Lecture 7 การติดต่อส ...staff.cs.psu.ac.th/345-101/Lecture/lecture5-1.pdf ·...

การตดตอส�อสารและระบบเครอขายLecture 7

เน�อหา

• ความรเบ �องตนเก�ยวกบการส�อสารขอมล– องคประกอบพ �นฐานในการส�อสารขอมล– ชนดของการส�อสาร

– ประเภทของสญญาณ

– ชองทางการส�อสาร

• ระบบเครอขายคอมพวเตอร– อปกรณเครอขาย

2

การตดตอส�อสารขอมลทางอเลกทรอนคส

• คอการแลกเปล�ยนขอมลระหวางตนทางและปลายทาง

• โดยใชอปกรณทางอเลกทรอนคส ซ�งเช�อมตอกนอยดวยส�อกลางชนดใดชนดหน�ง

3

Sender ReceiverMassage

Multimedia

Image

Text

Voice

องคประกอบของการส�อสารขอมล

Protocol & Software

ผสงสาร

ผรบสาร#1

ผรบสาร#2

ผรบสาร#3ส�อ

สาร = จดหมาย

ชนดของการส�อสาร

• การส�อสารทศทางเดยว (Simplex Transmission)

• การส�อสารขอมลก�งสองทศทาง (Half Duplex Transmission)

• การส�อสารขอมลสองทศทางพรอมกน (Full Duplex Transmission)

เปนการสอสารการตดตอสอสารเพยงทศทางเดยว คอผสงจะสงขอมลเพยงฝ งเดยวและโดยฝ งรบไมมการตอบกลบ เชน วทย โทรทศน โทรเลข เพจเจอร e-mail เปนตน

การส�อสารทศทางเดยว

เปนการสอสารทผรบสาร และผสงสารสามารถสลบหนาทกนได แตตองผลดกนรบ – สงขอมล เชน ระบบวทยสอสาร เปนตน

การส�อสารก�งสองทศทาง

เปนการสอสารทผส อสาร สามารถเปนไดท 3งผสงสาร และผรบสาร พรอมๆ กนไดอยางอสระ เชน ระบบโทรศพท การพดคยปกต เปนตน

การส�อสารสองทศทาง

ประเภทของสญญาณ

• สญญาณอนาลอก (Analog Signal)

• สญญาณแบบดจทล (Digital Signal)

10

ประเภทของสญญาณ

• สญญาณอนาลอก(Analog Signal)

คอ สญญาณท�อยในรปแบบของคล�น (Waveform) ท�มความตอเน�องกน (Continuous) มการเปล�ยนแปลงระดบของสญญาณข�น – ลงตามขนาดของสญญาณ (Amplitude) และมความถ� (Frequency) ท�เรยกวา Hertz (Hz) ตวอยางของสญญาณอนาลอก เชน เสยงพด (Voice) กระแสไฟฟาสลบ เปนตน

11

ประเภทของสญญาณ

• สญญาณแบบดจทล (Digital signal)

เปนสญญาณท�ถกแบงเปนชวงๆ อยางไมตอเน�อง (Discrete) โดยลกษณะของสญญาณจะแบงออกเปนสองระดบเพ�อแทนสถานะสองสถานะ คอ สถานะของบต 0 และสถานะของบต 1 โดยแตละสถานะคอ การใหแรงดนทางไฟฟาท�แตกตางกน การทางานในคอมพวเตอรใชสญญาณดจทล

12

• จะเปนเสนทางขนสงขอมลจากคอมพวเตอรเคร�องหน�งไปยงเคร�องอ�นๆ

• แบงออกเปน–แบบมสาย ใชสายเช�อมระหวางอปกรณสงและรบขอมล–แบบไรสาย ไมตองใชสายเช�อมตอระหวางอปกรณรบและสง แต

จะใชอากาศเปนส�อกลาง

ชองทางการส�อสาร

13

• แบบมสาย–สายคตเกลยว (Twisted-pair Cable) –สายโคแอกเชยล (Coaxial Cable) –สายใยแกวนาแสง (Fiber-optic Cable)

ชองทางการส�อสาร

14

• สายคตเกลยว (Twisted-pair Cable)– เปนสายทองแดงบดเกลยวหมดวยฉนวน–ปกตจะใชชนดท�เปนสายคตเกลยวท�ไมมฉนวนเรยกวา UTP ซ� งยอ

มาจาก Unshielded twisted-pair–ขอด คอราคาถก หางาย เชน สายโทรศพท, CAT 5–ขอเสย คอสญญาณถกรบกวนไดงาย ความเรวประมาณ 10-1000

เมกะบตตอวนาท

ชองทางการส�อสารแบบมสาย

15

• สายโคแอกเชยล (Coaxial Cable) –สายทองแดงเพยงเสนเดยวเปนแกนกลางหมดวยฉนวนสายยาง

เชน สาย Cable TV สาย Cable– สงขอมลไดมากกวาสายคตเกลยว 200 เมกะบตตอวนาท– ปจจบนใชนอยลง เน�องจากความกาวหนาของ UTP ท�สงขอมลได

เรว มราคาถก จงเปนท�นยมมากกวา

ชองทางการส�อสารแบบมสาย

16

• สายใยแกวนาแสง (Fiber-optic Cable)– เปนใยแกวท�มขนาดเลกกวาเสนผมของมนษย สาย Cable– ใชแสงในการนาขอมลจากตนทางไปยงปลายทาง– มความเรวในการสงขอมลสงมาก 1300 Mbps – ไมมปญหาสญญาณรบกวน– ขอเสย คอราคาแพง และตดต�งยาก เน�องจากไมสามารถงอตามมมเวลา

เดนสายได อยางไรกตามปจจบนราคาเร�มถกลง

ชองทางการส�อสารแบบมสาย

17

• แบบไรสาย– อนฟราเรด (Infrared) –ไมโครเวฟ (Microwave) –ดาวเทยม (Satellite) –สญญาณวทย (Broadcast Radio)

ชองทางการส�อสาร

18

• อนฟราเรด (Infrared)le

– ใชคล�นแสงอนฟราเรดในการตดตอส�อสารสาหรบระยะทางใกล ๆ หางกนไมเกน 5 เมตร

– การสงขอมลจะสงในแนวตรง และไมควรมส�งใดกดขวางในแนวของคล�นลาแสง เพราะลาแสงไมสามารถทะลผานส�งของท�มความหนาได

– นยมใชสาหรบถายโอนขอมลระหวางอปกรณแบบพกพา เชน คอมพวเตอรโนตบก หรอพดเอไปยงเดสกทอปคอมพวเตอร

– เมาสไรสาย คบอรดไรสาย รโมทสาหรบควบคมวทย วดโอ โทรทศน

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

19

• ไมโครเวฟ (Microwave)– การสงขอมลจะเปนแบบแนวเสนตรงไมสามารถหกเล�ยวหรอออมโคงได จงสามารถ

รบสงไดในชวงระยะส�น ๆ – ตองมสถานรบสงเปนระยะ ๆ จากจดสงถงจดรบ – นยมใชไมโครเวฟสาหรบการส�อสารระหวางตกในเมองเดยวกน หรอระหวางวทยา

เขตตาง ๆ ของมหาวทยาลย – สาหรบการส�อสารระยะทางไกลๆ จาเปนจะตองมสถานรบและขยายสญญาณ ซ� งม

ลกษณะเปนจานหรอเสาอากาศเพ�อรบสญญาณเปนชวงๆ โดยจะตดต�งบนหอคอย ตกสงๆ หรอบนยอดเขา

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

20

• ดาวเทยม (Satellite)– เปนการสงสญญาณผานดาวเทยม จากตนทางไปยงปลายทาง โดย

ดาวเทยมจะอยเหนอผวโลก ประมาณ 22,300 ไมล– สามารถสงขอมลปรมาณมากๆ ไดดวยความเรวสง– เทคโนโลยจพเอส (Global Positioning System : GPS) เปนเทคโนโลยท�

ทาใหทราบตาแหนงท�อยบนพ�นโลกหรอสภาพภมศาสตรตางๆ

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

21

• GPS เหมอนกบ GPRS ?• GPS (Global Positioning System ) เปนเทคโนโลยท�ทาใหทราบถงตาแหนงท�อยบน

พSนโลก• GPRS (General Packet Radio Service) เปนบรการใหมท�ลSาสมยของ

โทรศพทมอถอท�ไมจากดตวเองอยแคการใชเสยงเทานSน โดยมนมความสามารถในการสงขอมลผานทางโทรศพทมอถอไดดวยความเรวในระดบ 172 Kbps (ขณะท�โทรศพทมอถอดจตอลธรรมดาสงไดดวยความเรว 9.6 Kbps) ซ�งความเรวท�สงระดบนSสามารถรองรบกบการใชงานอนเตอรเนตอยางงายๆ

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

22

• สญญาณวทย (Broadcast Radio)–ใชอปกรณสงและรบขอมลพเศษท�เรยกวา ทรานซฟเวอร

(transceiver) เพ�อทาหนาท�รบและสงสญญาณวทยจากอปกรณชนดไรสาย เชนโทรศพทเคล�อนท�

–คล�นวทยสามารถเดนทางไปรอบทศทาง สามารถทะลกาแพงและส�งกอสรางตาง ๆ ได

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

23

• สญญาณวทย (Broadcast Radio)–ขอด

• การจดการกบสญญาณมความยดหยนมากกวาสายสญญาณ• มการลดทอนพลงงานนอยกวาคล�นไมโครเวฟ

–ขอเสย• มความเรวในการสงขอมลชา• ถกรบกวนและดกจบสญญาณไดงาย

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

24

• บลทธ (Bluetooth) สาย Cable

– การสงสญญาณโดยใชคล�นวทยระยะสSน (short-range radio links)– เหมาะสาหรบการส�อสารในระยะใกลหรอไมเกน 33 ฟต– การสงสญญาณไมใชในแนวเสนตรงและสามารถผานส�งกดขวางได– นยมใชสาหรบอปกรณตาง ๆ เชน โทรศพทแบบเคล�อนท� เคร�องพดเอ

เคร�องพมพ โนตบกคอมพวเตอร

ชองทางการส�อสารแบบไรสาย

25

ระบบเครอขาย (Network) คออะไร (1)

• กลมของคอมพวเตอรและอปกรณตางๆ ท�ถกนามาเช�อมตอกนเพ�อใหผใชในเครอขายสามารถตดตอส�อสาร แลกเปล�ยนขอมล และใชอปกรณตางๆ ในเครอขายรวมกน

26

ประโยชนของระบบเครอขาย

การแชรไฟล เพ�อความสะดวก ปลอดภย ดแล จดการขอมล มกจะเกบขอมลไวท�ศนยกลาง (Server) หากใครตองการใชขอมลกสามารถใชขอมลจากศนยกลางได

27

การใชทรพยากรรวมกน เชน การใชเคร องพมพ, scanner

รวมกน แทนท จะตองซ (ออปกรณหลายๆตว28

ประโยชนของระบบเครอขาย

ใชส อสารระหวางบคคล แลกเปล ยนขอมลระหวางกน เชน การสงจดหมายอเลคทรอนกส การประชมระยะไกล เปนตน

29

ประโยชนของระบบเครอขาย

อปกรณในเครอขาย

อปกรณเครอขายน(นแบงเปน 2 ประเภทคอ

• อปกรณรวมสญญาณ

• อปกรณเช อมตอเครอขาย

30

อปกรณรวมสญญาณ

• มลตเพลกซเซอร (Multiplexer)

• คอนเซนเตรเตอร (Concentrator)

• ฮบ (Hub)

31

นยมเรยกกนวา มก (MUX) เปนอปกรณท�ใชในการรวมขอมล (multiplex) จากเคร�องเทอรมนล จานวนหน�งเขาดวยกน และสงผานไปยงสายส�อสารเดยวกน และท�ปลายทาง

MUX อกตวจะทาหนาท�แยกขอมล (de-multiplex) สงไปยงจดหมายท�ตองการ

32

มลตเพลกเซอร(Multiplexer)

การ Multiplex เปนวธการรวมขอมลจากหลายจด แลวสงผานไปตามสายสงเพยงสายเดยวซ งแบงไดเปน 2 แบบ คอ

– การมลตเพลกซแบบแบงเวลา (Time Division Multiplexer หรอ TDM)

– การมลตเพลกซแบบแบงความถ (Frequency Division Multiplexer

หรอ FDM)

33

มลตเพลกเซอร(Multiplexer)

เปนวธท เพ งจะไดรบการพฒนาไดไมนาน การมลตเพลกซแบบแบงเวลาจะใชเสนทาง

เพยงเสนทางเดยว และคล นพาหความถ เดยวเทาน (น แตผใชแตละคนจะไดรบการจดสรรเวลาในการเขาใชชองสญญาณเพ อสงขอมลไปยงปลายทาง

34

(Time Division Multiplexer หรอ TDM)

เปนวธท ใชกนท (งระบบท มสายและระบบคล นวทย หลกการของการมลตเพลกซแบบแบงความถ คอ การรวมสญญาณจากแหลงตางๆ ใหอยในคล นพาหเดยวกนท ความถ ตางๆ สญญาณเหลาน (สามารถท จะใชเสนทางรวมกนได

35

Frequency Division Multiplexer หรอ FDM)

นยมเรยกกนส (นๆ วา คอนเซน เปนมลตเพลกเซอรท มประสทธภาพสงข (น

• มหนวยความจา (buffer) ท ใชเกบขอมลเพ อสงตอได ทาใหสามารถเช อมตอระหวางอปกรณท มความเรวสงกบความเรวต าได

• มการบบอดขอมล (compress) เพ อใหสามารถสงขอมลไดมากข (น

36

คอนเซนเตรเตอร (Concentrator)

• เปนอปกรณศนยกลาง ท เช อมตอคอมพวเตอรเขากบเครอขาย

• จะทวนสญญาณและสงตอขอมลน(นไปเคร องคอมพวเตอรทกเคร องท เช อมตออย กบ Hub

37

ฮบ (Hub)

อปกรณเช�อมตอเครอขาย

• เคร องทวนสญญาณ (Repeater)• เคร องขยายสญญาณ (Amplifier)

• บรดจ (Bridge)

• เราเตอร (Router)

• สวทซ (Switch)

• เกตเวย (Gateway)

• โมเดม (Modem)

38

เปนอปกรณท ใชสงสญญาณซ (าเพ อนาสญญาณจากตวกลางหน งไปอกตวกลางหน งในระยะทางท ไกลออกไป และปองกนการขาดหายของสายสญญาณ

39

เคร�องทวนสญญาณ (Repeater)

เคร�องขยายสญญาณ (Amplifier)

• เปนอปกรณขยายสญญาณ โดยมหนาท�การทางานเหมอนกบรพตเตอร แตจะใชกบสญญาณอนาลอก โดยเม�อสญญาณอนาลอกออนกาลงเคร�องขยายสญญาณจะทาการขยายสญญาณท�ออนกาลงใหมคาเพ�มข �นใกลเคยงหรอมคาเทากบสญญาณเดม แตของเสยของเคร�องขยายสญญาณคอ มนจะขยายสญญาณรบกวนท�ผสมมากบสญญาณขอมลดวย

40

• เปนอปกรณท มกจะใชในการเช อมตอวงแลน (LAN

Segments) เขาดวยกนทาใหสามารถขยายขอบเขตของ LAN ออกไปไดเร อยๆ โดยท ประสทธภาพรวมของระบบไมลดลงมาก

41

บรดจ (Bridge)

• เปนอปกรณท ทาหนาท เช อมตอระบบเครอขายหลายระบบเขาดวยกน คลายกบบรดจ แตมสวนการทางานท ซบซอนมากกวาบรดจมาก

42

เราเตอร (Router)

• เราเตอรจะมเสนทางการเช อมโยงระหวางแตละเครอขายเกบไวเปนตารางเสนทาง เรยกวา Routing Table ทาใหเราเตอรสามารถทาหนาท จดหาเสนทาง และเลอกเสนทางท เหมาะสมท สดในการเดนทาง เพ อการตดตอระหวางเครอขายไดอยางมประสทธภาพ

43

เราเตอร (Router)

• อปกรณท คลายกบฮบ แตมความฉลาดกวา

• จะใชสาหรบเช อมโยงเครอขายยอย ๆ เขาดวยกน

• เม อโหนดใดสงขอมลเขามายงสวทซ มนจะรบขอมลท เขามาทางพอรตน(นและตรวจสอบท อยของผรบ

• จากน(นจะสงขอมลไปยงพอรตท ผรบตออยเทาน (น โดยจะไมสงไปยงพอรตอ น ๆ ในเครอขายเหมอนท เกดข (นในการทางานของฮบ

44

สวทซ (Switch)

45

สวทซ (Switch)

การเช�อมตออปกรณเสรมความบนเทงในบานการเช�อมตอเพ�อแยกการสงสญญาณระหวางอปกรณ

• เปนอปกรณท มความสามารถสงสดในการเช อมตอเครอขายตางๆเขาดวยกน

• มหนาท ในการเช อมตอและแปลงขอมลระหวางเครอขายท แตกตางกนท (งในสวนของโปรโตคอลและสถาปตยกรรมของเครอขาย

46

เกตเวย (Gateway)

• อปกรณเช อมตอคอมพวเตอรเขากบคสายของโทรศพท

• แปลงสญญาณดจทลเปนสญญาณอนาลอกในการสงขอมล (Modulation) และแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจทลในการรบขอมล (Demodulation)

• Modem ในปจจบนสวนใหญจะเปน Fax Modem ซ งหมายความวาเราสามารถใชเคร องคอมพวเตอรมาแทน Fax ได

47

โมเดม (Modem)

• โมเดมแบบภายนอก (external modem)

• โมเดมแบบภายใน (internal modem)

• โมเดมแบบพซการด (PC card modem)

• โมเดมแบบไรสาย (wireless modem)

48

ประเภทของโมเดม

โมเดมแบบภายนอก (external modem)

• อยภายนอกเคร�องคอมพวเตอรและเช�อมตอผานพอรตอนกรม และใชสายโทรศพทเช�อมตอระหวางโมเดมกบเคร�องคอมพวเตอร

49

โมเดมแบบภายใน (internal modem)

• โมเดมท�มลกษณะเปนการดเสยบกบสลอตของเคร�องอาจจะเปนแบบ ISA หรอ PCI

• ขอด : ไมเปลองเน �อท� ไมเกะกะ ราคาถก และไมตองใชไฟเล �ยงตางหาก

• ขอเสย– ตดต �งยากกวาแบบภายนอก

– เสยสลอตของเคร�องไปหน�งสลอต

– เคล�อนยายไปใชเคร�องอ�นไดยาก

– ตดต �งไดเฉพาะเคร�องคอมแบบ PC เทาน�นไมสามารถใชงานกบ NoteBook ได 50

โมเดมแบบพซการด (PC card modem)

• เปนการดเพ�มขยายขนาดเทาบตรเครดต• จะตองเสยบเขากบสลอต PCMCIA ท�ปกตจะมบนเคร�องคอมพวเตอร

โนตบก และใชสายโทรศพทเช�อมตอระหวางโมเดมกบกลองโทรศพท• จะมราคาท�สงมากกวา Internal modem และ External Modem

51

โมเดมแบบไรสาย (wireless modem)

• อาจจะเปนแบบภายนอก แบบภายใน หรอพซการด แตไมตองใชสายเคเบลเพ�อเช�อมตอ โดยสงและรบขอมลผานอากาศ

52

• ขอด– มผใหบรการอยางแพรหลาย

– คาบรการถก

– โมเดมราคาไมแพง ใชสายโทรศพทบานธรรมดา

• ขอเสย– ชา ใชเวลาโหลดขอมลนาน ความเรวสงสดท 56 Kbps โดย DL ได

เพยง 53 Kbps และ UL ไดเพยง 33.6 Kbps เทาน (น

– ขณะใชงานไมสามารถใชโทรศพทได มกประสบปญหาตด ๆ หลด ๆ ทาใหขาดความตอเน อง

53

โมเดม (Modem)

54

โมเดม (Modem)

• ADSL (Asymmetric Digital Subscribers Line)

– ยงคงใชการสงผานขอมลทางสายโทรศพท

– ม splitter สาหรบแบงชองสญญาณเปน 2 ชอง• ชองสญญาณอนาลอก เปนเสยงท ใชคยโทรศพท

• ชองสญญาณดจทล เปนขอมลเพ อรบ/สงขอมลระหวางเครอขายอนเทอรเนต

– ทาใหใชโทรศพทพรอมกบเช อมตออนเทอรเนตได

– ความเรวสงสด 8 Mbps55

ADSL Modem

56

ADSL Modem