บทที่ 5

Information Technology Infrastructure Telecommunications , the Internet and Wireless Technology

Computer Network คืออะไร

Computer Network คือระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งหมายถึงการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกันด้วยสายเคเบิล หรือสื่ออื่นๆ ทำให้คอมพิวเตอร์สามารถรับส่งข้อมูลแก่กันและกันได้ ในกรณีที่เป็นการเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องเข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่เป็นศูนย์กลาง เราเรียกคอมพิวเตอร์ที่เป็นศูนย์กลางนี้ว่า โฮสต์ (Host) และเรียกคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่เข้ามาเชื่อมต่อว่า ไคลเอนต์ (Client/Terminal) 
     ระบบเครือข่าย (Network) จะเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันเพื่อการติดต่อสื่อสาร   เราสามารถส่งข้อมูลภายในอาคาร หรือข้ามระหว่างเมืองไปจนถึงอีกซีกหนึ่งของโลก   ซึ่งข้อมูลต่างๆ อาจเป็นทั้งข้อความ รูปภาพ เสียง ก่อให้เกิดความสะดวก รวดเร็วแก่ผู้ใช้   ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความสำคัญ และจำเป็นต่อการใช้งานในแวดวงต่างๆ
     รูปแบบของเน็ตเวิร์คแบ่งได้เป็น 3 ลักษณะ ดังนี้
1. LAN (Local Area Network)
เป็นกลุ่มของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันในพื้นที่จำกัด เช่นภายในตึกสำนักงาน
หรือภายในโรงงาน ส่วนมากจะใช้สายเคเบิ้ลในการติดต่อสื่อสารกัน
2. MAN (Metropolitan Area Network)
เป็นการนำระบบ LAN หลายๆ LAN ที่มีพื้นที่อยู่ใกล้เคียงกันมาเชื่อมต่อกัน
ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น เช่นเชื่อมต่อกันในเมือง หรือในจังหวัด เป็นต้น
3.WAN (Wide Area Network)
เป็นกลุ่มของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันแบบกว้างขวาง อาจจะเป็นภายในประเทศ
หรือระหว่างประเทศเป็นการใช้ หลายๆ LAN หรือหลายๆ MAN ซึ่งอยู่คนละพื้นที่
เชื่อมต่อเข้าหากัน เช่น สำนักงานที่ New York เชื่อมต่อกับที่ London การติดต่อสื่อสารกัน อาจจะใช้ตั้งแต่สายโทรศัพท์จนกระทั่งถึงดาวเทียม
    -อาจจะมีอีกประเภทหนึ่ง คือ SAN (Small Area Network)
เป็นกลุ่มของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันในพื้นที่ขนาดเล็กมาก อาจจะเป็นในบ้าน
หรือสำนักงานขนาดเล็กที่มีจำนวนของคอมพิวเตอร์ไม่ควรจะเกิน 10 เครื่อง

Client and Server

Client คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ไปร้องขอบริการและรับบริการอย่างใดอย่างหนึ่งจาก Server

Server คือเครื่องคอมพิวเตอร์หรือระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่ให้บริการอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง โดยอาศัยโปรแกรม Web Server แก่เครื่องคอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เป็นลูกข่าย ในระบบเครื่อข่าย

 
Server แบ่งเป็น 3 ประเภทได้แก่

 
1.เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการอะไรบางอย่างแก่คอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น
2.ระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการอะไรบางอย่างแก่คอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น
3.โปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการอะไรบางอย่างแก่คอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น

Client/Server คือ การที่มีเครื่องผู้ให้บริการ (server) และเครื่องผู้ใช้บริการ (client) เชื่อมต่อกันอยู่ และเครื่องผู้ใช้บริการได้มีการติดต่อร้องขอบริการจากเครื่องผู้ให้บริการ เครื่องผู้ให้บริการก็จะจัดการตามที่เครื่องผู้ขอใช้บริการร้องขอ แล้วส่งข้อมูลกลับไปให้
เครือข่ายแบบ Client / server เหมาะกับระบบเครือข่ายที่ต้องการเชื่อมต่อกับเครื่องลูกข่ายจำนวนมาก โดยการรองรับจำนวนเครื่องลูกข่าย (Client )อาจเป็นหลักสิบ หลักร้อย หรือหลักพัน เพราะฉะนั้นเครื่องที่จะนำมาทำหน้าที่ให้บริการจะต้องเป็นเครื่องที่มี ประสิทธิภาพสูง เนื่องจากถูกต้องออกแบบมาเพื่อทนทานต่อความผิดพลาด ( Fault Tolerance )และต้องคอยให้บริการทรัพยาการให้กับเครื่องลูกข่ายตลอดเวลา โดยเครื่องที่จะนำมาทำเป็นเซิร์ฟเวอร์อาจเป็นคอมพิวเตอร์แบบเมนเฟรม มินิคอมพิวเตอร์ หรือไมโครคอมพิวเตอร์ก็ได้

 

Packet Switching (แพ็กเกตสวิตชิง)  คืออะไร ?

Packet Switching เป็นวิธีการสื่อสารข้อมูลแบบดิจิทอลที่มีการรวมกลุ่มข้อมูลที่จะส่งทั้งหมดตั้งแต่เนื้อหา ชนิดหรือโครงสร้าง โดยจะมีการจัดเป็นบล็อกที่มีขนาดให้เหมาะเรียกว่า Packet (แพ็กเกต) โดยมีการนำมาใช้งานทางทหารครั้งแรกในช่วงต้นทศวรรษ 1960 และมีการนำไปใช้ในเครือข่ายที่มีขนาดเล็กในปี 1968 โดยวิธีการส่งข้อมูลในลักษณะนี้กลายมาเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีระบบเครือข่ายที่มีขนาดเล็กที่อยู่ในอินเทอร์เน็ต

Packet Switching มีการส่งข้อมูลต่อเนื่องแบบ Variable-Bit-Rate (แวระเบิล บิท เรท) ผ่านเครือข่ายที่ใช้งานร่วมกัน เมื่อมีการส่งข้อมูลเข้าไปในเครือข่ายโดยผ่านอะแดปเตอร์ สวิตซ์ เราเตอร์และโหนดเครือข่ายอื่นๆ ตัวแพ็กเกตจะมีการพักเพื่อเข้าคิวในการส่งต่อไปที่อื่นๆ

Packet Switching มีประโยชน์ในการรับและส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วและใช้เวลาน้อยเหมาะในการใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หรือเครือข่ายแลนหลายๆเครือข่ายเข้าด้วยกัน อาทิเช่น แวน (WAN) ในการส่งข้อมูลมีข้อผิดพลาดที่น้อย สามารถลดขนาดของคอมพิวเตอร์ให้เล็กลงได้ ในการประมวลผลสามารถกระจายกันประมวลผลได้ และมีค่าใช้งายที่คงที่แน่นอน

TCP/IP คืออะไร

      การที่เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ถูกเชื่อมโยงกันไว้ในระบบ  จะสามารถติดต่อสื่อสารกันได้นั้น จำเป็นจะต้องมีภาษาสื่อสารที่เรียกว่า โปรโตคอล (Protocol) ซึ่งในระบบ Internet จะใช้ภาษาสื่อสารมาตรฐานที่ชื่อว่า TCP/IP เป็นภาษาหลัก ดังนั้นหากเครื่องคอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นเครื่องระดับไมโครคอมพิวเตอร์ มินิคอมพิวเตอร์ หรือเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ ก็สามารถเชื่อมโยงเข้าสู่อินเทอร์เน็ตได้
TCP  ย่อมาจากคำว่า   Transmission Control Protocol
IP   ย่อมาจากคำว่า   Internet  Protocol
TCP/IP คือชุดของโปรโตคอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต
โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้สามารถใช้สื่อสารจากต้นทางข้ามเครือข่ายไปยังปลายทางได้
และสามารถหาเส้นทางที่จะส่งข้อมูลไปได้เองโดยอัตโนมัติ

TCP และ IP มีหน้าที่ต่างกัน คือ
 1.  TCP จะทำหน้าที่ในการแยกข้อมูลเป็นส่วน ๆ หรือที่เรียกว่า Package ส่งออกไป ส่วน TCP ปลายทาง ก็จะทำการรวบรวมข้อมูลแต่ละส่วนเข้าด้วยกัน เพื่อนำไปประมวลผลต่อไป โดยระหว่างการรับส่งข้อมูลนั้นก็จะมีการตรวจสอบความถูกต้องของ ข้อมูลด้วย ถ้าเกิดผิดพลาด TCP ปลายทางก็จะขอไปยัง TCP ต้นทางให้ส่งข้อมูลมาใหม่
 2.  IP จะทำหน้าที่ในการจัดส่งข้อมูลจากเครื่องต้นทางไปยังเครื่องปลายทางโดยอาศัย IP Address 

Connectivity

 หมายถึง   องค์ประกอบด้านเครื่องคอมพิวเตอร์และการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต   เป็นองค์ประกอบที่นับได้ว่ามีการจัดหาดำเนินการมานานหลายปีแล้ว    แต่เนื่องจากองค์ประกอบนี้มีค่าใช้จ่ายสูง  ไม่สามารถทำได้ในเวลาอันรวดเร็ว  จึงดำเนินการต่อเนื่องมานานหลายปี โดยมีการจัดทำแผนกำหนดเป้าหมายสัดส่วนคอมพิวเตอร์กับจำนวนนักเรียนมาอย่างต่อเนื่อง  ในปี งบประมาณ 2549  ได้มีแผนจัดซื้อคอมพิวเตอร์จำนวน 250,000 เครื่อง ให้แก่โรงเรียนในสังกัดสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน  เพื่อให้มีสัดส่วน นักเรียน 20 คน ต่อ คอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง ซึ่งหากเปรียบเทียบกับประเทศเพื่อนบ้านที่มีการพัฒนาเรื่องนี้ไปแล้วอย่างเช่นเกาหลีใต้และมาเลเซีย จะมีสัดส่วนที่ นักเรียน 5 คน ต่อ คอมพิวเตอร์ 1 เครื่อง เท่านั้น

                การต่อเชื่อมอินเทอร์เน็ตเป็นส่วนประกอบขององค์ประกอบนี้ เนื่องจากอินเทอร์เน็ตกำลังมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งที่จะทำให้เกิดคุณค่าในการใช้เทคโนโลยีเข้าไปพัฒนาการศึกษา การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตจำเป็นต้องอาศัยการสื่อสารทางไกล ซึ่งมีหลายรูปแบบ จึงจะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถใช้อินเทอร์เน็ตได้

ความแตกต่างของ Analog และ Digital

สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuous Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่ มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป มีลักษณะเป็นเส้นโค้งต่อเนื่องกันไป โดยการส่งสัญญาณแบบอนาล็อกจะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่าย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

สัญญาณดิจิตอล(Digital Signal) หมายถึง สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง(Discrete Data) ที่มีขนาดแน่นอนซึ่งขนาดดังกล่าวอาจกระโดดไปมาระหว่างค่าสองค่า คือ สัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาณระดับต่ำสุด ซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้เป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกันเป็นค่าของเลขลงตัว โดยปกติมักแทนด้วย ระดับแรงดันที่แสดงสถานะเป็น "0" และ "1" หรืออาจจะมีหลายสถานะ ซึ่งจะกล่าวถึงในเรื่องระบบสื่อสารดิจิตอล มีค่าที่ตั้งไว้ (threshold) เป็นค่าบอกสถานะ ถ้าสูงเกินค่าที่ตั้งไว้สถานะเป็น "1" ถ้าต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ สถานะเป็น "0" ซึ่งมีข้อดีในการท่าให้เกิดความผิดพลาดน้อยลง



 

การส่งสัญญาณ Analog และสัญญาณแบบ Digital

1. สัญญาณแบบ Analog จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆ ค่าเปลี่ยนแปลงไปของระดับสัญญาณจะมีความหมาย การส่งสัญญาณแบบ Analog จะถูกรบกวนให้มีการแปลความหมายผิดพลาดได้ง่ายกว่า เนื่องจาก ค่าทุกค่าถูกนำมาใช้งานนั้นเอง ซึ่งสัญญาณแบบอนาล็อกนี้จะเป็นสัญญาณที่สื่อกลาง ในการสื่อสาร ส่วนมากใช้อยู่ เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

2.  สัญญาณแบบ Digital จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือสัญญาณระดับสูงสุดและสัญญาระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพและ ความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบ Analog เนื่องจากมีการใช้งานเพียง 2 ค่าเพื่อน่ามาตีความหมายเป็น On/Off หรือ 1/0 เท่านั้นซึ่งสัญญาณดิจิตอลนี้ จะเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการทำงานและติดต่อสื่อสารกันในทางปฏิบัติ จะสามารถใช้เครื่องมือในการแปลงระหว่างสัญญาณ ทั้งสองแบบได้ เพื่อช่วยให้สามารถส่งสัญญาณดิจิตอลผ่านสัญญาณพาหะที่เป็นอนาล็อก เช่น สายโทรศัพท์หรือคลื่นวิทยุ การแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอนาล็อก จะเรียกว่า โมดูเลชั่น (Modulation) เช่น การแปลงสัญญาณแบบ Amplitude modulation (AM) และ Frequency Modulation (FM) เป็นต้น ส่วนการแปลงสัญญาณ แบบอนาล็อกเป็นดิจิตอล จะเรียกว่า ดีโมดูเลชั่น (Demodulation) ตัวอย่างของเครื่องมือการแปลง เช่น MODEM(MOdulation DEModulation)