การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ หมายถึง กระบวนการแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสารเป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน
องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์
1. ผู้ส่งสาร (Sender) หรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (Source)
2. ผู้รับสาร (Receiver) หรือจุดหมายปลายทางข่าวสาร (Target)
3. สาร (Message) มีทั้งลักษณะที่เป็นข้อความ ตัวอักษร เสียง ภาพนิ่งและเคลื่อนไหว
4. สื่อกลาง (Media)
5. โปรโตคอล (Protocol) และซอฟต์แวร์ (Software)
- โปรโตคอล หมายถึง กฎหรือข้อกำหนด ขั้นตอน ที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล เพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถสื่อสารกันได้เข้าใจ
- ซอฟต์แวร์ หมายถึง โปรแกรมที่ใช้ในการติดต่อสื่อสาร
ชนิดของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์
1. สัญญาณแบบอนาล็อก (Analog signal) เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆ ค่าที่เปลี่ยนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมาย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์
2. สัญญาณแบบดิจิทัล (Digital signal) จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือ สัญญาณระดับสูงสุด และสัญญาณระดับต่ำสุด จึงมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบอนาล็อก ซึ่งเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกัน
ทิศทางในการสื่อสารข้อมูล
ในการติดต่อสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลระหว่างผู้รับละผู้ส่งโดยผ่านตัวกลางนั้น สามารถแบ่งได้เป็น 3 ลักษณะ คือ
1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นแบบข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางหนึ่ง โดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้
2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half duplex) เป็นแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น
3. แบบสองทิศทาง (Full duplex) เป็นแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อมๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์ทั่วๆ ไป
สื่อกลาง (Media)
สื่อกลาง หมายถึง ตังกลางที่ทำหน้าที่ส่งผ่านข้อมูล ข่าวสารจากฝั่งผู้ส่งไปยังผู้รับ
สื่อที่ใช้ส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ
1. สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางได้ (Guided media) หรือระบบใช้สาย (Wired system)
สัญญาณที่มีใช้อยู่ในปัจจุบันได้แก่
- สายเกลียวคู่ (Twisted-Pair Cable) เป็นสายที่มีราคาถูกที่สุด ประกอบด้วยสายทองแดงที่มีฉนวนหุ้ม 2 ส้น นำมาพันกันเป็นเกลียว ทำให้สามารถลดการรบกวนจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้ จะใช้กันแพร่หลายในระบบโทรศัพท์
- สายโคแอกเซียล (Coaxial Cable) เรียกสั้นๆ ว่า สายโคแอก มีคุณภาพดีกว่าสายเกลียวคู่ เป็นสายส่งที่มีการใช้งานกันมาก
- สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic Cable) คือ เส้นใยโปร่งแสงทรงกระบอกขนาดเล็กตัน วัสดุที่ใช้ทำเส้นใยแก้วนำแสงมักเป็นสารประกอบประเภทซิลิกาหรือซิลิกอนไดออกไซด์ ซึ่งก็คือ แก้วบริสุทธิ์นั่นเอง
2. สื่อกลางที่กำหนดเส้นทางไม่ได้ (Unaided media) หรือระบบไร้สาย (Wireless system) เป็นระบบที่ไม่ใช้สายสัญญาณเป็นตัวนำข้อมูล เช่น ระบบไมโครเวฟ ระบบดาวเทียม ระบบอินฟราเรด ระบบวิทยุ เป็นต้น
หลักเกณฑ์ในการเลือกสื่อกลาง
1. อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล ข้อมูลที่ส่งผ่านมีมากน้อยเพียงใด มีความเร่งด่วน สำคัญขนาดไหน
2. ระยะทางระหว่างอุปกรณ์ที่ต้องการเชื่อมต่อนั้นอยู่ห่างกันแค่ไหน
3. ค่าใช้จ่ายมีมากน้อยเพียงใด
4. พิจารณาความเหมาะสมของสถานที่ว่าควรใช้สื่อกลางแบบใด
5. ความทนทานต่อสภาพแวดล้อมเหมาะสมกับภูมิประเทศ และสิ่งแวดล้อม
ความหมายของเครือข่าย (Network)
ระบบเครือข่าย คือ ระบบที่มีคอมพิวเตอร์ ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเชื่อมต่อกันอยู่
ความสำคัญและประโยชน์ของระบบเครือข่าย ในด้านต่างๆ ดังนี้
1. สามารถใช้อุปกรณ์ร่วมกัน
2. การใช้ซอฟต์แวร์ร่วมกัน
3. การใช้ข้อมูลร่วมกัน
4. การสื่อสารระหว่างบุคคล
5. ค่าใช่จ่าย
6. การบริหารเครือข่าย
7. ระบบรักษาความปลอดภัย
8. เสถียรภาพของระบบ
9. การสำรองข้อมูล
ประเภทเครือข่าย
1. ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระยะใกล้ (Local Area Network : LAN) เป็นระบบเครือข่ายระดับท้องถิ่น มีขนาดเล็ก ครอบคลุมพื้นที่จำกัด เชื่อมโยงกันในรัศมีใกล้ๆ ในเขตพื้นที่เดียวกัน ระบบเครือข่าย LAN มีประโยชน์คือ สามารถทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องที่เชื่อมต่อกัน สามารถส่งข้อมูลแลกเปลี่ยนกันได้อย่างสะดวก รวดเร็ว และยังสามารถใช้ทรัพยากรร่วมกันได้อีกด้วย เป็นระบบเครือข่ายที่มีการใช้งานในองค์กรต่างๆ มากที่สุด
2. ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN) มีการเชื่อมโยงกันในพื้นที่ที่กว้างไกลกว่าในระบบเครือข่าย LAN อาจจะเชื่อมโยงกันภายในจังหวัด ระยะห่างไกลกันในช่วง 5-40 กิโลเมตร ผ่านสายสื่อสารประเภทต่างๆ
3. ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ระยะไกล (Wide Area Network : WAN) เป็นการติดต่อสื่อสารกันในระดับประเทศข้ามทวีปหรือทั่วโลกก็ได้ เช่น อินเทอร์เน็ต ถือว่าเป็นเครือข่าย WAN ประเภทหนึ่ง แต่เป็นเครือข่ายสาธารณะที่ไม่มีใครเป็นเจ้าของทั้งหมด
สถาปัตยกรรมของระบบเครือข่ายหรือโทโปโลยี คือลักษณะทางกายภาพของเครือข่าย เป็นลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ภายในเครือข่ายด้วยกัน
1. โทโปโลยีแบบดาว ลักษณะการเชื่อมโยงการติดต่อสื่อสารที่มีลักษณะคล้ายกับรูปดาวหลายแก โดยมีศูนย์กลางของดาวหรือฮับเป็นจุดผ่านการติดต่อระหว่างทุกโหนดในเครือข่าย การสื่อสารภายในเครือข่ายแบบนี้จะเป็นแบบ 2 ทิศทาง โดยอนุญาตให้มีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายได้ โหนดจะส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายในเวลาเดียวกันไม่ได้เพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณข้อมูล
2. โทโปโลยีแบบบัส เป็นแบบที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุด เหตุผลก็คือ สามารถติดตั้งระบบ ดูแลรักษา และติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมได้ง่าย ลักษณะการทำงานคือ อุปกรณ์ทุกชิ้นหรือโหนดทุกโหนดในเครือข่ายจะต้องเชื่อมโยงเข้ากับสายสื่อสารหลักที่เรียกว่า บัส
3. โทโปโลยีแบบวงแหวน เป็นการส่งข้อมูลข่าวสารผ่านไปในเครือข่าย โดยที่ข้อมูลข่าวสารจะไหลวนอยู่ในเครือข่ายในทิศทางเดียวเหมือนวงแหวน โดยไม่มีจุดปลายหรือเทอร์มิเนเตอร์เช่นเดียวกับเครือข่ายแบบบัส
ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นของระบบเครือข่าย
1. คอมพิวเตอร์ เป็นองค์ประกอบพื้นฐาน ซึ่งไม่จำเป็นต้องเป็นประเภทเดียวกัน สามารถที่จะนำคอมพิวเตอร์หลากรุ่นมาเชื่อมต่อกันได้ และสามารถนำอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ ที่สามารถเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายได้
2. สายเคเบิล คือ สายสัญญาณที่นำมาใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์อื่นๆ
3. โมเด็ม เป็นกระบวนการที่โมเด็มแปลงสัญญาณดิจิทัลให้เป็นสัญญาณอนาล็อก
4. การ์ดเชื่อมต่อเครือข่ายหรือแลนด์การ์ด อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิล จะติดตั้งภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ โดยเสียบลงบนเมนบอร์ด
5. ฮับ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อสายเคเบิลในเครือข่าย มีลักษณะเป็นช่องเสียบสายเคเบิลระหว่างคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์กับเครื่องพีซีอื่นๆ ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องไคลเอนด์
6. รีพีตเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนตัวกลางนำสัญญาณจากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลางหนึ่งหรือการเชื่อมระหว่างตังกลางเดียวกันก็ได้ โดยสัญญาณจะทะลุถึงกันได้หมด รีพีตเตอร์จึงไม่มีการกันข้อมูล
7. บริดจ์ ใช้ในการเชื่อมต่อวงแลนเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถขยายขอบเขต LAN ออกไปได้เรื่อยๆ มักจะถูกใช้ในการเชื่อมเครือข่ายย่อยๆ ในองค์กรเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายใหญ่เพียงเครือข่ายเดียวเพื่อให้เครือข่ายย่อยๆ เหล่านั้นสามารถติดต่อกันได้
8. เราเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระบบเครือข่ายหลายระบบเข้าด้วยกัน การทำงานจะซับซ้อนกว่าบริดจ์มาก โดยเราเตอร์จะมีเส้นทางการเชื่อมโยงระหว่างเครือข่ายเก็บไว้เป็นตารางเส้นทาง เรียกว่า Routing Table ทำหน้าที่จัดหาเส้นทางที่เหมาะสมที่สุดในการเดินทาง เพื่อการติดต่อระหว่างเครือข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
9. เกตเวย์ เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงสุด มีราคาแพง และติดตั้งใช้งานยุ่งยาก
ประเภทเครือข่ายในองค์กร
1. ระบบอินเทอร์เน็ต (Internet) เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลายๆ เครือข่ายเชื่อมดยงเข้าด้วยกัน จะสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ทั่วโลก
2. ระบบอินทราเน็ต (Intranet) เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้สื่อสารภายในกลุ่มขององค์กรนั้นๆ โดยอาศัยเทคโนโลยีของอินเทอร์เน็ตเป็นพื้นฐาน
3. ระบบเอ็กซ์ทราเน็ต (Extranet) เป็นการเชื่อมโยงระหว่างองค์กรต่างๆ ที่มีอินทราเน็ตเข้าด้วยกัน สามารถแบ่งข้อมูลภายในได้ตลอดเวลาระหว่างเครือข่ายอินทราเน็ตของตนกับองค์กรอื่นๆ หรือผู้ใช้บริการได้อย่างปลอดภัย
ความปลอดภัยในระบบเครือข่าย
1. เกิดจากคอมพิวเตอร์เสียหาย
2. ผู้ใช้ไม่ทราบถึงระบบการใช้งานจริงก่อนมีการใช้ เมื่อใช้จึงปฏิบัติไม่ถูกต้อง จึงเกิดความเสียหายกับข้อมูลได้
3. เมื่อเครื่องมีปัญหา ผู้ใช้มักจะลบบางไฟล์ทิ้ง ทั้งที่ตั้งใจและไม่ตั้งใจ ทำให้ข้อมูลสูญหาย
4. ไฟไหม้ เป็นอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นแล้วทุกอย่างจะสูญหายหมด
การป้องกันข้อมูลในเครือข่าย
1. กำแพงไฟ เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ป้องกันผู้อื่นที่ไม่มีสิทธิบุกรุกเข้ามาในเครือข่ายได้
2. รหัสผ่าน (Password) คือ ต้องป้อนบัญชีสมาชิกและรหัสผ่านเสียก่อน สิ่งนี้จะเป็นตัวกำหนดว่าผู้ใช้คนนั้นสามารถเข้าถึงข้อมูลได้แค่ไหน
3. การสำรองข้อมูลในเครือข่าย คือ การเก็บข้อมูลไว้ในอุปกรณ์อื่นๆ ที่นอกเหนือจากเซิร์ฟของเครือข่ายนั้นๆ
การประยุกต์ใช้งานของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. จดหมายอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic mail: E-mail) เป็นการใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อความในรูปแบบของจดหมายอิเล็กทรอนิกส์ไปยังบุคคลอื่นโดยจะต้องมีชื่อและที่อยู่ในรูป E-mail address
2. ไปรษณีย์เสียง (Voice mail) เป็นการส่งข้อความในรูปแบบของเสียงผ่านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์ เสียงจะถูกส่งผ่านสื่อและนำไปเก็บไว้ในอุปกรณ์บันทึกเสียงจนกว่าจะมีการเปิดฟัง
3. โทรสาร (Facsimile or Fac) เป็นการส่งข้อความที่เป็นหน้ากระดาษ จากเครื่องส่งไปยังเครื่องรับโทรสาร สามารถใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลได้เช่นเดียวกัน โดยจะต้องมีโปรแกรมคอมพิวเตอร์เฉพาะงาน
4. Video conferencing เป็นการสื่อสารข้อมูลโดยการส่งภาพและเสียง จากฝ่ายหนึ่งไปอีกฝ่ายหนึ่ง ต้องมีอุปกรณ์สำหรับบันทึกภาพและเสียง โดยที่ภาพและเสียงที่ส่งไปนั้นอาจเป็นภาพเคลื่อนไหวที่มีเสียงประกอบได้
5. Global Positioning System (GPSs) เป็นระบบที่ใช้วิเคราะห์และระบุตำแหน่งของคน สัตว์ หรือ สิ่งของที่เป็นเป้าหมายของระบบโดยใช้ดาวเทียม
