โครงสร้างของระบบเครือข่าย

โครงสร้างของระบบเครือข่ายภาษาเทคนิคเรียกว่า (Topology) เป็นลักษณะการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย ซึ่งแบ่งออกตามหลักวิชาการตั้งแต่สมัยก่อนนั้น แบ่งได้เป็น 4 แบบ คือ
- โครงสร้างแบบบัส (Bus Topology)
- โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Topology)
- โครงสร้างแบบวงแหวน (Ring Topology)
- โครงสร้างแบบผสม (Hybrid Topology)
มีเพิ่มเติมมาคือ โครงสร้างเครือข่ายแบบไร้สาย (Wireless Network)

1. โครงสร้างแบบบัส (Bus Network)
ลักษณะการเชื่อมต่อแบบนี้จะเป็นแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นเดียว ลากต่อกันไป ทำให้โครงสร้างแบบนี้มีจุดอ่อนก็คือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหากับสายเคเบิล ก็จะทำให้เครื่องรวนไปทั้งระบบ ข้อดีของโครงสร้างแบบนี้ก็คือไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่างเช่น ฮับ/สวิทช์ ใช้สายเพียงเส้นเดียวก็เพียงพอแล้ว โครงสร้างแบบนี้จึงเหมาะกับเครือข่ายที่มีขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องไม่มาก และในปัจจุบันไม่นิยมใช้กันแล้ว เนื่องจากไม่ได้มีการพัฒนาอะไรเพิ่มเติมเลย ความเร็วก็เพียง 10 Mbps

2. โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์นี้ ดูไปแล้วจะคล้ายๆ ดาวกระจาย คือจะมีอุปกรณ์เช่น ฮับ หรือสวิทช์ เป็นศูนย์กลาง ซึ่งการเชื่อมต่อแบบี้มีประโยชน์คือ ถ้ามีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของระบบ นอกจากนี้ถ้าหากเราเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปอีกในเครือข่ายก็สามารถทำได้ทันที การต่อแบบนี้เป็นที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้เป็นศูนย์กลางคือ ฮับ/สวิทช์ ราคาได้ถูกลงอย่างมากแล้วในขณะที่ประสิทธิภาพก็ได้เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ จนในปัจจุบันเป็นความเร็วขนาดกิกาบิตแล้ว

3. โครงสร้างแบบริง (Ring Network)
ลักษณะการเชื่อมต่อจะเป็นลักษณะวงแหวน การส่งข้อมูลจะเป็นแบบทิศทางเดียว ซึ่งถ้าส่งไปแล้วไม่ตรงกับคอมพิวเตอร์เครื่องรับตามที่เครื่องต้นทางระบุมา ก็จะส่งไปยังเครื่องถัดไป จนกว่าจะถึงปลายทางคือตรงกับเครื่องใครก็จะรับ ไม่ส่งต่อ จุดอ่อนของระบบก็คล้ายๆแบบบัส ปัจจุบันผมยังเห็นใช้อยู่ในธนาคาร พวก Mainfram IBM AS/400 เป็นต้น

4. โครงสร้างแบบผสม (Hybird Network)
ลักษณะสุดท้ายของของโครงสร้างแบบนี้ก็คือการนำเครือข่ายๆ ย่อยๆ ที่มีโครงข่ายตามแบบที่ผมกล่าวข้างต้นทั้ง สามแบบมารวมกัน หรือ เชื่อมต่อกันให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ลักษณะแบบนี้ยังมีชื่อเรียกเฉพาะอีกด้วย เช่น โครงสร้างแบบต้นไม้ (Tree หรือ Hierachical หรือ Mesh) ก็คือเครือข่ายผสมที่เกิดจากการนำเอาเครือข่ายที่มีโครงสร้างแบบบัสและแบบสตาร์มาผสมกัน หรือโครงสร้างแบบไร้รูปแบบ (Mesh) ซึ้งก็คือโครงสร้างแบบสตาร์ผสมกับบัสที่เชื่อมต่อกันแบบไม่มีโครงสร้างแน่นอน

5. โครงสร้างเครือข่ายแบบไร้สาย (Wireless Network)
ที่กล่าวมาทั้งหมดเกี่ยวกับโครงข่ายข้างต้นนั้น เป็นโครงสร้างที่ใช้กันสำหรับเครือข่ายแบบใช้สายแต่เนื่องจากปัจจุบันนี้มีเทคโนโลยีเครือข่ายแบบใหม่เกิดขึ้นมา ที่เรียกว่าเครือข่ายแบบไร้สาย (Wireless) จะใช้คลื่นวิทยุในการรับส่งข้อมูล จึงทำให้แตกต่างกันออกไป และโครงสร้างแบบนี้ได้แบ่งเป็น 2 แบบ คือ Peer-to-Peer และ Client Server นอกจากนี้ยังมีเครือข่ายของโทรศัพท์มือถือหรือ Cellular Network ซึ่งจัดอยู่ในรูปแบบโครงสร้างแบบไร้สายด้วย ลักษณะจะคล้ายๆเป็นรูปรังผึ้ง FDDI (Fiber Distributed Data Interface) FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายที่ได้รับความนิยมไปใช้งานสูงเพิ่มขึ้นในปัจจุบัน โดยนำไปใช้ในลักาณะการเชื่อมต่อเป็น Backbone ( ใช้เป็นสายสัญญาณหลักเชื่อมระหว่างเครือข่าย LAN) เทคโนโลยีนี้สามารถให้ความเร็วในการรับ/ส่งข้อมูลสูงถึง 1000 Mbps จึงมักใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เข้ากับคอมพิวเตอร์ที่มีความเร็วสูงมาตรฐาน FDDI กำหนดขึ้นจากหน่วยงานมาตรฐานสหรัฐฯ (ANSI : American National Standards Institute) และหน่วยงานมาตรฐานสากล (ISO : International Standard Organization) กำหนดให้ชั้น Physical (จากโมเดลมาตรฐาน ISO 7 Layer) เป็นสายใยแก้วนำแสง โดยเชื่อมต่อเป็นวงแหวนซ้อนกันสองวง (มาตรฐานของ ANSI และ ISO นั้นมีความเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบ) FDDI จะเป็น Token-Passing ตามมาตรฐาน 802.5 การกำหนดวงแหวนเป็นสองวงนั้นก่อให้เกิดการทำงานที่คงทนต่อความผิดพลาด เครื่องแต่ละเครื่องในเครือข่าย FDDI จะเชื่อมต่อเข้ากับวงแหวนทั้งสองที่เรียกว่า Primary Ring และ Secondary Ring หรือกล่าวง่ายๆ ก็คือเส้นหลักกับเส้นรองนั่นเอง หากเกิดปัญหาที่เส้นใดเส้นหนึ่งเพียงจุดเดียวก็จะมีการแยกส่วนที่มีปัญหาออกไป แต่ถ้ามีปัญหาเกิดขึ้นหลายๆ จุดพร้อมกัน ก็จะเกิดการแยกตัวเป็น" Ringlets" ขนาดย่อมขึ้น ซึ่งแต่ละส่วนที่แยกจากกันจะไม่สามารถสื่อสารกันได้ ข้อกำหนดของ FDDI ยังกำหนดโปรโตคอลที่ใช้ควบคุมการทำ Media Access (ควบคุมการรับ/ส่งข้อมูลในชั้น Data-Link นั่นเอง) โดยกำหนดให้ทุกๆ เครื่องในเครือข่ายจะมีแอดเดรสขนาด 6 ไบต์เทคโนโลยีของระบบเครือข่ายเป็นรูปแบบการสื่อสาร(Ethernet) ในระบบเน็ทเวิร์กหรือที่เราเรียกว่า โปรโตคอล(Protocal) ในระบบแลน ซึ้งในเนื้อหานี่ผมจะกล่าวถึงความหมายของมาตราฐาน IEEE และความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ Ethernet และ Protocal รวมทั้งความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์เครือข่ายเบื้องต้นโปรโคตอลมาตรฐานสำหรับเครือข่าย IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) และ EIA ( Electronics-Industries association) เป็นหน่วยงานสากลที่มีหน้าที่ในการกำหนดมาตรฐานของการออกแบบผลิตภัฑณ์อิเล็กทรอนิกส์กำหนดรูปแบบการส่งสัญญาณ ฯ จะมีโปรโตคอลอยู่ 3 แบบ ด้วยกันคือ ARCnet, Ethernet, Token Ring