LAN ได้ เกตเวย์เป็นเหมือนนักแปลภาษาที่ทำให้เครือข่ายที่ใช้โปรโตคอลต่างชนิดกันสามารถสื่อสารกันได้ หากโปรโตคอลที่ใช้รับส่งข้อมูลของเครือข่ายทั้งสองไม่เหมือนกันเกตเวย์ ก็จะทำหน้าที่แปลงโปรโตคอลให้ตรงกับปลายทางและเหมาะสมกับอุปกรณ์ของฮาร์ดแวร์ที่แต่ละเครือข่ายใช้งานอยู่นั้นได้ด้วย ดังนั้นอุปกรณ์เกตเวย์จึงมีราคาแพงและขั้นตอนในการติดตั้งจะซับซ้อนที่สุดในบรรดาอุปกรณ์เครือข่ายทั้งหมด ในการที่เกตเวย์จะสามารถส่งข้อมูลจากเครือข่ายหนึ่งไปยังอีกเครือข่ายหนึ่งได้อย่างถูกต้องนั้น ตัวของเกตเวย์เองจะต้องสร้างตารางการส่งข้อมูล หรือที่เรียกว่า routing table ขึ้นมาในตัวของมัน ซึ่งตารางนี้จะบอกว่าเซิร์ฟเวอร์ไหนอยู่เครือข่ายใด และอยู่ภายใต้เกตเวย์อะไร ตารางนี้จะมีการปรับปรุงข้อมูลทุกระยะ สำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นเกตเวย์อาจจะรวมเอาฟังก์ชันการทำงานที่เรียกว่า Firewall ไว้ในตัวด้วย ซึ่ง Firewall เป็นเหมือนกำแพงที่ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้คอมพิวเตอร์ที่อยู่นอกเครือข่ายของบริษัท เข้ามาเชื่อมต่อลักลอบนำข้อมูลภายในออกไปได้

เร้าเตอร์ (Routers)

Router

Router เป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่า Bridge โดยทำงานเสมือนเครื่อง Node หนึ่งใน Lan ซึ่งทำหน้าที่รับข้อมูลแล้วส่งต่อไปยังปลายทาง โดยอาจส่งในรูปของ Packet ที่ ต่างออกไป เพื่อให้ผ่านสายสัญญาณแบบอื่น ๆ เช่น สายโทรศัพท์ที่ต่อผ่านโมเด็มก็ได้ ดังนั้นจึงอาจใช้ Routerr ในการเชื่อมต่อ Lan หลายแบบเข้าด้วยกันผ่าน Wan ได้ด้วย และเนื่องจากการที่มันทำตัวเสมือนเป็น Node หนึ่งใน Lan นี้ยังทำให้มันสามารถทำงานแบบอื่น ๆ ได้อีกมาก เช่น รวบรวมข้อมูลเพื่อ หาเส้นทางที่ดีที่สุดในการส่งข้อมูลต่อหรือตรวจสอบว่าข้อมูลที่เข้ามานั้นมาจากไหนควรจะให้ผ่านหรือไม่ เพื่อช่วยในการรักษาความปลอดภัย

การทำงานของ Router

สิ่งที่แตกต่างกันระหว่าง Bridge กับ Router คือ Bridge คือ ทำงานในระดับ Data Link Layer คือจะใช้ข้อมูล Station Address ในการทำงานส่งข้อมูล ไปยังที่ใด ๆ ซึ่งหมายเลข Station Address นี้มีการกำหนดมาจากฮาร์ดแวร์หรือที่ส่วนของ Network Interface Card (NIC)) และถูกกำหนดมาเฉพาะตัวจากโรงงานไม่ให้ซ้ำกันถ้ามีการเปลี่ยนแปลง NIC นี้ก็จะทำให้ Station Address เปลี่ยนไปด้วย ส่วนRouter ทำงานที่ระดับสูงกว่าคือ Network Layer หรือชั้นที่ 3 ของ OSI โมเดลโดยใช้ Logical Address หรือ Network Layer Address ซึ่งคือ Address ที่ตั้งด้วยซอฟแวร์ ตามที่ผู้ใช้แต่ละเครื่องจะ ตั้งขึ้นให้โปรโตคอลในระบบ Network Layer รู้จัก ในการส่งผ่านข้อมูลโปรโตคอลของเครือข่ายชนิดต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็น IP,TCP/IP หรือ Apple Talk ซึ่งจะเป็นโปรโตคอลที่ทำงานใน Network Layer นี้เช่นกัน การกำหนด Network Address ทำได้โดยผู้ดูแลระบบเครือข่ายนั้น ทำให้สามารถแก้ไขเปลี่ยนแปลง ได้ง่าย และสามารถใช้อุปกรณ์ Router เชื่อมโยงเครือข่ายที่แยกจากกันให้สามารถส่งผ่านข้อมูลร่วมกันได้และทำให้เครือข่ายขยายออกไปได้เรื่อย ๆ

หน้าที่หลักของ Router คือ การหาเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูลที่ดีที่สุด และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ทั้งนี้ Router สามารถเชื่อมโยง เครือข่ายที่ใช้สัญญาณหลายแบบแตกต่างกันได้ไม่ว่าจะเป็น Ethernet , Token Ring หรือ FDDI ทั้งๆ ที่ในแต่ละระบบจะมี Packet เป็นรูปแบบของตนเองซึ่งแตกต่างกัน โดยโปรโตคอลที่ทำงานในระดับบนหรือ Layer 3 ขึ้นไปเช่น IPX,TCP/IP หรือ Apple Talk เมื่อมีการส่งข้อมูลก็จะบรรจุข้อมูลนั้นเป็น Packet นี้เพื่อทจะทราบว่าใช้โปรโตคอลแบบใด ซึ่งทำได้เพราะ Router ทำงานใน Network Layer ซึ่งเป็นระดับสูงที่พอจะเข้าใจโปรโตคอลต่าง ๆ แล้ว จากนั้นก็จะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากตาราง Routing Table ว่าจะต้องส่งข้อมูลนี้ไปยังเครือข่ายใดจึงจะต่อไปถึงปลายทางได้ แล้วจึงบรรจุข้อมูลลงไป Packet ของ Data Link Layer ที่ถูกต้องอีกครั้งเพื่อส่งต่อไปยังเครือข่ายปลายทาง

 

สวิตช์ (Switch)

การทำงานของ Switch

หลักการทำงานของ Switching

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

การส่ง ARP Request และ  ARP Reply ในเครือข่ายภายใน Switch ดังกล่าวจะยังคงเป็นลักษณะ Broadcasting ซึ่งจะทำ Switch ทุก Port ได้สามารถข้อมูลไปได้ด้วยเช่นกัน ทำให้เป็นช่องโหว่อันหนึ่งในการโจมตีได้ นอกจากนี้  ARP Protocol ยังไม่มีการตรวจสอบตัวตนอย่างเข้มงวด ทำให้มีผู้ที่จะปลอม MAC Address แล้วทำ Man-in-the-Middle-Attack หรือ ทำ MAC Flooding ก็ตามสามารถโจมตีเครือข่ายได้ ดังนั้น จะต้องเลือก Switch ที่มี Feature ที่คอยกำหนดจำนวนของ MAC Address ต่อ Port ได้ สำหรับ CISCO Switch จะใช้ Feature Port Security ในการกำหนดจำนวน MAC Address ต่อ Port

ในการรับส่ง Frame ข้อมูลนั้น Switch จะเลือกรับส่งข้อมูลเป็นคู่ๆ ทำให้ในเวลาเดียวกันสามารถส่งข้อมูลพร้อมกันได้หลายคู่หรือทำงานขนานกันได้ซึ่งเป็นข้อดีกว่าอุปกรณ์ Hub ที่จะต้องรอจนกว่าการรับส่งข้อมูลคู่ใดคู่หนึ่งทำงานสำเร็จจึงเริ่มมีการรับส่งใหม่ได้ หลักการส่วนหนึ่งในการเลือก Switch ให้เหมาะสมกับการทำงานมีดังนี้

1)       Switch ต้องรองรับการทำงานได้เพียงพอกับปริมาณข้อมูลและมีความเร็วในการส่งต่อที่เหมาะสม

2)       สามารถรองรับการแบ่ง VLAN ได้อย่างเพียงพอ

3)       มีขนาดของ Buffer พอสมควรก็จะทำให้ Switch มีการทำงานรับส่งข้อมูลได้โดยไม่มีข้อผิดพลาด

4)       จำนวน Port ที่เพียงพอและเหมาะสมรองรับต่อการใช้งานทั้งคอมพิวเตอร์และ Up-link

5)       ประเภทที่เหมาะสมของ Switch ในตำแหน่งหน้าที่การทำงานของมันเช่น Distributed Switch, Access Switch

6)       สามารถทำ QoS และ Security ได้ในระดับที่เพียงพอต่อการใช้งาน

การใช้ Switch ในการเชื่อมต่อเครือข่ายจะเป็นการแบ่งเครือข่ายออกเป็น Multi Collision Domain (Collision Domain จะกล่าวถึงต่อไป) โดยอัตโนมัตจะทำให้ Network Computer ทำงานได้อย่างเหมาะสมเพราะ Switch จะทำการ Drop frame ที่ไม่จำเป็นต้องส่งต่อออกไปยัง Switch ตัวอื่น หากตรวจพบว่าคอมพิวเตอร์ปลายทางที่ต้องการส่งอยู่ใน Switch ตัวเดียวกันแล้วก็จะเป็นการลด Traffic ใน Network ลงได้เป็นอย่างดีทีเดียว

คำว่า Collision Domain คือการเชื่อมคอมพิวเตอร์จำนวนหนึ่งเข้าด้วยกัน คอมพิวเตอร์ทั้งหมดติดต่อสื่อสารกันได้และข้อมูลก็อาจจะเกิดการชนกันได้ ทำให้เกิดการรับส่งข้อมูลที่ไม่ถูกต้อง การแก้ไขการชนกันของข้อมูลนั้น ต้องใช้กฏกติกาการรับส่งข้อมูลเข้ามาช่วยเช่น CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect) เป็นหนึ่งในกติกานั้น ซึ่งจะคล้ายกับสัญญาณไฟจราจรที่มีการหลีกเลี่ยงกันและกันในทางแยก (สำหรับในที่นี้จะไม่กล่าวถึงรายละเอียด) Collision Domain ส่วนมากมักจะเกิดจากเชื่อมต่อเข้าหากันด้วยอุปกรณ์ Hub ซึ่งในการเชื่อมต่อ Hub ต่อกันไปเรื่อยๆ ทั้งหมดจะอยู่ใน Collision Domain เดียวกัน ดังนั้นจะทำให้มี Collision Domain ขนาดใหญ่มากทำให้มีข้อมูลวิ่งเต็มไปหมดและมีโอกาสเกิดการชนกันของข้อมูลได้ นอกจากนี้ยังทำให้เกิดการรอคอยที่ยาวนานกว่าจะสามารถทำการรับส่งข้อมูลได้ทำให้ มี Switch เข้ามาทดแทนดังในปัจจุบันนั่นเอง

สายเคเบิล (Network Cables)

สายเคเบิ้ลในการเชื่อมต่อ

ในการเชื่อมต่อแบบต่างๆ จะต้องใช้สายเคเบิ้ลเป็นตัวกลาง (Media) ซึ่งการใช้งานจะขึ้นอยู่กับรูปแบบการเชื่อมต่อ เช่นแบบ Bus จะใช้สายเคเบิ้ล Coaxial, แบบ Star จะใช้สายเคเบิ้ล UTP สายเคเบิ้ลที่ใช้งานในระบบเน็ตเวิร์กจะมีอยู่ 3 ประเภทคือ สาย Coaxial เป็นสายเส้นเดียวมีลวดทองแดงเป็นแกนกลางหุ้มด้วยฉนวนสายยาง โดยจะมีลวดถักหุ้มฉนวนสายยางอีกชั้น (shield) ป้องกันสัญญาณรบกวน และมีฉนวนด้ายนอกเป็นยาง สีดำหุ้มอีกชั้น จะมีอยู่ 2 แบบด้วยกันคือ อย่างหนา (thick) อย่างบาง (thin) ส่วนมากจะใช้งานบนระบบ Ethernet โดยที่ปลายสายทั้ง 2 ด้ายจะต้องมีตัว terminator ปิดด้วย มีความเร็วในการส่งข้อมูลต่ำกว่าสายแบบ UTP สาย Coaxial อย่างบาง (thin) มีข้อเสียคือ ไม่สามารถใช้รับ-ส่งสัญญาณได้เกิน 185 เมตร อาจต้องใช้ตัวทวนสัญญาณ (Repeater) ช่วยขยายสัญญาณให้ สาย UTP (Unshielded Twisted Pair) หรือสาย CAT (Category) เป็นสายเส้นเล็กจำนวน 8 เส้นตีเกลียวคู่ มีอยู่ 4 คู่ ไม่มีเส้นลวดถัก (shield) เพราะการตีเกลียวคู่เป็นการลดสัญญาณรบกวนอยู่แล้ว การใช้งานจะต้องมีการแค๊มหัว RJ-45 เข้ากับสาย UTP แล้วนำไปเสียบเข้ากับ Hub มีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล 10/100Mbps ปัจจุบันนิยมใช้สาย CAT 5 กันมาก เพราะสนับสนุนการรับ-ส่งข้อมูลความเร็วตั้งแต่ 10-100 Mbps สาย STP (Shielded Twisted Pair) เป็นสายเส้นคู่ตีเกลียวมีอยู่ 2 คู่ มีเส้นลวดถัก (shield) ป้องกันสัญญาณรบกวน ใช้งานในการเชื่อมต่อระยะทางไกลๆ ซึ่งสาย UTP ทำไม่ได้ หัวต่อสายแลนด์ หัวต่อสายแลนด์จะมีอยู่ 3 ประเภทด้วยกันคือ BNC, RJ-45 และ AUI แต่ละประเภทจะใช้สายแลนด์แตกต่างกันไป รวมทั้งวิธีการเข้าหัวต่อก็ไม่เหมือนกัน หัวต่อแบบ BNC จะใช้สายแลนด์แบบ Coaxial ซึ่งเป็นสายเส้นเดียวมีลวดทองแดง เป็นแกนกลาง หุ้มด้วยฉนวนสายยาง หัวต่อ BNC จะเป็นโลหะรูปวงกลมมีเกลียวสำหรับล๊อก และยังต้องใช้ตัว Terminator (มีความต้ายทาน 50 โอห์ม) ปิดปลายสายทั้ง 2 ด้ายอีกด้วย หัวต่อแบบ RJ-45 จะใช้สายแลนด์แบบ CAT (Category) 5 หรือ สาย UTP เป็นสายเส้นเล็กจำนวน 8 เส้น ตีเกลียวคู่ มีอยู่ 4 คู่ รูปแบบในการเข้าหัวต่อแบบ RJ-45 มีอยู่ 2 แบบด้วยกันคือ  1. Peer to peer  2. มาตรฐาน TIA/EIA 568B  Peer to peer เป็นการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้ง 2 เครื่อง ด้วยสาย UTP เพียง 1 เส้น โดยเสียบหัวต่อ RJ-45 ไปที่การ์ดเน็ตเวิร์กของทั้งสองเครื่อง รูปแบบการเข้าสาย UTP กับหัวต่อ RJ-45 มีดังนี้   มาตรฐาน TIA/EIA 568B เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับ ฮับ รูปแบบการเข้าสาย UTP กับหัวตัว RJ-45 มีดังนี้ การเชื่อมต่อแบบ BUS โปรโตคอล Ethernet สามารถเชื่อมต่อได้ทั้งแบบ Bus โดยใช้สาย Coaxial และแบบ Star ใช้สายทองแดงคู่ดีเกลียว (สาย UTP) การเชื่อมต่อแบบ Bus จะเป็นตามมาตรฐานของ 10Base2 เป็นรูปแบบเชื่อมต่อสายโดยใช้สาย Coaxial (โคแอกเชี่ยล) มีเส้นศูนย์กลาง ? นิ้ว เรียกว่า Thin Coaxial ความยาวโดยรวมของสายทั้งหมดจากเครื่องต้นทางถึงเครื่องปลายทางต้องไม่เกิน 180 เมตร บางทีก็เรียกสาย Coaxial ว่าสาย RG-58 (มีความต้านทาน 50 โอห์ม) การเชื่อมต่อแบนี้ไม่ต้องใช้ฮับเป็นตัวกลาง ทำให้มีต้นทุนต่ำแต่ประสิทธิภาพการทำงานจะไม่ดีเท่าที่ควร วิธีการเชื่อมต่อสายระหว่างจุดต่อจะใช้ตัว T-Connector เป็นตัวกลาง และจะมีหัวต่อ BNC สำหรับต่อเข้ากับการ์ดเน็ตเวิร์ก และสิ่งสำคัญจะต้องมีตัว Terminator ปิดที่ปลายสายของทั้งสองด้าน จากรูปที่ 2.13 ก. เป็นรูปการเชื่อมต่อสาย Coaxial เข้ากับการ์ดเน็ตเวิร์ก โดยมีตัว T-Connector เป็นตัวกลาง โดยมีความยาวของสายในแต่ละช่วงจะต้องไม่ต่ำกว่า 0.5 เมตร และมีตัว Terminator ปิดที่ปลายสายของทั้งสองด้านอีกด้วย ปัจจุบันการเชื่อมต่อแบบ Bus ไม่เป็นที่นิยมใช้งาน เพราะมีความเร็วต่ำเพียง 10 เมกกะบิตต่อวินาทีและข้อจำกัดด้านความยาวของสาย

servers

server คืออะไร

server คือ เครื่องคอมพิวเตอร์หรือระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่ให้บริการอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง แก่เครื่องคอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เป็นลูกข่าย ในระบบเครื่อ ข่าย ข้อความแบบนี้อาจจะงงอยู่บ้าง สรุปอีกครั้งนะครับ Server ในทาง computer มี 3 ความหมายคือ     - เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้ บริการอะไรบางอย่างแก่คอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น     - ระบบ ปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการอะไรบางอย่างแก่คอมพิวเตอร์หรือ โปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น     - โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการ อะไรบางอย่างแก่คอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น โดย ปรกติแล้ว โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เป็น Server จะทำงานบนระบบปฏิบัติการ อาจจะเป็น Linux หรือ Windows หรือ Unix ก็ได้ ดังนั้นคำว่า server จึงมิได้หมายถึง คอมพิวเตอร์ เพียงอย่างเดียวแต่ยังหมายถึงระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อีกด้วย ตัวอย่างโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็น server ถ้าพูดถึงเราคงรู้จักกันดี แต่อาจจะไม่รู้ว่าเรียกว่า server ก็เป็นไปได้ ยกตัวอย่างเป็นกลุ่มๆ ดังต่อไปนี้ Web server คือโปรแกรมที่ทำหน้าที่ให้บริการเว็บ อาทิเช่น Apache web server Mail server คือโปรแกรมที่ทำหน้าที่ให้บริการ E-mail อาทิเช่น Postfix, qmail, courier DNS server คือโปรแกรมที่ทำหน้าที่ให้บริการโดเมนเนม อาทิเช่น bind9 Database server คือโปรแกรมที่ทำหน้าที่ให้บริการ Database อาทิเช่น mysql, postgresql, DB2 สำหรับระบบปฏิบัติการที่นิยมใช้เป็น server ได้แก่ Linux สำหรับ Linux Distribution ที่ได้รับความนิยมได้แก่ Debian Ubuntu Readhat Fedora etc. Windows สำหรับ Windows ที่นิยมใช้เป็น server ได้แก่ Windows Server 2003 Unix สำหรับ Unix ถือเป็นระบบปฏิบัติการที่เก่าแก่ระบบหนึ่ง ที่ยังใช้งานอยู่จนถึงทุกวันนี้ ได้แก่ BSD ถ้าหากพูดถึง server ก็ต้องรู้ให้แน่ก่อนว่ากำลังพูดถึงอะไรอยู่ไม่อย่างนั้นอาจจะหลงแล้วคุยไม่ รู้เรื่องเอาได้ง่ายๆ ดังนั้นอาจสรุปคร่าวๆ ได้ดังนี้ ถ้ามีคำ ถามว่า “ใช้อะไรเป็น server” คำถามนี้มักหมายถึงระบบปฏิบัติการ (แต่อาจจะไม่ใช่ก็ได้ต้องสอบถามดูให้มั่นใจก่อน) ถ้าถามว่าใช้อะไร เป็น …  server อาทิเช่น Web server ก็หมายถึงโปรแกรมให้บริการ ถ้า ถามว่าใช้ server ยี่ห้ออะไร โดยมากหมายถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้เป็น server โดยปรกติแล้วเครื่องคอมพิวเตอร์เซอร์เวอร์หนึ่ง เครื่องจะติดตั้งระบบปฏิบัติการที่ใช้เป็นเซอร์เวอร์ได้หนึ่งระบบ แต่สามารถลงโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการได้หลายชนิด เช่น ซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์หนึ่งเครื่องลง Linux Distribution Debian เป็นระบบปฏิบัติการ แล้วติดตั้ง Apache เป็นเว็บเซอร์เวอร์ ติดตั้ง Mysql เป็น Database server ติดตั้ง postfix เป็น mail server เป็นต้น ซึ่งโปรแกรมเหล่านี้จะทำงานพร้อมกันแต่ต่าง port กัน ถ้าอยากรู้ว่า port คืออะไรก็ต้องติดตามตอนต่อไปนะครับ server มีกี่ประเภท ประเภทของเซิร์ฟเวอร์ โดยปกติจะแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ File Server , Print Server , Database Server , Application Server การแบ่งออกเป็น 4 ประะเภทนั้น แบ่งตามลักษณะการใช้งาน คือ เก็บ-บริการไฟล์ บริการ/บริหาร งานพิมพ์ เก็บและบริการฐานข้อมูล และบริการ/บริหารซอฟต์แวร์ประยุกต์ ส่วน Mail Server, Internet Server หรือประเภทอื่นๆที่มีการเรียกชื่อนั้น เกิดจากการนำเอาเซิร์ฟเวอร์มากกว่า 2 ประเภทมารวมกันในตัวเดียว File Server เป็นเซิร์ฟเวอร์ที่มีหน้าที่จัดเก็บไฟล์ โดยการจัดเก็บไฟล์จะทำเสมือนเป็นฮาร์ดดิสก์รวมศูนย์ (Centerized disk storage) เสมือนว่าผู้ใช้งานทุกคนมีที่เก็บข้อมูลอยู่ที่เดียว เพราะควบคุม-บริหารง่าย การสำรองข้อมูล การ Restore ง่าย ข้อมูลดังกล่าวสามารถ Shared ให้กับ Client ได้ โดยส่วนมากข้อมูลที่อยู่ใน  File Server คือ โปรแกรมและข้อมูล (Personal Data File) โดยปกติแล้วเซิร์ฟเวอร์ไม่มีหน้าที่ต้องประมวลข้อมูลเหล่านี้ เป็นเพียงแหล่งเก็บข้อมูล กล่าวง่ายๆ ก็คือ File Server ทำหน้าเสมือน Input/Output สำหรับไฟล์ การทำงานของเซิร์ฟเวอร์ที่เป็น File Server นั้น ในทางเทคนิคแล้วยังไม่เรียกว่าเป็น “Client/Server” เพราะไม่มีการแบ่งโหลดการทำงานระหว่างไคลเอ็นต์กับเซิร์ฟเวอร์ แต่หน้าที่ที่ File Server จะต้องจัดการคือ มี NOS (Network Operating System) ที่ดูแลเกี่ยวกับการ “เข้าถึง”ไฟล์ ต้องมีกระบวน “Lock” ไว้ ไม่ให้เกิดความซ้ำซ้อนในการแก้ไขไฟล์ เช่น ขณะที่ผู้ใช้งานคนที่ 1 เปิด ไฟล์ A และกำลังแก้ไข (edit) อยู่ ผู้ใช้งานคนที่สองจะเปิดไฟล์ A เพื่อแก้ไขไม่ได้ (แต่เปิดเพื่ออ่าน Read Only ได้) แต่ถ้าหากข้อมูลนั้นเป็น Database แทนที่ไฟล์หรือฐานข้อมูลทั้งฐานข้อมูลจะถูก Lock กระบวนการ Lock ก็อาจจะเกิดเฉพาะ Record (Row) นี้เป็นหน้าที่ของ NOS และ Application ที่ใช้งาน Print Server หนึ่งเหตุผลที่ต้องมี Print Server ก็คือ เพื่อแบ่งให้พรินเตอร์ราคาแพงบางรุ่นที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานมากๆ เช่น HP Laser 5000 พิมพ์ได้ 10 – 24 แผ่นต่อนาที พรินเตอร์ประเภทนี้ ความสามารถในการทำงานสูง ถ้าหากซื้อมาเพื่อใช้งานเพียงคนเดียว แต่ละวันพิมพ์ 50 แผ่น ก็ไม่คุ้มค่า ดังนั้นจึงต้องมีกระบวนการจัดการแบ่งปันพรินเตอร์ดังกล่าวให้กับผู้ใช้ทุกๆ คนในสำนักงาน หน้าที่ในการแบ่งปัน ก็ประกอบด้วย การจัดคิว ใครสั่งพิมพ์ก่อน การจัดการเรื่อง File Spooling เป็นของเซิร์ฟเวอร์ ที่มีชื่อว่า Print Server  โดยส่วนใหญ่ในองค์กร น้อยองค์กรที่จะซื้อเซิร์ฟเวอร์มาเพื่อใช้สำหรับเป็น Print Server โดยเฉพาะ แต่จะใช้วิธีเอาเซิร์ฟเวอร์ที่ซื้อมาเพื่อเป็น File Server , Data Base server ทำเป็น Print Server ไปด้วย Database Server Database Server หมายถึง เซิร์ฟเวอร์ที่มีไว้เพื่อรันระบบที่เป็นฐานข้อมูล DBMS (DataBase Managment System ) เช่น SQL , Informix เป็นต้น โดยภายในเซิร์ฟเวอร์ที่มีทั้งฐานข้อมูลและตัวจัดการฐานข้อมูล ตัวจัดการฐานข้อมูลในที่นี้หมายถึง มีการแบ่งปัน การประมวลผล โดยผ่านทางไคลเอ็นต์ Application Server Application Server คือ เซิร์ฟเวอร์ที่รันโปรแกรมประยุกต์ได้ด้วย โดยการทำงานสอดคล้องกับไคลเอ็นต์ เช่น Mail Server (รัน MS Exchange Server) Proxy Server (รัน Proxy Server) หรือ Web Server (รัน Web Server Program เช่น Xitami , Apache’ )

ฟรอนต์ -เอ็นโปรเซสเซอร์

ฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์ หรือ FEP (Front-End Processor) เป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อ โฮสต์คอมพิวเตอร์ หรือมินิคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ของเครือข่ายการสื่อสารข้อมูล ได้แก่ มัลติเพล็กเซอร์ โมเด็ม และอื่น ๆ มินิคอมพิวเตอร์บางเครื่องก็ไม่จำเป็นต้องใช้ฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์ช่วยใน การเชื่อมต่อการสื่อสาร

ฟรอนต์ -เอ็นโปรเซสเซอร์จะเชื่อมต่อโดยตรงกับโฮสต์คอมพิวเตอร์ โดยผ่านช่องทางข้อมูลอัตราเร็วสูงในเครือข่ายขนาดใหญ่ ช่องทางดังกล่าวอาจจะใช้สายไฟเบอร์ออปติก ส่วนอีกด้านหนึ่งของฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์ก็ต่อเข้ากับมัลติเพล็กซ์เซอร์ หรือโมเด็ม หรือต่อเข้าโดยตรงกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แบบพอร์ตต่อพอร์ต เพราะว่าฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์เป็นคอมพิวเตอร์

ดังนั้นจึง ต้องมีฮาร์ดแวร์ หน่วยความจำ และซอฟต์แวร์เป็นของตัวเอง จำนวนของอุปกรณ์ที่ต่อเข้ากับพอร์ตของฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์อาจจะมีได้มาก ถึง 64 หรือ 128 หรือ 256 อุปกรณ์ต่อฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์ 1 เครื่อง อย่างไรก็ตามเรายังต้องคำนึงเวลาในการตอบสนองให้ทันต่อการใช้งาน ซึ่งจะทำให้เราต้องลดจำนวนอุปกรณ์ลงมา และยังขึ้นอยู่กับขนาดของหน่วยความจำอีกด้วย

หน้าที่หลัก ๆ ของ ฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์

1. แก้ไขข่าวสาร : ด้วยการจัดเส้นทางข่าวสาร อัดขนาดของข้อมูลและแก้ไขข้อมูล
2. เก็บกักข่าวสาร : เป็นการเก็บ กักข่าวสารข้อมูลไว้ชั่วคราว เพื่อจัดระเบียบการเข้า-ออกของข้อมูลของคอมพิวเตอร์และจัดลำดับความสำคัญ ก่อน-หลังของสายและผู้ใช้
3. เปลี่ยนรหัส : เปลี่ยนอักขระและข่าวสารจากรหัสหนึ่งไปเป็นอีกรหัสหนึ่ง หรือระหว่างโปรโตคอลหนึ่งไปเป็นอีก

โปรโตคอลหนึ่ง
4. รวบรวมหรือกระจายอักขระ : จากบิตเป็นอักขระหรือจากอักขระเป็นบิตสำหรับการส่งข้อมูลแบบอะซิงโครนัสและ

ซิงโครนัส
5. ควบคุมอัตราเร็ว : ควบคุมอัตราเร็วการส่ง-รับข้อมูลของสายส่งข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ให้สัมพันธ์กัน
6. จัดคิว : ควบคุมคิวการเข้า-ออกของข้อมูลคอมพิวเตอร์หลัก
7. ตรวจจับและควบคุมความผิดพลาด : เพื่อร้องขอให้มีการส่งข้อมูลมาใหม่ เมื่อตรวจจับได้ว่ามีความผิดพลาดในการส่งข้อมูลเกิดขึ้น
8. อีมูเลต : เป็นการเลียนแบบซอฟต์แวร์ของฮาร์ดแวร์อันหนึ่งให้ดูเสมือนกับซอฟต์แวร์ของ ฮาร์ดแวร์อื่น ๆ ในเครือข่ายการทำงาน ฟรอนต์-เอ็นโปรเซสเซอร์ ทั้งหมดจะถูกควบคุมด้วยโปรแกรมควบคุมของเครื่องเอง

 

System architecture of the PTP-EX High-Rate Front-End Processor



Front-end Processor เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการรับ-ส่งข้อมูลแบบ DCE (Data Communications Equipment) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารส่ง-รับข้อมูล อุปกรณ์ที่มีฟังก์ชั่นการทำงานต่าง ๆ ที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อ ทำให้การเชื่อมต่อยังดำเนินต่อไป และยุติการเชื่อมต่อ นอกจากนี้ยังใช้เปลี่ยนลักษณะของสัญญาณและสร้างรหัสสัญญาณต่าง ๆ ที่จำเป็นต้องใช้ในการสื่อสารข้อมูลระหว่าง DTE (Data Terminal Equipment) และ Data Circuit โดย DCE อาจเป็นส่วนใด ส่วนหนึ่งของคอมพิวเตอร์หรือไม่ก็ได้

ส่วน DTE เป็น อุปกรณ์ที่ประกอบไปด้วยตัวส่งข้อมูล (Data Source) หรือ ตัวรับข้อมูล (Data Sink) หรือเป็นทั้งตัวส่งและตัว รับข้อมูลก็ได้    DTE จะเป็นแหล่งกำเนิดข้อมูล แหล่งแรก และ/หรือ อุปกรณ์ที่เป็นแหล่งรับข้อมูลแหล่งสุดท้าย ส่วน DCE เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้การสื่อสารข้อมูลระหว่างแหล่งกำเนิด กับตัวรับข้อมูลที่ปลายทาง ทำให้สะดวกขึ้น

ฮับ (HUB)

 ฮับขนาด 24 ช่องสัญญาณเหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่

       สายนำสัญญาณที่ต่อออกจาก วงจรแลนของแต่ละเครื่องจะมา รวมกันที่ฮับ ซึ่งทำหน้าที่เป็นสถานีติดต่อระหว่างเครื่องแต่ละ เครื่อง นอก จากนี้ฮับรุ่นใหม่ ๆ ยังสามารถขยายสัญญาณเพิ่มลงในสาย สัญญาณเพื่อให้ส่ง ข้อมูลไปไกล ๆ ได้ เรียกว่า สวิทชิง (switching)

ฮับขนาด 8 ช่องสัญญาณ เหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็ก

       ฮับมีหลาย ขนาดขึ้นอยู่กับความต้องการใช้ เช่น ฮับขนาด 8 ช่อง สัญญาณ ถ้านำมาต่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์ติดต่อ ไปยังเครือ ข่ายอินเตอร์เน็ตทุกเครื่องจะต่อได้ 7 เครื่อง อีกช่องสัญญาณต่อไป ยังโมเด็ม เราท์เตอร์

คอนโทรลเลอร์

คอนโทรลเลอร์ (Controller)
 คอนโทรลเลอร์ เป็นมัลติเพล็กซ์เซอร์ที่ส่งข้อมูลแบบอซิงโครนัส ที่สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงได้ดี การทำงานจะต้องมีโปรโตคอลพิเศษสำหรับกำหนดวิธีการรับส่งข้อมูล มีบอร์ดวงจรไฟฟ้าและซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์

คอนเซนเทรเตอร์(Concentrator)

คอนเซนเทรเตอร์คอนเซนเทรเตอร์ (Concentrator) มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าหน่วยประมวลผลทางการสื่อสาร (Communications Processor) โดยมากจะเป็นคอมพิวเตอร์อีกตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่เฉพาะ ส่วนใหญ่จะมีหน่วยความจำสำรองพ่วงติดอยู่กับคอนเซนเทรเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่รวมข้อมูลที่ส่งเข้ามาด้วยความเร็วต่ำจากนั้นจะนำข้อมูลที่รวม กันแล้วส่งผ่านสายส่งความเร็วสูงไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อีกต่อหนึ่ง

2.1 หลักการทำงานของคอนเซนเทรเตอร์
คอนเซนเทรเตอร์เป็นอุปกรณ์อีก ชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่คล้ายกับมักซ์ คือ รวมสัญญาณจากสายสื่อสารหลายเส้นเข้าด้วยกันเพื่อส่งออกทางสายสื่อสารเพียง เส้นเดียว แต่ก็มีความต่างกันในรายละเอียดและวิธีนำมาใช้งาน มักซ์จำเป็นต้องใช้งานเป็นคู่เสมอในขณะที่คอนเซนเทรเตอร์ใช้เพียงเครื่อง เดียวและยังมีขีดความสามารถในการประมวลผลและเก็บข้อมูลได้ด้วย ซึ่งมีกลไกหลายขั้นตอนดังนี้
1. การใช้บัฟเฟอร์ (Buffering) ข้อมูลที่ส่งมายังคอนเซนเทรเตอร์มาจากหลายอุปกรณ์และหลายรูปแบบ ดังนั้นจึงต้องมีการจัดเก็บข้อมูลด้วยบัฟเฟอร์ เพื่อผ่านการจัดการของ คอนเซนเทรเตอร์ต่อไป
2. จองเนื้อที่หน่วยความจำและควบคุมการจัดคิว (Allocation of Storage and Control of Queues) การจองเนื้อที่หน่วยความจำนี้บางครั้งมีขั้นตอนที่สลับซับซ้อนมากบางครั้ง ข้อมูลจากอุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลปลายทางหลาย ๆ เครื่องมีการส่งเข้ามาพร้อม ๆ กัน ซึ่งจะใช้วิธีแก้ปัญหาโดยการจองเนื้อที่หน่วยความจำแบบไม่คงที่ (Dynamic allocation) จากนั้นก็จะมีการจัดคิวการทำงานที่ จัดการกับข้อมูลก่อนหลัง แล้วจึงส่งผ่านกระแสข้อมูลที่รวมกันแล้วไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์
3. รับข่าวสารจากอุปกรณ์รับส่งข้อมูลปลายทาง คอนเซนเทรเตอร์จะมีวงจรที่ ต่อพ่วงกับอุปกรณ์ที่ส่งผ่านข้อมูลด้วยความเร็วต่ำหลายเครื่องและต้องคอย ตรวจสอบว่าเมื่อไรจะมี ข้อมูลส่งเข้ามา การรอคอยข้อมูลเข้านี้เป็นไปในลักษณะที่ไม่แน่นอนว่าจะเกิดขึ้นเมื่อใด และมาจากสายส่งเส้นไหน ด้วยเหตุนี้คอนเซนเทรเตอร์จึงต้องมีการตรวจหา (Scan) ไปตามสายต่าง ๆ ด้วยความเร็วสูงเพื่อช่วยป้องกันสัญญาณสูญหายหรือผิดเพี้ยนไป
4. รวมข้อมูลเพื่อส่งผ่านในสายส่งความเร็วสูง เพื่อรวบรวมข้อมูลที่ได้รับมาเปลี่ยนรหัส จากนั้นก็จะจัดข้อมูลเป็นกลุ่ม โดยจะต้องให้เครื่องคอมพิวเตอร์ ทราบด้วยว่าข้อมูลกลุ่มนั้นมาจากสถานีไหนจึงต้องเพิ่มรหัสประจำสถานีไว้ที่ ส่วนต้นของกลุ่มข้อมูล จึงจะอยู่ในสภาพพร้อมที่จะส่งข้อมูล
5. ตรวจสอบข้อผิดพลาด ในการส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง แบบซิงโครนัส ซึ่งจะมีการตรวจสอบโดยใช้แพริตี้บิต

จากหลักการจะเห็นได้ว่าคอนเซนเท รเตอร์เครื่องหนึ่งถูกนำมาวางไว้ระหว่างโฮสต์และเทอร์มินอลจำนวนหนึ่ง คอนเซนเทรเตอร์จะรับข้อมูลเข้ามาจากเครื่องเทอร์มินอลทำการตรวจสอบความถูก ต้องของข้อมูล เก็บข้อมูลนั้นไว้เพื่อรอการนำส่ง และส่งข้อมูลนั้นไปยังโฮสต์ในที่สุด ถ้าโฮสต์และเทอร์มินอลอยู่ห่างจากกัน คอนเซนเทรเตอร์จะถูกวางไว้ที่ฝั่งเทอร์มินอลเพื่อให้มีสายสื่อสารเพียงเส้น เดียวเชื่อมไปที่โฮสต์
ภาพแสดงคอนเซนเทรเตอร์ในระบบเครือข่าย

เนื่อง จากมีตัวประมวลผลและหน่วยบันทึกข้อมูลในตัวเอง คอนเซนเทรเตอร์จึงสามารถทำงานร่วมกับเทอร์มินอลได้แม้ว่าสายสื่อสารที่ติด ต่อกับโฮสต์จะเสียหายหรือถูกยกเลิกเป็นการชั่วคราว ข้อมูลจากเทอร์มินอลจะถูกเก็บรักษาไว้อย่างดีและนำส่งต่อไปยังโฮสต์เมื่อสาย สื่อสารสามารถใช้งานได้ตามปกติ การโต้ตอบระหว่างผู้ใช้กับโปรแกรมบางอย่างที่เทอร์มินอลก็สามารถทำงานได้โดย ใช้ ตัวประมวลผลที่คอนเซนเทรเตอร์แทนได้ นอกจากนั้นแล้วคอนเซ็นเทรเตอร์สามารถเชื่อมต่อเทอร์มินอลจำนวนหนึ่งเข้ากับ โฮลต์หลายเครื่องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน

มัลติเพล็กเซอร์

มัลติเพล็กเซอร์คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต้องมี ช่องต่อเชื่อมอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งพอร์ต (Port) คำว่าพอร์ตหมายถึงปลั๊กชนิดหนึ่งที่ใช้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีไว้สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่นเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างในเครื่องพีซี ได้แก่ ช่องเสียบสายเครื่องพิมพ์ (Printer Port) ช่องเสียบสายโมเด็มแบบภายนอก (Serial Port) ช่องเสียบเม้าส์ (Mouse Port) และช่องเสียบแป้นพิมพ์ (Keyboard Port) เป็นต้น เนื่องจากขนาดของตัวเครื่องคอมพิวเตอร์มีพื้นที่จำกัดในขณะที่ตัวเครื่อง คอมพิวเตอร์เองอาจมีความสามารถในการควบคุมเทอร์มินอลจำนวนมากมาย

อุปกรณ์ มัลติเพล็กเซอร์ (Multiplexer) จึงเข้ามามีบทบาทเนื่องจากสามารถรวมสัญญาณจากหลายแหล่งเข้ามาใช้งานผ่านสาย สื่อสารเพียงเส้นเดียว นั่นคือที่เครื่องโฮสต์อาจมีพอร์ตเพียงหนึ่งพอร์ตเท่านั้น โดยมีมัลติเพล็กเซอร์ฝังอยู่ภายในตัวเครื่อง แต่สามารถควบคุมเครื่องเทอร์มินอลได้มากมาย

1.1 หลักการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์มัลติเพล็กเซอร์หรือเรียกสั้น ๆ ว่า มักซ์ (MUX) เป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมสัญญาณจากสายสื่อสารหลายเส้นเข้าด้วยกันเพื่อส่งออกทาง สายสื่อสารเพียงเส้นเดียว ช่องสัญญาณในสายเส้นที่ส่งออกจากมักซ์จะถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ เพื่อแบ่งปันในการส่งสัญญาณที่รับเข้ามาจากสายสื่อสารเส้นต่าง ๆ มักซ์จะทำงานเป็นคู่เหมือนกับโมเด็มคือจะต้องมีมักซ์ที่ผู้ส่งหนึ่งตัวและ อีกหนึ่งตัวอยู่ทางฝั่งผู้รับ ข้อมูลที่รับเข้ามาจากสายสื่อสารทางฝั่งผู้ส่งจะถูกเข้ารหัสแล้วนำมารวมกัน เพื่อส่งออกไป มักซ์ที่อยู่ทางฝั่งผู้รับจะถอดรหัสข้อมูลเพื่อส่งออกไปยังสายสื่อสารเส้น ที่ถูกต้อง (สัลยุทธ์ สว่างวรรณ, 2544, 59)

ภาพแสดงการใช้มัลติเพล็กเซอร์บน ระบบเครือข่าย
การรวมข้อมูลจากสายสื่อสารหลายเส้นเข้าด้วย กัน ทำให้เกิดประโยชน์ขึ้นหลายประการคือ เพิ่มประสิทธิภาพการใช้สายสื่อสารให้คุ้มค่าเนื่องจากอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียว อาจไม่ได้ใช้ประโยชน์ของสายสื่อสารเส้นนั้นอย่างเต็มที่ โดยเฉพาะเทอร์มินอลทั่วไปจะทำงานเป็นพัก ๆ (Burst Mode) เวลาส่วนใหญ่จึงไม่มีข้อมูลส่งผ่านสายสื่อสาร การรวมสัญญาณจากหลายแหล่งเข้าด้วยกันเป็นการ รับประกันว่าจะมีข้อมูลส่งผ่านสายสัญญาณนี้มากขึ้นกว่าเดิม นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดค่าใช้จ่าย ได้มากเพราะใช้สายสื่อสารเพียงเส้นเดียวเท่านั้น สำหรับเทอร์มินอลหลายเครื่องแทนที่จะต้องใช้สายหนึ่งเส้นต่อเทอร์มินอลหนึ่ง เครื่อง

แม้ว่ามักซ์สามารถนำมาใช้ให้เกิดประโยชน์ได้อย่างมากในระบบ เครือข่ายเฉพาะบริเวณ แต่มักซ์กลับถูกนำไปใช้บนระบบเครือข่ายวงกว้างมากกว่า ซึ่งจะใช้กับโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบ จุด-ต่อ-จุดระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่อง เนื่องจากการรวบรวมสัญญาณจากหลายแหล่งเข้าด้วยกันเพื่อส่งออกทางสายสัญญาณ เพียงเส้นเดียวเป็นการทำงานที่ไม่เกี่ยวข้องกับผู้ใช้โดยตรง จึงกลายเป็นส่วนที่ผู้ใช้มองไม่เห็น
ดังนั้นความรู้สึกของผู้ใช้จึงเป็น การทำงานแบบผู้ให้บริการ/ผู้รับบริการ (Server/Client) ตามปกติ บนระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ มักซ์จะถูกนำมาใช้เชื่อมต่อเครื่องพีซีจำนวนหนึ่งเข้าด้วยกันเพื่อติดต่อไป ยังส่วนอื่นของระบบเครือข่ายผ่านสายสัญญาณเส้นเดียวที่ใช้งานร่วมกัน เรียกอุปกรณ์นี้ว่า Connection Multiplexer ส่วนในระบบเครือข่ายไร้สายนำเทคโนโลยีการผสมสัญญาณมาใช้สำหรับถ่ายทอดข้อมูล จากผู้ใช้จำนวนหนึ่งผ่านช่องสัญญาณเพียงหนึ่งช่อง

โครงสร้างการ เชื่อมต่อแบบหลายจุด (Multipoint Network) อนุญาตให้ผู้ใช้จำนวนหนึ่งสามารถใช้สายสื่อสารร่วมกันได้ แต่มีความแตกต่างจากเทคนิคการผสมสัญญาณโดยมัลติเพล็กเซอร์ คือ การเชื่อมต่อแบบนี้จะอนุญาตให้ผู้ส่งสัญญาณออกมาได้ครั้งละหนึ่งคนเท่านั้น ในขณะที่อุปกรณ์ มัลติเพล็กเซอร์สามารถส่งสัญญาณจากผู้ใช้หลายคนผ่านสายสัญญาณหนึ่งเส้นใน เวลาเดียวกัน อีกประการหนึ่งคือ เครื่องโฮสต์ในการเชื่อมต่อแบบหลายจุดจะมีจุดเชื่อมต่อการสื่อสาร (Communication Port) เพียงจุดเดียว แต่การใช้มักซ์จำเป็นจะต้องมีมักซ์อีกตัวหนึ่งทางฝั่งโฮสต์ ซึ่งแยกสัญญาณออกจากกัน ทำให้เครื่องโฮสต์จะต้องมีจุดเชื่อมต่อการสื่อสารเท่ากับจำนวนเครื่องผู้ใช้

ประการ สุดท้ายคือเครื่องของผู้ใช้ในระบบการเชื่อมต่อแบบหลายจุดจำเป็นจะต้องมีความ สามารถในการประมวลผลข้อมูล พอสมควร เช่น จะต้องสามารถตรวจสอบได้ว่าสายสัญญาณไม่ว่าง จึงยังไม่สามารถส่งข้อมูลออกไปได้ ในขณะที่เครื่องของผู้ใช้ในระบบที่นำมัลติเพล็กซ์มาใช้นั้นไม่จำเป็นจะต้อง มีความซับซ้อนใด ๆ เพราะสามารถส่งสัญญาณข้อมูลออกมาได้ในทุกเวลาที่ต้องการ มัลติเพล็กเซอร์จึงสามารถนำมาเชื่อมต่อเครื่องดัมบ์เทอร์มินอลเข้าด้วยกัน ได้
ภาพแสดงระบบเครือข่ายในองค์กรที่มีการเชื่อมต่อแบบจุด ต่อ-จุด แบบหลายจุดและการใช้มัลติเพล็กเซอร์

โมเดม

โมเด็ม (MODEM)
MODEM มาจากคำเต็มว่า Modulator – DEModulator ทำหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูลดิจิตอล ที่ได้รับจากเครื่องส่งหรือคอมพิวเตอร์ เป็นสัญญาณแบบอนาลอกก่อนทำการส่งไปยังปลายทางต่อไป โดยผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ และเมื่อส่งถึงปลายทางก็จะมีโมเด็มทำหน้าที่แปลงสัญญาณจากอนาลอกให้เป็นดิจิตอล เพื่อใช้กับคอมพิวเตอร์ปลายทาง

มัลติเพล็กซ์เซอร์ (Multiplexer)
วิธีการเชื่อมต่อการสื่อสารระหว่างผู้รับและผู้ส่งปลายทางที่ง่ายที่สุดคือ การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point to Point) แต่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูงและใช้งานไม่เต็มที่ จึงมีวิธีการเชื่อมต่อที่ยุ่งยากขึ้น คือการเชื่อมต่อแบบหลายจุดซึ่งใช้สายสื่อสารเพียงเส้น 802.3

คอนเซนเตรเตอร์ (Concentrator)
คอนเซนเตรเตอร์เป็นมัลติเพล็กซ์เซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง สามารถเพิ่มสายหรือช่องทางการส่งข้อมูลได้มากขึ้น การส่งข้อมูลจะเป็นแบบอซิงโครนัส

คอนโทรลเลอร์(Controller)
คอนโทรลเลอร์เป็นมัลติเพล็กซ์เซอร์ที่ส่งข้อมูลแบบอซิงโครนัส ที่สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงได้ดี การทำงานจะต้องมีโปรโตคอลพิเศษสำหรับกำหนดวิธีการรับส่งข้อมูล มีบอร์ดวงจรไฟฟ้าและซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์

ฮับ (HUB)
ฮับเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่เช่นเดียวกับมัลติเพล็กซ์เซอร์ ซึ่งนิยมใช้กับระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) มีราคาต่ำ ติดต่อสื่อสารข้อมูลตามมาตรฐาน IEEE 802.3

ฟรอนต์ – เอ็นโปรเซสเซอร์ FEP (Front-End Processor)
FEP เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างโฮสต์คอมพิวเตอร์ หรือมินิคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์เครือข่ายสำหรับสื่อสารข้อมูล เช่น โมเด็ม มัลติเล็กซ์เซอร์ เป็นต้น FEP เป็นอุปกรณ์ทีมีหน่วยความจำ (RAM) และซอฟต์แวร์สำหรับควบคุมการทำงานเป็นของตัวเองโดยมีหน้าที่หลักคือ ทำหน้าที่แก้ไขข่าวสาร เก็บข่าวสาร เปลี่ยนรหัสรวบรวมหรือกระจายอักขระ ควบคุมอัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูล จัดคิวเข้าออกของข้อมูล ตรวจสอบข้อผิดพลาดในการส่งข้อมูล