ระบบเครือข่ายสื่อสารประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ เทอร์มินอล และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ช่วยให้การสื่อสารระหว่างโฮลต์และเทอร์มินอลเป็นไปได้อย่างราบรื่น อุปกรณ์ที่จำเป็นต่อการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ ได้แก่ มัลติเพล็กซ์เซอร์ คอนเซนเตรเตอร์ ฟรอนต์เอ็นโปรเซสเซอร์และคอนโทรลเลอร์ รวมทั้งอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น เกตเวย์ เราเตอร์ บริดจ์ รีพีตเตอร์ โมเด็ม เป็นต้น
1.มัลติเพล็กเซอร์
คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต้องมีช่องต่อเชื่อมอุปกรณ์อย่างน้อยหนึ่งพอร์ต (Port) ซึ่งมีไว้สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่นเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างในเครื่องพีซี ได้แก่ ช่องเสียบสายเครื่องพิมพ์ (Printer Port) ช่องเสียบสายโมเด็มแบบภายนอก (Serial Port) ช่องเสียบเม้าส์ (Mouse Port) และช่องเสียบแป้นพิมพ์ (Keyboard Port) เป็นต้น เนื่องจากขนาดของตัวเครื่องคอมพิวเตอร์มีพื้นที่จำกัดในขณะที่ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์เองอาจมีความสามารถในการควบคุมเทอร์มินอลจำนวนมากมาย
1.1หลักการทำงานของมัลติเพล็กเซอร์
มัลติเพล็กเซอร์หรือเรียกสั้น ๆ ว่า มักซ์ (MUX) เป็นอุปกรณ์ที่รวบรวมสัญญาณจากสายสื่อสารหลายเส้นเข้าด้วยกันเพื่อส่งออกทางสายสื่อสารเพียงเส้นเดียว ช่องสัญญาณในสายเส้นที่ส่งออกจากมักซ์จะถูกแบ่งออกเป็นส่วน ๆ เพื่อแบ่งปันในการส่งสัญญาณที่รับเข้ามาจากสายสื่อสารเส้นต่าง ๆ มักซ์จะทำงานเป็นคู่เหมือนกับโมเด็มคือจะต้องมีมักซ์ที่ผู้ส่งหนึ่งตัวและอีกหนึ่งตัวอยู่ทางฝั่งผู้รับ ข้อมูลที่รับเข้ามาจากสายสื่อสารทางฝั่งผู้ส่งจะถูกเข้ารหัสแล้วนำมารวมกันเพื่อส่งออกไป มักซ์ที่อยู่ทางฝั่งผู้รับจะถอดรหัสข้อมูลเพื่อส่งออกไปยังสายสื่อสารเส้นที่ถูกต้อง
ภาพที่ 1 แสดงการใช้มัลติเพล็กเซอร์บนระบบเครือข่าย
1.2 การผสมสัญญาณแบบทั่วไป
มักซ์ที่มีใช้งานทั่วไปแบ่งตามลักษณะการผสมสัญญาณออกเป็น 4 ชนิดคือ การผสมสัญญาณตามความถี่ การผสมสัญญาณตามช่วงเวลา การผสมสัญญาณตามค่าสถิติของเวลาทำงาน และมักซ์ที่ใช้การผสมสัญญาณตามความยาวคลื่นของสัญญาณ
1.3 การผสมสัญญาณแบบไร้สาย
การสื่อสารแบบไร้สาย (Wireless Communication) ก็มีความจำเป็นต้องใช้เทคนิคการผสมสัญญาณเพื่อให้ผู้ใช้สามารถส่งข้อมูลออกมาได้ตลอดเวลาในขณะที่ยังมีช่องสัญญาณว่าง ผู้ใช้จึงสามารถส่งสัญญาณได้หลายช่องสัญญาณ หรือกล่าวได้ว่าแต่ละช่องสัญญาณมีผู้ใช้ได้หลายคน ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพในการใช้งานสูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเดิมที่กำหนดช่องสื่อสารแบบถาวรหรือกึ่งถาวรให้แก่ผู้ใช้แต่ละคน ซึ่งผู้ใช้คนอื่นจะไม่สามารถใช้ช่องสัญญาณนั้นได้แม้ว่าเจ้าของช่องสัญญาณจะไม่ได้ประโยชน์ใด ๆ ในขณะนั้นก็ตาม ซึ่งวิธีการแบบนี้ได้แก่ การผสมสัญญาณแบบ FDMA การผสมสัญญาณแบบ TDMA และการผสมสัญญาณแบบ CDMA
1.4 การจัดรูปแบบใช้งานมัลติเพล็กเซอร์
มัลติเพล็กเซอร์สามารถนำมาจัดการใช้งานในการสื่อสารข้อมูลได้หลายรูปแบบ(Configurations) รูปแบบที่ง่ายที่สุดคือการนำมักซ์สองเครื่องมาต่อเข้าที่ฝั่งโฮสต์และฝั่งเทอร์มินอลอย่างละเครื่องในลักษณะเดียวกับการใช้โมเด็ม จำนวนสายที่ต่อเข้ากับมักซ์จะต้องเท่ากับจำนวนเทอร์มินอลที่มีใช้งาน และจำนวนสายต่อที่มักซ์อีกเครื่องหนึ่งทางฝั่งโฮสต์ก็จะต้องเท่ากับจำนวนนี้ด้วย วัตถุประสงค์หลักก็คือการใช้สายสื่อสารหลักที่มีความเร็วสูงอย่างคุ้มค่า การรวมสัญญาณอาจเกิดขึ้นได้โดยการใช้เทคนิค FDM, TDM หรือ STDM ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก
มักซ์ที่มีใช้งานทั่วไปแบ่งตามลักษณะการผสมสัญญาณออกเป็น 4 ชนิดคือ การผสมสัญญาณตามความถี่ การผสมสัญญาณตามช่วงเวลา การผสมสัญญาณตามค่าสถิติของเวลาทำงาน และมักซ์ที่ใช้การผสมสัญญาณตามความยาวคลื่นของสัญญาณ
1.3 การผสมสัญญาณแบบไร้สาย
การสื่อสารแบบไร้สาย (Wireless Communication) ก็มีความจำเป็นต้องใช้เทคนิคการผสมสัญญาณเพื่อให้ผู้ใช้สามารถส่งข้อมูลออกมาได้ตลอดเวลาในขณะที่ยังมีช่องสัญญาณว่าง ผู้ใช้จึงสามารถส่งสัญญาณได้หลายช่องสัญญาณ หรือกล่าวได้ว่าแต่ละช่องสัญญาณมีผู้ใช้ได้หลายคน ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพในการใช้งานสูงขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเดิมที่กำหนดช่องสื่อสารแบบถาวรหรือกึ่งถาวรให้แก่ผู้ใช้แต่ละคน ซึ่งผู้ใช้คนอื่นจะไม่สามารถใช้ช่องสัญญาณนั้นได้แม้ว่าเจ้าของช่องสัญญาณจะไม่ได้ประโยชน์ใด ๆ ในขณะนั้นก็ตาม ซึ่งวิธีการแบบนี้ได้แก่ การผสมสัญญาณแบบ FDMA การผสมสัญญาณแบบ TDMA และการผสมสัญญาณแบบ CDMA
1.4 การจัดรูปแบบใช้งานมัลติเพล็กเซอร์
มัลติเพล็กเซอร์สามารถนำมาจัดการใช้งานในการสื่อสารข้อมูลได้หลายรูปแบบ(Configurations) รูปแบบที่ง่ายที่สุดคือการนำมักซ์สองเครื่องมาต่อเข้าที่ฝั่งโฮสต์และฝั่งเทอร์มินอลอย่างละเครื่องในลักษณะเดียวกับการใช้โมเด็ม จำนวนสายที่ต่อเข้ากับมักซ์จะต้องเท่ากับจำนวนเทอร์มินอลที่มีใช้งาน และจำนวนสายต่อที่มักซ์อีกเครื่องหนึ่งทางฝั่งโฮสต์ก็จะต้องเท่ากับจำนวนนี้ด้วย วัตถุประสงค์หลักก็คือการใช้สายสื่อสารหลักที่มีความเร็วสูงอย่างคุ้มค่า การรวมสัญญาณอาจเกิดขึ้นได้โดยการใช้เทคนิค FDM, TDM หรือ STDM ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก
ภาพที่ 2 แสดงการต่อมัลติเพล็กเซอร์แบบแคสเคด
2 คอนเซนเทรเตอร์
คอนเซนเทรเตอร์ (Concentrator) มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าหน่วยประมวลผลทางการสื่อสาร (Communications Processor) โดยมากจะเป็นคอมพิวเตอร์อีกตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่เฉพาะ ส่วนใหญ่จะมีหน่วยความจำสำรองพ่วงติดอยู่กับคอนเซนเทรเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่รวมข้อมูลที่ส่งเข้ามาด้วยความเร็วต่ำจากนั้นจะนำข้อมูลที่รวมกันแล้วส่งผ่านสายส่งความเร็วสูงไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อีกต่อหนึ่ง
2.1 หลักการทำงานของคอนเซนเทรเตอร์
คอนเซนเทรเตอร์เป็นอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่คล้ายกับมักซ์ คือ รวมสัญญาณจากสายสื่อสารหลายเส้นเข้าด้วยกันเพื่อส่งออกทางสายสื่อสารเพียงเส้นเดียว แต่ก็มีความต่างกันในรายละเอียดและวิธีนำมาใช้งาน มักซ์จำเป็นต้องใช้งานเป็นคู่เสมอในขณะที่คอนเซนเทรเตอร์ใช้เพียงเครื่องเดียวและยังมีขีดความสามารถในการประมวลผลและเก็บข้อมูลได้ด้วย ซึ่งมีกลไกหลายขั้นตอน
คอนเซนเทรเตอร์ (Concentrator) มีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าหน่วยประมวลผลทางการสื่อสาร (Communications Processor) โดยมากจะเป็นคอมพิวเตอร์อีกตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่เฉพาะ ส่วนใหญ่จะมีหน่วยความจำสำรองพ่วงติดอยู่กับคอนเซนเทรเตอร์ ซึ่งทำหน้าที่รวมข้อมูลที่ส่งเข้ามาด้วยความเร็วต่ำจากนั้นจะนำข้อมูลที่รวมกันแล้วส่งผ่านสายส่งความเร็วสูงไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์อีกต่อหนึ่ง
2.1 หลักการทำงานของคอนเซนเทรเตอร์
คอนเซนเทรเตอร์เป็นอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่คล้ายกับมักซ์ คือ รวมสัญญาณจากสายสื่อสารหลายเส้นเข้าด้วยกันเพื่อส่งออกทางสายสื่อสารเพียงเส้นเดียว แต่ก็มีความต่างกันในรายละเอียดและวิธีนำมาใช้งาน มักซ์จำเป็นต้องใช้งานเป็นคู่เสมอในขณะที่คอนเซนเทรเตอร์ใช้เพียงเครื่องเดียวและยังมีขีดความสามารถในการประมวลผลและเก็บข้อมูลได้ด้วย ซึ่งมีกลไกหลายขั้นตอน
ภาพที่ 3 แสดงคอนเซนเทรเตอร์ในระบบเครือข่าย
ภาพที่ 4 แสดงคอนเซ็นเทรเตอร์เชื่อมต่อเทอร์มินอลจำนวนหนึ่งเข้ากับโฮลต์หลายเครื่อง
3 ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์
ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ (Front-End Processor; FEP) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่งที่มักจะวางไว้ที่เดียวกันกับเครื่องโฮสต์ (ห้องเดียวกัน หรือตั้งไว้ติดกัน) แต่ถ้าโฮสต์และเทอร์มินอลอยู่ห่างจากกัน โดยปกติเครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์จะมีสายเชื่อมต่อเพียงเส้นเดียวไปยังโฮสต์ ดังนั้น ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์จะถูกวางไว้ที่ฝั่งเครื่องเทอร์มินอลเช่นเดียวกับคอนเซนเทรเตอร์ เนื่องจาก ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์เป็นคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่งจึงสามารถทำงานได้เหมือนกับคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ทั่วไป
3.1 หลักการทำงานของฟร้อนเอนด์โปรเซสเซอร์
วัตถุประสงค์หลักของการใช้เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์เป็นการแบ่งเบาภาระทางด้านการติดต่อระบบเครือข่ายออกจากเครื่องโฮสต์ แม้ว่าการประมวลผลหลักจะเกิดขึ้นที่เครื่องโฮสต์ แต่การตรวจสอบความผิดพลาดและการแก้ไขข้อมูลเบื้องต้นเป็นหน้าที่ที่สำคัญอย่างยิ่งของเครื่อง ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ ถ้าข้อมูลที่ผิดพลาดถูกส่งไปที่โฮสต์ก็อาจจะทำให้เกิดผลเสียหายร้ายแรงขึ้นได้ แต่ถ้าให้โฮสต์ตรวจสอบทุกอย่างก็จะเป็นการเพิ่มภาระงานให้กับโฮสต์มากเกินไป
3.2 ประเภทของเครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์
เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์มีอยู่สองชนิดคือชนิดที่โปรแกรมอยู่บนระบบ ปฏิบัติการ และชนิดที่เก็บโปรแกรมไว้ในชิป
ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ (Front-End Processor; FEP) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่งที่มักจะวางไว้ที่เดียวกันกับเครื่องโฮสต์ (ห้องเดียวกัน หรือตั้งไว้ติดกัน) แต่ถ้าโฮสต์และเทอร์มินอลอยู่ห่างจากกัน โดยปกติเครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์จะมีสายเชื่อมต่อเพียงเส้นเดียวไปยังโฮสต์ ดังนั้น ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์จะถูกวางไว้ที่ฝั่งเครื่องเทอร์มินอลเช่นเดียวกับคอนเซนเทรเตอร์ เนื่องจาก ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์เป็นคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่งจึงสามารถทำงานได้เหมือนกับคอมพิวเตอร์อื่น ๆ ทั่วไป
3.1 หลักการทำงานของฟร้อนเอนด์โปรเซสเซอร์
วัตถุประสงค์หลักของการใช้เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์เป็นการแบ่งเบาภาระทางด้านการติดต่อระบบเครือข่ายออกจากเครื่องโฮสต์ แม้ว่าการประมวลผลหลักจะเกิดขึ้นที่เครื่องโฮสต์ แต่การตรวจสอบความผิดพลาดและการแก้ไขข้อมูลเบื้องต้นเป็นหน้าที่ที่สำคัญอย่างยิ่งของเครื่อง ฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ ถ้าข้อมูลที่ผิดพลาดถูกส่งไปที่โฮสต์ก็อาจจะทำให้เกิดผลเสียหายร้ายแรงขึ้นได้ แต่ถ้าให้โฮสต์ตรวจสอบทุกอย่างก็จะเป็นการเพิ่มภาระงานให้กับโฮสต์มากเกินไป
3.2 ประเภทของเครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์
เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์มีอยู่สองชนิดคือชนิดที่โปรแกรมอยู่บนระบบ ปฏิบัติการ และชนิดที่เก็บโปรแกรมไว้ในชิป
ภาพที่ 5 แสดงคอนโทรลเลอร์ในระบบเครือข่ายสื่อสาร
4 คอนเวอร์เตอร์
คอนเวอร์เตอร์ (Converter) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนโพรโทคอลให้โดยอัตโนมัติ ซึ่ง โพรโทคอล (Protocol) คือกฎระเบียบสำหรับการสื่อสารข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายผู้ส่งและผู้รับข้อมูลจำเป็นจะต้องใช้โพรโทคอลแบบเดียวกันจึงจะสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้
4.1 หลักการทำงานของคอนเวอร์เตอร์
คอนเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนโพรโทคอลในระบบเครือข่าย โดยโหนดแต่ละโหนดในระบบเครือข่ายเดียวกันอาจมีโพรโทคอลหลายอย่างใช้งานอยู่ในเวลาเดียวกันก็ได้ เนื่องจากในระบบเครือข่ายหนึ่ง ๆ ไม่มีข้อบังคับให้ต้องใช้โพรโทคอลแบบเดียวกันทั้งหมด ในกรณีที่ผู้ส่งและ ผู้รับข้อมูลใช้โพรโทคอลแตกต่างกันก็จะมีการเปลี่ยนโพรโทคอลให้เหมือนกันเสียก่อน การสื่อสารจึงจะดำเนินการต่อไปได้ ซึ่งทำงานคล้ายกับล่ามที่รับฟังคำพูดในภาษาหนึ่งจากผู้พูด แล้วตัวล่ามจะแปลคำพูดนั้นไปเป็นอีกภาษาหนึ่ง ซึ่งเป็นภาษาที่ผู้ฟังเข้าใจ ทำให้ทั้งผู้พูดและผู้ฟังสามารถสนทนากันได้
4.2 ชนิดของคอนเวอร์เตอร์
คอนเวอร์เตอร์ (Converter) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนโพรโทคอลให้โดยอัตโนมัติ ซึ่ง โพรโทคอล (Protocol) คือกฎระเบียบสำหรับการสื่อสารข้อมูลผ่านระบบเครือข่ายผู้ส่งและผู้รับข้อมูลจำเป็นจะต้องใช้โพรโทคอลแบบเดียวกันจึงจะสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้
4.1 หลักการทำงานของคอนเวอร์เตอร์
คอนเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เปลี่ยนโพรโทคอลในระบบเครือข่าย โดยโหนดแต่ละโหนดในระบบเครือข่ายเดียวกันอาจมีโพรโทคอลหลายอย่างใช้งานอยู่ในเวลาเดียวกันก็ได้ เนื่องจากในระบบเครือข่ายหนึ่ง ๆ ไม่มีข้อบังคับให้ต้องใช้โพรโทคอลแบบเดียวกันทั้งหมด ในกรณีที่ผู้ส่งและ ผู้รับข้อมูลใช้โพรโทคอลแตกต่างกันก็จะมีการเปลี่ยนโพรโทคอลให้เหมือนกันเสียก่อน การสื่อสารจึงจะดำเนินการต่อไปได้ ซึ่งทำงานคล้ายกับล่ามที่รับฟังคำพูดในภาษาหนึ่งจากผู้พูด แล้วตัวล่ามจะแปลคำพูดนั้นไปเป็นอีกภาษาหนึ่ง ซึ่งเป็นภาษาที่ผู้ฟังเข้าใจ ทำให้ทั้งผู้พูดและผู้ฟังสามารถสนทนากันได้
4.2 ชนิดของคอนเวอร์เตอร์
คอนเวอร์เตอร์มีอยู่หลายชนิด ชนิดที่มีใช้งานแพร่หลายมักจะถูกออกแบบมาสำหรับใช้ในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์สองชนิดที่แตกต่างกันโดยเฉพาะ คือไม่สามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ชนิดอื่นได้ และสามารถติดตั้งไว้ที่ฝั่งโฮสต์หรือวางไว้ฝั่งผู้ใช้ก็ได้ ผู้ใช้ที่อยู่ไกลออกไปจะใช้โมเด็ม ติดต่อผ่านระบบเครือข่ายโทรศัพท์เข้ามา โมเด็มที่โฮสต์จะรับสายและเชื่อมต่อเข้ากับคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งจะรับทำหน้าที่ในการเปลี่ยนโพรโทคอลที่เครื่องคอมพิวเตอร์ผู้ใช้ให้ตรงกับโพรโทคอลของโฮสต์ คอนเวอร์เตอร์อีกชนิดหนึ่งเป็นเพียงโปรแกรมที่ติดตั้งไว้ในโฮสต์และถูกเรียกใช้เพื่อสื่อสารกับผู้ใช้แทนการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติม วิธีการนี้ช่วยลดปัญหาในเรื่องการบำรุงรักษาอุปกรณ์ทั้งในด้านจำนวนและชนิดที่ต้องการ เพราะการใช้โปรแกรมนั้นสามารถแก้ไขหรือเปลี่ยนแปลงได้ง่ายกว่า แม้ว่าจะต้องใช้เวลาในการประมวลผลเพิ่มขึ้นก็ตาม
ภาพที่ 6 แสดงการเปลี่ยนโพรโทคอล
5 เกตเวย์
เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อีกอย่างหนึ่งที่ช่วยในการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ ซึ่งหน้าที่หลักของเกตเวย์คือช่วยทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ 2 เครือข่าย หรือมากกว่าที่มีลักษณะไม่เหมือนกัน คือเครือข่ายที่มีลักษณะของการเชื่อมต่อ (Connectivity) ของเครือข่ายต่างกันและมีโพรโทคอลสำหรับส่ง–รับข้อมูลต่างกันให้สามารถติดต่อกันได้เสมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน ซึ่งมักจะติดตั้งไว้ในระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณเพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสารกับระบบเครือข่ายอื่น หรือระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ใช้โพรโทคอลต่างชนิดกัน ดังนั้นเกตเวย์จึงทำหน้าที่เป็นคอนเวอร์เตอร์ด้วย
หลักการทำงานของเกตเวย์
การทำงานของเกตเวย์จะอยู่ในชั้นแอพพลิเคชัน (Application) ลงมา และยอมให้มีรูปแบบการต่อระหว่างเครือข่ายได้สองอย่างคือ การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายย่อย (Subnetwork) ของวงจรเสมือน (Virtual) 2 เครือข่าย และการเชื่อมต่อแบบดาต้าแกรม
เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อีกอย่างหนึ่งที่ช่วยในการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์ ซึ่งหน้าที่หลักของเกตเวย์คือช่วยทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ 2 เครือข่าย หรือมากกว่าที่มีลักษณะไม่เหมือนกัน คือเครือข่ายที่มีลักษณะของการเชื่อมต่อ (Connectivity) ของเครือข่ายต่างกันและมีโพรโทคอลสำหรับส่ง–รับข้อมูลต่างกันให้สามารถติดต่อกันได้เสมือนเป็นเครือข่ายเดียวกัน ซึ่งมักจะติดตั้งไว้ในระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณเพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสารกับระบบเครือข่ายอื่น หรือระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ใช้โพรโทคอลต่างชนิดกัน ดังนั้นเกตเวย์จึงทำหน้าที่เป็นคอนเวอร์เตอร์ด้วย
หลักการทำงานของเกตเวย์
การทำงานของเกตเวย์จะอยู่ในชั้นแอพพลิเคชัน (Application) ลงมา และยอมให้มีรูปแบบการต่อระหว่างเครือข่ายได้สองอย่างคือ การเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายย่อย (Subnetwork) ของวงจรเสมือน (Virtual) 2 เครือข่าย และการเชื่อมต่อแบบดาต้าแกรม
ภาพที่ 7 แสดงลักษณะของอุปกรณ์เกตเวย์ ที่มา : Complix Online, 2004
ภาพที่ 8แสดงตัวอย่างการใช้เกตเวย์เชื่อมต่อเครือข่ายแลนกับเครือข่ายระบบ UNIX
ประเภทของเกตเวย์
เกตเวย์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ เกตเวย์แบบอะซิงโครนัส ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนรูปแบบข้อมูลของเครือข่ายแลนให้เป็นแบบอะซิงโครนัสก่อนส่งออกไปสู่สายสื่อสารเพื่อติดต่อกับอุปกรณ์ อื่น ๆ ภายนอกเครือข่าย และทำหน้าที่รับข้อมูลจากอุปกรณ์อะซิงโครนัส
ประเภทที่ สอง คือเกตเวย์แบบซิงโครนัส ซึ่งทำหน้าที่ในการช่วยให้ผู้ใช้ (User) ภายในเครือข่ายแลน สามารถ ติดต่อกับคอมพิวเตอร์เมนเฟรมภายนอกเครือข่ายโดยผ่านทางโมเด็มแบบซิงโครนัส หรืออาจจะต่อเข้าเองโดยตรงหรือผ่านระบบสื่อสารอื่น ๆ เกตเวย์แบบซิงโครนัสที่รู้จักกันดี ได้แก่ เกตเวย์ เอสเอ็นเอ (System Network Architecture; SNA) และเกตเวย์แบบอาร์เจอี (Remote Job Entry; RJE)
เกตเวย์แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ เกตเวย์แบบอะซิงโครนัส ซึ่งทำหน้าที่เปลี่ยนรูปแบบข้อมูลของเครือข่ายแลนให้เป็นแบบอะซิงโครนัสก่อนส่งออกไปสู่สายสื่อสารเพื่อติดต่อกับอุปกรณ์ อื่น ๆ ภายนอกเครือข่าย และทำหน้าที่รับข้อมูลจากอุปกรณ์อะซิงโครนัส
ประเภทที่ สอง คือเกตเวย์แบบซิงโครนัส ซึ่งทำหน้าที่ในการช่วยให้ผู้ใช้ (User) ภายในเครือข่ายแลน สามารถ ติดต่อกับคอมพิวเตอร์เมนเฟรมภายนอกเครือข่ายโดยผ่านทางโมเด็มแบบซิงโครนัส หรืออาจจะต่อเข้าเองโดยตรงหรือผ่านระบบสื่อสารอื่น ๆ เกตเวย์แบบซิงโครนัสที่รู้จักกันดี ได้แก่ เกตเวย์ เอสเอ็นเอ (System Network Architecture; SNA) และเกตเวย์แบบอาร์เจอี (Remote Job Entry; RJE)
6 เราเตอร์
เราเตอร์ คือ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อระบบคอมพิวเตอร์อย่างหนึ่ง ทำหน้าที่แปลง Package ของเครือข่ายหนึ่งให้เครือข่ายอื่นๆ เข้าใจได้
เราเตอร์ คือ อุปกรณ์ที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อระบบคอมพิวเตอร์อย่างหนึ่ง ทำหน้าที่แปลง Package ของเครือข่ายหนึ่งให้เครือข่ายอื่นๆ เข้าใจได้
ภาพที่ 9 แสดงเราเตอร์ ที่มา : Quadrant, 2004
7 บริดจ์
บริดจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมส่วนต่าง ๆ ของเครือข่ายท้องถิ่นเข้าด้วยกัน บริดจ์ใช้ในการติดต่อสื่อสารข้อมูลระหว่างเครือข่ายแลน 2 เครือข่ายที่มีโพรโทคอลเหมือนกันหรือต่างกัน บริดจ์จะรับแพ็กเกตข้อมูลจากสถานีส่ง ผู้ส่งในเครือข่ายต้นทางทำการตรวจสอบตำแหน่งปลายทาง จากนั้นก็จะส่งแพ็กเกตข้อมูลทั้งหมดนั้นไปยังผู้ใช้เครือข่ายปลายทาง
7.1 หน้าที่และลักษณะที่สำคัญของบริดจ์
7.2.1 บริดจ์มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากแลน 1 ไปยังแลน 2 บริดจ์ จะรับทุกเฟรม ข้อมูลที่ส่งมาจากแลน 1 รวมทั้งตำแหน่งปลายทางของแลน 2 ด้วย (รวมกันเป็นแพ็กเกต)
7.2.2 แพ็กเกตข้อมูลที่รับมาจากแลนจะถูกส่งผ่านเลเยอร์ชั้นดาต้าลิงค์ของรูปแบบ โอเอสไอ โดยไม่มีการแก้ไขหรือเพิ่มเติมแพ็กเกตไปยังแลน 2
7.2.3 ในการส่งข้อมูลจากแลน 2 มายังแลน 1 ก็มีลักษณะเช่นเดียวกัน7.2.4 บริดจ์จะมีบัฟเฟอร์สำหรับจำนวนข้อมูลมาก ๆ เพื่อที่จะทำให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและเต็มประสิทธิภาพของช่องทางการสื่อสาร
บริดจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมส่วนต่าง ๆ ของเครือข่ายท้องถิ่นเข้าด้วยกัน บริดจ์ใช้ในการติดต่อสื่อสารข้อมูลระหว่างเครือข่ายแลน 2 เครือข่ายที่มีโพรโทคอลเหมือนกันหรือต่างกัน บริดจ์จะรับแพ็กเกตข้อมูลจากสถานีส่ง ผู้ส่งในเครือข่ายต้นทางทำการตรวจสอบตำแหน่งปลายทาง จากนั้นก็จะส่งแพ็กเกตข้อมูลทั้งหมดนั้นไปยังผู้ใช้เครือข่ายปลายทาง
7.1 หน้าที่และลักษณะที่สำคัญของบริดจ์
7.2.1 บริดจ์มีหน้าที่ในการส่งข้อมูลจากแลน 1 ไปยังแลน 2 บริดจ์ จะรับทุกเฟรม ข้อมูลที่ส่งมาจากแลน 1 รวมทั้งตำแหน่งปลายทางของแลน 2 ด้วย (รวมกันเป็นแพ็กเกต)
7.2.2 แพ็กเกตข้อมูลที่รับมาจากแลนจะถูกส่งผ่านเลเยอร์ชั้นดาต้าลิงค์ของรูปแบบ โอเอสไอ โดยไม่มีการแก้ไขหรือเพิ่มเติมแพ็กเกตไปยังแลน 2
7.2.3 ในการส่งข้อมูลจากแลน 2 มายังแลน 1 ก็มีลักษณะเช่นเดียวกัน7.2.4 บริดจ์จะมีบัฟเฟอร์สำหรับจำนวนข้อมูลมาก ๆ เพื่อที่จะทำให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและเต็มประสิทธิภาพของช่องทางการสื่อสาร
ภาพที่ 10 แสดงการใช้บริดจ์เชื่อมระหว่างแลนที่มีโพรโทคอลชนิดเดียวกัน
ภาพที่ 11 แสดงการใช้บริดจ์เชื่อมโยงระหว่างแลน ที่มีโพรโทคอลต่างกันทั้งในเขตท้องถิ่นเดียวกัน และที่อยู่ไกลออกไป
8 รีพีตเตอร์
รีพีตเตอร์ หรือเครื่องทบทวนสัญญาณข้อมูลคอมพิวเตอร์ ในการส่งสัญญาณข้อมูลระยะทางไกล ๆ สำหรับสัญญาณแอนะล็อก ซึ่งต้องการเครื่องขยายสัญญาณหรือแอมปลิไฟเออร์ช่วยขยายสัญญาณข้อมูลที่เริ่มจะเบาบางลงเนื่องจากระยะทาง เช่นเดียวกันในการส่งสัญญาณดิจิทัลต้องการเครื่องทบทวนสัญญาณ เพื่อป้องกันการขาดหายของสัญญาณเนื่องจากการส่งผ่านระยะทางไกลเช่นกัน
8.1 หลักการทำงานของรีพีตเตอร์
รีพีตเตอร์ หรือเครื่องทบทวนสัญญาณข้อมูลคอมพิวเตอร์ ในการส่งสัญญาณข้อมูลระยะทางไกล ๆ สำหรับสัญญาณแอนะล็อก ซึ่งต้องการเครื่องขยายสัญญาณหรือแอมปลิไฟเออร์ช่วยขยายสัญญาณข้อมูลที่เริ่มจะเบาบางลงเนื่องจากระยะทาง เช่นเดียวกันในการส่งสัญญาณดิจิทัลต้องการเครื่องทบทวนสัญญาณ เพื่อป้องกันการขาดหายของสัญญาณเนื่องจากการส่งผ่านระยะทางไกลเช่นกัน
8.1 หลักการทำงานของรีพีตเตอร์
รีพีตเตอร์ (Repeater) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เจนเนอร์เรเตอร์ (Generator) เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานในชั้นกายภาพของรูปแบบโอเอสไอ รีพีตเตอร์จะติดตั้งอยู่ในระบบเครือข่ายเพื่อเชื่อมโยงระบบโดยรับสัญญาณที่มีขนาดที่ต่ำลงหรือเสียไปให้เข้ามาและทำการกำเนิดสัญญาณรูปแบบที่มีคุณสมบัติเหมือนกับที่แหล่งกำเนิดที่ต้นทางขึ้นมาใหม่ และส่งสัญญาณที่กำเนิดขึ้นมาใหม่นี้ส่งไปในระบบเครือข่ายต่อไป
ภาพที่ 12 แสดงการใช้รีพีตเตอร์ขยายระยะทางการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ให้ไกลขึ้น
9 โมเด็ม
โมเด็ม (Modulator–Demodulator; Modem) มาจากคำย่อของกระบวนการแปลงสัญญาณ ดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อก และการแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัล มีหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูล โมเด็มบางรุ่นสามารถตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลรวมถึงแก้ไขความผิดพลาดที่เกิดขึ้นได้ บางรุ่นอาจมีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลสูงถึง 38,400 บิตต่อวินาที โมเด็มในปัจจุบันส่วนใหญ่จะมีชิปประมวลผล (Processor) และหน่วยความจำ (ROM) อยู่ในตัวเครื่อง
9.1 หลักการทำงานของโมเด็ม
เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิทัล และในทางกลับกันก็แปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก โดยเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับช่องทางการสื่อสาร กล่าวคือคอมพิวเตอร์จะประมวลผล ออกมาในรูปของดิจิทัล เมื่อต้องการส่งข้อมูลนี้ไปบนช่องทางการสื่อสาร
9.2 ประเภทของโมเด็ม
ประเภทของโมเด็มจำแนกตามลักษณะการติดตั้งและการใช้งานสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภทดังนี้
9.4.1 โมเด็มชนิด PCMCIA และ Cellular Modem โมเด็มแบบ PCMCIA หรือ PC Card
โมเด็ม (Modulator–Demodulator; Modem) มาจากคำย่อของกระบวนการแปลงสัญญาณ ดิจิทัลเป็นสัญญาณแอนะล็อก และการแปลงสัญญาณแอนะล็อกเป็นสัญญาณดิจิทัล มีหน้าที่แปลงสัญญาณข้อมูล โมเด็มบางรุ่นสามารถตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลรวมถึงแก้ไขความผิดพลาดที่เกิดขึ้นได้ บางรุ่นอาจมีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลสูงถึง 38,400 บิตต่อวินาที โมเด็มในปัจจุบันส่วนใหญ่จะมีชิปประมวลผล (Processor) และหน่วยความจำ (ROM) อยู่ในตัวเครื่อง
9.1 หลักการทำงานของโมเด็ม
เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณแอนะล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิทัล และในทางกลับกันก็แปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก โดยเป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับช่องทางการสื่อสาร กล่าวคือคอมพิวเตอร์จะประมวลผล ออกมาในรูปของดิจิทัล เมื่อต้องการส่งข้อมูลนี้ไปบนช่องทางการสื่อสาร
9.2 ประเภทของโมเด็ม
ประเภทของโมเด็มจำแนกตามลักษณะการติดตั้งและการใช้งานสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภทดังนี้
9.4.1 โมเด็มชนิด PCMCIA และ Cellular Modem โมเด็มแบบ PCMCIA หรือ PC Card
เป็นโมเด็มที่มีขนาดเล็กที่สุด มีขนาดเท่าบัตรเครดิต ได้รับการออกแบบเพื่อใช้กับคอมพิวเตอร์แบบโน้ตบุ๊กส่วนประกอบของโมเด็มชนิดนี้จะมีลักษณะคล้ายกับโมเด็มชนิดติดตั้งภายใน
9.4.2 โมเด็มชนิดกระเป๋า (Pocket Modem)
9.4.2 โมเด็มชนิดกระเป๋า (Pocket Modem)
โมเด็มขนาดเล็กประกอบด้วยวงจรเหมือนโมเด็มชนิดติดตั้งภายนอก โมเด็มชนิดนี้มีความเหมาะสมกับคอมพิวเตอร์ชนิด Laptop และชนิดโน้ตบุ๊ก
9.4.3 โมเด็มชนิดติดตั้งภายนอก
9.4.3 โมเด็มชนิดติดตั้งภายนอก
โมเด็มชนิดนี้มีลักษณะการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์อยู่ภายนอก โมเด็มชนิดนี้ติดตั้งผ่านพอร์ตอนุกรม (Serial) และพอร์ตยูเอสบี (USB)
9.4.4 โมเด็มชนิดติดตั้งภายใน
โมเด็มชนิดนี้ติดตั้งอยู่ภายในคอมพิวเตอร์มีลักษณะเป็นแผงวงจรนำมาเสียบกับเมนบอร์ดภายในคอมพิวเตอร์หรือลักษณะเป็นการ์ดเสียบลงในช่องเสียบ (Slot ) ภายในคอมพิวเตอร์
บทสรุป
การนำมัลติเพล็กเซอร์มาใช้จะต้องทำงานเป็นคู่เสมอ โดยมีเครื่องหนึ่งอยู่ทางฝั่งโฮสต์และอีกเครื่องหนึ่งอยู่ทางฝั่งเครื่องเทอร์มินอล วิธีการผสมสัญญาณเกิดขึ้นได้หลายแบบคือ การผสมสัญญาณโดยแบ่งคลื่นความถี่ (FDM) การผสมสัญญาณโดยแบ่งช่วงเวลา (TDM) การผสมสัญญาณโดยแบ่งช่วงเวลาตามสถิติ (STDM) การผสมสัญญาณโดยแบ่งความยาวคลื่น (WDM) ใช้สำหรับสื่อประเภทสาย ส่วนการผสมสัญญาณแบบ FDMA การผสมสัญญาณแบบ TDMA และการผสมสัญญาณแบบ CDMA ใช้ในระบบเครือข่ายไร้สาย
คอนเซ็นเทรเตอร์ถูกออกแบบมาให้ทำงานในลักษณะเดียวกันแต่ทำงานเพียงเครื่องเดียวและมีความซับซ้อนขององค์ประกอบภายในมากกว่า เพราะสามารถทำการประมวลผลบางส่วนได้ด้วยตนเอง และมีหน่วยความจำเป็นของตนเอง เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ซึ่งมีหน้าที่คล้ายกับคอนเซ็นเทรเตอร์และถูกวางไว้ติดกับเครื่องโฮสต์เสมอ คอนโทรลเลอร์เป็นอุปกรณ์ย่อส่วนของฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ ซึ่งสามารถควบคุมการทำงานของเทอร์มินอลได้มากถึง 64 เครื่องผ่านทางสายสื่อสารเพียงเครื่องเดียว
คอนเซ็นเทรเตอร์ถูกออกแบบมาให้ทำงานในลักษณะเดียวกันแต่ทำงานเพียงเครื่องเดียวและมีความซับซ้อนขององค์ประกอบภายในมากกว่า เพราะสามารถทำการประมวลผลบางส่วนได้ด้วยตนเอง และมีหน่วยความจำเป็นของตนเอง เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ซึ่งมีหน้าที่คล้ายกับคอนเซ็นเทรเตอร์และถูกวางไว้ติดกับเครื่องโฮสต์เสมอ คอนโทรลเลอร์เป็นอุปกรณ์ย่อส่วนของฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ ซึ่งสามารถควบคุมการทำงานของเทอร์มินอลได้มากถึง 64 เครื่องผ่านทางสายสื่อสารเพียงเครื่องเดียว
คอนเวอร์เตอร์ถูกนำมาใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สองชนิดที่ใช้โพรโทคอลไม่เหมือนกัน เช่น การเชื่อมต่อเครื่องพีซีเข้ากับโฮสต์ โพรโทคอลคอนเวอร์เตอร์นี้อาจเป็นอุปกรณ์ตัวหนึ่งหรือเป็นเพียงโปรแกรมก็ได้
อุปกรณ์ตรวจสภาพสายสื่อสารและกล่องตรวจสอบสัญญาณถูกนำมาใช้ในการตรวจสภาพการทำงานของอุปกรณ์สื่อสาร ซึ่งสามารถบอกจุดที่มีปัญหาหรืออุปกรณ์ที่เสียหายบนระบบเครือข่ายผ่านทางจอภาพแสดงผลหรือพิมพ์ออกมาทางเครื่องพิมพ์ได้ อุปกรณ์รวมพอร์ตและอุปกรณ์เลือกพอร์ตถูกนำมาใช้ในกรณีที่จำนวนพอร์ตสื่อสารของอุปกรณ์หลัก เช่น โฮสต์มีน้อยกว่าความต้องการใช้งานจริง
อุปกรณ์เชื่อมต่อในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีจุดประสงค์เพื่อให้เครือข่ายที่อยู่ห่างกันสามารถเชื่อมโยงติดต่อถ่ายโอนข้อมูลกันได้ ซึ่งเป็นระยะทางที่ไกลเกินกว่าสายเคเบิลของฮับในระบบเครือข่ายแลน จะสามารถตอบสนองได้ หรือเนื่องด้วยจำนวนของสถานีมีมากจนเกิดปัญหาในการ รับ-ส่งเฟรมข้อมูล หรือการจัดการเครือข่ายขึ้น ซึ่งมีความจำเป็นต้องนำอุปกรณ์อื่นเข้ามาช่วยในการ จัดการ สามารถแบ่งอุปกรณ์การเชื่อมต่อเครือข่ายได้เป็น 2 กลุ่ม คือ กลุ่มเครือข่าย (Networking) มีอุปกรณ์รีพีตเตอร์และบริดจ์ ส่วนกลุ่มที่สองเป็นอุปกรณ์ระหว่างเครือข่ายมีอุปกรณ์ที่สำคัญคือ เราเตอร์ เกตเวย์ เป็นต้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น