เครือข่ายคอมพิวเตอร์และการสื่อสารข้อมูล: รูปแบบของการเชื่อมต่อเพื่อการสื่อสารข้อมูล

รูปแบบของการเชื่อมต่อเพื่อการสื่อสารข้อมูล

Computer Network

เครือขายคอมพิวเตอร์หมายถึง การนา คอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป มา ต่อเชื่อมกันด้วย อุปกรณ์สอสารขอมล, สอนา สัญญาณซึ่งมีทั้งแบบใช้สายเคเบิลและไม่ต้อง ใช้สายเคเบิล ให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูล ระหว่างกันไดและสามารถใช้ทรัพยากรใน เครือข่ายรวมกันได้

รูปแบบของการเชื่อมต่อเพื่อการสื่อสารข้อมูล

Network Topology (โทโปโลยี) หรือ สถาปัตยกรรมของระบบเครือข่าย(Network Architecture) คือ ลักษณะทาง กายภาพ (ภายนอก) ของเครือข่ายซึ่งหมายถึง การจัดรูปแบบทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ภายในระบบเครือข่ายลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ภายในเครือข่ายด้วยกันโดยจะระบุถึงวิธีโยงสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ ต่างๆในระบบเครือข่าย

รูปแบบของการเชื่อมต่อเพื่อการสื่อสารข้อมูล

Bus Topology

บัส เป็นโทโปโลยีที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดมาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ลักษณะการทำงานของเครือข่าย โทโปโลยีแบบบัส คือ อุปกรณ์ทุกชิ้นหรือโหนดทุกโหนด ในเครือข่ายจะต้องเชื่อมโยงเข้ากับสายสื่อสารหลักที่เรียกว่า"บัส" (BUS) เมื่อโหนดหนึ่งต้องการจะส่งข้อมูลไปให้ยังอีกโหนด หนึ่งภายในเครือข่าย จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจก่อนว่าบัสว่างหรือไม่ วิธีนี้เรียกว่า ( CSMA/CD ) ถ้าหากไม่ว่างก็ไม่สามารถจะส่งข้อมูลออกไปได้

เพราะสายสื่อสารหลักมีเพียงสายเดียว ในกรณีที่มีข้อมูลวิ่งมาในบัส ข้อมูลนี้จะวิ่งผ่านโหนดต่างๆ ไปเรื่อยๆ ในขณะที่แต่ละโหนดจะคอยตรวจสอบข้อมูลที่ผ่านมาว่าเป็นของตนเองหรือไม่ หากไม่ใช่ ก็จะปล่อยให้ข้อมูลวิ่งผ่านไป แต่หากเลขที่อยู่ปลายทาง ซึ่งกำกับมากับข้อมูลตรงกับเลขที่อยู่ของของตน โหนดนั้นก็จะรับข้อมูลเข้าไป

Bus Topology

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) เป็นวิธีที่ทุก node ของเครือข่ายสามารถเห็นข้อมูลที่ไหลอยู่ในสายสื่อสารของเครือข่าย แต่จะมีแต่โหนดปลายทางที่ระบุไว้เท่านั้นที่จะทำการคัดลอกข้อมูลขึ้นไป ในการส่งข้อมูลด้วยวิธีนี้ ทุกโหนดที่ต้องการส่งข้อมูลจะต้องทำการตรวจสอบสายสื่อสารว่าว่างหรือไม่ หากสายไม่ว่างโหนดก็ต้องหยุดรอและทำการสุ่มตรวจเข้าไปใหม่เรื่อยๆ จนเมื่อสัญญาณตอบกลับว่าว่างแล้ว จึงสามารถส่งข้อมูลเข้าไปได้ แต่อย่างไรก็ดี

อาจมีกรณีที่สองโหนดส่งสัญญาณเข้าไปพร้อมๆ กัน ทำให้เกิดการชนกัน (collision) ขึ้น หากเกิดกรณีนี้ทั้งสองฝ่ายจะต้องหยุดส่งข้อมูล และรออยู่ระยะหนึ่ง (ตามตัวเลขที่สุ่มได้จากสูตร) ซึ่งโหนดที่สุ่มได้ระยะเวลาที่น้อยที่สุดก็จะทำการส่งก่อน หากชนก็หยุดใหม่ ทำเช่นนี้ไปเรื่อยๆ จนกว่าจะส่งได้สำเร็จ วิธีการใช้สื่อกลางชนิดนี้จะพบมากในโครงสร้างแบบบัส

Star Topology

เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แต่ละตัวเข้ากับคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง โดยมีฮับ (HUB)เป็นจุดผ่านการติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์

แต่ละตัว การรับส่งข้อมูลจะต้องผ่านคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางเสมอ ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงแบบ Point-to-Point ไม่มีการใช้สายข้อมูลร่วมกัน ทำให้ค่าใช้จ่ายเรื่องสายเชื่อมต่อมีราคาสูง เป็นเครือข่ายที่ค่อนข้างมีประสิทธิภาพและสามารถควบคุมการประมวลผลได้อย่างใกล้ชิด ดังนั้น ถ้าสายส่งข้อมูลหรือการ์ดเชื่อมโยงเครือข่าย (NIC : Network Interface Card)ของเครื่องคอมพิวเตอร์ใดเสียหาย ก็จะมีผลเฉพาะกับเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นเท่านั้น ไม่มีผลต่อจุดอื่น ๆ

Ring Topology

เป็นโครงสร้างที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์แต่ละตัวเป็นรูปวงแหวน โดยที่ทุกเครื่องสามารถติดต่อกันได้ นั่นคือ เมื่อมีการส่งข้อมูลจากเครื่องหนึ่ง ข้อมูลจะวนไปรอบ ๆ วงแหวนในทิศทางเดียว โดยผ่านไปทีละจุด โดยแต่ละจุดจะตรวจสอบว่าข้อมูลที่ส่งมานั้นเป็นของตนเองหรือไม่ ถ้าใช่จะคัดลอกข้อมูลทั้งหมดไว้ แต่ถ้าไม่ใช่จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยังจุดต่อไป การส่งข้อมูลจะใช้ โทเคน (Token)เปรียบเสมือนรถบรรทุกของที่วิ่งไปตามวงกลมนี้ในทิศทางเดียว

Mixed Topology