วิชาเทคโนโลยีสารสนเทศและและการสื่อสารสำหรับครู

คอมพิวเตอร์ 

คอมพิวเตอร์ (อังกฤษ: computer) หรือในภาษาไทยว่า คณิตกรณ์^[2][3] เป็นเครื่องจักรแบบสั่งการได้ที่ออกแบบมาเพื่อดำเนินการกับลำดับตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์หรือคณิตศาสตร์ โดยอนุกรมนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้เมื่อพร้อม ส่งผลให้คอมพิวเตอร์สามารถแก้ปัญหาได้มากมาย

คอมพิวเตอร์ถูกประดิษฐ์ออกมาให้ประกอบไปด้วยความจำรูปแบบต่าง ๆ เพื่อเก็บข้อมูล อย่างน้อยหนึ่งส่วนที่มีหน้าที่ดำเนินการคำนวณเกี่ยวกับตัวดำเนินการทางตรรกศาสตร์ และตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ และส่วนควบคุมที่ใช้เปลี่ยนแปลงลำดับของตัวดำเนินการโดยยึดสารสนเทศที่ถูกเก็บไว้เป็นหลัก อุปกรณ์เหล่านี้จะยอมให้นำเข้าข้อมูลจากแหล่งภายนอก และส่งผลจากการคำนวณตัวดำเนินการออกไป

หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์มีหน้าที่ดำเนินการกับคำสั่งต่างๆ ที่คอยสั่งให้อ่าน ประมวล และเก็บข้อมูลไว้ คำสั่งต่างๆ ที่มีเงื่อนไขจะแปลงชุดคำสั่งให้ระบบและสิ่งแวดล้อมรอบๆ เป็นฟังก์ชันที่สถานะปัจจุบัน

คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เครื่องแรกถูกพัฒนาขึ้นในช่วงกลางคริสต์ศตวรรษที่ 20 (ค.ศ. 1940 – ค.ศ. 1945) แรกเริ่มนั้น คอมพิวเตอร์มีขนาดเท่ากับห้องขนาดใหญ่ ซึ่งใช้พลังงานมากเท่ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (พีซี) สมัยใหม่หลายร้อยเครื่องรวมกัน^[4]

คอมพิวเตอร์ในสมัยใหม่นี้ผลิตขึ้นโดยใช้วงจรรวม หรือวงจรไอซี (Integrated circuit)โดยมีความจุมากกว่าสมัยก่อนล้านถึงพันล้านเท่า และขนาดของตัวเครื่องใช้พื้นที่เพียงเศษส่วนเล็กน้อยเท่านั้น คอมพิวเตอร์อย่างง่ายมีขนาดเล็กพอที่จะถูกบรรจุไว้ในอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือ และคอมพิวเตอร์มือถือนี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ขนาดเล็ก และหากจะมีคนพูดถึงคำว่า "คอมพิวเตอร์" มักจะหมายถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลซึ่งถือเป็นสัญลักษณ์ของยุคสารสนเทศ อย่างไรก็ดี ยังมีคอมพิวเตอร์ชนิดฝังอีกมากมายที่พบได้ตั้งแต่ในเครื่องเล่นเอ็มพีสามจนถึงเครื่องบินขับไล่ และของเล่นชนิดต่างๆ จนถึงหุ่นยนต์อุตสาหกรรม

ระบบสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

aaaaaการติดต่อสื่อสารข้อมูลสมัยใหม่นี้ มีรากฐานมาจากความพยายามในการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยระบบสื่อสารที่มีอยู่แล้ว เช่น โทรศัพท์ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงอยู่ในขอบเขตที่จำกัด ต่อมาเมื่อมีการใช้คอมพิวเตอร์มากขึ้น ความต้องการในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดียวกัน ที่เรียกว่า ระบบเครื่อข่าย (Network) ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นเป็นลำดับaaaaaในตอนเริ่มต้นของยุคสื่อสาร เมื่อประมาณ พ.ศ. 2513-2515 ความต้องการใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกันมีมากขึ้น แต่คอมพิวเตอร์ยังมีราคาสูงมาก เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สื่อสารที่มีอยู่แล้วบางอย่าง การสื่อสารด้วยระบบเครือข่ายในระยะนั้นจึงเน้นการใช้คอมพิวเตอร์ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์เป็นผู้ให้บริการแก่ผู้ใช้ปลายทางหลายคน เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายของระบบaaaaaต่อมาเมื่อถึงยุคสมัยของไมโครคอมพิวเตอร์ พบว่าขีดความสามารถในด้านความเร็วของการทำงานของเมนเฟรม มีความเร็วมากกว่า 10 เท่า เมื่อเทียบกับไมโครคอมพิวเตอร์ตัวที่ดีที่สุด แต่ราคาของเมนเฟรมแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์หลายพันเท่า การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายและกระจายออกไป การสื่อสารจึงกลายเป็นระบบเครือข่ายแบบกระจาย กล่าวคือ แทนที่จะออกแบบให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อกับเมนเฟรม ก็เปลี่ยนเป็นระบบเครือข่ายที่ใช้คอมพิวเตอร์ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์แทนaaaaaลักษณะของเครือข่ายจึงเริ่มจากจุดเล็ก ๆ อาจจะอยู่บนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน ขยายตัวใหญ่ขึ้นเป็นระบบที่ทำงานร่วมกันในห้องทำงาน ในตึก ระหว่างตึก ระหว่างสถาบัน ระหว่างเมือง ระหว่างประเทศ การจัดแบ่งรูปแบบของเครือข่ายคอม
พิวเตอร์จึงแยกตามขนาดของเครือข่าย ดังตารางที่ 7.1

ตารางที่ 7.1 การแบ่งแยกลักษณะของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามระยะทางระหว่างโพรเซสเซอร์

ระยะทางระหว่าง โพรเซสเซอร์	ลักษณะที่ตั้งของ โพรเซสเซอร์	ชื่อเรียกเครือข่าย
0.1 เมตร	แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์	เครื่องจักรชนิดดาต้าโฟลว์
1 เมตร	ระบบเดียวกัน	มัลติโพรเซสเซอร์
10 เมตร	ห้อง	มัลติโพรเซสเซอร์
100 เมตร	ตัวอาคาร	เครือข่ายท้องถิ่น
1 กิโลเมตร	หน่วยงานเดียวกัน	เครือข่ายท้องถิ่น
10 กิโลเมตร	เมือง	เครือข่ายท้องถิ่น
100 กิโลเมตร	ประเทศ	เครือข่ายระยะไกล
1000 กิโลเมตร	ระหว่างประเทศ	เครือข่ายระยะไกล
10000 กิโลเมตร	ระหว่างดวงดาว	เครือข่ายระยะไกลมาก

aaaaaข้อมูลในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่เก็บในคอมพิวเตอร์สามารถส่งต่อ คัดลอก จัดพิมพ์ ทำสำเนาได้ง่าย เมื่อเทียบกับการคัดลอกด้วยมือซึ่งต้องใช้เวลามากและเสี่ยงต่อการทำข้อมูลผิดพลาดอีกด้วย วิธีการทางด้านการสื่อสารข้อมูล กำลังได้รับการนำมาประยุกต์ใช้ในระบบสำนักงานที่เรียกว่า ระบบสำนักงานอัตโนมัติ (office automation) ระบบดังกล่าวนี้มักเรียกย่อกันสั้น ๆ ว่าโอเอ (OA) เป็นระบบที่ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในการทำงานที่เกี่ยวกับเอกสารทั่วไป แล้วส่งไปยังหน่วยงานต่าง ๆ ได้ด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อโอนย้ายแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้ระหว่างแผนกaaaaaบทบาทที่สำคัญอีกบทบาทหนึ่ง คือ การให้บริการข้อมูล หลายประเทศจัดให้มีฐานข้อมูลไว้บริการ เช่น ฐานข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ฐานข้อมูลงานวิจัย ฐานข้อมูลทางเศษรกิจ ฐานข้อมูลของสินค้าเครื่องอุปโภคบริโภค ในมหาวิทยาลัยอาจมีข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือและตำราวิชาการ หากผู้ใช้ต้องการข้อมูลใดก็สามารถติดต่อมายังศูนย์บริการข้อมูลนั้น การติดต่อจะผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำให้การได้ข้อมูลเป็นไปอย่างรวดเร็วaaaaaความสำคัญของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จึงเป็นสิ่งที่ตระหนักกันอยู่เสมอ ลองพิจารณาถึงประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลต่อไปนี้aaaaa1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลามานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก aaaaa2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติมีการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์จากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นด้วยระบบดิจิทัล วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูลหากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีการแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาดไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้aaaaa3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณของไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันทีaaaaa4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ต่อเข้าหากันเป็นเครือข่ายเพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูลทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลไม่แพง เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น นักคอมพิวเตอร์บางคนสามารถส่งโปรแกรมให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้

 ย้อนกลับ 

aaaaaการส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย จำเป็นต้องมีมาตรฐานกลาง ที่ทำให้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างรุ่นต่างยี่ห้อทุกเครื่องหรือทุกระบบสามารถเชื่อมโยงกันได้ ในระบบเครือข่ายจะมีการดำเนินงานพื้นฐานต่าง ๆ เช่น การรับส่งข้อมูล การเข้าใช้งานเครือข่าย การพิมพ์งานโดยใช้อุปกรณ์ของเครือข่าย เป็นต้น องค์กรว่าด้วยมาตรฐานระหว่างประเทศจึงได้กำหนดมาตรฐานการจัดระบบการเชื่อมต่อสื่อสารเปิด (Open System Interconnection : OSI) แบ่งเป็น 7 ชั้น ตามลำดับ ซึ่งเป็นแนวคิดในการสร้างเครือข่ายเพื่อจัดแบ่งการดำเนินงานพื้นฐานของเครือข่ายออกเป็นงานย่อย ทำให้การออกแบบและใช้งานเครือข่าย รวมทั้งการติดต่อเชื่อมโยงเป็นไปด้วยความสะดวก มีวิธีปฏิบัติในกรอบเดียวกัน

รูปที่ 7.1 มาตรฐานการจัดระบบเชื่อมต่อสื่อสารเปิด

aaaaaการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์จะประกอบด้วยฝ่ายผู้ส่งและผู้รับ และจะเริ่มด้วยฝ่ายผู้ส่งซึ่งจะส่งข้อมูลข่าวสารโดยผ่านชั้นมาตรฐาน 7 ชั้น เรียงตามลำดับดังนี้aaaaa1) ชั้นประยุกต์ (application) เพื่อแปลงข้อมูลที่อยู่ในภาษาที่มนุษย์เข้าใจไปเป็นภาษาที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจโดยมีการระบุถึงคอมพิวเตอร์ผู้รับและผู้ส่ง aaaaa2) ชั้นนำเสนอ (presentation) ซึ่งจะแปลงข้อมูลที่ส่งมาให้อยู่ในรูปแบบที่โปรแกรมของเครื่องผู้รับเข้าใจ โดยกำหนดรูปแบบภาษา ชนิด และวิธีการเข้าถึงข้อมูลของเครื่องผู้ส่งให้เครื่องผู้รับเข้าใจ aaaaa3) ชั้นส่วนงาน (session) เพื่อกำหนดขอบเขตการสนทนา คือ กำหนดจุดผู้รับและผู้ส่งโดยจะเพิ่มเติมรูปแบบการสนทนาว่าเป็นแบบพูดทีละคน หรือพูดพร้อมกันaaaaa4) ชั้นขนส่ง (transport) ซึ่งจะทำการตรวจสอบและป้องกันข้อมูลไม่ให้เกิดข้อผิดพลาด และจะเพิ่มเติมตำแหน่งและลำดับของข้อมูลaaaaa5) ชั้นเครือข่าย (network) ซึ่งจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลในรูปของกลุ่มข้อมูล (data packet) โดยจะเพิ่มเติมลำดับที่ของกลุ่มข้อมูลและที่อยู่ของเครื่องผู้ใช้aaaaa6) ชั้นเชื่อมโยงข้อมูล (data link) ซึ่งจะแนะนำช่องสื่อสารระหว่างกัน และมีการสำเนาข้อมูลไว้จนกว่าจะส่งถึงมือผู้รับaaaaa7) ชั้นกายภาพ (physical) ซึ่งจะทำหน้าที่แปลงข้อมูลในรูปของสัญญาณดิจิทัลให้ผ่านตัวกลางแต่ละชนิดได้aaaaaเมื่อข้อมูลผ่านขั้นตอนทั้ง 7 แล้วจะถูกนำไปเก็บไว้ในส่วนที่ทำหน้าที่ดูแลการจราจรบนเครือข่าย เพื่อส่งไปยังเครื่องผู้รับซึ่งต้องผ่านมาตรฐานทั้ง 7 เช่นกันแต่จะเป็นไปในทางตรงข้าม ดังรูปที่ 7.2

รูปที่ 7.2 โมเดลการสื่อสารข้อมูล

 ย้อนกลับ 

aaaaaในช่วงระยะเวลาเพียง 20 ปีที่ผ่านมา พบว่าพัฒนาการเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์และการสื่อสารส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสังคมและสภาพความเป็นอยู่ของมนุษย์ และทำให้โลกพัฒนาเข้าสู่ยุคของสารสนเทศ ปัจจุบันไม่ว่าจะอยู่ที่ส่วนใดของโลกก็สามารถติดต่อโทรศัพท์พูดคุยกันได้เสมือนว่าอยู่ใกล้กัน พัฒนาการของการสื่อสารกำลังทำให้วิธีการทำงานบางอย่างของมนุษย์เปลี่ยนแปลงไป มีการใช้ข้อมูลมากขึ้น การแลกเปลี่ยนข้อมูลทำได้อย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้เองธุรกิจที่แข่งขันจำเป็นต้องใช้ข้อมูลเป็นจำนวนมาก เพื่อการตัดสินใจ และเพื่อให้บริการด้วยความสะดวกและรวดเร็ว aaaaaยุคของสารสนเทศได้ก้าวหน้าและเป็นจริงเป็นจังมากขึ้น มีการใช้บัตรเอทีเอ็ม บัตรเครดิต การสื่อสารผ่านกระดานข่าว ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ และอื่น ๆ นอกจากนี้ยังได้ยินคำว่า ระบบสำนักงานอัตโนมัติ ระบบอาคารอัฉริยะ aaaaaหากพิจารณาอย่างลึกซึ้ง จะพบว่า ความสำเร็จของเทคโนโลยีทางด้านสารสนเทศเกือบทุกประเภท มีพื้นฐานมาจากเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และการสื่อสารข้อมูล จนมีผู้กล่าวว่า ยุคสารสนเทศในปัจจุบันฝากไว้กับเทคโนโลยีซีแอนซี (Computer and Communication : C&C)
7.3.1 การสื่อสารข้อมูล : ความจำเป็นของธุรกิจในปัจจุบันaaaaaหากลองวาดภาพถึงสำนักงานแห่งหนึ่งที่พนักงานทุกคนทำงานอย่างเต็มประสิทธิภาพ ผู้จัดการฝ่ายขายต้องการรู้ข้อมูลของการขายสินค้าแต่ละตัวว่ามีแนวโน้มการขายเป็นอย่างไร มียอดขายแต่ละเดือนเพิ่มขึ้นเท่าไร ผู้จัดการฝ่ายขายต้องส่งข้อมูลการสั่งสินค้าให้กับฝ่ายผลิต เพื่อเตรียมการผลิตให้ตรงกับความต้องการ การติดต่อสื่อสารทางด้านข้อมูลจึงเกิดขึ้นในกลไกขององค์การทั้งแนวกว้างและแนวลึก เพื่อให้การดำเนินการขององค์เป็นไปอย่างดีaaaaaภายในสำนักงานธุรกิจในปัจจุบัน ต้องมีอุปกรณ์สื่อสารหลายอย่างประกอบกันเริ่มที่ระบบโทรศัพท์การสื่อสารด้วยเสียงผ่านชุมสายโทรศัพท์กลาง หรือภายในสำนักงานมีตู้ชุมสายโทรศัพท์ขนาดเล็ก ที่เรียกว่า พีเอบีเอกซ์ (PABX) การสื่อสารด้านสายโทรศัพท์ยังรวมไปถึงการใช้กับเครื่องโทรสาร หรือสื่อสารข้อมูลผ่านโมเด็ม มีเทเลกซ์ไว้ส่งข้อมูลตัวอักษรระหว่างกัน มีระบบเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายภาย
7.3.2 ระบบสำนักงานอัตโนมัติกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์aaaaaเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ การนำเอาคอมพิวเตอร์หลาย ๆ เครื่องต่อเชื่อมโยงให้มีการสื่อสารข้อมูลระหว่างกัน เหตุผลของการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์เข้าหากันเนื่องจากราคาของคอมพิวเตอร์ถูกลง และมีความต้องการเพิ่มขีดความสามารถของระบบโดยรวมเพราะอุปกรณ์คอมพิวเตอร์เพียงอย่างเดียวก็ทำงานได้ในตัวเองอย่างหนึ่ง แต่เมื่อต่อรวมกันจะทำงานได้เพิ่มขึ้นและสามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันและแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน ทำให้เกิดความสะดวกสบายในการใช้งาน และมีความรวดเร็วเพิ่มขึ้นaaaaaการทำงานในสำนักงานก็เช่นเดียวกัน จำเป็นต้องมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน โต๊ะทำงานแต่ละตัวจะเป็นเสมือนจุดหนึ่งของการประมวลผล การวิเคราะห์ การแยกแยะข้อมูล แล้วส่งให้โต๊ะอื่น ๆ หรือหน่วยอื่น ๆ ต่อไป การเชื่อมโยงเครือข่ายทำให้เกิดเป็นระบบประมวลผล หรือทำให้คอมพิวเตอร์หลาย ๆ ระบบเชื่อมเข้าด้วยกัน ระบบสำนักงานอัตโนมัติจึงเป็นเรื่องของการประมวลผลในจุดต่าง ๆ แล้วส่งข้อมูลถึงกันผ่านทางเครือข่ายคอมพิวเตอร์
7.3.3 อุปกรณ์สำนักงานที่เชื่อมต่อเป็นเครือข่ายaaaaaภายในสำนักงานย่อมมีเครื่องใช้สำนักงานต่าง ๆ ประกอบกันอยู่มาก ในสำนักงานที่ยังไม่ได้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ ต้อมมีตู้เก็บเอกสารสำหรับเก็บแฟ้มข้อมูล มีเครื่องคิดเลข กระดาษ ดินสอ การทำงานก็มีแบบฟอร์มต่าง ๆ ที่ต้องกรอก ต้องประมวลผลหรือคิดคำนวณการส่งเอกสารกระทำโดยมีคนส่งหนังสือ การสรุปผล หรือทำรายงานซึ่งมักจะเป็นงานที่ยุ่งยากเสียเวลา เช่น การสรุปยอดขาย หรือทำบัญชีต้องมีการกรอกข้อมูล คิดคำนวณตัวเลขเป็นจำนวนมากaaaaaในสำนักงานที่ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ มีอุปกรณ์สำนักงานช่วยอำนวยความสะดวกมากมาย มีโปรแกรมคอมพิวเตอร์ช่วยในงานพิมพ์ เรียกว่าการประมวลคำ ส่วนที่ก้าวหน้าขึ้นไปก็เรียกว่า การจัดพิมพ์ด้วยคอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ มีการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคิดคำนวณและประมวลผลเก็บข้อมูลลงสื่อตัวกลาง เช่น แผ่นบันทึก ฮาร์ดดิสก์ ข้อมูลที่จัดเก็บสามารถเรียกคืนมาใช้สรุปผล สร้างรายงาน ทำกราฟ การส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างกันก็ทำในรูปการสื่อสารข้อมูล ระบบการทำงานจึงเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายอย่างซึ่งสามารถผนวกเข้าหากันเป็นระบบเดียวกันได้ อุปกรณ์สำนักงานเหล่านี้ ได้แก่ โทรศัพท์ โทรสาร คอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ ตลอดจนอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดต่าง ๆ เมื่อนำมาเชื่อมโยงเข้ากันเป็นเครือข่ายจะทำให้ตรวจสอบระบบต่าง ๆ ได้ เช่น ตรวจวัดอุณหภูมิ ความชื้น ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบการนับจำนวน เป็นต้น การเชื่อมโยงเหล่านี้ก็เพื่อให้มีการส่งถ่ายหรือรับข้อมูลได้อย่างอัตโนมัติ

 ย้อนกลับ 

aaaaaคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย มีการเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่าง ๆ ตามความเหมาะสม เทคโนโลยีการออกแบบเชื่อมโยงนี้เรียกว่า รูปร่างเครือข่าย (network topology) เมื่อพิจารณาการต่อเชื่อมโยงถึงกันของอุปกรณ์สำนักงานซึ่งใช้งานที่ต่าง ๆ หากต้องการเชื่อมต่อถึงกันโดยตรง จะต้องใช้สายเชื่อมโยงมาก ดังรูปที่ 7.3

รูปที่ 7.3 การเชื่อมโดยตรง

aaaaaปัญหาของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์ของสถานีปลายทางหลาย ๆ สถานี คือ จำนวนสายที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างสถานีเพิ่มมากขึ้น และระบบการสลับสายเพื่อโยงข้อมูลถึงกันในการสื่อสารระหว่างสถานีนั้น ถ้ามีการเพิ่มสถานีมากขึ้นค่าใช้จ่ายในการเดินสายก็มากตามไปด้วย และในขณะที่สถานีหนึ่งสื่อสารกับสถานีหนึ่งก็จะถือครองการใช้สายเชื่อมโยงระหว่างสถานีนั้น ทำให้การใช้สายเชื่อมโยงไม่เต็มประสิทธิภาพจึงมีความพยายามที่จะหาลักษณะรูปร่างเครือข่าย ที่จะประหยัดค่าใช้จ่ายในการเดินสายเชื่อมโยง ง่ายต่อการติดตั้ง และมีประสิทธิภาพที่ดีต่อระบบ รูปร่างเครือข่ายงานที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายรูปแบบ ดังรูปที่ 7.4

รูปที่ 7.4 รูปร่างเครือข่ายแบบต่างๆ

aaaaa7.4.1 แบบดาว เป็นแบบการต่อสายเชื่อมโยง โดยการนำสถานีต่างๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกันaaaaa7.4.2 แบบวงแหวน เป็นแบบที่สถานีของเครือข่ายทุกสถานีจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสัญญาณของตัวเอง โดยจะมีการเชื่อมโยงของสัญญาณของทุกสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน เครื่องขยายสัญญาณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยายสัญญาณตัวก่อนหน้าและส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสัญญาณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสัญญาณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น เครื่องขยายสัญญาณจึงต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนเองหรือไม่ด้วย ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป aaaaa7.4.3 แบบบัสและต้นไม้ เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้องใช้เครื่องขยายสัญญาณหรืออุปกรณ์สลับสาย เหมือนแบบวงแหวนหรือแบบดาว สถานีต่าง ๆ จะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งข้อมูลลงบนบัส จึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ การจัดส่งวิธีนี้จึงต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกันเพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณที่แตกต่างกัน

 ย้อนกลับ 

aaaaaหากเป็นองค์การขนาดเล็ก บทบาทของเครือข่ายจะลดลงเพราะองค์การอาจเลือกระบบ พีเอบีเอ็กซ์ (PABX) และระบบเครือข่ายท้องถิ่น ประกอบร่วมกันใช้งานภายใน และต่อเชื่อมกับภายนอกผ่านเครือข่ายบริการสาธารณะ เช่น ขององค์การโทรศัพท์หรือของการสื่อสาร ตลอดจนบริการของเอกชนที่กำลังเปิดบริการในขณะนี้อีกหลายเครือข่ายaaaaaสำหรับองค์การขนาดใหญ่ ระบบเครือข่ายภายในเป็นเรื่องสำคัญ การวางแกนหลัก (backbone) สำหรับเป็นทางเดินข้อมูลทำให้ข้อมูลต่างๆที่จะส่งถึงกันเป็นไปโดยสะดวกและรวดเร็วaaaaaตัวอย่างการวางเครือข่ายหลักขององค์การขนาดใหญ่ที่ต้องการเชื่อมโยงข้อมูลของหลาย ๆ แผนกเข้าด้วยกัน โดยมีหน่วยงานกลางหรือศูนย์คอมพิวเตอร์เป็นแหล่งเก็บรวบรวมข้อมูลสำหรับการบริการ ศูนย์คอมพิวเตอร์จึงเป็นเสมือนศูนย์กลางโดยมีการวางสายเส้นทางเดินแกนหลักสำหรับให้ข้อมูลวิ่งผ่านด้วยความเร็วสูงเหมือนถนนเชื่อมระหว่างจังหวัด

รูปที่ 7.5 การวางเส้นทางเดินข้อมูลสายแกนหลัก

aaaaaโดยในแต่ละแผนกจะมีเส้นทางสายย่อยของตนเองซึ่งอาจใช้ระบบเครือข่ายท้องถิ่นที่มีจำนวนสถานีหลาย ๆ สถานี แต่ละสถานีเชื่อมต่อถึงกันมีการส่งผ่านข้อมูลต่าง ๆ เข้าหากันได้ และส่งข้อมูลออกแกนหลักไปยังแผนกต่าง ๆ หรือศูนย์คอมพิวเตอร์กลางได้ การวางแกนหลักนี้จะทำให้การขยายเครือข่ายเป็นไปได้ง่าย ด้วยเหตุนี้เองจึงมีข้อเด่นที่แต่ละหน่วยงานจะดูแลสถานีของตนเอง และสามารถลงทุนขยายระบบตามความจำเป็น คอมพิวเตอร์หลักก็ไม่จำเป็นต้องมีขีดความสามารถในการประมวลผลสูงมาก เพราะการประมวลผลกระทำแบบกระจาย แต่ต้องมีขีดความสามารถในการเก็บข้อมูลได้มาก เพื่อใช้เป็นเครื่องให้บริการแฟ้มข้อมูล การวางแกนหลักนี้จึงทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์มีขนาดเล็กลง ลงทุนน้อยลง ดูแลง่ายขึ้น โดยที่ประสิทธิภาพการทำงานต่าง ๆ ยังทำได้ดี และที่สำคัญ คือ เชื่อมโยงให้เป็นระบบสำนักงานอัตโนมัติได้อีกด้วยaaaaaการวางแกนหลักจะต้องดูพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ เพื่อให้การลงทุนวางสายมีค่าใช้จ่ายน้อยลง แต่อย่างไรก็ตามต้องออกแบบให้มีเส้นทางสำรองเพื่อเพิ่มความเชื่อถือของระบบและช่วยลดความหนาแน่นของการใช้ข้อมูลบนเส้นทางข้อมูล

 ย้อนกลับ 

aaaaaก่อนที่จะกล่าวถึงการสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ ควรศึกษาถึงวิธีการถ่ายโอนข้อมูลซึ่งเป็นเรื่องการส่งสัญญาณออกจากเครื่องและรับสัญญาณเข้าไปในเครื่องก่อน การถ่ายโอนข้อมูลสามารถจำแนกได้ 2 แบบ คือ การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน และการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
7.6.1 การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน aaaaaการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกมาทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิต จากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ อุปกรณ์ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากระดับไฟฟ้าในสายดินที่จุดรับผิดไปจากจุดส่ง ทำให้เกิดการผิดพลาดในการรับสัญญาณทางฝ่ายรับ aaaaaนอกจากแกนหลักแล้วอาจจะมีทางเดินของสัญญาณควบคุมอื่นๆ อีก เช่น บิตพาริตี ที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการรับสัญญาณที่ปลายทางหรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ ( hand-shake)

รูปที่ 7.6 การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน

7.6.2 การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมaaaaaในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการตัวกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือสายเพียวคู่เดียว ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไปไกลๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบสื่อสารทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้ว ย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารทีละ 8 ช่อง เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน aaaaaการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลจากจุดส่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังจุดรับ และที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูปที่ 7.7

รูปที่ 7.7 การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม

aaaaaการติดต่อแบบอนุกรมอาจจะแบ่งตามรูปแบบรับ-ส่ง ได้ 3 แบบคือaaaaa1) สื่อสารทางเดียว (simplex) ข้อมูลส่งได้ทางเดียวเท่านั้น บางครั้งก็เรียกว่า การส่งทิศทสางเดียว (unidirectional data bus) aaaaa2) สื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) ข้อมูลสามารถส่งได้ทั้งสองสถานี แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้aaaaa3) สื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex) ทั้งสองสถานีสามารถรับและส่งได้ในเวลาเดียวกัน

รูปที่ 7.8 รูปแบบของการติดต่อสื่อสารข้อมูลแบบอนุกรม

aaaaaความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม หน่วยวัดเป็นบิตต่อวินาที (bps) หน่วยที่บรรยายถึงการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณใน 1 วินาที เรียกว่า อัตราบอด (baud rate) ซึ่งนำมาคูณกับจำนวนบิตใน 1 บอดจะได้อัตราบิต (bit rate) ซึ่งแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ 1 ครั้ง ถ้าเขียนในรูปของสมการทางคณิตศาสตร์ก็จะได้aaaaaอัตราบิต (bit rate) = อัตราบอด (baud rate) x (จำนวนบิตใน 1 บอด)

 ย้อนกลับ 

aaaaaการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจากอุปกรณ์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง ซึ่งอาจจะเป็นคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารชนิดอื่นนั้น มีสมมติฐานว่าความเร็วในการเปลี่ยนสัญญาณจากขนานเป็นอนุกรมของฝ่ายส่งต้องเร็วพอ ในทำนองเดียวกันฝ่ายรับก็ต้องมีความเร็วในการเปลี่ยนสัญญาณอนุกรมเป็นขนานได้ทันเวลาเพื่อนำไปแสดงบนจอภาพ หรือพิมพ์ออกที่เครื่องพิมพ์ หรือเก็บไว้ในแผ่นบันทึก กล่าวคือ ทั้งฝ่ายส่งและฝ่ายรับต้องมีความเร็วในการทำงานเท่ากัน ไม่มีการหน่วงเวลาหรือการขัดจังหวะระหว่างกลาง อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงสมมติฐานนี้เป็นไปได้ยากเพราะฝ่ายส่งทำหน้าที่ส่งอย่างดียวแต่ฝ่ายรับอาจต้องทำหน้าที่หลายอย่าง เช่น รับ แสดงผล เก็บข้อมูล พิมพ์ เป็นต้น ความเร็วของฝ่ายรับหากไม่เพียงพอที่จะทำงานหลายอย่างให้ทันกับฝ่ายส่ง ก็จำเป็นจะต้องมีกลไกในการควบคุมการถ่ายโอน เทคนิคนการควบคุมความเร็วในการส่งข้อมูลรูปแบบหนึ่งคือสร้างบัฟเฟอร์ (buffer) aaaaaบัฟเฟอร์สำหรับการสื่อสารคือหน่วยความจำในคอมพิวเตอร์ ซึ่งแบ่งแยกออกมาจากหน่วยความจำหลัก สำหรับเก็บพักข้อมูลในการติดต่อชั่วคราว บัฟเฟอร์สำหรับการสื่อสารนี้ส่วนมากใช้สำหรับฝ่ายรับเท่านั้น เนื่องจากฝ่ายรับจำเป็นจะต้องตามฝ่ายส่งให้ทัน ถ้าหากฝ่ายรับใช้ภาษา แอสเซมบลีควบคุม มีความเร็วพอ อาจไม่จำเป็นต้องใช้บัฟเฟอร์สำหรับการสื่อสารเนื่องจากภาษา แอสเซมบลีมีความเร็วสูง aaaaaข้อมูลที่จัดส่งให้คอมพิวเตอร์ที่เป็นฝ่ายรับ ส่วนมากจะอ่านมาจากแผ่นบันทึก ข้อมูลที่อ่านมาจากแผ่นบันทึกซึ่งมีลักษณะเป็นกลุ่มได้รับการนำมาสู่บัฟเฟอร์ การอ่านข้อมูลยังคงดำเนินไปจนกระทั่งบัฟเฟอร์เต็ม การอ่านจะหยุดทำงานชั่วคราวรอจนกระทั่งข้อมูลในบัฟเฟอร์ถูกส่งออกไปหมด ข้อมูลก็จะถูกอ่านออกมาใส่ในบัฟเฟอร์อีกครั้ง โดยปกติบัฟเฟอร์จะมีความจำขนาด 225 ตัวอักษร หรือประมาณ 3 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร aaaaaบัฟเฟอร์รับมีผลกระทบต่อการรับส่งข้อมูลมากกว่าบัฟเฟอร์ส่ง เพราะบัฟเฟอร์รับทำหน้าที่เช่นเดียวกับบัฟเฟอร์ส่ง แต่ทิศทางของการไหลของข้อมูลอยู่ในทางตรงกันข้าม ในระบบควบคุมการทำงานของไมโครคอมพิวเตอร์บางรุ่น เช่น IBM PC มีกลไกบัฟเฟอร์รับส่งนี้ไว้อยู่แล้ว โปรแกรมในระดับสูงจึงเพียงแต่ทำหน้าที่ดึงเอาข้อมูลจากบัฟเฟอร์นี้ไปใช้ จะเห็นได้ชัดถึงความจำเป็นในการใช้บัฟเฟอร์เมื่อความเร็วในการส่งสูงเกินกว่า 600 บอด aaaaaหน้าที่ของโปรแกรมควบคุมการรับส่งก็คือ การอ่านข้อมูลจากบัฟเฟอร์รับไปใช้เมื่อถูกอ่านจากบัฟเฟอร์รับไปแล้ว ตัวที่อ่านออกไปก็จะหายไปจากบัฟเฟอร์ ลองนึกภาพดูจะเห็นว่า ระบบปฏิบัติการรับขัอมูลจากช่องทางอนุกรมใส่บัฟเฟอร์ โปรแกรมควบคุมการรับส่งดึงข้อมูลจากบัฟเฟอร์ เปรียบเสมือนคนหนึ่งตักน้ำใส่ตุ่มอีกคนหนึ่งตักออกจากตุ่ม ถ้าฝ่ายที่ตักออกมีความเร็วมากกว่า น้ำในตุ่มก็จะมีโอกาสแห้ง ในทางตรงกันข้ามถ้าฝ่ายตักออกช้ากว่าฝ่ายตักเข้า โอกาสที่น้ำล้นตุ่มก็ย่อมจะมี ซึ่งในทางสื่อสารเรียกว่า บัฟเฟอร์รับไหลล้น (receive buffer overflow) การไหลล้นดังกล่าวทำให้ข้อมูลที่ได้รับหายไปได้

 ย้อนกลับ 

aaaaaโมเด็มใช้ในการแปลงสัญญาณดิจิทัล ให้เหมาะสมก่อนที่จะส่งผ่านตัวกลางที่มีความกว้างของแถบคลื่นต่ำ เช่น สายโทรศัพท์ การที่สัญญาณทางดิจิทัลส่งออกไปโดยตรงไม่ได้เพราะว่าสัญญาณดิจิทัลมีลักษณะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม (square wave) คลื่นสี่เหลี่ยมนี้จะประกอบด้วยรูปคลื่นฟังก์ชันซายน์หลายความถี่ที่เป็นทวีคูณของความถี่พื้นฐาน หากผ่านตัวกลางที่มีแถบความกว้างของคลื่นต่ำแล้ว ความถี่สูงๆ จะหายไป ทำให้สัญญาณที่ปลายทางผิดเพี้ยนไปจากเดิม จึงจำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนสัญญาณดิจิทัลให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมก่อนที่จะส่งออกไป ในทางกลับกันฝ่ายรับก็จำเป็นต้องเปลี่ยนสัญญาณที่ถูกแปลงมานี้กลับให้เป็นสัญญาณทางดิจิทัล ซึ่งจะมีกระบวนการที่ตรงกันข้ามกับฝ่ายส่ง โมเด็มเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ทั้งสองอย่างนี้ รายละเอียดเกี่ยวกับโมเด็มได้กล่าวมาบ้างแล้วในบทที่ 5

 ย้อนกลับ 

aaaaaการที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกันเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่างๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่างๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้aaaaaสิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสค์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่นๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม aaaaaการเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบรวมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง มีหน่วยจัดการระบบสื่อสาร หน่วยบริการการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง ในรูปที่ 7.9 เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ

รูปที่ 7.9 ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างต่อเชื่อมโยงเป็นระบบ

aaaaaเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฏิบัติการร่วมกัน ซึ่งหมายถึง การให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่ออยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้งหมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้งๆ ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัท ก็ได้
7.9.1 การต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ aaaaaหากผู้ใช้มีความคิดที่จะนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลมาต่อเป็นระบบ โดยใช้ขีดความสามารถเดิมที่มีอยู่ สามารถทำได้ด้วยวิธีการง่ายๆ ดังนี้ aaaaa1) การต่อเชื่อมผ่านช่องทาง COM1 COM2 และ LPT
aaaaaเป็นวิธีที่นำคอมพิวเตอร์ที่มีอยู่ต่อผ่านช่องทาง COM1 หรือ COM2 เพื่อการเคลื่อนย้ายข้อมูลระหว่างกัน ในกรณีนี้ใช้โปรแกรมอรรถประโยชน์ (utility program) บางตัวก็สามารถสำเนาแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน หรือส่งออกไปยังเครื่องพิมพ์ร่วมกันได้ รูปแบบการต่อระบบโดยอาศัย COM1 COM2 และ LPT แสดงดังรูปที่ 7.10

รูปที่ 7.10 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์ผ่านช่องทาง COM1 COM2 และ LPT

aaaaaการต่อในลักษณะนี้ใช้ช่องทาง RS232 และมีการส่งข้อมูลแบบอนุกรม ปัจจุบันสามารถทำการรับส่งข้อมูลถึงกันได้เร็วถึง 38.4 กิโลบิตต่อวินาที การจัดการระบบง่าย ๆ นี้ ไม่จำเป็นต้องลงทุนอะไรมาก แต่ประโยชน์ที่ได้จะอยู่ในวงจำกัด โดยเฉพาะในเรื่องการโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกันaaaaa2) การต่อเชื่อมเข้ากับบัฟเฟอร์เครื่องพิมพ์ aaaaaการแบ่งกันใช้เครื่องพิมพ์เป็นวิธีการใช้ทรัพยากรเครื่องพิมพ์ให้เกิดประโยชน์มากยิ่งขึ้น การใช้เครื่องพิมพ์ที่มีราคาแพง มีคุณภาพดี เช่น เครื่องพิมพ์ความเร็วสูง เครื่องพิมพ์เลเซอร์ เครื่องพิมพ์ที่พิมพ์สีได้ เป็นต้น การใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกันวิธีหนึ่งก็คือ การต่อเข้ากับบัฟเฟอร์ของเครื่องพิมพ์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เก็บข้อมูลที่ส่งมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง แล้วจัดการส่งงานทยอยพิมพ์เรียงกันไป เครื่องพิมพ์ที่ต่อกับบัฟเฟอร์จะต่อผ่านช่องทางขนานเหมือนการต่อทั่วไป อย่างไรก็ดี บัฟเฟอร์ของเครื่องพิมพ์บางรุ่นสามารถต่อกับเครื่องพิมพ์ได้หลายเครื่อง ดังแสดงในรูปที่ 7.11

รูปที่ 7.11 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน

aaaaa3) การเชื่อมต่อโดยใช้ระบบสลับสายข้อมูล 
aaaaaเป็นวิธีการต่อขยายระบบโดยใช้ระบบง่าย ๆ ที่ใช้มือช่วย ระบบสลับสายข้อมูลทำหน้าที่เหมือนชุมสายโทรศัพท์ระบบเก่า ที่ต้องมีพนักงานรับโทรศัพท์คอยสลับสายให้ใช้งานตามความต้องการ เช่น ใช้สายยูทีพี โดยให้หัวต่อเป็นแบบ RJ45 การสลับสายจะเชื่อมต่อระหว่างหัวต่อ RJ45 ที่มารวมกันไว้อยู่บนแผงร่วมกัน ส่วนของแผงนี้จึงเป็นเสมือนส่วนที่รวมสาย เพื่อการเชื่อมโยงจากต้นทางไปยังปลายทางตามข้อกำหนดที่ต้องการ รูปที่ 7.12 เป็นตัวอย่างของการใช้ระบบสลับสายข้อมูล

รูปที่ 7.12 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายโดยใช้ระบบสลับสายข้อมูล

aaaaaปัจจุบันมีแผงสลับสายข้อมูลให้ผู้ใช้เลือกใช้ทั้งอีเธอร์เน็ตแบบเท็นเบสที หรือแบบอนุกรมผ่านช่องทาง RS232 การใช้ระบบสลับสายข้อมูลเป็นการเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบง่าย ๆ แต่สามารถปรับเปลี่ยนระบบได้อย่างรวดเร็วและสะดวกต่อการใช้งาน aaaaa4) การเชื่อมต่อผ่านระบบผู้ใช้หลายคนหลายช่องทาง 
aaaaaระบบผู้ใช้หลายคนขนาดเล็กที่อยู่บนไมโครคอมพิวเตอร์มีหลายระบบ เช่น ระบบยูนิกซ์ ระบบเอสซีโอ ระบบดังกล่าวสามารถต่อเชื่อมขยายเข้ากับสถานีย่อยได้มาก เป็นระบบที่ใช้งานร่วมกันได้ในราคาประหยัด มีซอฟต์แวร์สนับสนุนอยู่มาก เช่น ระบบจักการฐานข้อมูลที่มีระบบรักษาความปลอดภัย aaaaaข้อเด่นของระบบผู้ใช้หลายคนในเครื่องคอมพิวเตอร์พีซีที่เห็นได้ชัด ได้แก่ ระบบปฏิบัติการยูนิกซ์ ซึ่งเป็นระบบที่ให้ผู้ใช้ใช้งานพร้อมกันได้หลายคน หลายงาน มีการพัฒนาซอฟต์แวร์ประยุกต์และซอฟต์แวร์ระบบสื่อสารไว้มาก มีระบบรักษาความปลอดภัยที่ดี มีการต่อช่องทางเข้าออกไปได้หลายแบบ เช่น แบบเป็นสถานีปลายทาง RS232 ผ่านทางเส้นใยนำแสง อีกทั้งมีระบบเครือข่ายท้องถิ่นที่เชื่อมต่อตามมาตราฐานสากล ทำให้การทำงานของระบบประสบผลสำเร็จ ดังรูปที่ 7.13 ตัวอย่างการต่อเชื่อมระบบยูนิกส์บนพีซีซึ่งจะทำหน้าที่เสมือนการรวมกลุ่มใช้งานอีกแบบหนึ่ง

รูปที่ 7.13 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครือข่ายโดยใช้ระบบยูนิกซ์

7.9.2 ตัวกลางเชื่อมโยง aaaaaตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งลักษณะของตัวกลางต่างๆ มีดังต่อไปนี้ aaaaa1) สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) 
aaaaaสายคู่บิดเกลียว แต่ละคู่สายทองแดงจะถูกพันกันตามมาตรฐานเพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภานในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอกเนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ถึง 10^5 Hz หรือ 10^6 Hz เช่น สายคู่บิดเกลียว 1 คู่ จะสามารถส่งสัญญาณเสียงได้ถึง 12 ช่องทาง สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี แล้วนำหนักเบา ง่ายต่อการติดตั้ง จึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างคือ สายโทรศัพท์ สายแบบนี้มี 2 ชนิดคือaaaaaก. สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นดังรูปที่ 7.14 เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

รูปที่ 7.14 สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน

aaaaaข.สายคู่เกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair : UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้นดังรูป 7.15 ทำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก

รูปที่ 7.15 สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน

aaaaa2) สายโคแอกเชียล 
aaaaaสายโคแอกเชียลเป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายทีวีที่มีการใช้งานกันมาก ไม่ว่าในระบบเคลือข่ายเฉพาะที่ ในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสายโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวีดีทัศน์ สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทอล และชนิด 75 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายโคแอกเชียลจะมีฉนวนหุ้มป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนอื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้กว้างถึง 500 Mhz จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง

รูปที่ 7.16 ลักษณะของสายโคแอกเชียล

aaaaa3) เส้นใยนำแสง 
aaaaaเส้นใยนำแสง (fiber optic) เป็นการให้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสงกับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็ว 10 เมกะบิต ถ้าใช้กับ FDDI จะใช้ได้ด้วยความเร็วสูงถึง 100 เมกะบิต เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร ระยะความยาวของเส้นใยนำแสงแต่ละเส้นใช้ความยาวได้ถึง 2 กิโลเมตร เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นแกนหลัก เส้นใยนำแสงนี้จะมีบทบาทมากขึ้น เพราะมีแนวโน้มที่จะให้ความเร็วที่สูงมาก

รูปที่ 7.17 ลักษณะของเส้นใยนำแสง

รูปที่ 7.18 อุปกรณ์รับส่งข้อมูลแสง
ตัวรับใช้ Photodrode ตัวส่งใช้ LED ความยาวคลื่น 850 เมตร

7.9.3 อุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อระหว่างเครือข่าย aaaaaอุปกรณ์ที่ใช้ในการต่อระหว่างเครือข่ายมีมากมายหลายรูปแบบ เพื่อทำให้ระบบเครือข่ายขยายวงกว้างออกไป การขยายนี้ทำให้การใช้งานเป็นไปอย่างกว้างขวาง อุปกรณ์ประกอบที่สำคัญประกอบด้วย aaaaa1) เครื่องบริการปลายทาง การขยายเครื่องบริการปลายทางของระบบออกไปจะเสมือนการต่อแบบ RS232 ออกมาจากแม่ข่าย (host) แต่ข้อดีคือ ใช้เครือข่ายเป็นตัวเชื่อมต่อได้ ทำให้ผู้ใช้เครื่องบริการปลายทางสามารถเลือกไปยังแม่ข่ายตัวใดในเครือข่ายก็ได้ โครงสร้างการต่อเครื่องให้บริการปลายทางเป็นดังรูปที่ 7.19

รูปที่ 7.19 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องบริการปลายทาง

aaaaa2) เครื่องบริการงานพิมพ์ เป็นอุปกรณ์เชื่อมต่อกับเครือข่ายเพื่อทำให้การต่อเครื่องพิมพ์เข้ากับเครือข่ายได้หลายเครื่อง ในการใช้งานผู้ใช้ที่อยู่บนเครือข่ายสามารถเลือกใช้เครื่องพิมพ์เครื่องใดก็ได้ โดยการส่งแฟ้มออกมาพิมพ์ เครื่องบริการงานพิมพ์มีบัฟเฟอร์เพื่อจัดลำดับการพิมพ์ได้

รูปที่ 7.20 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องบริการงานพิมพ์ในระบบเครือข่าย

aaaaa3) เครื่องบริการซีดีรอม เป็นอุปกรณ์อ่านซีดีรอมเพื่อกำหนดเป็นฐานข้อมูลกลางเพื่อให้เครือข่ายเชื่อมกับตัวอ่านซีดีรอม ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถเรียกค้นข้อมูลจากฐานข้อมูลซีดีรอมได้ ปกติเครื่องบริการซีดีรอมจะประกอบด้วยตัวอ่านซีดีรอมซึ่งสามารถอ่านได้หลายแผ่น เพื่อสร้างเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่

รูปที่ 7.21 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องบริการซีดีรอม

aaaaa4) เครื่องขยายสัญญาณ เครื่องขยายสัญญาณเป็นอุปกรณ์เพื่อใช้ในการเปลี่ยนตัวกลาง นำสัญญาณจากตัวกลางหนึ่งไปอีกตัวกลางหนึ่ง เช่น จากเส้นใยนำแสงมายังสายโคแอกเชียล หรือการเชื่อมต่อระหว่างตัวกลางเดียวกันก็ได้ การใช้เครื่องขยายสัญญาณจะทำให้เครื่องข่ายทั้งสองข้างเสมือนเชื่อมกัน เครื่องขยายสัญญาณจะไม่มีการกันข้อมูล เพราะสัญญาณจะวิ่งทะลุถึงกันได้หมด แต่จะมีประโยชน์ในการเชื่อมความยาวให้ยาวขึ้น เช่น เทนเบสที มีความยาว 158 เมตร ถ้าผ่านเครื่องขยายสัญญาณก็จะทำให้ยาวขึ้นได้อีก 185 เมตร ลักษณะการต่อเครื่องขยายสัญญาณเป็นดังรูป 7.22

รูปที่ 7.22 ตัวอย่างการต่อเชื่อมเครื่องขยายสัญญาณขยายความยาว

aaaaa5) บริดจ์ บริดจ์ (bridge) มีลักษณะคล้ายเครื่องขยายสัญญาณ แต่จะกันสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ในแต่ละส่วนออกจากกัน ดังรูปที่ 7.23 สถานีงาน Y เรียกสถานีงาน A สัญญาณข้อมูลจะไม่ผ่านไปหาสถานีงาน X บริดจ์จึงทำให้การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายมีประสิทธิภาพ ลดการชนกันของข้อมูลลงไป บริดจ์จึงเป็นสะพานสำหรับข้อมูลสองเครือข่าย

รูปที่ 7.23 ตัวอย่างการต่อเชื่อมระหว่างเครือข่ายด้วยบริดจ์

aaaaa6) อุปกรณ์จัดเส้นทาง หากมีการเชื่อมต่อเครือข่ายมากกว่าหนึ่งส่วนและให้มีการกำหนดเส้นทางเลือกไปยังส่วนใด หรือหาเส้นทางที่เหมาะสมในการส่งต่อไปเป็นลำดับต้องใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า อุปกรณ์จัดเส้นทาง(router) อุปกรณ์จัดเส้นทางเป็นอุปกรณ์ที่จัดการเครือข่ายเพื่อให้การเดินทางของข้อมูล จากต้นทางไปยังปลายทางเป็นไปอย่างถูกต้อง

รูปที่ 7.24 อุปกรณ์จัดเส้นทาง