รูปแบบการประมวลผลข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

รูปแบบการประมวลผลข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computing Architecture)

            การประมวลผลข้อมูลที่ส่วนกลาง (Centrallized Processing)

                        เป็นการประมวลผลข้อมูลที่เซิร์ฟเวอร์ เครื่องลูกข่ายคอมพิวเตอร์จะเป็นเทอร์มินัลไม่สามารถประมวลผลได้เอง การประมวลผลแบบนี้   เซิร์ฟเวอร์จะต้องเป็นเครื่องที่ประมวลผลได้ เซิร์ฟเวอร์ต้องเป็นเครื่องที่มีความเร็วสูง สามารถประมวลผลข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก

            การประมวลผลข้อมูลแบบไคลเอนต์/เซิร์ฟเวอร์(Client-Server Processing)

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

          การประมวลผลแบบกระจาย (Distributed Processing) เป็นการประมวลผลที่ได้รับการพัฒนาในขั้นต่อมา โดยมีการกระจายภาระการประมวลผลไปยังเครื่องต่าง ๆ ที่เชื่อมกันอยู่เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และนำผลลัพธ์ที่ได้มารวมกัน ซึ่งวิธีนี้ทำให้เพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลของระบบโดยรวม รวมทั้งยังสามารถลดจำนวนข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายได้ด้วย

ประเภทเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ประเภทเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

 

            1.เซิร์ฟเวอร์ เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ให้บริการต่าง ๆ โดยเครือข่ายต่าง ๆ สามารถมีเครื่องเซิร์ฟเวอร์กี่เครื่องก็ได้ตามต้องการ

1.1ชนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์

    ไฟล์เซิร์ฟเวอร์  File Server

เป็นเซิร์ฟเวอร์ที่ทำหน้าที่ในการจัดเก็บไฟล์ จะเสมือนฮาร์ดดิสก์รวมศูนย์ (Centerized disk storage)   เสมือนว่าผู้ใช้งานทุกคนมีที่เก็บข้อมูลอยู่ที่เดียว  เพราะควบคุม บริหารง่าย การสำรองข้อมูลโดยการ Restore ง่าย 

    พรินต์เซิร์ฟเวอร์  Print  Server

หนึ่งเหตุผลที่จะต้องมี  Print Server   ก็คือ เพื่อแบ่งให้พรินเตอร์ราคาแพงบางรุ่นที่ออกแบบมาใช้สำหรับการทำงานมาก ๆ เช่น HP Laser 5000 พิมพ์ได้ถึง 10 – 24 แผ่นต่อนาที พรินเตอร์สำหรับประเภทนี้  ความสามารถในการทำงานที่จะสูง

   แอพพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์  Application   Server

Application  Server  คือ เซิร์ฟเวอร์ที่รันโปรแกรมประยุกต์ได้ โดยการทำงานสอดคล้องกับไคลเอ็นต์  เช่น  Mail  Server  ( รัน  MS  Exchange  Server )  Proxy  Server  (รัน Proxy Server)  หรือWeb Server  (รัน Web Server Program เช่น Xitami , Apache’ )

   อินเตอร์เน็ตเซิร์ฟเวอร์ Internet   Server

             ปัจจุบันอินเตอร์เน็ตนั้น มีผลกระทบกับเครือข่ายในปัจจุบันเป็นอย่างมาก อินเตอร์เน็ตเป็นเครือข่ายที่มีขนาดใหญ่มากและมีผู้ใช้งานมากที่สุดในโลก เทคโนโลยีที่ทำให้อินเตอร์เน็ตเป็นที่นิยมก็คือ เว็บ และอีเมล เพราะทั้งสองแอพพลิเคชันทำให้ผู้ใช้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและสื่อสารกันได้ง่ายและมีรวดเร็ว

  เว็บเซิร์ฟเวอร์  Web Server คือ เซิร์ฟเวอร์ที่ให้บริการข้อมูลในรูปแบบ HTML (Hyper text Markup Language)

เมลเซิร์ฟเวอร์  Mail Server  คือ เซิร์ฟเวอร์ที่ให้บริการรับ – ส่ง จัดเก็บ และจัดการเกี่ยวกับอีเมลของผู้ใช้ 

2. เวิร์กสเตชั่น (Workstation) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่ว ๆ ไปที่สามารถทำการประมวลผลข้อมูลต่าง ๆ ได้

3. ไคลเอนต์ (Client) เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีการเรียกใช้ข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์

4. เทอร์มินัล (Terminal) เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบไปด้วยจอภาพ แป้นพิมพ์ และอื่น ๆ เทอร์มินัลไม่สารถประมวลผลข้อมูลได้ด้วยตัวเองแต่ใช้การสื่อสารข้อมูลกับเซิร์ฟเวอร์เพื่อให้เซิร์ฟเวอร์ประมวลผลพร้อมทั้งแสดงผลที่จอเทอร์มินอล

ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

          เครือข่ายคอมพิวเตอร์ สามารถจำแนกตามระยะทางของการเชื่อมต่อระหว่างการสื่อสารได้เป็น  4ประเภทดังนี้

 1.ระบบแพน (Personal area network) : PAN)

 หรือเครือข่ายส่วนบุคคลเป็นเครือข่ายสำหรับการแลกเปลี่ยนสารสนเทศและบริการตลอดจนการใช้งานอุปกรณ์ร่วมกัน

  2. ระบบแวน (wide area networks: WAN) ระบบเครือข่ายบริเวณกว้างที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่อยู่ห่าง ไกลกันข้ามจังหวัดหรือประเทศ ดังนั้น จึงต้องใช้ระบบสื่อสารโทรคมนาคมที่มีประสิทธิภาพสูงในระดับประเทศ เช่น ขององค์การ โทรศัพท์แห่งประเทศไทย สำหรับตัวกลางอาจเป็นคู่สายโทรศัพท์ธรรมดา สายเช่าวงจรไมโครเวฟ เส้นใยแก้วนำแสง สายเคเบิล แบบโคแอกเชียล หรือใช้ระบบ ดาวเทียมก็ได้ โดยพื้นฐานแล้ว ระบบเครือข่ายบริเวณกว้างเป็นระบบเครือข่ายสื่อสาร ที่สามารถใช้ส่ง สัญญาณ เสียง ภาพ และข้อมูลข้ามอาณาบริเวณไกล ๆ ได้

 3. ระบบแมน (Metro area network: MAN) ระบบเครือข่ายบริเวณมหานครเป็นระบบ ที่เชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ซึ่ง อาจตั้งอยู่ห่างไกลกันในช่วง 5 ถึง 50 กิโลเมตร ปกติมักใช้สำหรับสื่อสารข้อมูล เสียง และภาพ ผ่านสายโคแอกเชียลหรือเส้นใยแก้วนำแสง ผู้ใช้ระบบแมนมักเป็นบริษัทขนาดใหญ่ที่จำเป็น จะต้องติดต่อสื่อสารข้อมูลผ่าน ระบบ คอมพิวเตอร์ด้วยความเร็วสูงมาก โดยที่การสื่อสารนั้นจำกัดภายในบริเวณเมือง หรือมหานคร

 

  4. ระบบแลน (local area networks: LAN) เป็นระบบเครือข่ายเฉพาะบริเวณที่เชื่อมโยง คอมพิวเตอร์ ที่ติดตั้งภายในตัวอาคารหลังเดียว หรือที่อยู่ในละแวกเดียวกัน การเชื่อมโยงมักใช้ตัวกลางสื่อสารของตัวเอง เป็นระบบที่เจ้าของ ควบคุมการปฏิบัติงานได้อย่างสมบูรณ์แบบด้วย

ในระบบเครือข่ายทั้งสามระบบนี้ระบบ LAN ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดทั้งในภาครัฐและเอกชนเพราะเทคโนโลยีระบบ LAN มีราคาไม่สูงมากอีกทั้ง คอมพิวเตอร์ที่ต่อกับระบบเครือข่ายนี้ก็เป็นไมโครคอมพิวเตอร์ ซึ่งมีราคาถูก ละหน่วยงานต่าง ๆ มีใช้อยู่แล้วหลายเครื่อง การลงทุนซื้ออุปกรณ์สำหรับเครือข่าย LAN มาติดตั้งจึงกระทำได้ง่ายที่สำคัญคือระบบ LAN หลายระบบสามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ทั้งมินิคอมพิวเตอร์และระดับเมนเฟรมได้ แต่แท้ที่จริงแล้วระบบ LAN ก็คือ เครือข่ายขนาดเล็กใช้เชื่อมโยงเครื่องคอมพิวเตอร์ภายในบริเวณสำนักงานที่อยู่อาคารเดียวกันหรือบริเวณเดียวกันเท่านั้น

โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์

 โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Topology)

          การนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันเพื่อประโยชน์ของการสื่อสารนั้น สามารถกระทำได้หลายรูปแบบซึ่งแต่ละแบบก็มีจุดเด่นต่างกันไป โดยทั่วไปแล้วโครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถจำแนกตามลักษณะการเชื่อมต่อได้ดังนี้

  1.   เครือข่ายแบบบัส (Bus Network)

          เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วยสายเคเบิ้ลยาวต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ

โดยมีตัวเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เข้ากับสายเคเบิ้ลในการส่งข้อมูลจะมีคอมพิวเตอร์เพียงตัวเดียว

เท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้ในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ การจัดส่งข้อมูลวิธีนี้มีวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานี ส่งข้อมูล

พร้อมกันเพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน การติดตั้งเครือข่ายแบบนี้ทำได้ไม่ยาก เพราะคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์

แต่ละชนิดถูกเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิ้ลเพียงเส้นเดียว โดยส่วนใหญ่เครือข่ายแบบบัสมักจะใช้ในเครือข่าย

ขนาดเล็ก ซึ่งอยู่ในองค์กรที่มีเครื่อง คอมพิวเตอร์ใช้ไม่มากนัก

ข้อดี ประหยัดสายสัญญาณ เครื่องหนึ่งเสียก็ไม่กระทบกับเครือข่าย

ข้อเสีย อาจเกิดการชนกันของ ข้อมูลได้ ต้องมีการส่งใหม่ ถ้าสายหลักเสีย เครือข่ายล่ม

    2.   เครือข่ายแบบดาว (Star Network)

          เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เข้ากับอุปกรณ์ที่เป็นจุดศูนย์กลางของเครือข่าย โดยการ

นำสถานีต่าง ๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการ

ติดต่อผ่านทางวงจรของ หน่วยสลับสายกลางการทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงเป็นศูนย์กลาง ของการ

ติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน

ข้อดี ติดตั้งและดูแลง่าย ถ้าเครื่องลูกข่ายเสียก็ตรวจสอบได้ง่าย เครื่องอื่นยังติดต่อกันได้

ข้อเสีย ถ้าฮับเสีย เครือข่ายล่ม ใช้สัญญาณมากกว่าแบบอื่น

   3. เครือข่ายแบบวงแหวน (Ring Network)

          เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อเครื่อง คอมพิวเตอร์ด้วยสายเคเบิ้ลเพียงเส้นเดียวในลักษณะวงแหวน

การรับส่งข้อมูลในเครือข่ายวงแหวนจะใช้ทิศทางเดียวเท่านั้นเมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งส่งข้อมูล จะส่งไป

ยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไปถ้าข้อมูลที่รับมาไม่ตรงตามที่เครื่องคอมพิวเตอร์ ต้นทางระบุ จะส่งผ่านไปยัง

เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไปซึ่งจะเป็นขั้นตอนอย่างนี้ไป เรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่

ปลายทางที่ถูกระบุตามที่อยู่จากเครื่องต้นทาง

ข้อดี ส่งข้อมูลไปยังผู้รับหลายเครื่อง ๆ พร้อมกันได้ ไม่เกิดการชนกันของข้อมูล

ข้อเสีย ถ้าเครื่องใดมีปัญหา เครือข่ายล่มการติดตั้งทำได้ยาก และใช้สายสัญญาณมากกว่าแบบบัส

 

    4. เครือข่ายแบบตาข่าย (Mesh Network)

          โครงสร้างแบบเมชมีการทำงานโดยเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะต้องมีช่อง ส่งสัญญาณจำนวนมาก เพื่อที่จะเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ทุกเครื่อง โครงสร้างนี้เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะส่งข้อมูลได้อิสระไม่ต้องรอ การส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ทำให้การส่งข้อมูลมีความรวดเร็ว แต่ค่าใช้จ่ายสายเคเบิ้ลก็สูงด้วยเช่นกัน

 ข้อดี – การสื่อสารข้อมูลเร็ว     เพราะคอมพิวเตอร์แต่ละคู่สามารถสื่อสารกันได้โดยไม่ต้องรอ เส้นทางการเชื่อมต่อใดๆ ขาด ไม่มีผลต่อการสื่อสารของเครื่องอื่นๆ

     ข้อเสีย – สิ้นเปลืองค่าใช้จ่าย จากจำนวนสายสัญญาณและช่องต่อสาย ตามจำนวนเครื่องในระบบ

  5.  เครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)

          เป็นเครือข่ายที่ผสมผสานโครงสร้าง เครือข่ายแบบต่าง ๆ เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่เพียง

เครือข่ายเดียว เช่น การเชื่อม ต่อเครือข่ายแบบวงแหวน แบบดาว และแบบบัสเข้าเป็นเครือข่ายเดียว

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง การนำคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ มาเชื่อมต่อถึงกันโดยใช้สายเคเบิ้ลเป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนชุดข้อมูล ชุดคำสั่ง และข่าวสารต่าง ๆ ระหว่างคอมพิวเตอร์ กับ คอมพิวเตอร์และระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ต่าง ๆ

            การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้

            สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่าย จึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม

 องค์ประกอบพื้นฐานของเครือข่าย

การที่คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกันเป็นเครือข่ายได้ ต้องมีองค์ประกอบพื้นฐานดังต่อไปนี้

   - คอมพิวเตอร์ อย่างน้อย 2 เครื่อง

   - เน็ตเวิร์คการ์ด หรือ NIC (Network Interface Card) เป็นการ์ดที่เสียบเข้ากับช่องเมนบอร์ดของคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นจุดเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และเครือข่าย

   - สื่อกลางและอุปกรณ์สำหรับการรับส่งข้อมูล เช่น สายสัญญาณ สายสัญญาณที่เป็นที่นิยมในเครือข่าย เช่น สายโคแอ็กเชียล สายคู่เกลียวบิด และสายใยแก้วนำแสง เป็นต้น ส่วนอุปกรณ์เครือข่าย เช่น ฮับ สวิตซ์ เราท์เตอร์ เกตเวย์ เป็นต้น

  - โปรโตคอล (Protocol) โปรโตคอลเป็นภาษาที่คอมพิวเตอร์ใช้สื่อสารกันผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่สามารถสื่อสารกันได้นั้นจำเป็นที่ต้องใช้ “ภาษา” หรือโปรโตคอลเดียวกัน เช่น OSI, TCP/IP, IPX/SPX เป็นต้น

  - ระบบปฏิบัติการเครือข่าย หรือ NOS (Network Operating System) ระบบปฏิบัติการเครือข่ายจะเป็นตัวที่คอยจัดการเกี่ยวกับการใช้งานเครือข่ายของผู้ใช้แต่ละคน หรือเป็นตัวจัดการและควบคุมการใช้ทรัพยากรต่างๆ ของเครือข่าย ระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่เป็นที่นิยม เช่น Windows Server 2003, Novell NetWare, Sun Solaris และ Red Hat Linux เป็นต้น