ระบบการสื่อสารเครือข่าย

รูปแบบการรับ-ส่งข้อมูล
ไม่ว่าจะเป็นการรับ-ส่งข้อมูลแบบขนานหรืออนุกรมสามารถแบ่งได้เป็น
3 แบบดังนี้
    1) การสื่อสารทางเดียว (simplextransmission ) 
ข้อมูลสามารถส่งได้
ทางเดียว โดยแต่ละฝ่ายจะทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง เช่นเป็นผู้รับหรือผู้ส่ง บางครั้งเรียกการสื่อสาร แบบนี้ว่าการส่งทิศทางเดียว ( unidirectionaltransmission ) เช่น การกระจายเสียงของสถานีโทรทัศน์
หรือสถานีวิทยุ
   2) การสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา ( half duplex transmission ) 
สามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองฝ่าย แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสาร ( walkie-talkie radio )
   3) การสื่อสารสองทางเต็มอัตรา ( full duplex transmission ) 
สามารถส่งข้อมูลได้สองทาง โดยที่ผู้รับและผู้ส่งสามารถรับส่งข้อมูลได้ ในเวลาเดียวกันได้ เช่น การสนทนาทางโทรศัพท์คู่สนทนาคุยโต้ตอบได้ ในเวลาเดียวกัน

สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล
     การสื่อสารข้อมูลทุกชนิดต้องอาศัยสื่อกลางในการส่งผ่านข้อมูลเพื่อนำข้อมูลไปยังจุดหมายปลายทาง เช่น การคุยโทรศัพท์อาศัยสายโทรศัพท์
เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณคลื่นเสียงไปยังผู้รับ เป็นต้น สำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์อาจใช้สายเชื่อมต่อผ่าน
อุปกรณ์เชื่อมต่อหรืออาจใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อแบบไร้สายเป็นสื่อกลาง
ในการเชื่อมต่อก็ได้ สื่อกลางในการสื่อสารมีความสำคัญเพราะเป็น
ปัจจัยหนึ่งที่กำหนดประสิทธิภาพในการสื่อสาร เช่น ความเร็วในการส่งข้อมูล ปริมาณของขอมูลที่สามารถนำไปได้
ในหนึ่งหน่วยเวลา รวมถึงคุณภาพของการส่งข้อมูล เราจะกล่าวถึง สื่อกลางในการสื่อสารทั้งในแบบใช้สายและแบบไร้สายดังนี้ 
สื่อกลางแบบใช้สาย
   1) สายคู่บิดเกลียว ( twisted pair cable ) 
สายนำสัญญาณแบบนี้แต่ละคู่สายที่เป็นสายทองแดงจะถูกพันบิดเป็นเกลียว เพื่อลดการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในสายเดียวกันหรือจากภายนอก ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูง สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลจำนวนมากเป็นระยะทางไกลได้หลายกิโลเมตร เนื่องจากมีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดีน้ำหนักเบา ง่ายต่อการติดตั้ง จึงนิยมใช้อย่างกว้างขวาง ตัวอย่าสายคู่บิดเกลียว สายคู่บิดเกลียวมี 2 ชนิด คือ
- สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายยูทีพี ( Unshielded Twisted Pair: UTP )
เป็นสายใช้ในระบบโทรศัพท์ 
ต่อมาได้มีการปรับปรุง
คุณสมบัติให้ดีขึ้น จนสามารถใช้กับสัญญาณความถี่สูงได้ ทำให้ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงขึ้น
- สายคู่บิดเกลียวแบบป้องกันสัญญาณรบกวน หรือสายเอสทีพี ( Shielded Twisted Pair: STP ) 
เป็นสายที่หุ้มด้วยตัวกั้นสัญญาณ 
เพื่อป้องกันการรบกวน
ได้ดียิ่งขึ้น สายเอสทีรองรับความถี่ของการส่งข้อมูลสูงกว่าสายยูทีพี แต่มีราคาแพงกว่า
- ในปัจจุบันการ
ติดตั้งสายสัญญาณภายในอาคารนิยมใช้สายยูทีพีเป็นหลัก เพราะมีราคาถูกกว่าสายเอสทีพี และมีการพัฒนามาตรฐาน 
ให้มีคุณภาพ
สูงสามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ดีขึ้น
   2) สายโคแอกซ์ ( coaxial cable ) 
เป็นสายนำสัญญาณที่เรารู้จักกันดี โดยใช้เป็นสายนำสัญญาณที่ต่อจากเสาอากาศเครื่องรับโทรทัศน์ หรือสายเคเบิลทีวี ตัวสายประกอบด้วยลวดทองแดงที่เป็นแกนหลักหนึ่งเส้นหุ้มด้วยฉนวนเพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่ว จากนั้นจะหุ้มด้วยตัวนำ ซึ่งทำจากลวดทองแดงถักเป็นร่างแหเพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนอื่นๆ ก่อนจะหุ้มชั้นนอกสุดด้วยฉนวน พลาสติก และนิยมใช้เป็นสายนำสัญญาณแอนะล็อกเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ภาพและเสียง ( audio-video devices) ต่างๆ ภายในบ้าน และสำนักงาน 
   3) สายไฟเบอร์ออพติก ( fiber-optic cable ) 
ประกอบด้วยกลุ่มเส้นใยทำจากแก้วหรือพลาสติกที่มีขนานเล็กประมาณเส้นผม แต่ละเส้นจะมีแกนกลาง ( core ) ที่ถูกห่อหุ้มด้วยวัสดุใยแก้วอีกชนิดหนึ่งซึ่งเรียกว่า แคล็ดดิง ( cladding ) และหุ้มอีกชั้นด้วยฉนวน เพื่อป้องกันการกระแทกและฉีกขาด 
- การส่งข้อมูลผ่านทางสื่อกลางชนิดนี้มีความแตกต่างจากชนิดอื่นๆ ซึ่งใช้สัญญาณไฟฟ้าในการส่งแต่การทำงานของสื่อกลางชนิดนี้
จะใช้แสงความเข้มสูง เช่น แสงเลเซอร์ ส่งผ่านไปยังเส้นใยแต่ละเส้น และอาศัยหลักการหักเหของแสง โดยใช้แคล็ดดิงเป็นตัวสะท้อนแสง ทำให้แสงสามารถเดินทางไปจนถึงปลายทางได้ โดยไม่ถูกรบกวน โดยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใดๆ และมีความผิดพลาดในการส่งข้อมูลต่ำมาก ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงระดับกิกะบิตต่อวินาที อีกทั้งยังมีความปลอดภัยในการส่งข้อมูล มีความสามารถในการนำพาข้อมูล ไปได้ในปริมาณมาก และสามารถส่งข้อมูลไปได้เป็นระยะทางไกล โดยมีความผิดพลาดน้อย จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยง ระหว่างอาคาร ระหว่างเมือง และถูกนำไปใช้ในสายแกนหลัก ( backbone cable ) เชื่อมโยงเครือขายหลักต่างๆ เข้าด้วยกัน


สื่อกลางแบบไร้สาย
การสื่อสารแบบไร้สายอาศัยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นสื่อกลางนำสัญญาณ ซึ่งคลื่นแม่เหล็ก
ไฟฟ้าที่สามารถนำมาใช้ ในการสื่อสารข้อมูล มีหลายชนิด แบ่งตามช่วงความถี่ที่แตกต่างกัน การสื่อสารแบบไร้สายมีผู้นิยมใช้มากขึ้น เนื่องจากมีความคล่องตัวสูงและสะดวกสบาย มักนิยมใช้ในพื้นที่ที่การติดตั้งสายนำสัญญาณ ทำได้ลำบากหรือค่าใช้จ่าย ในการติดตั้งสูงเกินไป สื่อกลางของการสื่อสารแบบนี้ เช่น อินฟราเรด ( Infrared: IR ) ไมโครเวฟ ( microwave ) 
คลื่นวิทยุ ( radio wave ) และดาวเทียมสื่อสาร ( communications satellite ) 
    1) อินฟราเรด 
สื่อกลางประเภทนี้มักใช้กับการสื่อสารใช้ข้อมูลที่ไม่มีสิ่งกีดขวางระหว่างตัวส่ง และตัวรับสัญญาณ เช่น การส่งสัญญาณ จากรีโมตคอนโทรลไปยังเครื่องรับโทรทัศน์หรือวิทยุ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ โดยผ่านพอร์ตไออาร์ดีเอ ( The Infrared Data 
Association: IrDA ) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะใกล้
    2) ไมโครเวฟ 
เป็นสื่อกลางในการสื่อสารที่มีความเร็วสูง ใช้สำหรับการเชื่อมต่อระยะไกล 
โดยการส่งสัญญาณ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไปในอากาศ พร้อมกับข้อมูลที่ต้องการส่ง และต้องมีสถานี ที่ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และเนื่องจาก สัญญาณ ไมโครเวฟจะเดินทางเป็นเส้นตรงไม่สามารถ เลี้ยวตามความโค้งของผิวโลกได้ จึงต้องมีการตั้งสถานรับส่งข้อมูลเป็นระยะ และส่งข้อมูลต่อกัน
ระหว่างสถานี จนกว่าจะถึงสถานีปลายทางและแต่สถานีจะตั้งอยู่ในที่สูง เช่น ดาดฟ้า ตึงสูง 
หรือยอดเขา เพื่อหลีกเลี่ยงการชนสิ่งขีดขวางในแนวการเดินทางของสัญญาณ การส่งข้อมูลผ่านสื่อกลางชนิดนี้เหมาะกับการส่งข้อมูลในพื้นที่ห่างไกลมากๆ และไม่สะดวก
ในการวางสายสัญญาณ ซึ่งเสาสัญญาณแต่ละ เสาสามารถวางห่างกันได้ถึง 80 กิโลเมตร 
   3) คลื่นวิทยุ 
เป็นสื่อกลางที่ใช้ส่งสัญญาณไปในอากาศ โดยสามารถสงในระยะทางได้ทั้งใกล้และไกล โดยมีตัวกระจายสัญญาณ 
( broadcast ) ส่งไปยังตัวรับสัญญาณ และใช้คลื่นวิทยุในช่วงคามถี่ต่างๆ 
กันในการส่งข้อมูล เช่น การสื่อสารระยะไกล ในการกระจายเสียงวิทยุระบบเอเอ็ม 
( Amplitude Modulation: AM) และเอฟเอ็ม (Frequency Modulation: FM ) หรือการสื่อสารระยะใกล้ โดยใช้ไวไฟ ( Wi-Fi ) และบลูทูท ( Bluetooth )
    4) ดาวทียมสื่อสาร 
พัฒนาขึ้นมาเพื่อหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของสถานีรักส่งไมโครเวฟ
บนผิวโลกโดนเป็นสถานีรับส่งสัญญาณไมโครเวฟบนอวกาศ ในการส่งสัญญาณต้องมีสถานี
ภาคพื้นดินคอยทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณขึ้นไปบนดาวเทียมที่ี่โคจรอยู่สูงจากพื้นโลก
ประมาณ 35,600 กิโลเมตร โดยดาวเทียมเหล่านั้นจะเคลื่อนที่ด้วยคามเร็วที่เท่ากับ
การหมุนของโลก จึงเสมือนกับดาวเทียมนั้นอยู่นิ่งกับที่ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเอง ทำให้การส่งสัญญาณไมโครเวฟจากสถานีหนึ่งขึ้นไปบนดาวเทียม และการกระจายสัญญาณจากดาวเทียมลงมายังสถานีตามจุดต่างๆ บนผิวโลก 
เป็นไปอย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังมีการใช้งานดาวเทียมในการระบุตำแหน่ง
บนพื้นโลกเรียกว่าระบบจีพีเอส โดยบอกพิกัดเส้นรุ้งและเส้นแวงของผู้ใช้งาน
เพื่อใช้ในการนำทาง 


      เครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ( computer network ) เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ ต่อพ่วงเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถใช้ข้อมูลทรัพยากรร่วมกันได้ เช่น สามารถใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน สามารถใช้ฮาร์ดดิสก์ร่วมกัน แบ่งปันการใช้อุปกรณ์ อื่นๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ แม้กระทั่งสามารถใช้โปรแกรม ร่วมกันได้ เป็นการลดต้นทุนขององค์กรเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถ แบ่งออกเป็นประเภทตามพื้นที่ที่ครอบคลุมการใช้งานของเครือข่าย ดังนี้
    1) เครือข่ายส่วนบุคคล หรือแพน ( Personal Area Network: PAN ) 

เป็นเครือข่าย ที่ใช้ส่วนบุคคล เช่น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับโทรศัพท์มือถือ การเชื่อมต่อพีดีเอ กับเครื่องคอมพิวเตอร์ซึ่งการเชื่อมต่อแบบนี้จะอยู่ในระยะใกล้ และมีการเชื่อมต่อ แบบไร้สาย 
    2) เครือข่ายเฉพาะที่ หรือแลน ( Local Area Network: LAN )

เป็นเครือข่าย ที่ใช้ในการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆที่อยู่ในพื้นที่เดียวกันหรือ
ใกล้เคียงกัน เช่น ภายในบ้าน ภายในสำนักงาน และภายในอาคาร สำหรับการใช้
งานภายในบ้านนั้นอาจเรียกเครือข่ายประเภทนี้ว่า เครือข่ายที่พักอาศัย ( home network ) ซึ่งอาจใช้การเชื่อมต่อแบบใช้สายหรือไร้สาย 
รูปแบบการสื่อสาร
  การส่งสัญญาณผ่านคลื่นวิทยุ
  การส่งสัญญาณผ่านไมโครเวฟภาคพื้นดิน
  ดาวเทียมสื่อสาร
    3) เครือข่ายนครหลวง หรือแมน (Metropolitan Area Network: MAN)

เป็นเครือข่ายที่ใช้เชื่อมโยงแลนที่อยู่ห่างไกลออกไป เช่น การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างสำนักงานที่อาจอยู่คนละอาคารและ
มีระยะทางไกลกัน การเชื่อมต่อเครือข่ายชนิดนี้อาจใช้สาย ไฟเบอร์ออพติก หรือบางครั้งอาจใช้ไมโครเวฟเชื่อมต่อ เครือข่าย แบบนี้ใช้ในสถานศึกษามีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเครือข่ายแคมปัส 
( Campus Area Network: CAN ) 
   4) เครือข่ายวงกว้าง หรือแวน (Wide Area Network: WAN) 

เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการเชื่อมโยงกับเครือข่ายอื่นที่อยู่ไกลกันมาก 
เช่น เครือข่ายระหว่างจังหวัดหรือระหว่างภาครวมไปถึงเครือขาย
ระหว่างประเทศ 

Personal Area Network: PAN
Local Area Network: LAN
Metropolitan Area Network: MAN
Wide Area Network: WAN