บทท 2การสอสารขอมลเบองตน

Data Communication

1

ระบบการสอสารขอมล ประกอบดวย

คอมพวเตอร หรอ หนวยรบขอมล หรอ แสดงผลขอมล ชองทางการสอสาร (Communication Channel) เพอสงขอมล เครองมอการสอสารทใชชวยสง หรอ รบขอมล โปรแกรมการสอสาร และ ควบคมการท างานของระบบ

(Communication Software)

2

ชองทางการสอสาร

ชองทางการสอสาร (Communication Channel หรอ Communication Link) ประกอบดวยอปกรณทใชเปนตวกลาง (Transmission Media)

ชนดของสญญาณ (Types of Signals)

อตราความเรวของการสง (Transmission Rate)

ชนดของการสงผาน (Transmission Mode)

ทศทางการสงสญญาณ (Direction of Transmission) 3

อปกรณทใชเปนตวกลาง

อปกรณทใชเปนตวกลาง (Transmission Media) ไดแก

Twisted-Pair Wire (STP และ UTP)

สายโคแอกเซยล (Coaxial Cables)

ใยแกวน าแสง (Optical Fibers)

สญญาณไมโครเวฟ (Microwave)

ดาวเทยม (Satellite) 4

Twisted Pair Cabling

5

ขอมลเพมเตม: http://www.kmitl.ac.th/~kpteeraw/data_com/datacom_52/html/utp.htm

เปนสายลวดทองแดงสองเสนน ามาพนเกลยวเขาดวยกนเพอท าใหเกดเปนสนามแมเหลก ซงใชลดสญญาณรบกวนจากภายนอกเสนลวด Unshielded twisted pair (UTP): ไมมฉนวนหม

Shielded twisted pair (STP) has an extra layer of insulation: มการเพมฉนวนปองกนสญญาณรบกวนจากคลนแมเหลกไฟฟาตางๆ

มหลายประเภท ปจจบนทใชกนมากคอ Category 5 (CAT5) และ Category 5e (CAT5e) เนองจากรองรบการสงขอมลได 100 Mbpsและ 1000 Mbps

Coaxial Cabling

เปนสายเสนเดยวมลวดทองแดงเปนแกนกลางหมดวยฉนวนสายยาง มลวดถกหมฉนวนสายยางอกชน(shield) ปองกนสญญาณรบกวน

มความเรวในการสงขอมลต ากวาสายแบบ UTP

สวนมากจะใชงานบนระบบ Ethernet โดยทปลายสายทง 2 ดานจะตองมตว terminator ปดดวย

6

Fiber Optic Cabling

Fiber optics is a transmission method that transmits light-modulated video, voice, or data signals through hair-thin strands of glass called fibers. These strands are encased by a layer of Kevlar-reinforced reflective material

called cladding, which keeps the light inside the fiber.

7

เสนใยแกวน าแสง: เปนตวกลางของสญญาณแสงชนดหนง ทท ามาจากแกวซงมความบรสทธสงมาก เสนใยแกวน าแสงมลกษณะเปนเสนยาวขนาดเลก มขนาดประมาณเสนผมของมนษยเรา เสนใยแกวน าแสงทดตองสามารถน าสญญาณแสงจากจดหนงไปยงอกจดหนงได โดยมการสญเสยของสญญาณแสงนอยมาก

ขอมลเพมเตม: http://computernetwork.site40.net/chapter4-4.html

Wireless Media

ตวอยาง สญญาณโทรศพทมอถอ สญญาณวทย สญญาณไมโครเวฟ สญญาณดาวเทยม สญญาณอนฟราเรด

โหนดเครอขายทใชเชอมตอไรสายจะตองมการเชอมตอกบ wireless Network Interface Control (NIC) ซงเชอมตอกบเครองสงและรบสญญาณซงอยในเครองเดยวกน (transceiver) ทรจกกนในชอทเรยกวา จดเชอมไรสาย (Wireless access point, WAP)

ใชมาตรฐาน 802.11 เปนมาตรฐานการท างานของระบบเครอขายไรสาย

อานขอมลเพมเตมไดทwww.microsoft.com/windowsxp/mediacenter

8

ตวอยางการสงสญญาผานดาวเทยม

9

ชนดของสญญาณ (Types of Signals)

สญญาณ อนาลอก (Analog Signal)

สญญาณ ดจตอล (Digital Signal)

10

อตราความเรวของการสง (Transmission Rate)

อตราความเรวในการสงผานขอมล (Data Transfer Rate)

อตราสวนทแสดงถงปรมาณขอมลทสงผานไปไดในหนงหนวยเวลา

มหนวยเปน bits per second (bps)

11

Ranking Country Internet Speed (Mbps)

1 Singapore 105.01

2 Hong Kong 97.28

3 Japan 71.29

4 South Korea 60.27

52 Thailand 19.48

Transmission Mode

รปแบบในการสงขอมล สามารถท าได 2 ลกษณะคอ

การสงขอมลแบบขนาน (Parallel Transmission)

การสงขอมลแบบอนกรม (Serial Transmission)

ซงโครนส (Synchronous)

อะซงโครนส (Asynchronous)

12

Transmission Mode (2)

การสงขอมลแบบขนาน (Parallel Transmission) คอการสงขอมลพรอมกนทละหลาย ๆ บตในหนงรอบสญญาณนาฬกา

โดยการสงจะรวมบต 0 และ 1 หลาย ๆ บตเขาเปนกลมจ านวน n บต ผสงสงครงละ n บต ผ รบจะรบครงละ n บตเชนกน

ซงจะคลายกบเวลาทเราพดคยเราจะพดเปนค า ๆ ไมพดทละตวอกษร

13

ทมาของขอมล: http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/computer/network/net_datacom3.htm

Transmission Mode (3)

การสงขอมลแบบอนกรม (Serial Transmission) จะใชวธการสงทละ 1 บตในหนงรอบสญญาณนาฬกา ท าใหดเหมอนวาบตตาง ๆ เรยงตอเนองกนไป จากอปกรณหนงไปยงอกอปกรณหนง ขอดของการสงขอมลแบบอนกรม คอการใชชองทางการสอสารเพยง 1 ชอง ท าใหลดคาใชจายลง แตขอเสยคอ ความเรวของการสงทชาลง

14

ทมาของขอมล: http://www.il.mahidol.ac.th/e-media/computer/network/net_datacom3.htm

Transmission Mode (Serial) (4)

Asynchronous

ระยะเวลาในการสงระหวางตวอกษรไมแนนอน ใช start/stop bit เปนตวก าหนดจดเรมและจดสนสดของตวอกษร

ความเรวขนอยกบหลายปจจย

ประสทธภาพต า

วธการสงไมซบซอน ราคาถก

เชน Modem

Synchronous

จ าเปนตองก าหนดชวงเวลาในการสงขอมลแตละตวอกษร โดยใชอตราการหมนของนาฬกา (clock cycle) ทตรงกน

ความเรวขนอยกบ clock cycle

ประสทธภาพสง

วธการสงซบซอน ราคาแพง

เชน RAM/CPU15

ทศทางการสงสญญาณ (Direction of Transmission)

การสงสญญาณทางเดยว

(Simplex : SPX)

การสงสญญาณกงทางค

(Half-Duplex : HDX)

การสงสญญาณทางคสมบรณ

(Full-Duplex : FDX)

16

เครองอ านวยความสะดวกเกยวกบการสอสาร

MODEM (MOdulation and DEModulation) เปนอปกรณทใชการเขารหสและถอดรหสสญญาณขอมล เพอใหสะดวกตอการรบและการสงขอมลนน ๆ

Multiplexer หรอเรยกอกชอหนงวา ตวเลอกขอมล(Data Selector) ซงเปนตวทท าหนาทเลอกชองสญญาณทมขอมลชองหนงจากหลายๆชองสญญาณมาเปนอนพตและตอชองสญญาณทมขอมลนนเขาเปนสญญาณเอาตพตเพยงเอาตพตเดยว

17

Communication Hardware

A hub ตวกระจายสญญาณทไมมการจดการ เมอไดรบขอมลมาจากพอรท (ชอง) ใดๆ กจะสงขอมลนนไปยงทกชองทม ท าใหอตรารบ/สงขอมล หรอแบนดวธ (Band Width) ของระบบถกหารดวยจ านวนเครองทตออย

A repeater เชอมตอระหวาง 2 เครอขาย โดยท าใหเหมอนเปนเครอคายเดยวกน เพอขยาย/ทวนสญญาณใหไปไดไกลขน

18

Communication Hardware (2)

A switch อปกรณส าหรบเชอมเครอขายแตละสวนเขาดวยกน หรอ คอ เนตเวรคฮบ (Network Hub) ทเพมการจดการอยางงาย ความฉลาดของเนตเวรคสวตซกคอจะสามารถวเคราะหแพคเกจของขอมล (data package) ทถกระบหมายเลขเครอง (MAC Address) และเลอกสงไปเฉพาะชอง ไปยงปลายทางทระบหมายเลขเครองทก าหนดไวเทานน ชวยใหประหยดแบนวดท (Bandwidth) ของเครอขาย และมประสทธภาพทดกวา เนตเวรคฮบ

19

Communication Hardware (3)

A bridge ใชส าหรบเชอมตอสวนของเครอขาย (Network Segments) 2 เครอขาย และสงผานแพคเกตขอมลระหวางสวนของเครอขาย โดยพจารณาหมายเลขของเครอง (MAC address) Switch คอ multiport bridge (Bridge ม 2 พอรท)

A router เปนอปกรณตวกลางในการสงตอขอมลไปยงเครอขายอน ดวยเสนทางทดทสด มประสทธภาพมากกวา Hub และ Switch

20

Network Components

A gateway อปกรณทมความสามารถมากทสด โดยมชองทางส าหรบเชอมตอขายงานคอมพวเตอรทตางชนดกนใหสามารถตดตอสอสารกนได โดยท าใหผใชบรการของคอมพวเตอรหนงหรอในขายงานหนงสามารถตดตอเขาสเครองบรการหรอขายงานทตางประเภทกนได

21

Communication Software

เปนโปรแกรมทใชควบคมการท างานของอปกรณซงท าหนาทเปนตวกลางในการสงขอมลระหวางคอมพวเตอร

สามารถแบงออกเปน 2 ประเภทตามโครงสรางการสงผานขอมล Server-Client System

Peer-to-Peer System

22

Client-Server System

เปนระบบทมคอมพวเตอรกลาง (Server) เปนผใหบรการแกเครองคอมพวเตอรอน (Client) ในระบบเครอคาย ซง Server และ Client จะมการท างานตางกนอยางสนเชง

Server ท าหนาทตอบรบค าขอของเครอง Client

Client ท าหนาทใชขอมลทรบจาก Server ใหเกดประโยชน

23

Peer-to-Peer System

เปนระบบทกระจายการท างานของเครอคายใหคอมพวเตอรแตละเครอง ทกเครองจะมความส าคญเทาเทยมกน มทงการรบและการสงขอมล (หรอจะเรยกไดวาทกเครองเปนทง Server และ Client)

ไมมขอจ ากดในเรองของจ านวนคอมพวเตอรทตดตอกบระบบเครอคาย

ความปลอดภยต า เนองจากสามารถโจมตไดหลายเสนทาง

24

Reference

Hofstetter, Fred T, “Internet Technologies

at Work”, McGraw-Hill Professional Books

25