Network setup เครือข่ายคอมพิวเตอร์

1. บทนําการสื อสารข้ อมูลและเครือข่ าย
(Introduction to Data Communications and Networks)
บทที 1
-นิยามการสือสารข้ อมูล (Data Communications)
-องค์ประกอบของการสือสารข้ อมูล (Components)
บทนําการสื อสารข้ อมูล -รู ปแบบข้ อมู ล (Data Representation)
และเครื อข่ ายคอมพิวเตอร์ -ทิศทางการไหลของข้ อมู ล (Data Flow)
-เครื อข่าย (Networks)
(Introduction to Data Communications and
Computer Networks)
BC3033 การสื อสารข้ อมูลและเครื อข่ายคอมพิวเตอร์ โดย อาจารย์ บญชัช ธนวรรณธร
ุ
นิยามการสื อสารข้ อมูล (DATA COMMUNICATIONS) รูปที 1.1 องค์ประกอบของการสือสารข้ อมูล (Five components of data communication)
Telecommunication หมายถึงการสื อสารระยะไกล
Data หมายถึงสารสนเทศซึ งอยู่ในรู ปแบบที ตกลงกันระหว่างผู้สร้างและผู้รบข้อมู ล
ั
การสื อสารข้อมูล (Data Communications) เป็ นการแลกเปลี ยนข้อมูลระหว่างสอง
อุปกรณ์ ผ่านทางตั วกลางหรื อสื อ เช่ น สายเคเบิ ล เป็ นต้ น

2. รู ปแบบข้ อมูล (Data Representation) รูปที 1.1.1 แบบจําลองการสือสารอย่างง่าย
ข้อมูลในปั จจุบั นมีหลายรู ปแบบ เช่น ข้อความ ตั วเลข รู ปภาพ เสียง และวิ ดีโอ
ข้อความ (Text) รู ปแบบการเรี ยงกั นของบิ ต (0 หรื อ 1) แตกต่างกั นทําให้ได้ต ั วอั กขระแตกต่าง
กั น กลุ่ มของตั วอั กขระเรี ยกว่า รหั ส (code) ในปั จจุบั นนิ ยมใช้รหั ส Unicode มี ขนาด 32 บิ ต
โดยมี 127 อั กขระแรกเป็ นรหั ส ASCII
ตั วเลข (Numbers) ประกอบด้วยชุดของบิ ตเรี ยงกันเพื อใช้แทนตั วเลขในรหัสต่างๆ
รู ปภาพ (Images) ประกอบด้วย matrix ของ pixel ความละเอียดของภาพขึนอยู่กับจํ านวน
pixel แต่ละ pixel จะมี รูปแบบของบิ ตแตกต่างกั น สําหรับภาพขาวดําจะใช้ 1 บิ ตแทนระดั บสี
ขาวและสีดํา (0 = black pixel, 1 = white pixel), ภาพสีเทา (gray scale) ใช้ 2 บิ ตแทนระดั บ
ของสี 4 ระดั บ (00 = black pixel, 01 = dark gray pixel, 10 = light gray pixel, 11 = white
pixel) ส่วนภาพสีจะใช้วิธีผสมสีแบบ RGB หรื อ YCM เพื อให้เกิ ดความเข้มของสีต่างๆกัน แล้ว
กําหนดรู ปแบบของบิ ตให้กั บแต่ละ pixel
เสียง (Audio) เป็ นข้อมูลที เป็ นเสียงเพลงหรื อเสียงดนตรี ลั กษณะข้อมูลเป็ นแบบต่อเนื อง
วิ ดีโอ (Video) เป็ นข้อมูลที มีล ั กษณะเป็ นภาพหรื อภาพยนตร์ สามารถสร้างได้จากกล้องถ่าย
วิ ดีโอหรื อภาพนิ งเรี ยงต่อเนื องกันเพื อให้เกิ ดเป็ นภาพเคลื อนไหว
รูปที 1.1.2 แบบจําลองการสือสารอย่างง่าย งานของการสื อสาร (COMMUNICATIONS TASKS)
การใช้ ระบบส่งข้ อมูล การกําหนดหมายเลขทีอยู่ในการรับส่งข้ อมูล
(Transmission system utilization) (Addressing)
การเชือมประสาน (Interfacing) การค้ นหาเส้ นทางในการส่งข้ อมูล (Routing)
การสร้ างสัญญาณ (Signal generation) การกู้ ข้ อมูล(Recovery)
ประสานจังหวะการรับส่งสัญญาณ จัดการรูปแบบข้ อมูล (Message formatting)
(Synchronization)
จัดการแลกเปลียนข้ อมูล (Exchange management) การรักษาความปลอดภัยในการส่งข้ อมูล (Security)
ควบคุ มและแก้ ไขความผิดพลาด การจัดการเครื อข่าย (Network management)
(Error detection and correction)
ควบคุมการไหลของข้ อมูล (Flow control)

3. รูปที 1.2 ทิศทางการไหลของข้ อมู ล (Data flow) เครื อข่ าย (NETWORKS)
เครื อข่าย (Networks) เป็ นกลุ่ มของอุ ปกรณ์ (โหนด: nodes) เชือมต่อกันโดย
สายสั ญญาณสือสาร (communication links)
โหนด สามารถเป็ นได้ ท ั งคอมพิวเตอร์ เครื องพิมพ์ หรื ออุ ปกรณ์ ใดๆ ทีสามารถส่งและ/หรื อ
รับข้ อมูลทีสร้ างโดยโหนดอืนในเครื อข่ายได้
หัวข้ อทีเกียวข้ องกับเครื อข่าย
Distributed Processing
Network Criteria
Physical Structures
Network Models
Categories of Networks
Interconnection of Networks: Internetwork
การประมวลผลแบบกระจาย (Distributed Processing) บรรทัดฐานเครื อข่ าย (Network Criteria)
ประกอบด้ วย
เครื อข่ายส่วนใหญ่ใช้ การประมวลผลแบบกระจาย ซึงงานถูกแบ่งให้ กับคอมพิวเตอร์ หลายเครื อง •ประสิทธิภาพ (Performance) สามารถวัดได้ จากเวลาทีใช้ ส่งผ่าน และเวลาทีตอบสนอง
ช่วยกันทํา แทนทีจะใช้ คอมพิวเตอร์ ขนาดใหญ่เครื องเดียวรับผิดชอบงานทุกอย่าง (transit time and response time) ขึ นอยู่กับจํานวนผู ้ ใ,ช้ ประเภทของสือ, ความสามารถของ
อุปกรณ์เชือมต่อ, ประสิทธิภาพของซอฟต์แวร์ การประเมินผลประสิทธิภาพพิจารณาจาก
throughput และ delay ซึงแปรผกผันกันในเครื อข่าย
•ความน่าเชือถือ (Reliability) วัดได้ จากจํานวนครั งทีล้ มเหลว การกู้ คืนจากความล้ มเหลว, และ
,
ความแข็งแรงของเครื อข่ายในสถานการณ์ทีเลวร้ าย (frequency of failure, recovery from
failure, network’s robustness in a catastrophe)
•ความปลอดภั ย (Security) เช่น การปกปองข้ อมู ลจากการเข้ าถึงโดยผู้ ไม่ได้ รับอนุ ญาต การ
้ ,
ปกปองข้ อมูลจากความเสียหายและการเปลียนแปลง, นโยบายการใช้ ข้อมูลและขั นตอนการกู ้ คืน
้ ยนแปลง,
จากการถูกขโมยข้ อมูลและข้ อมู ลสูญหาย

4. โครงสร้ างทางกายภาพ (Physical Structures) รูปที 1.3 ประเภทการเชือมต่อ (Types of connections)
•ประเภทการเชือมต่อ (Type of Connection)
•Point-to-Point
•Multipoint
•รูปลักษณ์การเชือมต่อ (Physical Topology)
•Mesh
•Star
•Bus
•Ring
รูปที 1.4 ประเภทของโทโพโลยี (Categories of topology) รูปที 1.5 การเชือมต่อแบบสมบูรณ์ (Mesh topology)

5. รูปที 1.6 การเชือมต่อแบบดาว (A star topology) รูปที 1.7 การเชือมต่อแบบบัส (A bus topology)
รูปที 1.9 การเชือมต่อแบบผสม
รูปที 1. 8 การเชือมต่อแบบวงแหวน (A ring topology) (A hybrid topology: a star backbone with three bus networks)

6. แบบจําลองเครื อข่ าย (Network Models) ประเภทของเครื อข่ าย (Categories of Networks)
ประเภทเครื อข่ายโดยทัวไปแบ่งออกเป็ น 3 ประเภท คือ
มาตรฐานเป็ นสิงจําเป็ นสําหรับการเชือมต่อเครื อข่ายแตกต่างกันให้ สามารถติดต่อสือสารกันได้ •เครือข่ายแบบแลน (LAN) ครอบคลุมพื นทีไม่เกิน3 กิโลเมตร
มีแบบจําลองมาตรฐาน 2 แบบทีรู ้ จักกันดี •เครือข่ายแบบแวน (WAN) ครอบคลุมพื นทีทัวโลก
•แบบจําลองมาตรฐาน OSI (OSI Model) ประกอบด้ วย 7 เลเยอร์ •เครือข่ายแบบแมน (MAN) มีขนาดอยู่ระหว่างแลนและแวน
•แบบจําลองอินเตอร์ เน็ต (Internet Model) ประกอบด้ วย 5 เลเยอร์
รูปที 1.10 เครื อข่ายแบบแลนเชือมต่อ 12 คอมพิวเตอร์ ผ่านฮับ รูปที 1.11 เครื อข่ายแบบแวน
(An isolated LAN connecting 12 computers to a hub in a closet) (WANs: a switched WAN and a point-to-point WAN)

7. รูปที 1.12 เครื อข่ายแบบผสม
การเชื อมต่ อระหว่ างเครือข่ าย (Interconnection of Networks) (A heterogeneous network made of four WANs and two LANs)
การเชือมต่อเครื อข่ายแลน, แมน, แวน ตั งแต่2 เครื อข่ายเข้ า
ด้ วยกัน เรี ยกว่า Internetwork
เครื อข่ ายอินเตอร์ เน็ต (THE INTERNET) ประวัติของอินเตอร์ เน็ต (A Brief History of Internet)
ช่วงกลางปี ค.ศ. 1960 คอมพิ วเตอร์ เมนเฟรมในหน่วยงานวิจั ยเป็ นแบบ stand-alone คอมพิ วเตอร์ จากต่ างผู้ ผลิต
stand-
ไม่ สามารถติดต่ อกั นได้ ARPA หน่วยงานของ DoD ต้ องการหาวิธีการเชือมต่อคอมิพวเตอร์ เหล่านี เพือให้ นักวิจัย
สามารถแบ่งปั นข้ อมู ล ลดค่าใช้ จ่ายและลดความซํ าซ้ อนของงานวิจัย
อินเตอร์ เน็ตได้ เข้ ามาเกียวข้ องกับชีวิตประจําวันของคนในหลายแง่มุม ทั งแนวทาง ค.ศ. 1967 ทีประชุม AMC ได้ มีการนําเสนอแนวคิดสําหรั บ ARPANET สําหรับเชือมต่อคอมพิวเตอร์ ในเครื อข่าย
การดําเนิ นธุรกิจ และการใช้ เวลาว่างของคน อินเตอร์ เน็ตเป็ นระบบสือสารซึงได้ ขนาดเล็ ก โดยแต่ละโฮสทีอาจมาจากต่างผู ้ ผลิตจะเชือมต่อกันผ่านคอมพิวเตอร์ เฉพาะเรียกว่ า interface message
ฉพาะเรี
processor (IMP) และแต่ ละ IMP สามารถเชือมต่อกันได้
นําเอาความอุดมสมบูรณ์ของสารสนเทศมาอยู่แค่ปลายนิ วสัมผัสซึงอยู่ใรู ปแบบ นู
ร ค.ศ. 1969 เกิ ดเครื อข่าย ARPANET ขึ นโดยเป็ นการเชือมต่อกันของ 4 โหนดจาก UCLA, UCSB, SRI, และ
ทีเราสามารถนํามาใช้ ได้ มหาวิทยาลั ย Utah ผ่าน IMP และมีซอฟต์แวร์ ทีทําหน้ าทีติดต่อสือสารระหว่างโหนด เรี ยกว่า Network Control
Protocol (NCP)
ค.ศ. 1972 Vint Cert และ Bob Hahn เป็ นแกนหลั กของกลุ่ ม ARPANET ในการรวบรวม Internetting Project
บุคคลทั งสองได้ คิดค้ นโครงร่ างสําคัญในปี 1973 สําหรับโปรโตคอลทีใช้ ส่งแพ็กเก็ตแบบ end-to-end เอกสาร
end- to-
เกียวกับ Transmission Control Protocol (TCP) ได้ รวมแนวคิดเกียวกับ encapsulation, datagram, และฟั งก์ชัน
ของ gateway
หลังจากนั นไม่นาน หน่วยงานทีรับผิดชอบตัดสินใจแยก TCP เป็ น 2 โปรโตคอล คือ Transmission Control
Protocol (TCP) และ Internetworking Protocol (IP) โดย IP จะจัดการเกียวกับเส้ นทางในการส่ง datagram ส่ วน
TCP จะรับผิดชอบเกียวกับฟั งก์ชันในระดับทีสูงขึ นไปเช่น การแยก segment (segmentation), การรวม segment
(reassembly), และตรวจจั บความผิ ดพลาด ในเวลาต่ อมา internetworking protocol ก็คือ TCP/IP

8. ผู ้ ให้ บริการเชื อมต่ ออินเตอร์ เน็ต (ISP)…1 ผู ้ ให้ บริการเชื อมต่ ออินเตอร์ เน็ต (ISP)…2
ปั จจุบ ันนี อินเตอร์ เน็ตมีควาซับซ้ อนและประกอบด้ วยแวนและแลนจํานวนมา เชือมต่อกัน
กเชื
ก International Internet Service Providers เป็ น ISP ระดับบนสุดซึงทําหน้ าทีเชือมต่อ
ผ่านอุ ปกรณ์ และสวิตช์ จํานวนมาก ในเครื อข่ายอินเตอร์ เน็ตมีการเปลียนแปลงอยู่ อินเตอร์ เน็ตระหว่างประเทศ
ตลอดเวลา เช่น มีการเชือมต่อเครื อข่ายใหม่ๆ เข้ ามา เครื อข่ายทีมีอยู่เดิมก็มีการเพิม National Internet Service Providers เป็ นโครงข่ายแกนหลั ก (backbone networks) ของ
แอดเดรสมากขึ น เครื อข่ายทีใช้ งานไม่ได้ ก็ถูกนําออกจากเครื อข่ายอินเตอร์ เน็ต ผู้ ใช้ งาน เครื อข่าย เช่น การสือสารแห่งประเทศไทย โครงข่ายแกนหลักเชือมต่อกันผ่านสวิตช์ทีมี
ส่วนใหญ่สามารถเชือมต่อกับเครื อข่ายอินเตอร์ เน็ตได้ โดยผ่านบริ การของ ISP ซึงมีหลาย ความซั บซ้ อนจํานวนมาก เรี ยกว่า network access points (NAPs) การเชือมโยงระหว่าง
ระดับดังนี ISP ระดั บสากล (international service providers), ISP ระดั บประเทศ ISP ระดั บประเทศผ่านอุ ปกรณ์ สวิตช์ ส่วนตั ว เรี ยกว่า peering points ซึงปกติทํางานที
(national service providers), ISP ระดั บภู มิภาค (regional service providers), ISP อั ตราเร็ วสู งถึง 600 Mbps
ระดับท้ องถิน (local service providers) Regional Internet Service Providers ทําหน้ าทีเชือมต่อกับ national ISP โดยมากเป็ น
บริ ษัทเอกชนทัวไปซึงมีขนาดและอัตราเร็วน้ อยกว่า national ISP
Local Internet Service Providers ให้ บริ การโดยตรงแก่ผ้ ู ใช้ local ISP สามารถเชือมต่อ
กั บ regional ISP หรื อเชือมต่อโดยตรงกับ national ISP
รูปที 1.13 การจัดลําดับชั นของอินเตอร์ เน็ต(Hierarchical organization of the Internet)
โปรโตคอลและมาตรฐาน
(PROTOCOLS AND STANDARDS)
โปรโตคอล (Protocol) หมายถึงกฎ (Rule)
มาตรฐาน (Standards) หมายถึงข้ อตกลงตามกฎ (agreed-upon rules)

9. โปรโตคอล (PROTOCOLS) มาตรฐาน (STANDARDS)
โปรโตคอล หมายถึงกลุ่มของกฎหรื อข้ อตกลงทีใช้ ในการสือสารข้ อมูล เพือบอกให้ รู ้ ว่า มาตรฐานเป็ นสิงจําเป็ นและเป็ นแนวทางให้ ผู ้ ผลิต ผู้ ขาย หน่วยงานราชการ และผู้
•สือสารอะไร ให้ บริ การอืนๆ มันใจได้ ว่าอุปกรณ์ต่างๆสามารถเชือมต่อกันได้
•สือสารอย่างไร มาตรฐานการสือสารข้ อมูลแบ่งเป็ น 2 กลุ่ ม
•สือสารเมือไร •De facto เป็ นมาตรฐานทีไม่ได้ รับการอนุมัติโดยองค์กรมาตรฐาน แต่ได้ มีการนํามาใช้
อย่างแพรหลาย ปกติมาตรฐาน de facto เริ มแรกสร้ างโดยโรงงานผู ้ ผลิตอุปกรณ์ซึง
องค์ประกอบหลั กของโปรโตคอล (The key elements of a protocol) ต้ องการสร้ างฟั งก์ชันของผลิตภัณฑ์หรื อเทคโนโลยีใหม่ๆ
•รู ปแบบ (Syntax) หมายถึงโครงสร้ างหรื อรู ปแบบของข้ อมู ล เช่น 8 บิตแรกเป็ นทีอยู่ของผู ้ •De jure เป็ นมาตรฐานทีได้ มีการจดทะเบียนโดยองค์กรมาตรฐาน
ส่ง 8 บิตถัดไปเป็ นทีอยู่ของผู ้ รับและส่วนทีเหลือเป็ นข้ อมูล
•ความหมาย (Semantics) คือความหมายของแต่ละส่ วนของบิตข้ อมู ล และต้ องทําอะไร
เช่น ส่วนของทีอยู่หมายถึงหมายเลขของเส้ นทางหรื อทีอยู่ปลายทางของข้ อมูล
•เวลา (Timing) หมายถึง ข้ อมูลต้ องถูกส่งเมือไร และส่งด้ วยความเร็ วเท่าไร
องค์ กรมาตรฐาน (Standard Organizations) มาตรฐานอินเตอร์ เน็ต (Internet Standards)
มาตรฐานถูกพัฒนาขึ นผ่านทางความร่วมมือของcommittees, forums, และหน่วยงานราชการ
มาตรฐานอินเตอร์ เน็ตจะผ่านการทดสอบอย่างสมบูรณ์ซึงเป็ นประโยชน์และยึดถือเป็ นมาตรฐาน
Standards Creation Committees ประกอบด้ วย โดยผู้ ใช้ งานอินเตอร์ เน็ต ขั นตอนการอนุมัติมาตรฐานอินเตอร์ เน็ตเป็ นดังนี
•International Organization for Standardization (ISO) •เริ มต้ นจาก Internet draft เป็ น working document (a work in progress) ซึงยังไม่มีสถานะ
•International Telecommunication Union-Telecommunication Standards Sector (ITU-T)
Union- (ITU- เป็ นทางการมีอายุ 6 เดือน
•American National Standards Institute (ANSI) •หลั งจากผ่านการแนะนําต่างๆจาก Internet authorities เอกสารฉบับร่างจะได้ รับการตีพิมพ์เป็ น
•Electronic Industries Association (EIA) Request for Comment (RFC)
•แต่ละ RFC จะได้ รับการแก้ ไข กําหนดหมายเลข และส่งให้ กับผู ้ สนใจทัวไป
Forums: เป็ นกลุ่มคนทีสนใจในหัวข้ อเดียวกัน ซึงจะทํางานร่วมกับมหาวิทยาลัยต่างๆและผู ้ ใช้ เพือทํา
•เมือ RFC อยู่ในระดับคงทีจะถูกจัดให้ อยู่ในกลุ่มตามระดับทีต้ องการ
หน้ าทีทดสอบ ประเมินผล และกําหนดมาตรฐานเทคโนโลยีใหม่ๆ ดังนั นforums จะสามารถรับและใช้
เทคโนโลยีเหล่านี ได้ เร็ วในสังคมของการสือสารและสามารถสรุปผลให้ กับองค์กรมาตรฐานได้
Regulatory Agencies: ทําหน้ าทีรับรองมาตรฐาน เช่น Federal Communications Commission
(FCC)