เครือข่ายคืออะไร

       เครือข่าย หรือที่มักเรียกติดปากว่า เน็ตเวิร์ก (network) ก็คือ กลุ่มของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารชนิดต่าง ๆ ที่นำมาเชื่อมต่อกันเพื่อให้ผู้ใช้ในเครือข่าย สามารถติดต่อสื่อสาร แลกเปลี่ยนข้อมูล และใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ ร่วมกันในเครือข่ายได้ ตัวอย่างของเครือข่ายที่เราคุ้นเคย ได้แก่ เครือข่ายของโทรศัพท์ เครือข่ายดาวเทียม เครือข่ายวิทยุ หรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โดยช่องทางที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกัน เรียกว่า ช่องสัญญาณ (communication channel)

การสร้างระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (computer network) ก็คือการนำเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป มาเชื่อมต่อกันด้วยสายเคเบิล โดยมี Adapter Card และ Software ช่วยในการทำงานของระบบเครือข่าย

       ขนาดของเครือข่าย
       เครือข่ายมีตั้งแต่ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกันด้วยคอมพิวเตอร์เพียงสองสามเครื่อง เพื่อใช้งานในบ้านหรือในบริษัทเล็ก ๆ ไปจนถึงเครือข่ายระดับโลกที่ครอบคลุมไปเกือบทุกประเทศ ปัจจุบันเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดก็คือ เครือข่ายอินเทอร์เน็ต

       ล็อกออน
       ก่อนที่ผู้ใช้จะใช้เครือข่ายได้นั้น ผู้ใช้จะต้องป้อนชื่อบัญชีผู้ใช้ พร้อมกับรหัสผ่านลงไป เพื่อให้คอมพิวเตอร์ตรวจสอบว่าผู้ใช้คนนั้นมีสิทธิในการใช้เครือข่ายเสียก่อน ถ้าทุกอย่างถูกต้อง ผู้ใช้คนนั้นจึงจะสามารถเข้าใช้งานเครือข่ายได้ ขั้นตอนนี้เรียกว่า ล็อกออน (log on) หรือ ล็อกอิน (log in)

ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN)
     ระบบเครือข่ายแบบ LAN หรือระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณ โดยปกติแล้วจะเป็นระบบเครือข่ายส่วนตัว (Private Network) นั่นคือองค์กรที่ต้องการใช้งานเครือข่าย ทำการสร้าง เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันเป็นระบบเครือข่ายในระยะใกล้ ๆ ซึ่งจะช่วยให้เกิดประโยชน์แก่องค์กรและธุรกิจต่างๆ มากมาย เช่น
       - สามารถแบ่งเบาการประมวลผลไปยังเครื่องต่างๆ เฉลี่ยกันไป
       - สามารถแบ่งกันใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ ซีดีรอมไดร์ฟ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง เป็นต้น
       - สามารถแบ่งกันใช้งานซอฟต์แวร์และข้อมูลหรือสารสนเทศต่างๆ รวมทั้งทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลเหล่านั้นไว้เพียงที่เดียว
       - สามารถวางแผนหรือทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ แม้จะไม่ได้อยู่ใกล้กันก็ตาม
       - สามารถใช้ในการติดต่อกัน เช่น ส่งจดหมายทางอิเลคทรอนิคส์ หรือการส่งเสียงหรือภาพทางอิเลคทรอนิคส์ เป็นต้น
       - ช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมขององค์กร

ชนิดการเชื่อมต่อของเครือข่าย LAN
       การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเฉพาะบริเวณ (LAN) นั้น จุดประสงค์หลักอย่างหนึ่งก็คือการแบ่งกันใช้ทรัพยากรที่มีอยู่ โดยทรัพยากรเหล่านั้นอาจเป็นหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ความเร็วสูง ฮาร์ดดิสก์ เครื่องพิมพ์ หรือแม้แต่อุปกรณ์สื่อสารต่างๆ ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้จะเชื่อมอยู่กับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง
วิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ เพื่อจัดสรรการใช้งานทรัพยากรในระบบเครือข่ายสามารถจำแนกได้เป็น 3 รูปแบบ คือ

เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer
เครือข่ายแบบ Server-based
เครือข่ายแบบ Client/Server

ตาราง เปรียบเทียบการเชื่อมต่อแบบ Server based เทียบกับ Peer-to-Peer

เครือข่าย	ข้อดี	ข้อเสีย
Server-Based	- มีประสิทธิภาพสูงกว่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นแบบ Dedicated Server - การดูแลระบบสามารถทำได้ง่ายกว่า -เร็ว -ใช้กับเครือข่ายขนาดใหญ่ได้ -ระบบรักษาความปลอดภัยดี	- เสียค่าใช้จ่ายสูงสำหรับเครื่อง Server โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเป็นแบบ Dedicated Server ซึ่งไม่สามารถนำไปใช้งานอย่างอื่นได้ - ไม่สามารถใช้งานทรัพยากรที่เชื่อมอยู่กับ Workstation ได้ - ถ้า Server เสียระบบจะหยุดหมด -ติดตั้งยากกว่า
Peer-to-Peer	- สามารถใช้งานทรัพยากรซึ่งเชื่อมอยู่กับเครื่องใดๆ ในเครือข่าย - ประหยัดค่าใช้จ่ายในส่วนของ Server - สามารถกระจายโปรแกรมประยุกต์ไปไว้ยังเครื่องต่างๆ เพื่อลดการจราจรในเครือข่ายได้ -ติดตั้งง่าย ใช้งานง่าย	- การดูแลระบบทำได้ยาก เนื่องจากทรัพยากรกระจัดกระจายกันไปในเครื่องต่างๆ - มีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าแบบ Server based มาก - เครื่องทุกเครื่องต้องมีหน่วยความจำและประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่อง workstaion ในแบบ Server-based -ความเร็วไม่สูงเท่าแบบ Server-based -ระบบความปลอดภัยไม่ค่อยดี

เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer

          เครือข่ายแบบนี้จะเก็บไฟล์และการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ ไว้ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้แต่ละคน โดยไม่มีคอมพิวเตอร์ส่วนกลางที่ทำหน้าที่นี้ เรียกได้ว่าต่างคนต่างเก็บ ต่างคนต่างใช้ แต่ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถเรียกใช้ไฟล์จากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้ ถ้าคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นทำการแชร์ไฟล์เหล่านั้นไว้ เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer นี้เหมาะสำหรับองค์กรขนาดเล็กที่มีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกันไม่เกิน 10 เครื่อง เนื่องจากติดตั้งง่าย ราคาไม่แพง และการดูแลไม่ยุ่งยากนัก แต่ถ้าคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมีมากกว่า 10 เครื่องขึ้นไปควรจะใช้เครือข่ายแบบอื่นดีกว่า

ทรัพยากร
ทรัพยากรของเครือข่าย เช่น เครื่องพิมพ์ หรือแฟกซ์โมเด็ม ปกติจะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่าย สำหรับเครื่องที่ไม่มีทรัพยากรเหล่านี้ก็สามารถเข้าใช้ทรัพยากรเหล่านี้ผ่านเครือข่ายได้

โปรแกรมใช้งาน
โดยปกติโปรแกรมใช้งานทั่วไป เช่น เวิร์ดโปรเซสเซอร์ หรือสเปรดชีต ที่ใช้ในเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer จะติดตั้งในคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้แต่ละเครื่องเลย

สมรรถนะ
เมื่อคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายถูกร้องขอข้อมูล หรือเรียกใช้ทรัพยากร สมรรถนะในการทำงานของคอมพิวเตอร์ก็จะลดต่ำลง เช่น ถ้ามีเครื่องพิมพ์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องนั้นก็จะทำงานช้าลงทันทีที่มีผู้ใช้คนอื่นในเครือข่ายส่งเอกสารมาพิมพ์ที่เครื่องพิมพ์ตัวนี้

การติดตั้ง
เมื่อติดตั้งและเซตอัปฮาร์ดแวร์ของเครือข่ายเสร็จแล้ว ต่อไปก็ต้องติดตั้งระบบปฏิบัติการเครือข่าย และโปรแกรมใช้งานลงเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องด้วย หลังจากนั้นก็ต้องเซตอัปการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ แต่ละเครื่องให้มองเห็นเครือข่ายและทรัพยากรในเครือข่าย

การบริหารระบบ
การบริหารเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer นี้ไม่ซับซ้อนมากนัก ดังนั้นจึงไม่จำเป็นจะต้องมีการตั้งตำแหน่งผู้บริหารเครือข่ายโดยเฉพาะ เพียงแต่ให้ผู้ใช้ในเครือข่ายศึกษาวิธีการบริหารระบบในเครื่องของตนเองก็เพียงพอแล้ว เรียกได้ว่าต่างคนต่างช่วยกันดูแล

ระบบรักษาความปลอดภัย
ลักษณะการเก็บไฟล์ในเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer นี้จะใช้หลักการต่างคนต่างเก็บในเครื่องคอมพิวเตอร์ของตนเอง จุดนี้เองทำให้ผู้ใช้คนอื่นสามารถเข้าไปดูไฟล์ข้อมูลในเครื่องต่าง ๆ ในเครือข่ายได้ไม่ยากนัก ระบบรักษาความปลอดภัยของข้อมูลในเครือข่ายแบบนี้จึงค่อนข้างหละหลวมกว่าระบบรักษาความปลอดภัยที่เก็บไว้ที่เซิร์ฟเวอร์

ค่าใช้จ่าย
ในกรณีที่เครื่องที่เชื่อมต่อมีน้อยเครื่องค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าเครือข่ายรูปแบบอื่น ๆ

คุณสมบัติขั้นสูง
เครือข่ายแบบนี้จะเน้นในเรื่องของการแลกเปลี่ยนข้อมูล และการใช้ทรัพยากรร่วมกันในเครือข่ายเท่านั้น คุณสมบัติขั้นสูงอื่น ๆ เช่น การควบคุมระยะไกล หรือระบบรับส่งอีเมล์ จะไม่มีให้ใช้ในเครือข่ายนี้

การขยายระบบ
เครือข่ายแบบ Peer-to-Peer เหมาะสำหรับการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์จำนวนน้อยๆ ซึ่งไม่เหมาะในการขยายระบบเพิ่มเติม ถ้าองค์กรต้องการขยายระบบเพิ่มเติมควรจะสร้างเป็นเครือข่ายแบบอื่น

เครือข่ายแบบ Server-Based

        ระบบเครือข่ายแบบนี้จะมีคอมพิวเตอร์หลักอยู่หนึ่งเครื่อง เรียกว่า เซิร์ฟเวอร์ (server) หรือเครื่องแม่ข่าย ทำหน้าที่เก็บข้อมูล โปรแกรม และแชร์ไฟล์หรือโปรแกรมนั้นให้กับเครื่องลูกข่าย อีกทั้งยังทำหน้าที่ประมวลผล และส่งผลลัพธ์ที่ได้ไปให้เครื่องลูกข่าย ซึ่งเป็นเสมือนเครื่องให้บริการเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นในเครือข่ายที่ร้องขอเข้ามา รวมทั้งเป็นยังผู้จัดการดูแลการจราจรในระบบเครือข่ายทั้งหมด

         เครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในเครือข่าย จะสามารถเข้าใช้งานไฟล์ต่าง ๆ ในเซิร์ฟเวอร์ได้ แต่ไม่สามารถเข้าใช้งานไฟล์ในเครื่องอื่นๆ ได้ นั่นคือการติดต่อกันระหว่างเครื่องต่างๆ จะต้องผ่านเครื่องเซิร์ฟเวอร์ เครื่องผู้ใช้จะทำการประมวลผลในงานของตนเท่านั้น ไม่มีหน้าที่ในการให้บริการกับเครื่องอื่นๆ ในระบบ

         เซิร์ฟเวอร์จะต้องมีหน่วยความจำสำรอง (harddisk) ขนาดใหญ่เพื่อเก็บข้อมูลทั้งหมด และควรเป็นเครื่องที่มีสมรรถนะสูง ชนิดของเซิร์ฟเวอร์มีได้ 2 รูปแบบคือ

          (1) Dedicated server หมายถึง เซิร์ฟเวอร์ที่ทำหน้าที่บริการอย่างเดียวเท่านั้น ไม่สามารถนำไปใช้ในงานทั่วๆ ไปได้ ข้อดีคือทำให้ระบบมีเสถียรภาพและมีประสิทธิภาพสูง ข้อเสียคือไม่สามารถใช้งานเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งมีราคาค่อนข้างสูงได้

          (2) Non-dedicated server หมายถึง เซิร์ฟเวอร์ที่สามารถใช้งานได้ตามปกติเหมือนเครื่องลูกข่าย ซึ่งมีข้อเสียที่สำคัญคือประสิทธิภาพของเครือข่ายจะลดลง ทำให้วิธีนี้ไม่เป็นที่นิยมในการใช้งาน

เครือข่ายแบบ Client/Server

           เป็นรูปแบบหนึ่งของเครือข่ายแบบ server-based โดยจะมีคอมพิวเตอร์หลักเครื่องหนึ่งเป็น เซิร์ฟเวอร์ ซึ่งจะไม่ได้ทำหน้าที่ประมวลผลทั้งหมดให้เครื่องลูกข่าย หรือไคลเอนต์ (client) เซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่เสมือนเป็นที่เก็บข้อมูลระยะไกล (remote disk) และประมวลผลบางอย่างให้กับไคลเอนต์เท่านั้น เช่น ประมวลผลคำสั่งในการดึงข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล (database server) เป็นต้น

ประสิทธิภาพ
เครือข่ายแบบ Client/Server นั้น เซิร์ฟเวอร์จะต้องทำงานบริการให้กับเครื่องไคลเอนต์ที่ร้องขอเข้ามา ซึ่งนับว่าเป็นงานประมวลผลที่หนักพอสมควร ดังนั้นเครื่องเซิร์ฟเวอร์ก็ควรจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง เพียงพอในการรองรับงานหนัก ๆ แบบนี้ในเครือข่าย

บริการ
อาจจะมีเซิร์ฟเวอร์อยู่หลายตัวในการทำงานเฉพาะด้าน เช่น ไฟล์เซอร์เวอร์ทำหน้าที่ในการจัดเก็บ และบริหารไฟล์ทั้งหมดที่อยู่ในเครือข่าย พรินต์เซิร์ฟเวอร์ ทำหน้าที่เกี่ยวกับการควบคุมการพิมพ์ทั้งหมดในเครือข่าย ดาต้าเบสเซอร์เวอร์จัดเก็บและบริหารฐานข้อมูลขององค์กร เป็นต้น

โปรแกรม
องค์กรที่ใช้เครือข่ายแบบนี้ มักมีการเก็บโปรแกรมไว้บนเซิร์ฟเวอร์ เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเข้าไปเรียกใช้ได้ทันที เช่น เซิร์ฟเวอร์เก็บโปรแกรมเวิร์ดโปรเซสเซอร์ไว้ เมื่อผู้ใช้ต้องการใช้โปรแกรมนี้ก็สามารถรันโปรแกรมนี้จากเซิร์ฟเวอร์ได้

ขนาด
เครือข่ายแบบ Client/Server สามารถรองรับเครือข่ายตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ แต่ที่เหมาะสมจะเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่

การบริหารระบบ
จะต้องมีเจ้าหน้าที่ในการบริหารระบบโดยเฉพาะ ซึ่งทำหน้าที่จัดการเกี่ยวกับงานพื้นฐานประจำวัน เช่น การสำรองข้อมูล การตรวจสอบระบบรักษาความปลอดภัย และการดูแลระบบให้ทำงานได้อย่างสม่ำเสมอ

ระบบรักษาความปลอดภัย
เครื่องเซิร์ฟเวอร์ส่วนใหญ่จะเปิดให้ทำงานตลอดเวลา และต้องมีการป้องกันไม่ให้ใครเข้ามาปรับเปลี่ยนระบบภายในเครื่องเซิร์ฟเวอร์ เพื่อเป็นการป้องกันรักษาข้อมูล บริษัทส่วนใหญ่จึงมักจะเก็บเซิร์ฟเวอร์ไว้ในห้องที่แยกต่างหากและมีการปิดล็อคไว้เป็นอย่างดี

การขยายระบบ
เครือข่ายแบบ Client/Server ยืดหยุ่นต่อการเพิ่มเติมขยายระบบ การเพิ่มเครื่องไคลเอนต์ในเครือข่ายไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องสเป็กสูง ราคาแพง โดยเครื่องที่มีสมรรถนะสูงนั้นเอาไว้ใช้เป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์

การดูแลซ่อมแซม
ปัญหาที่เกิดขึ้นในเครือข่ายแบบนี้หาพบได้ไม่ยาก เช่น ถ้าเครื่องไคลเอนต์หลาย ๆ เครื่องทำงานไม่ได้ ปัญหาก็มักจะมาจากที่เครื่องเซิร์ฟเวอร์ และถ้าเครื่องไคลเอนต์เครื่องใดมีปัญหาผู้บริหารระบบก็เพียงแก้ไขที่เครื่องนี้ ซึ่งจะไม่กระทบต่อเครื่องไคลเอนต์เครื่องอื่น

โทโพโลยี (Topology)

       โทโพโลยี หมายถึง รูปแบบการจัดวางคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ การเดินสายสัญญาณรวมถึงการไหลเวียนข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งจะกล่าวถึงใน 2 ลักษณะ คือ โทโพโลยีทางตรรกะ (logical topology) และโทโพโลยีทางกายภาพ (physical topology)
       โทโพโลยีทางกายภาพ หมายถึงการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ทั้งหมดในเครือข่ายจริง ๆ ไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ หรือสายเคเบิล ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงทางวงจรอิเล็กทรอนิกส์
       ส่วนโทโพโลยีทางตรรกะ จะแสดงถึงการเชื่อมโยงระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ของเครือข่ายเป็นในลักษณะของแผนภาพ ซึ่งเป็นการมองที่วิธีการส่งข้อมูลภายในเครือข่ายว่าเป็นอย่างไร โทโพโลยีแบบหนึ่งอาจจะรับส่งไฟล์ขนาดใหญ่ได้ดี แต่อีกแบบอาจจะเหมาะสมกับการรับส่งไฟล์ขนาดเล็กที่วิ่งไปมาบ่อย ๆ ได้ดี การติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อการรับส่งข้อมูลในระดับนี้จะใช้สัญญาณไฟฟ้า โดยสัญญาณนี้จะวิ่งบนสื่อกลางที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน แต่สัญญาณอาจจะใช้เส้นทางแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อของเครือข่ายว่าเป็นอย่างไร
       การติดตั้งเครือข่ายโดยส่วนใหญ่มักจะใช้โทโพโลยีทางกายภาพ และทางตรรกะที่สอดคล้องกัน แต่ก็มีบางองค์กรที่ใช้แตกต่างกันไป เช่น ใช้โทโพโลยีทางตรรกะแบบวงแหวน แต่ทางกายภาพแบบดาว เป็นต้น

สื่อส่งข้อมูล (media)

เครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์โทรคมนาคมต่าง ๆ ใช้สัญญาณในการรับส่งข้อมูล สัญญาณเหล่านี้ถูกส่งจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอุปกรณ์หนึ่ง ในรูปแบบคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วย กำลังไฟฟ้า เสียง คลื่นวิทยุ แสงอินฟาเรด แสงที่มนุษย์มองเห็น แสงอัลตราไวโอเล็ต รังสีเอ็กซ์ รังสีแกมมาและรังสีคอสมิค ดังรูป

การสื่อสารในปัจจุบันไม่ได้ใช้ทุกส่วนในแถบความถี่ รวมทั้งสื่อส่งข้อมูลที่ใช้ได้ยังมีเพียงไม่กี่ชนิด แถบความถี่ของคลื่นเสียง (ถัดจากคลื่นวิทยุลงไป) มักจะใช้สายทองแดงเป็นสื่อในการส่งผ่าน เช่น สายคู่บิดเกลียว หรือสายโคแอกเชียล ในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ก็มักจะใช้สื่อชนิดนี้ ถัดมาก็เป็นคลื่นวิทยุที่มักนำไปใช้เป็นสื่อส่งข้อมูลในระบบเครือข่ายระยะไกล ส่วนแสงที่มนุษย์มองเห็นก็ถูกนำมาใช้เช่นกันคือถูกนำมาใช้ในสายใยแก้วนำแสง ซึ่งสามารถจำแนกสื่อส่งข้อมูลได้ 2 ลักษณะคือ

1. สื่อส่งข้อมูลแบบใช้สาย
2. สื่อส่งข้อมูลแบบไม่ใช้สาย

*กรณีของเครือข่ายระยะไกล จะมีเครือข่ายโทรศัพท์ ระบบ ISDN เครือข่าย packet switching
ส่วนในกรณีของระบบเครือข่ายแบบ WAN และอินเทอร์เน็ตนั้น มักจะเป็นสายเชื่อมต่อพิเศษที่มีความเร็วสูง หรือไม่ก็ใช้การส่งสัญญาณผ่านระบบไมโครเวฟ และดาวเทียม โดยมีเทคโนโลยีเฉพาะอีกหลายอย่างเช่น ATM (Asynchronous Transfer Mode) Frame Relay เป็นต้น