ในปัจจุบันการสื่อสารข้อมูล  มีบทบาทและความสำคัญที่ได้พัฒนาเผยแพร่ข้อมูลไปยังผู้ใช้โดยส่งผ่านสื่อกลางต่างๆ ซึ่งสื่อตัวกลางแต่ละแบบ ก็จะมีคุณสมบัติแตกต่างกันออกไป

 

          2.1 สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล

                    การสื่อสารข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์  จะมีสื่อกลางสำหรับเชื่อมโยงสถานีหรือเครื่องคอมพิวเตอร์ต่างๆเข้าด้วยกัน เพื่อเป็นตัวกลางให้ผู้ส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้ สื่อกลางการสื่อสารข้อมูลแบ่งออกได้ 2 ประเภท ดังต่อไปนี้

               1. สื่อกลางทางกายภาพ ( Physical Media) เป็นการเชื่อมโยงสถานีระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูล โดยอาศัยสายสัญญาณเป็นสื่อกลางในระบบสื่อสารข้อมูล  ตัวอย่างสายสัญญาณมีดังนี้

 

                   - สายตีเกลียวคู่ (Twisted Pair Cable:TP)

                   ประกอบด้วยลวดทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติกจำนวน 4 คู่ แต่ละคู่จะพันเป็นเกลียว ซึ่ง 2 คู่จะใช้สำหรับช่องทางการสื่อสาร 1 ช่องทาง สายตีเกลียวคู่เป็นตัวกลางที่เป็นมาตรฐานใช้สัญญาณเสียงและข้อมูลได้ระยะเวลานาน สายสัญญาณประเภทนี้นิยมใช้เป็นสายโทรศัพท์(Telephone Line)เพื่อส่งสัญญาณโทรศัพท์

 

                   - สายโคแอกเซียล(Coaxial Cable)

                   ประกอบด้วยสายทองแดงเพียงเส้นเดียวเป็นแกนกลางหุ้มด้วยฉนวนพลาสติก  สามารถส่งข้อมูลได้มากกว่าสายตีคู่ประมาณ 80 เท่า ส่วนใหญ่จะใช้ในการส่งสัญญาณโทรทัศน์

 

 

                   - สายใยแก้วนำแสง(Fiberoptic Cable)

                   ประกอบด้วยเส้นใยแก้วขนาดเล็กซึ่งหุ้มด้วยฉนวนหลายชั้นโดยการส่งข้อมูล ใช้หลักการสะท้อนของแสงผ่านหลอดแก้วขนาดเล็ก  ทำให้สามารถส่งผ่านข้อมูลได้เร็วถึง 26,000 เท่า ของสายตีเกลียวคู่ มีน้ำหนักเบาและมีความน่าเชื่อถือในการส่งข้อมูลมากกว่าสายโคแอกเซียล  อีกทั้งการส่งข้อมูลจะใช้ลำแสงที่มีความเร็วเทียบเท่ากับความเร็วของแสง ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้จำนวนมากเป็นระยะทางไกลด้วยความเร็วสูง

 

               2. สื่อกลางไร้สาย(Wireless Media)

               เป็นการเชื่อมต่อที่ไม่ต้องใช้สายสัญญาณเป็นสื่อกลางในการสื่อสารระหว่างผู้รับและผู้ส่งข้อมูล แต่จะใช้อากาศเป็นสื่อกลาง ตัวอย่างสื่อกลางไร้สาย มีดังนี้

 

                   - อินฟราเรด(Infrared)

                       เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นแสงที่ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า สามารถส่งข้อมูลในระยะไม่ไกล  การส่งข้อมูลในระยะไม่ไกล การส่งข้อมูลด้วยคลื่นอินฟราเรดต้องส่งในแนวเส้นตรง และไม่สามารถทะลุสิ่งกีดขวางที่มีความหนาได้  นิยมใช้ในการส่งถ่ายโอนข้อมูลสำหรับอุปกรณ์พกพา เช่น โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์หรือเครื่องพีดีเอไปยังคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล  เป็นต้น

                   - คลื่นวิทยุ(Radio Wave)

                       เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง อุปกรณ์พิเศษนี้เรียกว่า เครื่องรับส่ง(Transceiver) ทำหน้าที่รับและส่งวิทยุจากอุปกรณ์ไร้สายต่างๆ เช่น  โทรศัพท์เคลื่อนที่ หรืออุปกรณ์ที่สามารถเปิดเข้าถึงเว็บไซด์ได้เป็นต้น ผู้ใช้บางรายใช้โทรศัพท์เคลื่อนที่ในการเชื่อมต่อเพื่อใช้บริการอินเตอร์เน็ต
                       ปัจจุบันมีเทคโนโลยีใช้สายที่ใช้คลื่นวิทยุ คือ บลูทูธ(Bluetooth) ซึ่งเป็นการส่งสัญญาณโดยใช้คลื่นวิทยุระยะสั้น เหมาะสำหรับการติดต่อสื่อสารในระยะไม่เกิน 33 ฟุต การส่งสัญญาณสามารถส่งผ่านสิ่งกีดขวางได้ ทำให้เทคโนโลยีบลูทูธได้รับความนิยมสูงจึงมีการนำมาบรรจุไว้ในอุปกรณ์เทคโนโลยีสมัยใหม่ เช่น โทรศัพท์เคลื่อนที่  เครื่องพีดีเอ โน้ตบุ๊กคอมพิวเตอร์   เครื่องพิมพ์ดิจิทัล เป็นต้น

                   - ไมโครเวฟ(microwave)

                       เป็นการสื่อสารโดยใช้คลื่นวิทยุความเร็วสูง ส่งสัญญาณเป็นทอดๆ จากสถานีหนึ่งไปยังสถานีหนึ่งไปยังสถานีหนึ่งในแนวเส้นตรง ไม่สามารถโค้งหรือหักเลี้ยวได้  สามารถรับส่งได้ในระยะทางใกล้ๆนิยมใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างอาคารที่อยู่ในเมืองเดียวกัน หรือวิทยาเขตของมหาวิทยาลัยสำหรับการสื่อสารระยะทางไกลๆต้องใช้สถานีรับและขยายสัญญาณ  ซึ่งมีลักษณะเป็นจานหรือเสาอากาศ เพื่อรับส่งสัญญาณเป็นทอดๆ โดยติดตั้งบนพื้นที่สูงๆ เช่น ยอดเขา หอคอย ตึก เป็นต้น โดยปกติความถี่ไมโครเวฟอยู่ในช่วงคลื่นอินฟาเรด  ซึ่งนำมาใช้ประโยชน์ในด้านการคมนาคมและการทำอาหาร

                   - ดาวเทียม( Satellite)

                       เป็นการสื่อสารด้วยคลื่นไมโครเวฟ แต่เนื่องจากเป็นคลื่นที่เดินทางในแนวเส้นตรง  ทำให้พื้นที่ที่มีลักษณะ
ภูมิประเทศเป็นภูเขาหรือตึกสูงมีผลต่อการบดบังคลื่น จึงมีการพัฒนาดาวเทียมให้เป็นสถานีไมโครเวฟที่ลอยอยู่เหนือพื้นผิวโลก  ทำหน้าที่เป็นสถานีขนส่งและรับข้อมูล  ถ้าหากเป็นลักษณะการขนส่งข้อมูลจากภาคพื้นดินไปยังดาวเทียมเรียกว่า การเชื่อมโยงขึ้นหรืออัปลิงค์ (Uplink) ส่วนการรับข้อมูลจากดาวเทียมสู่ภาคพื้นดิน เรียกว่า การเชื่อมโยงลงหรือดาวน์ลิงค์(Downlink) ทั้งนี้ มีระบบเทคโนโลยีที่กำลังเป็นที่นิยมและอาศัยการทำงานของดาวเทียมเป็นหลัก คือ ระบบจีพีเอส (Global Positioning System : GPS) ที่ช่วยตรวจสอบตำแหน่งที่อยู่บนพื้นโลก เช่น การติดตั้งอุปกรณ์จีพีเอสไว้ในรถและทำงานร่วมกับแผนที่ ผู้ใช้สามารถขับรถไปตามระบบนำทางได้ นอกจากนี้ยังได้นำอุปกรณ์จีพีเอสมาติดตั้งในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ด้วย

 

          2.2 วิธีการถ่ายโอนข้อมูล
                    วิธีการถ่ายโอนข้อมูลเป็นวิธีการส่งสัญญาณออกจากอุปกรณ์และการรับสัญญาณด้วยอุปกรณ์รับข้อมูล วิธีการถ่ายโอนข้อมูล มี 2 วิธี ดังนี้

               1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน 

      เป็นการส่งข้อมูลออกทีละ  1  ไบต์ หรือ 8 บิต จากอุปกรณ์รับข้อมูล  จึงมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทางขนานกัน เพื่อให้สัญญาณแบบขนานไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไป เนื่องจากความต้านทานของสาย  นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าในดินส่งคลื่นไปก่อกวนการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ทำให้ผู้รับได้รับสัญญาณที่ผิดพลาดได้

 

               2. การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม   เป็นการส่งข้อมูลออกทีละ 1 บิต ระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล ดังนั้น สื่อกลางหรือสายสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งข้อมูลและอุปกรณ์รับข้อมูล  จึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางเพียง 1 ช่องทาง หรือสายตีเกลียวคู่เพียงคู่เดียว ส่งผลให้มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าแบบขนาน สำหรับการส่งระยะทางไกลๆ ความเร็วในการส่งแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน

 

                การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มด้วยข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งข้อมูลจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน  แล้วค่อยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังอุปกรณ์รับข้อมูลและที่อุปกรณ์รับข้อมูล จะมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนาน เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูป เป็นต้น ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม  มีหน่วยวัดเป็นบิตต่อวินาที (bps)

               การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม  อาจจะแบ่งตามทิศทางในการรับและการส่งข้อมูลได้ 3 แบบ ดังนี้

                   - แบบสื่อสารทางเดียว (Simplex)

                      การติดต่อสื่อสารทางเดียว มีลักษณะการส่งข้อมูลจากผู้ส่งไปยังผู้รับในทิศทางเดียว  เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียง การแพร่ภาพทางโทรทัศน์ บอร์ด ประกาศ  ภาพ เป็นต้น

                   - แบบสื่อสารสองทางครึ่งอัตรา(Half  Duplex)

                      การติดต่อสื่อสารแบบกึ่งคู่  มีลักษณะการส่งข้อมูลได้สองทิศทางแบบสลับ แต่ละสถานีสามารถทำหน้าที่ได้ทั้งรับและส่งข้อมูล  แต่จะผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับข้อมูลในเวลาเดียวกันไม่ได้ เช่น วิทยุสื่อสารของตำรวจ  วิทยุสื่อสารของระบบขนส่ง  การรับส่งโทรสาร (Fax) เป็นต้น

                   - แบบสื่อสารสองทางเต็มอัตรา (Full Duplex)

                      การติดต่อสื่อสารแบบทางคู่  มีลักษณะการส่งข้อมูลได้สองทิศทางพร้อมกัน  กล่าวคือ สามารถรับและส่งข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน   ทำให้การทำงานรวดเร็วขึ้น  ไม่ต้องเสียเวลารอ  เช่น  การสนทนาทาโทรศัพท์  การสนทนาทางอินเตอร์เน็ต เป็นต้น

          2.3 รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์

                     - การเชื่อมต่อแบบวงแหวน (Ring Topology)
                     เป็นการเชื่อมต่อสายสัญญาณจากสถานีเชื่อมโยง(Node) หนึ่งไปยังอีกสถานีเชื่อมโยงหนึ่ง  โดยเครื่องหรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์แต่ละตัวจะเชื่อมต่อกันทางด้านข้างทั้ง 2 ด้าน จนเกิดเป็นวงกลมหรือลูป (Loop) การส่งสัญญาณจะมีการรับและส่งข้อมูลต่อกันไปในทิศทางเดียวกัน  จนกระทั่งถึงสถานีปลายทาง  จากนั้นสถานีปลายทางจะส่งสัญญาณตอบรับว่าได้รับข้อมูลเรียบร้อยแล้ว

ข้อเปรียบเทียบการเชื่อมต่อแบบวงแหวน

ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบวงแหวน

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบวงแหวน

1. ใช้สายสัญญาณและเนื้อที่สำหรับการติดตั้งน้อย

1. หากวงแหวนเสียหาย  จะส่งผลกระทบต่อทั้งเครือข่าย

2. ติดตั้งง่ายสามารถเพิ่มหรือตัดสถานีเชื่อมโยงออกได้ง่าย

2. ตรวจสอบได้ยากว่าสถานีใดขัดข้อง  ทำให้ต้องตรวจสอบทุกสถานีหรือทุกส่วนของเครือข่าย

3. เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดในเครือข่ายมีโอกาสที่จะส่งข้อมูลได้อย่างเท่าเทียมกัน

 

                     - การเชื่อมต่อแบบบัส (Bus Topology)
                     เป็นการใช้ช่องทางการสื่อสารร่วมกันโดยเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งหมดในเครือข่าย จะเชื่อมต่อเข้ากับสายหลักเพียงเส้นเดียว  เรียกสายหลักว่า  แบ็กโบน (Backbone)

ข้อเปรียบเทียบการเชื่อมต่อแบบบัส

ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบบัส

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบบัส

1. โครงสร้างไม่ซับซ้อน ติดตั้งง่าย

1. หากสายสัญญาณขาดจะส่งข้อมูลไม่ได้เลย

2. สามารถขยายระบบเครือข่ายได้ง่าย

2. ตรวจสอบจุดที่เสียหายได้ยาก

3. ใช้สายสัญญาณน้อย เพราะมีสายหลักเพียงสายเดียว

3. มีข้อกำหนดเกี่ยวกับระยะห่างแต่ละสถานี

 

                     - การเชื่อมต่อแบบดาว (Star Topology)
                     เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเข้ากับจุดศูนย์กลางของเครือข่าย  โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า  ฮับ (Hub) หรือ สวิตซ์ (Switch)

ข้อเปรียบเทียบการเชื่อมต่อแบบดาว

ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบดาว

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบดาว

1. สามารถติดตั้งและดูแลง่าย

1. ใช้สายสัญญาณมาก

2. มีความคงทนสูง แม้ว่าสายสัญญาณขาดที่ใดที่หนึ่ง สายสัญญาณขาดที่เหลือจะสามารถทำงานได้ปกติ

2. ขยายระบบเครือข่ายได้ยาก

3. หากระบบทำงานบกพร่อง สามารถตรวจสอบหาจุดขัดข้องได้ง่าย

3. หากฮับเสียหาย จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดไม่สามารถเชื่อมต่อถึงกันได้

 

                     - การเชื่อมต่อแบบผสม (Hybrid Topology) 
                     เป็นการผสมผสานรูปแบบการเชื่อมต่อแบบต่างๆ เข้าด้วยกัน  ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมต่อแบบวงแหวน การเชื่อมต่อแบบบัส หรือการเชื่อมต่อแบบดาว  โดยออกแบบให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นจริง

ข้อเปรียบเทียบการเชื่อมต่อแบบผสม

ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบผสม

ข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบผสม

1. สามารถเข้าถึงเครือข่ายที่อยู่ในระยะไกลได้

1. ดูแลระบบยาก และเสียค่าใช้จ่ายในการดูแลรักษาสูง

2. ทำให้การสื่อสารข้อมูลมีประสิทธิภาพ

2. โครงสร้างมีความซับซ้อน  มีรูปแบบไม่แน่นอน