2.รูปแบบโครงสร้าง(Topology) ระบบเครือข่ายวงกว้าง มีอะไรบ้าง จงอธิบายและบอกข้อดี ข้อเสียของแต่ละประเภท

รูปแบบโครงสร้าง (Topology) หมายถึง รูปแบบการวางตำแหน่ง (Physical Configuration or Layout) ของอุปกรณ์ทั้งหมดในระบบเครือข่ายซึ่งได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อแก้ปัญความแตกต่างระหว่างเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ที่ไม่สามารถเชื่อมต่อด้วยกันได้ มี 2 ประเภท คือ รูปแบบโครงสร้างลำดับชั้น แบบดาว และแบบวงแหวน
1.รูปแบบโครงสร้างลำดับชั้น
ระบบเครือข่ายที่มีเครื่องเมนเฟรมเป็นองค์ประกอบหลักมักจะมีการจัด โครงสร้างแบบลำดับชั้น (Hierarchical Topology) ซึ่งมีเครื่องโฮสต์อยู่ที่ตำแหน่งบนสุด เรียกว่า ราก (Root) ของโครงสร้างนี้ เครื่องฟร้อนท์เอนด์โปรเซสเซอร์ (Front End-processors) ถูกวางอยู่ใน ระดับรองลงมา คอนโทรลเลอร์ (Controller) และมัลติเพล็กเซอร์ (Multiplexer) อยู่ในระดับต่อลงมา โดยมีเทอร์มินอลทั้งหมดอยู่ที่ระดับล่างสุดของโครงสร้าง
ข้อดีของการจัดโครงสร้างเป็นแบบหลายระดับชั้น
- สามารถตอบสนองการทำงานกับเครื่องเมนเฟรมได้เป็นอย่างดีเนื่องจากอุปกรณ์ที่อยู่ในระดับกลางจะรวบรวมข้อมูลก่อนที่จะส่งมายังโฮสต์ซึ่งโฮสต์สามารถใช้เวลาในช่วงนี้ไปทำงานอื่นได้
- สามารถแบ่งแยกการทำงานของอุปกรณ์ในระบบซึ่งไม่เกี่ยวข้องกันโดยตรง เช่น เมื่อเครื่องคอนโทรลเลอร์ตัวใดตัวหนึ่งเสีย ก็จะไม่มีผลกระทบไปยังการทำงานของอุปกรณ์ตัวอื่น นอกจากอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ตัวนั้น
2.รูปแบบโครงสร้างแบบดาว
รูปแบบโครงสร้างแบบดาว (Star Topology) จะวางเครื่องเซิร์ฟเวอร์ไว้ที่ศูนย์กลางของระบบอุปกรณ์ทั้งหมดจะเชื่อมต่อแบบ จุด-ต่อ-จุดเข้ามาที่เซิร์ฟเวอร์โดยตรง ในการรับและส่งข้อมูล เซิร์ฟเวอร์จะต้องทำการสอบถาม(Polling) อุปกรณ์ที่จะติดต่อด้วยก่อนเสมอ
ข้อเสีย
- การที่ไม่มีอุปกรณ์ เช่น คอนเซ็นเทรเตอร์คั่นกลางระหว่างเซิร์ฟเวอร์กับอุปกรณ์ที่เหลือทำให้เซิร์ฟเวอร์ต้องทำงานหนักขึ้น
- หากคอมพิวเตอร์ที่ศูนย์กลางหยุดทำงาน ระบบจะใช้การไม่ได้ทั้งระบบ ซึ่งอาจจะใช้วิธีจัดตั้งอุปกรณ์ที่ศูนย์กลางแบบซ้ำซ้อน คือ มีอยู่สองเครื่อง โดยปกติจะใช้เครื่องหลักทำงาน ถ้าเครื่องหลักไม่สามารถทำงานได้ก็จะสลับมาใช้เครื่องสำรองให้ทำงานต่อไปได้ในทันที
3.รูปแบบโครงสร้างแบบวงแหวน
โครงสร้างแบบวงแหวน (Ring Topology) ส่วนใหญ่นิยมใช้ในระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ แต่ก็สามารถใช้กับระบบเครือข่ายใหญ่ได้ โดยเซิร์ฟเวอร์ของระบบเครือข่ายที่ตั้งอยู่ในสถานที่ต่าง ๆ กันจะถูกเชื่อมต่อแบบจุด-ต่อ-จุด ไปยังเซิร์ฟเวอร์ข้างเคียง และเชื่อมต่อกันไปตามลำดับ เซิร์ฟเวอร์ที่อยู่ในระดับสุดท้ายจะเชื่อมต่อเข้ากับเซิร์ฟเวอร์ลำดับแรก ทำให้เชื่อมต่อครบเป็นวงจรรูปแบบวงแหวน

1.รูปแบบการเชื่อมต่อสำหรับระบบเครือข่ายวงกว้าง มีอะไรบ้าง จงอธิบายและบอกข้อดี ข้อเสียของแต่ละประเภท

ระบบเครือข่ายวงกว้างหรือเครือข่ายระยะไกล (Wide Area Networks; WAN) มักใช้เชื่อมโยงเครือข่าย 2 เครื่อข่ายที่อยู่ไกลกันมาก แต่ในปัจจุบันมีการนำระบบเครือข่ายวงกว้างมาประยุกต์ใช้ในระบบเครือข่ายเขตเมือง (Metropolitan Area Networks; MAN) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กของผู้ใช้งานที่อยู่ในเขตตัวเมืองเดียวกัน ที่มีระยะห่างไม่มากนัก เช่น เชื่อมโยงสื่อสารกันกับในเขตเมือง หรือ ย่านใจกลางธุรกิจ
การเชื่อมโยงแบบ MAN ปกติแล้วจะเป็นการเชื่อมโยงระหว่างตึกต่าง ๆ การเชื่อมโยงด้วยความเร็วสูงผ่านสายใยแก้วนำแสงและเป็นระบบเครือข่ายสาธารณะที่สามารถทำการเช่าใช้งานจากผู้ให้บริการได้ทันที
การเชื่อมต่อ พื้นฐานมีอยู่สองแบบ คือ แบบจุด-ต่อ-จุด และแบบเชื่อมต่อหลายจุด
1.การเชื่อมต่อแบบจุด-ต่อ-จุด
(Point-to-Point Connection) เป็นเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเทอร์มินอลกับเครื่องคอมพิวเตอร์ ซึ่งมักจะนำมาใช้ในหลายแบบคือ
-การเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างเทอร์มินอลกับเครื่องเมนเฟรมในกรณีที่สามารถเชื่อมต่อได้และมีค่าใช้จ่ายไม่แพงจนเกินไป
- การเชื่อมต่อระหว่างเทอร์มินอลบางเครื่องกับเครื่องเมนเฟรมเมื่อเทอร์มินอลอยู่ไกลออกไปมาก
- การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ ผู้บริหารระบบ ผู้บริหารเครือข่าย หรือโปรแกรมเมอร์ มักจะใช้เทอร์มินอลที่อยู่ใกล้กับเครื่องเมนเฟรมเรียกว่า คอนโซลเทอร์มินอล (Console Terminal)
1.สามารถส่งข้อมูลได้ปริมาณมาก รวดเร็ว
2.สายสื่อสารแต่ละเส้นมีเทอร์มินอลเพียงเครื่องเดียว โฮสต์จึงทราบตลอดเวลาว่าเทอร์มินอลใดติดต่อเข้ามา และสามารถส่งข้อมูลไปยังเทอร์มินอลที่ต้องการได้เสมอ
3.ค่าใช้จ่ายสูง
การเชื่อมต่อแบบหลายจุด (Multipoint Connections)
1.ค่าใช้จ่ายน้อยกว่าการเชื่อมต่อแบบ จุด-ต่อ-จุด

5.ระบบเครือข่ายแบบบัส

ระบบเครือข่ายแบบบัส (Bus Topology) ใช้สายสื่อสารเส้นหนึ่งเป็นแกนหรือสายสื่อสารหลักหรือบัส เพื่อให้อุปกรณ์ทุกชนิดเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ที่ปลายสายทั้งสองข้างจะมีอุปกรณ์ที่ติดตั้งไว้เรียกว่า หมวกหรือหัวปิดสาย (Terminator) เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดสัญญาณสะท้อนกลับ (Echo) ซึ่งจะย้อนกลับไปทำให้สัญญาณข้อมูลจริงเสียหาย ข้อแตกต่างที่สำคัญจากระบบเครือข่ายวงแหวนคือ ที่ปลายสายของระบบบัสไม่ได้เชื่อมต่อเข้าด้วยกัน ข้อมูลที่ส่งออกมาจากอุปกรณ์ตัวใดก็ตามจะถูกส่งออกไปตลอดทั่วสายทั้งเส้น

4.ระบบเครือข่ายแบบวงแหวน

ระบบเครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Topology) ถูกออกแบบมาเพื่อให้เครื่องผู้ใช้แต่ละเครื่องเชื่อมต่อกับเครื่องผู้ใช้ที่อยู่ข้างเคียง ซึ่งเมื่อต่อถึงกันหมดแล้วจะกลายเป็นวงจรปิดรูปวงแหวน ซึ่งข้อมูลที่ใช้ในระบบเครือข่ายเรียกว่า Message จะถูกส่งไปในทิศทางเดียวกันเสมอเครื่องผู้ใช้แต่ละเครื่องที่รับข้อมูลเข้ามาจะเก็บข้อมูลนั้นไว้ในกรณีที่เป็นข้อมูลของตนเองเท่านั้น มิฉะนั้นก็จะต้องส่ง ข้อมูลเดิมไปยังเครื่องในลำดับต่อไป ส่วนเครื่องที่เป็นผู้รับข้อมูล (Receiver) จะส่งข้อมูลตอบรับ (Acknowledgement) ออกมาแทนที่ข้อมูลเดิม โดยผู้ที่ส่งข้อมูลออกมา (Sender) นั้นจะกลายเป็นผู้รับ ข้อมูลตอบรับ หลังจากนั้นผู้อื่นจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้
เครื่องผู้ใช้ในระบบเครือข่ายมีสองสถานะคือ แอกทีฟ และอินแอกทีฟ เครื่องในสถานะที่แอกทีฟ (Active Station) คือเครื่องผู้ใช้ที่กำลังทำงานตามปกติ ซึ่งสามารถรับและส่งข้อมูลได้ ในขณะนั้น ส่วนเครื่องในสถานะอินแอกทีฟ (Inactive Station) เป็นเครื่องที่ไม่สามารถรับและส่งข้อมูลได้ ซึ่งอาจจะเนื่องมาจากเครื่องนั้นไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ หรือไม่ได้เปิดใช้งานในขณะนั้นระบบเครือข่ายแบบวงแหวนใช้มาตรฐาน IEEE 802.5

3.รูปแบบการเชื่อมต่ออุปกรณ์

ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณกำหนดรูปแบบการวางและเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน โดยพิจารณาถึงความเหมาะสมของระบบเครือข่ายกับพื้นที่ติดตั้งใช้งานเป็นหลัก โดยจะเน้นในเรื่องความเร็วในการใช้งาน และความสะดวกในการปรับปรุงหรือขยายขีดความสามารถในอนาคตขึ้น รูปแบบการวางและเชื่อมต่ออุปกรณ์จะต้องมีความอ่อนตัว ในการตอบสนองความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นได้

2.มาตรฐานสำหรับระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ

ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณได้รับความแพร่หลายในการนำไปใช้งานเป็นอย่างมาก จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานไว้เพื่อให้ระบบต่าง ๆ สามารถติดต่อสื่อสารระหว่างกันได้ องค์กร IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ได้กำหนดมาตรฐานสำหรับระบบเครือข่ายขึ้นมาชุดหนึ่ง เรียกว่า มาตรฐาน IEEE 802 ซึ่งแบ่งออกเป็นส่วนย่อยสำหรับระบบเครือข่ายแต่ละชนิด

มาตรฐานเหล่านี้ได้กำหนดวิธีการที่เครื่องผู้ใช้ติดต่อกับสื่อ กำหนดคุณสมบัติของสื่อและความเร็วในการรับและส่งข้อมูลผ่านสื่อนั้น มาตรฐานเหล่านี้ได้รับการแก้ไขปรับปรุงให้เหมาะสมกับเทคโนโลยีที่เปลี่ยนไปอยู่เสมอ เช่น มาตรฐาน 802.11 กล่าวถึงมาตรฐานสำหรับระบบเครือข่ายแบบไร้สาย ส่วน 802.12 เป็นมาตรฐานเรียกว่า AnyLAN ซึ่งเป็นมาตรฐานระบบเครือข่ายที่มีความเร็วสูง ( ไม่เกิน 100 Mbps) ที่ใช้สื่อประเภทสายใยแก้วนำแสงหรือสายยูทีพีระดับชั้นที่ 5

1.ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ ว่ามีอะไรบ้างและมีหน้าที่และประโยชน์อย่างไร

ฮาร์ดแวร์สำหรับระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณมีส่วนประกอบหลักสามส่วนคือ เครื่องพีซี (Personal Computer) อุปกรณ์เชื่อมต่อระบบเครือข่าย (Network Interface Card or Adapter Card) และสื่อถ่ายทอดสัญญาณ (Transmission Medium) เครื่องพีซีบางส่วนอาจทำหน้าที่พิเศษในขณะที่ส่วนที่เหลือทำหน้าที่สำหรับการใช้งานทั่วไป

เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหรือพีซี (Personal Computer; PC) สามารถนำมาใช้งานในระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณได้ ถ้ามีซอฟต์แวร์ควบคุมการทำงานที่เหมาะสมกับระบบเครือข่ายนั้นเครื่องพีซีที่จะนำมาใช้นั้นจะต้องมีช่องสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมเรียกว่า Expansion Slot หรือ Adapter Slot เพื่อนำมาใช้สำหรับการติดตั้งอุปกรณ์เชื่อมต่อระบบเครือข่าย
เครื่องพีซีจะถูกนำมาใช้ในสองบทบาทคือ เป็นเครื่องทำงานหรือเครื่องผู้ใช้ (Work Station or Client) ซึ่งมีไว้ให้ผู้ใช้ทั่วไปสามารถทำงานโดยลำพังและติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นผ่านระบบเครือข่ายได้ ส่วนอีกบทบาทเป็นผู้ให้บริการหรือเซิร์ฟเวอร์ (Server) ซึ่งมีหน้าที่ในการให้บริการต่าง ๆ เช่น การใช้ข้อมูลประมวลผลความต้องการของผู้ใช้ที่ส่งมาจากเครื่องผู้ใช้เป็นที่เก็บข้อมูล ทำหน้าที่ควบคุมการพิมพ์งานช่วยติดต่อสื่อสารกับระบบเครือข่ายอื่นประมวลผลซอฟต์แวร์บริหาร จัดการเครือข่าย และบริการรับส่งแฟกซ์

อุปกรณ์เชื่อมต่อระบบเครือข่าย (Network Interface Card or Adapter Card) ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครื่องพีซีเข้ากับระบบเครือข่าย ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เป็นแผงวงจรสำหรับเสียบเข้าช่องต่อขยาย (Expansion Bus) ของเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้สามารถต่อสายของเครือข่ายเข้ามาและทำการติดต่อส่งข้อมูลกับเครือข่ายได้สื่อถ่ายทอดสัญญาณ (Transmission Medium) ทำหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดในระบบเครือข่ายเข้าด้วยกันและถ่ายทอดสัญญาณไปยังอุปกรณ์เหล่านั้น ตัวอย่างสื่อถ่ายทอดสัญญาณที่ใช้ทั่วไป ได้แก่ สายคู่บิดเกลียว (Twisted Pair) สายโคแอกเซียล (Coaxial) สายใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) และอากาศ (สำหรับถ่ายทอดสัญญาณคลื่นวิทยุ) เป็นต้น ระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณส่วนใหญ่นิยมใช้สายคู่บิดเกลียวและสายโคแอกเซียล เนื่องจากเป็นสื่อที่ใช้เทคโนโลยีต่ำ ราคาถูก และสามารถติดตั้งใช้งานได้ง่าย สายใยแก้วนำแสงมีคุณภาพดีที่สุดแต่ก็ต้องใช้เทคโนโลยีระดับสูง มีข้อจำกัดมาก และราคาแพงมาก จึงนิยมนำมาใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างระบบเครือข่ายหรือใช้เป็นช่องสื่อสารหลัก (Backbone) สำหรับระบบเครือข่ายบางแห่ง
ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless Network) เป็นระบบที่กำลังได้รับความนิยมนำมาใช้งานอย่างมากโดยเฉพาะในองค์กรสมัยใหม่ที่มีอุปกรณ์สื่อสารไร้สาย (อย่างเช่น โน้ตบุ๊ก) เป็นจำนวนมาก จุดเด่นของระบบเครือข่ายไร้สายคือ การที่ไม่ใช้สายสื่อสารทำให้เกิดความคล่องตัวในการทำงานเป็นอย่างมาก และไม่มีความยุ่งยากที่อาจเกิดขึ้นจากการเดินสายสื่อสารไปตามจุดต่าง ๆ หรือปัญหา สายสื่อสารชำรุด การสื่อสารไร้สายสามารถทำได้หลายรูปแบบ เช่น ใช้คลื่นวิทยุธรรมดา คลื่นวิทยุเซลลูลาร์ คลื่นไมโครเวฟ คลื่นวิทยุแบบสเปรดสเปกตรัม อินฟราเรด และเลเซอร์ เป็นต้น