บทที่ 3 โพรโทคอลและอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่าย

โพรโทคอลและอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การสื่อสารผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ อาจจะมีการใช้งานอุปกรณ์เครือข่ายต่างชนิดกัน ซึ่งไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้โดยตรง ดังนั้นจึงต้องมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของข้อมูลที่ส่ง และกำหนดมาตรฐานเพื่อให้อุปกรณ์ที่สามารถติดต่อสื่อสารกันได้

3.1 โพรโทคอล

โพรโทคอล (protocol) คือข้อตกลง รูปแบบที่คอมพิวเตอร์จะติดต่อเพื่อรับข้อมูลข่าวสารระหว่างกัน ซึ่งโพรโทคอลจะมีหลายมาตรฐาน

การติดต่อสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่าย จำเป็นจะต้องมีโพรโทคอลที่เป็นข้อกำหนดตกลงในการสื่อสาร เพื่อให้ระบบที่แตกต่างกันสามารถสื่อสารกันได้ โพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายประเภท เช่น

1) โพรโทคอลเอชทีทีพี (hyper text transfer protocol) เป็นโพรโทคอลหลักที่จะใช้งานเวิลด์ไวด์เว็บ ใช้แลกเปลี่ยนภาษาเอชทีเอ็มแอล (hyper text markup language : html) ใช้ร้องขอหรือตอบกลับระหว่างเครื่องลูกข่าย ที่ใช้โปรแกรมค้นดูเว็บกับเครื่องแม่ข่าย โดยทำงานอยู่บนโพรโทคอลทีซีพี (transfer control protocol : tcp)

2) โพรโทคอลทีซีพี/ไอพี (transfer control protocol / internet protocol : tcp/ip)เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารในระบบอินเตอร์เน็ต โดยมีการระบุผู้รับ ผู้ส่งในเครือข่าย และแบ่งข้อมูลออกเป็นแพ็กเก็จส่งผ่านไปทางอินเตอร์เน็ต ซึ่งหากมีการส่งข้อมูลเกิดความผิดพลาดจะมีการร้องขอให้ส่งข้อมูลใหม่

3) โพรโทคอลเอสเอ็มทีพี (simple mail transfer protocol : smtp) คือโพรโทคอลสำหรับส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (electronic mail) หรือ email ไปยังจุดหมายปลายทาง

4) บลูธูท (bluetooth) โพรโทคอลที่ใช้คลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GHz ในการรับสั่งข้อมูล คล้ายกับระบบแลนไร้สาย เพื่อให้ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์สามารถติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์ต่อพ่วงไร้สาย เช่น เครื่องพิมพ์ เมาส์ คีย์บอร์ด โทรศัพท์เคลื่อนที่ หูฟัง เป็นต้น

ปัจจุบันมีโพรโทคอลอีกมากมายนอกจากที่กล่าวมาข้างต้น เช่น การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน (file transfer protocol : ftp), การโอนย้ายข่าวสารระหว่างกันใช้โพรโทคอลเอ็นเอ็นทีพี (network news transfer protocol : nntp) เป็นต้น

3.2 อุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์

การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ให้เป็นระบบเครือข่ายได้นั้นจะต้องอาศัยอุปกรณ์สื่อสารในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์(network device) ซึ่งทำหน้าที่รับ-ส่งข้อมูล โดยมีอุปกรณ์ ดังนี้

1). การ์ดเครือข่าย (Network Interface Card) หรือการ์ดแลน หรืออีเทอร์เน็ตการ์ด ทำหน้าที่ในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานอยู่เข้ากับระบบเครือข่ายได้ เช่น ในระบบแลนเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายจะต้องมีการ์ดเครือข่ายที่เชื่อมโยงด้วยสายเคเบิลจึงสามารถทำให้เครื่องติดต่อเครือข่ายได้

2) เครื่องทวนสัญญาณ (repeater) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งต่อไปยังปลายทาง ใช้ในกรณีเมื่อมีการส่งสัญญาณไปในระยะทางที่ไกลๆ จะทำให้แรงดันสัญญาณอ่อนลง อุปกรณ์ดังกล่าวจะรับสัญญาณแล้วส่งต่อสัญญาณเพื่อให้สามารถส่งสัญญาณไปถึงปลายทางได้

3) ฮับ (hub) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รวมสัญญาณ ที่มาจากอุปกรณ์รับ-ส่ง หรือเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้าด้วยกัน สัญญาณที่ส่งมจากฮับจะกระจายไปยังทุกเครื่องที่ต่ออยู่กับฮับ

4) บริดจ์ (bridge) ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายเข้าด้วยกันโดยจะต้องเป็นเครือข่ายที่ใช้โพรโทคอลตัวเดียวกัน สามารถกรองข้อมูลที่จะส่งต่อได้ โดยทำการตรวจสอบว่าข้อมูลที่จะส่งนั้นมีปลายทางอยู่ที่ใด บริดจ์ก็จะส่งข้อมูลไปยังปลายทางอยู่เท่านั้น ทำให้การจัดการกับความหนาแน่นของข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

5) อุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) สามารถกรองข้อมูลได้เช่นเดียกับบริดจ์ แต่จะมีความสามารถมากกว่า ตรงที่สามารถเส้นทางในการส่งข้อมูล (data packet) ไปยังเครื่องปลายทางในระยะทางที่สั้นที่สุด

6) สวิทช์ (switch) จะมีความสามารถคล้ายกับฮับและบริดจ์รวมกัน แต่การรับส่งข้อมูลจะไม่กระจายเหมือนกับฮับ เพราะการรับ-ส่งข้อมูลสวิทช์จะทำการตรวจสอบก่อนว่าข้อมูลเป็นของคอมพิวเตอร์เครื่องใดและจะส่งข้อมูลไปเฉพาะเครื่องคอมพิวเตอร์เป้าหมาย ซึ่งจะช่วยลดปัญหาความคับคั่งของข้อมูล

7) เกตเวย์ (gateway) เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน ไม่ว่าเครือข่ายนั้นจะใช้โพรโทคอลใดก็ตาม เนื่องจากเกตเวย์สามารถปรับเปลี่ยนรูปแบบข้อมูลของธพรโทคอลหนึ่งไปยังโพรโทคอลหนึ่งได้ ทำให้สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายอื่นๆ ได้อย่างไม่จำกัด แต่ในปัจจุบันได้รวมการทำงานของเกตเวย์ไว้ในอุปกรณ์จัดเส้นทาง (router) แล้ว