ตัวอย่างแผนผังการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แบบ Token Ring
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ
คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (
อังกฤษ:
computer network; ศัพท์บัญญัติว่า
ข่ายงานคอมพิวเตอร์) คือเครือข่าย
การสื่อสารโทรคมนาคมระหว่าง
คอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่างๆในเครือข่าย (โหนดเครือข่าย) จะใช้สื่อที่เป็นสายเคเบิลหรือสื่อไร้สาย เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่รู้จักกันดีคือ
อินเทอร์เน็ต
การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบให้สูงขึ้น และลดต้นทุนของระบบโดยรวมลง
อุปกรณ์เครือข่ายที่สร้างข้อมูล, ส่งมาตามเส้นทางและบรรจบข้อมูลจะเรียกว่าโหนดเครือข่าย. โหนดประกอบด้วยโฮสต์เช่นเซิร์ฟเวอร์, คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและฮาร์ดแวร์ของระบบเครือข่าย อุปกรณ์สองตัวจะกล่าวว่าเป็นเครือข่ายได้ก็ต่อเมื่อกระบวนการในเครื่องหนึ่งสามารถที่จะแลกเปลี่ยนข้อมูลกับกระบวนการในอีกอุปกรณ์หนึ่งได้
เครือข่ายจะสนับสนุนแอปพลิเคชันเช่นการเข้าถึง
เวิลด์ไวด์เว็บ, การใช้งานร่วมกันของแอปพลิเคชัน, การใช้เซิร์ฟเวอร์สำหรับเก็บข้อมูลร่วมกัน, การใช้เครื่องพิมพ์และเครื่องแฟ็กซ์ร่วมกันและการใช้อีเมลและโปรแกรมส่งข้อความโต้ตอบแบบทันทีร่วมกัน
การเชื่อมโยงเครือข่าย
สื่อกลางการสื่อสารที่ใช้ในการเชื่อมโยงอุปกรณ์เพื่อสร้างเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยสายเคเบิลไฟฟ้า (HomePNA, สายไฟฟ้าสื่อสาร, G.hn), ใยแก้วนำแสง และคลื่นวิทยุ (เครือข่ายไร้สาย) ใน
โมเดล OSI สื่อเหล่านี้จะถูกกำหนดให้อยู่ในเลเยอร์ที่ 1 และที่ 2 หรือชั้นกายภาพและชั้นเชื่อมโยงข้อมูล
ครอบครัวของสื่อการสื่อสารที่ถูกพัฒนาอย่างกว้างขวางและถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) เรียกว่า
อีเธอร์เน็ต มาตรฐานของสื่อกลางและของโพรโทคอลที่ช่วยในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ในเครือข่ายอีเธอร์เน็ตถูกกำหนดโดยมาตรฐาน IEEE 802. อีเธอร์เน็ตในโลกไซเบอร์มีทั้งเทคโนโลยีของ LAN แบบใช้สายและแบบไร้สาย อุปกรณ์ของ LAN แบบใช้สายจะส่งสัญญาณผ่านสื่อกลางที่เป็นสายเคเบิล อุปกรณ์ LAN ไร้สายใช้คลื่นวิทยุหรือสัญญาณอินฟราเรดเป็นสื่อกลางในการส่งผ่านสํญญาณ
เทคโนโลยีแบบใช้สายเทคโนโลยีแบบใช้สายต่อไปนี้เรียงลำดับตามความเร็วจากช้าไปเร็วอย่างหยาบๆ
สายคู่บิดเป็นสื่อที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคมทั้งหมด สายคู่บิดประกอบด้วยกลุ่มของสายทองแดงหุ้มฉนวนที่มีการบิดเป็นคู่ๆ สายโทรศัพท์ธรรมดาที่ใช้ภายในบ้านทั่วไปประกอบด้วยสายทองแดงหุ้มฉนวนเพียงสองสายบิดเป็นคู่ สายเคเบิลเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (แบบใช้สายอีเธอร์เน็ตตามที่กำหนดโดยมาตรฐาน IEEE 802.3) จะเป็นสายคู่บิดจำนวน 4 คู่สายทองแดงที่สามารถใช้สำหรับการส่งทั้งเสียงและข้อมูล การใช้สายไฟสองเส้นบิดเป็นเกลียวจะช่วยลด crosstalk และการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างสายภายในเคเบิลชุดเดียวกัน ความเร็วในการส่งอยู่ในช่วง 2 ล้านบิตต่อวินาทีถึง 10 พันล้านบิตต่อวินาที สายคู่บิดมาในสองรูปแบบคือคู่บิดไม่มีต้วนำป้องกัน(การรบกวนจากการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก) (unshielded twisted pair หรือ UTP) และคู่บิดมีตัวนำป้องกัน (shielded twisted pair หรือ STP) แต่ละรูปแบบออกแบบมาหลายอัตราความเร็วในการใช้งานในสถานการณ์ต่างกัน
รูปแสดง STP จะเห็น sheath ที่เป็นตัวนำป้องกันอยู่รอบนอก
สายโคแอคเชียลถูกใช้อย่างแพร่หลายสำหรับระบบเคเบิลทีวี, ในอาคารสำนักงานและสถานที่ทำงานอื่นๆ ในเครือข่ายท้องถิ่น สายโคแอคประกอบด้วยลวดทองแดงหรืออะลูมิเนียมเส้นเดี่ยวที่ล้อมรอบด้วยชั้นฉนวน (โดยปกติจะเป็นวัสดุที่มีความยืดหยุ่นกับไดอิเล็กทริกคงที่สูง) และล้อมรอบทั้งหมดด้วยตัวนำอีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกันการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอก ฉนวนไดอิเล็กทริกจะช่วยลดสัญญาณรบกวนและความผิดเพี้ยน ความเร็วในการส่งข้อมูลอยู่ในช่วง 200 ล้านบิตต่อวินาทีจนถึงมากกว่า 500 ล้านบิตต่อวินาที
'ITU-T G.hn เป็นเทคโนโลยีที่ใช้สายไฟที่มีอยู่ในบ้าน (สายโคแอค, สายโทรศัพท์และสายไฟฟ้า) เพื่อสร้างเครือข่ายท้องถิ่นความเร็วสูง (ถึง 1 Gb/s)
ใยแก้วนำแสง เป็นแก้วไฟเบอร์ จะใช้พัลส์ของแสงในการส่งข้อมูล ข้อดีบางประการของเส้นใยแสงที่เหนือกว่าสายโลหะก็คือมีการสูญเสียในการส่งน้อยและมีอิสรภาพจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและมีความเร็วในการส่งรวดเร็วมากถึงล้านล้านบิตต่อวินาที เราสามารถใช้ความยาวคลื่นที่แตกต่างของแสงที่จะเพิ่มจำนวนของข้อความที่ถูกส่งผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงพร้อมกันในเส้นเดียวกัน
เทคโนโลยีไร้สาย
'ไมโครเวฟบนผิวโลก - การสื่อสารไมโครเวฟบนผิวโลกจะใช้เครื่องส่งและเครื่องรับสัญญาณจากสถานีบนผิวโลกที่มีลักษณะคล้ายจานดาวเทียม ไมโครเวฟภาคพื้นดินอยู่ในช่วงกิกะเฮิรตซ์ที่ต่ำ ซึ่งจำกัดการสื่อสารทั้งหมดด้วยเส้นสายตาเท่านั้น สถานีทวนสัญญาณมีระยะห่างประมาณ 48 กิโลเมตร (30 ไมล์)
ดาวเทียมสื่อสาร - การสื่อสารดาวเทียมผ่านทางคลื่นวิทยุไมโครเวฟที่ไม่ได้เบี่ยงเบนโดยชั้นบรรยากาศของโลก ดาวเทียมจะถูกส่งไปประจำการในอวกาศ ที่มักจะอยู่ในวงโคจร geosynchronous ที่ 35,400 กิโลเมตร (22,000 ไมล์) เหนือเส้นศูนย์สูตร ระบบการโคจรของโลกนี้มีความสามารถในการรับและถ่ายทอดสัญญาณเสียง, ข้อมูลและทีวี
ระบบเซลลูลาร์และ PCS ใช้เทคโนโลยีการสื่อสารวิทยุหลายเทคโนโลยี ระบบแบ่งภูมิภาคที่ครอบคลุมออกเป็นพื้นที่ทางภูมิศาสตร์หลายพื้นที่ แต่ละพื้นที่มีเครื่องส่งหรืออุปกรณ์เสาอากาศถ่ายทอดสัญญาณวิทยุพลังงานต่ำเพื่อถ่ายทอดสัญญาณเรียกจากพื้นที่หนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งข้างหน้า
เทคโนโลยีวิทยุและการแพร่กระจายสเปกตรัม - เครือข่ายท้องถิ่นไร้สายจะใช้เทคโนโลยีวิทยุความถี่สูงคล้ายกับโทรศัพท์มือถือดิจิทัลและเทคโนโลยีวิทยุความถี่ต่ำ. LAN ไร้สายใช้เทคโนโลยีการแพร่กระจายคลื่นความถี่เพื่อการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลายชนิดในพื้นที่จำกัด. IEEE 802.11 กำหนดคุณสมบัติทั่วไปของเทคโนโลยีคลื่นวิทยุไร้สายมาตรฐานเปิดที่รู้จักกันคือ Wifi
การสื่อสารอินฟราเรด สามารถส่งสัญญาณระยะทางสั้นๆมักไม่เกิน 10 เมตร ในหลายกรณีส่วนใหญ่ การส่งแสงจะใช้แบบเส้นสายตา ซึ่งจำกัดตำแหน่งการติดตั้งของอุปกรณ์การสื่อสาร
เครือข่ายทั่วโลก (global area network หรือ GAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้สำหรับการสนับสนุนการใช้งานมือถือข้ามหลายๆ LAN ไร้สาย หรือในพื้นที่ที่ดาวเทียมครอบคลุมถึง ฯลฯ ความท้าทายที่สำคัญในการสื่อสารเคลื่อนที่คือการส่งมอบการสื่อสารของผู้ใช้จากพื้นที่หนึ่งไปอีกพื้นที่หนึ่ง ใน IEEE 802 การส่งมอบนี้เกี่ยวข้องกับความต่อเนื่องของ LAN ไร้สายบนผิวโลก .
ชนิดของเครือข่าย
ระบบเครือข่ายจะถูกแบ่งออกตามขนาดของเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันเครือข่ายที่รู้จักกันดีมีอยู่ 6 แบบ ได้แก่
- เครือข่ายภายใน หรือ แลน (Local Area Network: LAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกันในพื้นที่ใกล้เคียงกัน เช่นอยู่ในห้อง หรือภายในอาคารเดียวกัน
- เครือข่ายวงกว้าง หรือ แวน (Wide Area Network: WAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกัน ในระยะทางที่ห่างไกล อาจจะเป็น กิโลเมตร หรือ หลาย ๆ กิโลเมตร
- เครือข่ายงานบริเวณนครหลวง หรือ แมน (Metropolitan area network : MAN)
- เครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือ แคน (Controller area network) : CAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ติดต่อกันระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ (Micro Controller unit: MCU)
- เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal area network) : PAN) เป็นเครือข่ายระหว่างอุปกรณ์เคลื่อนที่ส่วนบุคคล เช่น โน้ตบุ๊ก มือถือ อาจมีสายหรือไร้สายก็ได้
- เครือข่ายข้อมูล หรือ แซน (Storage area network) : SAN) เป็นเครือข่าย (หรือเครือข่ายย่อย) ความเร็วสูงวัตถุประสงค์เฉพาะที่เชื่อมต่อภายในกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลชนิดต่างกันด้วยแม่ข่ายข้อมูลสัมพันธ์กันบนคัวแทนเครือข่ายขนาดใหญ่ของผู้ใช้
เครือข่ายซ้อนทับ
เครือข่ายซ้อนทับเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์เสมือนที่ถูกสร้างขึ้นทับบนเครือข่ายอื่น โหนดในเครือข่ายซ้อนทับจะถูกลิงค์เข้าด้วยกันแบบเสมือนหรือแบบลอจิก ที่ซึ่งแต่ละลิงค์จะสอดคล้องกับเส้นทางในเครือข่ายหลักด้านล่าง ที่อาจจะผ่านการลิงค์ทางกายภาพหลายลิงค์ โทโพโลยีของเครือข่ายซ้อนทับอาจ (และมักจะ) แตกต่างจากของเครือข่ายด้านล่าง. เช่น เครือข่ายแบบ peer-to-peer หลายเครือข่ายเป็นเครื่อข่ายซ้อนทับ พวกมันจะถูกจัดให้เป็นโหนดของระบบเสมือนจริงของลิงค์ที่ทำงานบนอินเทอร์เน็ต อินเทอร์เน็ตถูกสร้างขึ้นครั้งแรกเป็นภาพซ้อนทับบนเครือข่ายโทรศัพท์.
ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของเครือข่ายซ้อนทับคือระบบของ Internet เอง. ที่เลเยอร์เครือข่ายแต่ละโหนดสามารถเข้าถึงโหนดอื่น ๆ โดยการเชื่อมต่อโดยตรงไปยัง IP address ที่ต้องการ ทำให้เกิดการสร้างเครือข่ายที่ถูกเชื่อมต่ออย่างเต็มที่ อย่างไรก็ตาม เครือข่ายด้านล่างจะประกอบด้วยการเชื่อมต่อภายในเหมือนตาข่ายของเครือข่ายย่อยที่มี topologies (และเทคโนโลยี)ที่แตกต่างกัน การจำแนก address และการเราต์ติงค์เป็นวิธีที่ใช้ในการทำ mapping ของเครือข่ายซ้อนทับ(แบบ IP ที่ถูกเชื่อมต่ออย่างเต็มที่)ข้างบนกับเครือข่ายที่อยู่ข้างล่าง
เครือข่ายซ้อนทับเกิดขึ้นตั้งแต่มีการสร้างเครือข่ายเมื่อระบบคอมพิวเตอร์ถูกเชื่อมต่อผ่านสายโทรศัพท์โดยใช้โมเด็ม และเกิดขึ้นก่อนที่จะมีเครือข่ายข้อมูลเสียอีก
อีกตัวอย่างของเครือข่ายซ้อนทับก็คือตารางแฮชกระจายซึ่ง map คีย์(keys)ไปยังโหนดในเครือข่าย ในกรณีนี้เครือข่ายข้างใต้เป็นเครือข่าย IP และเครือข่ายทับซ้อนเป็นตาราง (ที่จริงเป็นแผนที่) ที่ถูกทำดัชนีโดยคีย์
เครือข่ายซ้อนทับยังได้รับการเสนอให้เป็นวิธีการปรับปรุงการเราต์ติงค์ในอินเทอร์เน็ต เช่นการเราต์โดยการรับประกัน
คุณภาพการให้บริการเพื่อให้ได้สื่อกลางสตรีมมิ่งที่มีคุณภาพสูง ข้อเสนอก่อนหน้านี้เช่น IntServ, DiffServ และ
IP Multicast ไม่ได้เห็นการยอมรับอย่างกว้างขวางเพราะข้อเสนอเหล่านี้จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนของเราต์เตอร์ทั้งหมดในเครือข่าย. ในขณะที่เครือข่ายทับซ้อนถูกนำไปใช้งานเพิ่มขึ้นบน end-hosts ที่ run ซอฟแวร์โปรโตคอลทับซ้อนโดยไม่ต้องรับความร่วมมือจาก
ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต เครือข่ายซ้อนทับไม่มีการควบคุมวิธีการที่แพ็คเก็ตจะถูกเราต์ในเครือข่ายข้างล่างระหว่างสองโหนดที่ซ้อนทับกัน แต่มันสามารถควบคุม, ตัวอย่างเช่น, ลำดับของโหนดซ้อนทับที่ข้อความจะลัดเลาะไปก่อนที่จะถึงปลายทาง
ตัวอย่างเช่น Akamai เทคโนโลยีทำการบริหารจัดการเครือข่ายซ้อนทับที่ดำเนินการจัดส่งเนื้อหาอย่างมีประสิทธิภาพและน่าเชื่อถือ (ชนิดหนึ่งของ multicast). งานวิจัยที่เป็นวิชาการรวมถึงการ multicast ระบบปลาย, การเราต์ติงค์ที่มีความยืดหยุ่นและการศึกษาเรื่อง'คุณภาพของบริการ'(quality of service), ระหว่างเครือข่ายซ้อนทับอื่น ๆ
ที่มา https://th.wikipedia.org/wiki/เครือข่ายคอมพิวเตอร์
