สื่อกลางในการสื่อสาร

สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล

ตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน และอุปกรณ์ที่ยอมให้ข่าวสารข้อมูลเดินทางผ่านจากผู้ส่งไปสู่ผู้รับ สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีอยู่หลายประเภท แต่ละประเภทมีความแตกต่างกันในด้านของปริมาณข้อมูลที่สื่อกลางนั้นๆ สามารถนำผ่านไปได้ในเวลาขณะใดขณะหนึ่ง การวัดปริมาณหรือความจุในการนำข้อมูลหรือที่เรียกกันว่า แบนด์วิดธ์ (bandwidth) มีหน่วยเป็นจำนวน บิต ข้อมูลต่อวินาที (bits per second : bps) ลักษณะของตัวกลางต่างๆ มีดังต่อไปนี้

สื่อกลางประเภทมีสาย

                สายคู่บิดเกลียว (Twisted – Pair Cable)สายคู่บิดเกลียวประกอบด้วยสายทองแดง ที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก หลังจากนั้นก็นำสายทั้งสองมาถักกันเป็นเกลียวคู่ เช่น สายคู่บิดเกลียวที่ใช้กับเครือข่ายท้องถิ่น (CAT5) การนำสายมาถักเป็นเกลียวเพื่อช่วยลดการแทรกแซงจากสัญญาณรบกวนสายคู่บิดเกลียวมีอยู่ 2 รูปแบบ คือ  สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีชีลด์ และแบบมีชิลด์  นิยมใช้งานมากในปัจจุบันมีลักษณะคล้ายกับสายโทรศัพท์บ้านไม่มีการหุ้มฉนวนมีแต่การบิดเกลียวอย่างเดียว

                สายคู่บิดเกลียวแบบมีชิลด์ (Shielded Twisted –Pair Cable :STP)สำหรับสายSTP คล้ายกับสาย UTP แต่สาย STP จะมีชิลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่ง ทำให้ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าสาย UTP

ข้อดี

1) ราคาถูก

2) มีน้ำหนักเบา

3) ง่ายต่อการใช้งาน

ข้อเสีย

1) มีความเร็วจำกัด

2) ใช้กับระยะทางสั้นๆ

สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)สายมักทำด้วยทองแดงอยู่แกนกลาง ซึ่งสายทองแดงจะถูกห่อหุ้มด้วยพลาสติก จากนั้นก็จะมีชิลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน และหุ้มด้วยเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่งป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี สายโคแอกเชียลที่เห็นได้ทั่วๆไป คือ สายที่นำมาใช้ต่อเข้ากับเสาอากาศทีวีที่ใช้ตามบ้าน

ข้อดี

1) เชื่อมต่อได้ในระยะไกล

2) ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี

ข้อเสีย

1) มีราคาแพง

2) สายมีขนาดใหญ่

3) ติดตั้งยาก

สายไฟเบอร์ออปติค(Optical Fiber)สายไฟเบอร์ออปติคหรือสายใยแก้วนำแสง เป็นสายที่มีลักษณะโปร่งแสง มีรูปทรงกระบอกในตัวขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์แต่มีขนาดเล็ก

สายไฟเบอร์ออปติค แบ่งเป็น 3 ชนิด

1) Multimode step –index fiber จะสะท้อนแบบหักมุม

2) Multimode graded –index มีลักษณะคล้ายคลื่น

3) Single mode fiber เป็นแนวตรง

ข้อดี

1) มีขนาดเล็กน้ำหนักเบา

2) มีความปลอดภัยในการส่งข้อมูล

3) มีความทนทานและมีอายุการใช้งานยาวนาน

ข้อเสีย

1) เส้นใยแก้วมีความเปราะบาง แตกหักง่าย

2) มีราคาสูง เมื่อเทียบกับสายเคเบิลทั่วไป

3) การติดตั้งจำเป็นต้องพึ่งพาผู้เชี่ยวชาญเฉพาะ

การสื่อสาร

การสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูล (Data Communications) หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน

เมื่อกล่าวถึงการติดต่อสื่อสาร ในอดีตอาจหมายถึงการพูดคุยกันของมนุษย์ซึ่งอาจเป็นการแสดงออกด้วยท่าทาง การใช้ภาษาพูดหรือผ่านทางตัวอักษร โดยเป็นการสื่อสารในระยะใกล้ๆ ต่อมา เมื่อ เทคโนโลยีก้าวหน้าได้มีการพัฒนาการสื่อสารเข้ากับการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สามารถสื่อสารได้ในระยะไกลขึ้นและสะดวกรวดเร็วมากขึ้น เช่น การใช้โทรเลข โทรศัพท์ โทรสาร อีกทั้งตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารเองก็ได้รับการพัฒนาความสามารถขึ้นมาเป็นลำดับ และเข้ามามีบทบาทในทุกวงการ ดังนั้น ในยุคสารสนเทศนี้ การสื่อสารข้อมูลจึงหมายถึงการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารซึ่งอาจอยู่ในรูปของตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียงหรือวิดีทัศน์ ระหว่างอุปกรณ์สื่อสาร โดยผ่านทางสื่อกลางในการสื่อสารซึ่งอาจเป็นสื่อกลางประเภทที่มีสายหรือไร้สายก็ได้ โดยปกติ องค์ประกอบหลักของระบบสื่อสารข้อมูลมีอยู่ 5 อย่าง ได้แก่

1. ข่าวสารหรือข้อมูล (message)

2. ผู้ส่ง (sender)

3. ผู้รับ (receiver)

4. สื่อกลาง (media)

5. โพรโทคอล (protocol)

1. ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (source) อาจจะเป็นสัญญาณต่างๆ เช่นสัญญาณภาพ ข้อมูลและสียงเป็นต้น ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน

2. ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (sink) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสาร หรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใด ที่การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ ถ้าผู้รับสารหรือ จุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง

3. ช่องสัญญาณ (channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง

4. การเข้ารหัส (encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลงความหมายนี้ การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงาน ที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่าง ผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้

5. การถอดรหัส (decoding) หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน

6. สัญญาณรบกวน (noise) เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร ผู้รับข่าวสาร และช่องสัญญาณ แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์ มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร ในทางปฎิบัติมักจะใช้ วงจรกรอง (filter) กรองสัญญาณแต่ต้นทาง เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ เช่น การเข้ารหัสแหล่ง

องค์ประกอบของระบบสื่อสาร

องค์ประกอบของระบบสื่อสารข้อมูล

การสื่อสารข้อมูลในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีองค์ประกอบ ดังนี้
1. ข่าวสาร (message) ในทางเทคโนโลยีและการสื่อสาร ข่าวสารเป็นข้อมูลที่ผู้ส่งทำการส่งไปยังผู้รับผ่านระบบการสื่อสาร ซึ่งอาจอยู่ในรูปแบบ ดังต่อไปนี้

2. ผู้ส่ง (sender) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลที่อยู่ต้นทาง โดยข้อมูลต้องถูกจัดเตรียมนำเข้าสู่อุปกรณ์ส่งข้อมูล เช่น เครื่องคอมพิวเตอร์ โมเด็ม (modem) จานไมโครเวฟ จานดาวเทียม เป็นต้น

3. ผู้รับ (receiver) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลจากอุปกรณ์ส่งข้อมูล เช่น เครื่องพิมพ์ คอมพิวเตอร์ โมเด็ม จานดาวเทียม เป็นต้น เพื่อนำข้อมูลไปใช้ประโยชน์ต่อไป

4. สื่อกลางหรือตัวกลาง (media) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นำข่าวสารรูปแบบต่างๆจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ได้แก่สายไฟ ขดลวด สายเคเบิล สายไฟเบอร์ออฟติก เป็นต้น สื่อกลางอาจจะอยู่ในรูปของคลื่นที่ส่งผ่านทางอากาศ เช่น คลื่นไมโครเวฟ คลื่นดาวเทียม คลื่นวิทยุ เป็นต้น

5. โพรโตคอล (protocol) เป็นตัวกำหนดคุณลักษณะ กฎระเบียบ หรือวิธีการที่ใช้ในการสื่อสาร เพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งเข้าใจกัน และสามารถสื่อสารกันได้อย่างถูกต้อง

6. ซอฟต์แวร์ (software) เป็นโปรแกรมสำหรับดำเนินการและควบคุมการส่งข้อมูลผ่านคอมพิวเตอร์เพื่อให้ได้ข้อมูลตามที่กำหนดไว้ ตัวอย่างซอฟต์แวร์ เช่น Microsoft Windows XP/Vista/7, Unix , Internet Explorer , Windows Live Message เป็นต้น

ชนิดของสัญญาณข้อมูล

Analog Signal

เป็นสัญญาณแบบต่อเนื่อง  มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ (sine wave)  โดยแต่ละคลื่นจะมีความถี่และความเข้มของสัญญาณที่ต่างกัน

digital Signal

เป็นสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่อง  มีค่าเพียง 2 ค่า คือ 0 และ 1

การเชื่อมต่อสายการสื่อสาร

1.             Point-to-Point เป็นการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สื่อสารสองตัวเท่านั้น

2.             Multipoint   เป็นการเชื่อมต่อสายสื่อสารแบบหลายจุด   สำหรับการสื่อสารที่มีอุปกรณ์มากกว่า 2  ตัว  

ตัวกลางการสื่อสาร

1.             สื่อนำข้อมูลแบบมีสาย

• สายคู่บิดเกลียว
• สายโคแอกเชียล
• สายใยแก้นนำแสง

2. สื่อการนำข้อมูลแบบไร้สาย

• ไมโครเวฟภาคพื้นดิน
• ดาวเทียม
• อินฟราเรด

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

ความหมายของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

                การสื่อสาร (communication) หมายถึง กระบวนการถ่ายทอดหรือแลกเปลี่ยนสารหรือสื่อระหว่างผู้ส่งกับผู้รับ โดยส่งผ่านช่องทางนำสารหรือสื่อ เพื่อให้เกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน

                การสื่อสารข้อมูล (datacommunication) หมายถึง กระบวนการหรือวิธีถ่ายทอดข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์ที่มักจะอยู่ห่างไกลกัน และจำเป็นต้องอาศัยระบบการสื่อสารโทรคมนาคม (telecommunication) เป็นสื่อกลางในการรับส่งข้อมูล

เครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.              Bus Topology คือ เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง จะเชื่อมต่อกับสายข้อมูลผ่านจุดเชื่อมต่อ

2.             Ring Topology คือ การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์มีลักษณะเป็นวงกลม  ทิศทางการส่งจะเป็นทิศทางเดียวเสมอ

3.             Star Topology คือ มีการเชื่อมต่อภายในระบบเครือข่ายเป็นแบบดาว  โดยมีจุดศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ (Hub)  ทำการสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์  โดยผ่าน Hub

4.             Mesh Topology คือ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะต้องมีช่องสัญญาณจำนวนมาก  เพื่อที่จะเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะต้องมีช่องสัญญาณจำนวนมาก  เพื่อที่จะเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ การส่งข้อมูลมีความรวดเร็วการส่งข้อมูลมีความรวดเร็ว

ชนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

1.             Local Area Network (LAN)

• เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบท้องถิ่น
• ระยะทางการเชื่อมต่อประมาณไม่เกิน 10 กิโลเมตร
• มีความเร็วในการแลกเปลี่ยนข้อมูลสูง
• มักใช้สื่อเป็น  Wire
• ใช้ในองค์กร  สำนักงาน  เช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย  , บริษัท

2. Metropolitan Area Network  (MAN)

• เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่
• ระยะทางการเชื่อมต่อประมาณ 50 กิโลเมตร
• ครอบคลุมพื้นที่อาณาบริเวณทั้งตำบล หรือ อำเภอ
• อาจเกิดจากการเชื่อมต่อของ LAN หลาย ๆ เครือข่าย

3. Wide Area Network (WAN)

• เครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่มาก
• ภายในเครือข่ายประกอบด้วย LAN และ MAN
• พื้นที่ครอบคลุมทั้งประเทศ หรือ ทั่วโลก
• แบ่งเป็น

                  -Private 

                  -Public 

4. Storage Area Network(SAN)

• เป็นระบบโครงสร้างที่มีการเชื่อมต่อทางงข้อมูลข่าวสารระหว่างกลุ่มของอุปกรณืจัดเก็บข้อมูล
• ทำหน้าที่ดูแลการจัดเก็บและปลดปล่อยข้อมูลเพื่อตอบสนองกลุ่มของserverซึ่งมีลักษณะข้อมูลที่ใหญ่มาก
• การเชื่อมโยงจะเชื่อมต่อด้วยระบบfiber channel hub หรือ Switchหรือเทคโนโลยีใหม่ที่จะเกิดขึ้นในอนาคต