ความหมายของระบบเครือข่าย
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (computer network) คือ ระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป เพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรม หรือเครื่องพิมพ์ และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องได้ตลอดเวลา การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันในเครือข่าย ทำให้ระบบมีขีดความสามารถเพิ่มมากขึ้น การแบ่งการใช้ทรัพยากร เช่น หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, หน่วยจัดเก็บข้อมูล,โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีราคาแพงและไม่สามารถจัดหามาให้ทุกคนได้ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องสแกนเนอร์ ทำให้ลดต้นทุนของระบบลงได้
ประเภทของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็น 4 ประเภทคือ
1. เครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network หรือ LAN) เป็นเครือข่ายระยะใกล้ ใช้กันอยู่ในบริเวณไม่กว้างนัก อาจอยู่ในองค์กรเดียวกัน หรืออาคารที่ใกล้กัน เช่น ภาพในสำนักงาน ภายในโรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย ระบบเครือข่ายท้องถิ่นจะช่วยให้ติดต่อกันได้สะดวก ช่วยลดต้นทุน และเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ
2. เครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network หรือ MAN) เป็นเครือข่ายขนาดกลาง ใช้ภายในเมือง หรือจังหวัดที่ใกล้เคียงกัน เช่น ระบบเคเบิลทีวีที่มีสมาชิกตามบ้านทั่วไปที่เราดูกันอยู่ทุกวันก็จัดเป็นระบบเครือข่ายแบบ MAN
3. เครือข่ายระดับประเทศ (Wide Area Network หรือ WAN) เป็นระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ ใช้ติดตั้งบริเวณกว้าง มีสถานนีหรือจุดเชื่อมต่อมากมาย มากกว่า 1 แสนจุด ใช้สื่อกลางหลายชนิด เช่น ระบบคลื่นวิทยุ ไมโครเวฟ หรือดาวเทียม
4. เครือข่ายระหว่างประเทศ (International Network ) เป็นเครือข่ายที่ใช้ติดต่อระหว่างประเทศ โดยใช้สายเคเบิล หรือ ดาวเทียม
รูปร่างของเครื่องคอมพิวเตอร์
ในเรื่องนี้จะอธิบายถึงโครงสร้างของเครือข่ายทางคอมพิวเตอร์ เพื่อเป็นพื้นฐานก่อนที่จะอธิบายรายละเอียดต่าง ๆ ของเทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างเครือข่ายในเรื่องอื่นอีก ซึ่งระบบเครือข่ายในทางคอมพิวเตอร์นั้นก็คือ ระบบที่เกิดจากการนำเอาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ พรินเตอร์ สแกนเนอร์ Hub/switch หรืออุปกรณ์อื่น ๆ มาเชื่อมต่อกัน โดยใช้สื่อ (transmission media) ต่าง ๆ เช่น สายเคเบิลชนิดต่าง ๆ ซึ่งอาจทำด้วยทองแดงหรือใยแก้วนำแสง หรืออาจเป็นสื่อแบบไร้สาย เช่น คลื่นวิทยุ อินฟาเรด หรือไมโครเวฟ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อติดต่อหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกัน หรือเพื่อให้เกิดการใช้ทรัพยากรร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การแชร์พรินเตอร์หรือการแชร์ฮาร์ดดิสก์ เป็นต้น โครงสร้างของเครือข่ายหรือภาษาทางเทคนิคเรียกว่า “Topology” คือลักษณะการเชื่อต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่าย ซึ่งหากจะแบ่งประเภทของโครงสร้างเครือข่ายกันจริง ๆ ตามหลักวิชาการที่ใช้กันมาตั้งแต่สมัยก่อน ๆ นั้น ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 แบบคือคลิกส่วนนี้เพื่อศึกษาเพิ่มเติม
1. แบบสตาร์ (Star Network)
2. แบบริง (Ring Network)
3. แบบบัส (Bus Network)
4. แบบผสม (Hybrid Network)
5. แบบเมซ (Mesh Network)
โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์จะคล้าย ๆ กับดาวกระจาย ดังรูปที่ได้แสดงไว้คือมีอุปกรณ์ประเภท Hub หรือ Switch เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อแบบนี้มีประโยชน์คือ เวลาที่มีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลต่อการทำงานของระบบโดยรวมแต่อย่างใด นอกจากนี้หากต้องการเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่ายก็สามารถทำได้ทันทีโดยไม่ต้องหยุดการทำงานของเครือข่ายก่อน การต่อแบบสตาร์นี้เป็นแบบที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากราคาอุปกรณ์ที่มาใช้เป็นศูนย์กลางอย่าง Hub หรือ Switch ลดลงมากในขณะที่ประสิทธิภาพหรือความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนปัจจุบันได้ความเร็วถึงระดับของกิกาบิต (1,000 Mbps) แล้ว
รูปของโครงสร้างแบบสตาร์ (Star network)
โครงสร้างแบบแหวน (Ring Network)
โครงสร้างแบบนี้คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์จะถูกเชื่อมต่อเข้ากับสายเคเบิลเส้นเดียวเป็นวงแหวนดังรูปที่ได้แสดงไว้ การส่งข้อมูลจะใช้ทิศทางเดียวกันตลอดโดยผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ถัดกันไปเป็นทอด ๆ ถ้าแอดเดรสของมันไม่ตรงกับผู้รับตามที่เครื่องต้นระบุมา มันก็จะส่งผ่านไปยังเครื่องถัดไป จนกว่าจะถึงเครื่องปลายคือตรงกับใครเครื่องนั้นก็รับ ไม่ส่งต่อ โครงสร้างแบบนี้มีข้อเสียคล้าย ๆ กับแบบบัส คือเมื่อสายเคเบิลช่วงใดช่วงหนึ่งขาดจะทำให้ทั้งระบบใช้งานไม่ได้ อย่างไรก็ตามเครือข่ายแบบวงแหวนมักใช้สายเคเบิลที่มีวงแหวนสำรองที่สามารถส่งข้อมูลในทิศทางกลับกัน เพื่อเป็นเส้นทางสำรองในกรณีที่เครือข่ายมีปัญหา ซึ่งราคาแพงพอสมควร นอกจากนี้การเพิ่มเครื่องเข้าไปในเครือข่ายจะต้องปิดการทำงานของระบบก่อนเช่นเดียวกับแบบบัส เครือข่ายแบบนี้ปัจจุบันยังใช้กันอยู่ โดยเฉพาะในเครือข่ายของผลิตภัณฑ์ในตระกูล IBM ซึ่งโดยมากจะเป็นการเชื่อมต่อเครื่องเมนเฟรมหรือมินิคอมพิวเตอร์
รูปแบบโครงสร้างแบบริง (Ring Network)
โครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
คือลักษณะการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นยาวต่อเนื่องกันไปดังรูปที่ได้แสดงไว้ โครงสร้างแบบนี้มีจุดอ่อนคือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหากับสายเคเบิล ก็จะทำให้เครือข่ายรวนไปทั้งระบบ นอกจากนี้เมื่อมีการเพิ่มคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่าย อาจต้องหยุดการใช้งานของระบบเครือข่ายก่อน เพื่อตัดต่อสายเข้าเครื่องใหม่ ส่วนข้อดีคือโครงสร้างแบบบัสนี้ไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่าง Hub หรือ Switch ใช้เพียงเส้นเดียวก็สามารถเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องไม่มาก ปัจจุบันไม่ค่อยใช้กันแล้ว เนื่องจากไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพิ่มเติม ทำให้ความเร็วถูกจำกัดอยู่ที่ 10 Mbps และถูกทดแทนโดยการเชื่อมต่อแบบสตาร์
รูปแบบโครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)
โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)
เป็นการเชื่อมต่อที่ผสนผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมีโครงสร้างแบบ Hierarchical หรือ Tre ที่มีลำดับชั้นในการทำงาน
โครงสร้างเครือข่ายแบบผสม (Hybrid Network)
โครงสร้างเครือข่ายแบบเมซ (Mesh Network)
เป็น Topology ที่ถือว่าป้องกันการผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด ทั้งนี้เนื่องจากเราเดินสาย Cable ไปเชื่อม ต่อกับ Station ทุก Station โดยเมื่อสายจาก Station ใดเกิดมีปัญหาขึ้นก็จะยังสามารถใช้สายอื่นที่เหลืออีกได้ ระบบนี้ยากต่อการ เดินสายและมีราคาแพงมาก จึงยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก
โครงสร้างเครือข่ายแบบเมซ (Mesh Network )
เทคโนโลยีเครือข่ายแลน
การเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าเป็นเครือข่ายแลนนั้น มีจุดมุ่งหมายที่จะให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสื่อสารข้อมูลระหว่างกันได้ทั้งหมดหากนำเครื่องคอมพิวเตอร์สองเครื่องต่อสายสัญญาณเข้าหากันจะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งสอง นั้นส่งข้อมูลถึงกันได้ครั้นจะนำเอาคอมพิวเตอร์เครื่องที่สามต่อรวมด้วย เริ่มจะมีข้อยุ่งยากเพิ่มขึ้น และยิ่งถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์เป็นจำนวนมาก ก็ยิ่งมีข้อยุ่งยากที่จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดสื่อสารกันได้ ด้วยเหตุนี้ผู้พัฒนาเครือข่ายคอมพิวเตอร์จึงต้องหาวิธีการและเทคนิคในการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบต่างๆ เพื่อลดข้อยุ่งยาก ในการเชื่อมโยงสายสัญญาณ โดยใช้สายสัญญาณน้อยและเหมาะสมกับการนำไปใช้งานได้ ทั้งนี้เพราะข้อจำกัดของการใช้ สายสัญญาณเป็นเรื่องสำคัญมากบริษัทผู้พัฒนาระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้พยายามคิดหาวิธี และใช้เทคโนโลยีในการรับส่งข้อมูลภายในเครือข่ายแลน ออกมาหลายระบบ ระบบใดได้รับการ ยอมรับก็มีการตั้งมาตรฐานกลาง เพื่อว่าจะได้มีผู้ผลิตที่สนใจการผลิตอุปกรณ์ เชื่อมโยงเข้าสู่เครือข่าย เทคโนโลยีเครือข่ายแลนจึงมีหลากหลาย เครือข่ายแลนที่น่าสนใจ เช่น อีเทอร์เน็ต (Ethernet) โทเก็นริง (Token Ring) และ สวิตชิง (Switching)
อีเทอร์เน็ต (Ethernet)
อีเทอร์เน็ตเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่พัฒนามาจากโครงสร้างการเชื่อมต่อแบบสายสัญญาณร่วมที่เรียกว่า บัส (Bus) โดยใช้สายสัญญาณแบบแกนร่วม คือ สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) เป็นตัวเชื่อม สำหรับระบบบัส เป็นระบบเทคโนโลยีที่คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมโยงเข้ากับสายสัญญาณ เส้นเดียวกัน คือ เมื่อมีผู้ต้องการส่งข้อมูล ก็ส่งข้อมูลได้เลย แต่เนื่องจากไม่มีวิธีการค้นหาเส้นทางที่ส่งว่างหรือเปล่า จึงไม่ทราบว่ามีอุปกรณ์ใดหรือคอมพิวเตอร์ เครื่องใดที่ส่งข้อมูลมาในช่วงเวลาเดียวกัน จะทำให้เกิดการชนกันขึ้นและเกิดการสูญหายของข้อมูล ผู้ส่งต้องส่งข้อมูล ไปยังปลายทางอีกครั้งหนึ่ง ทำให้เสียเวลามาก จึงมีการพัฒนาระบบการรับส่งข้อมูลผ่านอุปกรณ์กลางที่เรียกว่า ฮับ (Hub) และเรียกระบบใหม่นี้ว่า เทนเบสที (10 base t) โดยใช้สายสัญญาณที่มีขนาดเล็กลงและราคาถูกซึ่งเรียกว่า สายคู่บิตเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded twisted pair : UTP) ทำให้การเชื่อมต่อนี้ มีลักษณะแบบดาว วิธีการเชื่อมแบบนี้จะมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ฮับ ใช้สายสัญญาณไปยังอุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์อื่น ๆ จุดเด่นของดาวตัวนี้ จะอยู่ที่ เมื่อมีการส่งข้อมูล จะมีการตรวจสอบความผิดพลาดว่า อุปกรณ์ใดจะส่งข้อมูลมาบ้างและจะมีการสับสวิตซ์ให้ส่ง ได้หรือไม่ แต่เมื่อมีฮับเป็นตัวแบกภาระทั้งหมด ก็มีจุดอ่อนได้คือ ถ้าฮับเกิดเป็นอะไรขึ้นมา อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ หรือคอมพิวเตอร์ก็ไม่สามารถเชื่อมต่อกันได้อีก ภายในฮับมีลักษณะเป็นบัสที่เชื่อมสายทุกเส้นเข้าด้วยกัน ดังนั้นการใช้ฮับและบัสจะมีระบบการส่งข้อมูลแบบ เดียวกัน และมีการพัฒนาเป็นมาตรฐาน กำหนดชื่อมาตรฐานนี้ว่า 802.3 ความเร็วในการส่งกำหนดไว้ที่ 10 ล้านบิตต่อ วินาที และกำลังมีมาตรฐานใหม่ให้สามารถรับส่งสัญญาณได้ถึง 100 ล้านบิตต่อวินาที
โทเก็นริง (Token Ring) โทเก็นริง เป็นเครือข่ายที่บริษัท ไอบีเอ็ม พัฒนาขึ้น รูปแบบการเชื่อมโยงจะเป็น วงแหวน โดยด้านหนึ่งเป็นตัวรับสัญญาณและอีกด้านหนึ่งเป็นตัวส่งสัญญาณ การเชื่อมต่อแบบนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถส่งข้อมูลถึงกันได้ โดยผ่านเส้นทางวงแหวนนี้ การติดต่อสื่อสารแบบนี้จะมีการจัดลำดับให้ผลัดกันส่งเพื่อว่าจะได้ไม่สับสน และมีรูปแบบ ที่ชัดเจน โทเก็นริงที่ใช้กันอยู่ในขณะนี้มีความเร็วในการรับส่งสัญญาณได้ 16 ล้านบิตต่อวินาที ข้อมูลแต่ละชุดจะมี การกำหนดตำแหน่งแน่นอนว่ามาจากสถานีใด และจะส่งไปที่สถานีใด
สวิตชิง (Switching)
สวิตชิง เป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาเพื่อให้สามารถรับส่งข้อมูลระหว่างสถานีทำได้เร็วยิ่งขึ้น การคัดเลือกชุดข้อมูล ที่ส่งมาและส่งต่อไปยังสถานีปลายทาง จะกระทำที่ชุมสายกลางที่เรียกว่า สวิตชิง รูปแบบของเครือข่ายแบบนี้จะมีลักษณะ เป็นแบบดาว ซึ่งโครงสร้างนี้จะเหมือนกันกับแบบอีเทอร์เน็ตที่มีฮับเป็นศูนย์กลาง แต่แตกต่างกันที่ฮับเป็นจุดร่วมของสาย สัญญาณที่จะต่อกระจายไปยังทุกสาย แต่สวิตชิงจะเลือกการสลับสัญญาณไปยังตำแหน่งที่ต้องการเท่านั้น สวิตชิงจึงมีข้อดี กว่าฮับเนื่องจากแต่ละสายสัญญาณจะมีความเป็นอิสระต่อกันมาก ทำให้รับส่งสัญญาณไม่มีปัญหาเรื่องการชนกัน ของข้อมูล อุปกรณ์ที่ใช้ในการสวิตชิงมีหลายแบบ เช่น อีเทอร์เน็ตสวิตซ์ เอทีเอ็มสวิตซ์เป็นอุปกรณ์การสลับสายสัญญาณในการรับส่งข้อมูลที่มีการรับส่งกันเป็นชุด ๆ ข้อมูลแต่ละชุดเรียกว่า เซล มีขนาดจำกัด การสวิตชิงแบบเอทีเอ็มทำให้ข้อมูลจากสถานีหนึ่งไปยังอีกสถานีหนึ่งดำเนินไปอย่างรวดเร็ว ซึ่งกำลังได้รับความสนใจและมีแนวโน้มจะได้รับความนิยมมากขึ้น ทั้งนี้เพราะการประยุกต์งานสมัยใหม่หลายอย่าง ต้องการความเร็วสูง โดยเฉพาะการสื่อสารที่มีการผสมหลายสื่อรวมทั้งข้อความ รูปภาพ เสียงและวีดิโอ
LAN โปรโตคอลโปรโตคอล (Protocol) คือระเบียบพิธีการในการติดต่อสื่อสาร เมื่อมาใช้กับเทคโนโลยีสื่อสารโทรคมนาคม จึงหมายถึงขั้นตอนการติดต่อสื่อสาร ซึ่งรวมถึง กฎ ระเบียบ และข้อกำหนดต่าง ๆ รวมถึงมาตรฐานที่ใช้ เพื่อให้ตัวรับและตัวส่งสามารถดำเนินกิจกรรมทางด้านสื่อสารได้สำเร็จ การที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งได้นั้น จะต้องอาศัยกลไกหลายๆอย่างร่วมกันทำงานต่างหน้าที่กันและเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายเข้าด้วยกัน ปัญหาที่เกิดขึ้นคือการเชื่อมต่อมีความแตกต่าง ระหว่างระบบและอุปกรณ์หรือเป็นผู้ผลิตคนละรายกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้การสร้างเครือข่ายเป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากขาดมาตรฐานกลางที่จำเป็นในการเชื่อมต่อ จึงได้เกิดหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสากลขึ้นคือ International Standards Organization ขึ้นและทำการกำหนดโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ในการสื่อสารข้อมูลและเป็นระบบเปิด เพื่อให้ผู้ผลิตต่างๆสามารถแยกผลิตในส่วนที่ตัวเองถนัด แต่สามารถนำไปใช้ร่วมกันได้ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างทีแน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้นๆ (layer) โดยกำหนดหน้าที่ในแต่ละชั้นไว้อย่างชัดเจน แบบจำลองสำหรับอ้างอิงแบบ OSI (Open System Interconnection Reference Model) หรือที่นิยมเรียกกันทั่วไปว่า OSI Reference Model ของ ISO เป็นแบบจำลองที่ถูกเสนอและพัฒนาโดยองค์กร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรยายถึงโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายในอุดมคติ ซึ่งระบบเครือข่ายที่เป็นไปตามสถาปัตยกรรมนี้จะเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิด และอุปกรณ์ทางเครือข่ายจะสามารถติดต่อกันได้โดยไม่ขึ้นกับว่าเป็นอุปกรณ์ของผู้ขายรายใด ด้วยแนวคิดนี้ องค์กรว่าด้วยเครื่องมาตรฐานระหว่างประเทศ จึงได้วางมาตรฐานโปรโตคอลไว้เป็นระดับ เพื่อให้การสื่อสารต่าง ๆ ยึดหลักการนี้และเรียกมาตรฐานโปรโตคอลนี้ว่า OSI PROTOCOL โดยวางเป็นระดับ 7 ชั้น
แบบจำลอง OSI Layer Reference ModelOSI Model ได้แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ได้แก่Application-oriented Layers เป็น 4 Layers ด้านบนคือ Layer ที่ 7,6,5,4 ทำหน้าที่เชื่อมต่อรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับโปรแกรมประยุกต์ เพื่อให้รับส่งข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่ชั้นล่างได้อย่างถูกต้อง ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับซอฟแวร์เป็นหลักNetwork-dependent Layers เป็น 3 Layers ด้านล่าง ทำหน้าที่เกี่ยวกับการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่ง และควบคุมการรับส่งข้อมูล.ตรวจสอบข้อผิดพลาด รวมทั้งเสื่อกเส้นทางที่ใช้ในการรับส่ง ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์เป็นหลัก ทำให้ใช้ผลิตภัณฑ์ต่างบริษัทกันได้อย่างไม่มีปัญหา
การส่งผ่านข้อมูลระหว่างชั้น
เมื่อ computer A ต้องการส่งข้อมูลไปยัง computer B จะมีกระบวนการทำงานต่างๆ ตามลำดับดังนี้
ข้อมูลจาก Layer 7,6,5 จะถูกนำมาหั่นเป็นท่อนๆ แล้วใส่ข้อมูลบางอย่างต่อเพิ่มเข้าไปในส่วนหัว เรียกว่า Header เพื่อใช้ในการบันทึกข้อมูลที่จำเป็นเช่น หมายเลข port ต้นทางและหมายเลข port ปลายทาง กลายมาเป็นก้อนข้อมูล(Segment) ใน Layer4 ซึ่งเรียกว่า TCP Segmentจากนั้นข้อมูล Layer4 จะถูกส่งผ่านลงไปยัง Layer3 และจะถูกใส่ Header อีกซึ่งเป็นการเพิ่ม header เป็นชั้นๆ เรียกว่า การ Encapsulate ซึ่งในส่วนนี้จะเหมือนกับการเอาเอกสารใส่ซองจดหมายแล้วจ่าหน้าซองระบุผู้ส่งและผู้รับ คือเป็นการบันทึกหมายเลข ip address ของโฮสต์ต้นทางและโฮสต์ปลายทางไว้ด้วย เมื่อการ encapsulate เสร็จสิ้นจะได้ก้อนข้อมูลที่เรียกว่า packetจากนั้น packet ของข้อมูลจะถูกส่งผ่านไปยังระดับล่างอีก คือส่งไปให้ Layer2 ในชั้นนี้ข้อมูลจะถูกใส่ header เพิ่มเข้าไปที่ส่วนหัวเพื่อเก็บ MAC Address ของต้นทางและปลายทาง และยังมีการใส่ข้อมูล่ต่อเพิ่มเข้าไปในส่วนหางด้วย ข้อมูลที่ต่อเพิ่มไปในส่วนหางนี้เรียกว่า Trailer จึงรวมกันกลายเป็นก้อนข้อมูลของ Layer2 ที่เรียกว่า Frameจากนั้น Frame ข้อมูลจะถูกแปลงให้กลายเป็น bit ของข้อมูลเพื่อส่งไปตามสื่อเข่นสาย UTP,Fiber ต่อไป การส่งสัญญาณทางไฟฟ้าไปตามสื่อต่างๆนี้ เป็นการทำงานในระดับ Layer1 เรียกว่า Physical Layer
หน้าที่ของแต่ละ LayerLayer7, Application Layerเป็นชั้นที่อยู่บนสุดของขบวนการรับส่งข้อมูล ทำหน้าที่ติดต่อกับผู้ใช้ โดยจะรับคำสั่งต่างๆจากผู้ใช้ส่งให้คอมพิวเตอร์แปลความหมาย และทำงานตามคำสั่งที่ได้รับในระดับโปรแกรมประยุกต์ เช่นแปลความหมายของการกดปุ่มเมาส์ให้เป็นคำสั่งในการก็อปปี้ไฟล์ หรือดึงข้อมุลมาแสดงผลบนหน้าจอเป็นต้นตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้ คือ Web Browser,HTTP,FTP,Telnet,WWW,SMTP,SNMP,NFS เป็นต้นLayer6, Presentation Layerเป็นชั้นที่ทำหน้าที่ตกลงกับคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่งในชั้นเดียวกันว่า การรับส่งข้อมูลในระดับโปรแกรมประยุกต์จะมีขั้นตอนและข้อบังคับอย่างไร จุดประสงค์หลักของ Layer นี้คือ กำหนดรูปแบบของการสื่อสาร อย่างเช่น ASCII Text,EBCDIC,Binary และ JPEG รวมถึงการเข้ารหัส (Encription)ก็รวมอยู่ใน Layer นี้ด้วย ตัวอย่างเช่น โปรแกรม FTP ต้องการรับส่งโอนย้ายไฟล์กับเครื่อง server ปลายทาง โปรโตคอล FTP จะอนุญาติให้ผู้ใช้ระบุรูปแบบของข้อมูลที่โอนย้ายกันได้ว่าเป็นแบบ ASCII text หรือแบบ binaryตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้ คือ JPEG,ASCII,Binary,EBCDICTIFF,GIF,MPEG,Encription เป็นต้นLayer5, Session Layerเป็น Layer ที่ควบคุมการสื่อสารจากต้นทางไปยังปลายทางแบบ End to End และคอยควบคุมช่องทางการสื่อสารในกรณีที่มีหลายๆ โปรเซสต้องการรับส่งข้อมูลพร้อมๆกันบนเครื่องเดียวกัน (ทำงานคล้ายๆเป็นหน้าต่างคอยสลับเปิดให้ข้อมูลเข้าออกตามหมายเลขช่อง(port)ที่กำหนด) และยังให้อินเตอร์เฟซสำหรับ Application Layer ด้านบนในการควบคุมขั้นตอนการทำงานของ protocol ในระดับ transport/network เช่น socket ของ unix หรือ windows socket ใน windows ซึ่งได้ให้ Application Programming Interface (API) แก่ผู้พัฒนาซอฟแวร์ในระดับบนสำหรับการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมการทำงานของ protocol TCP/IP ในระดับล่าง และทำหน้าที่ควบคุม "จังหวะ" ในการรับส่งข้อมูล ของทั้ง 2ด้านให้มีความสอดคล้องกัน (syncronization) และกำหนดวิธีที่ใช้รับส่งข้อมูล เช่นอาจจะเป็นในลักษณะสลับกันส่ง (Half Duplex) หรือรับส่งไปพร้อมกันทั้ง2ด้าน (Full Duplex) ข้อมูลที่รับส่งกันใน Layer5 นี้จะอยู่ในรูปของ dialog หรือประโยคข้อมูลที่สนทนาโต้ตอบกันระหว่างต้านรับและด้านที่ส่งข้อมูล ไม่ได้มองเป็นคำสั่งอย่างใน Layer6 เช่นเมื่อผู้รับได้รับข้อมูลส่วนแรกจากผู้ส่ง ก็จะตอบกลับไปให้ผู้ส่งรู้ว่าได้รับข้อมูลส่วนแรกเรียบร้อยแล้ว และพร้อมที่จะรับข้อมูลส่วนต่อไป คล้ายกับเป็นการสนทนาตอบโต้กันระหว่างผู้รับกับผู้ส่งนั่นเองตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้ คือ RPC,SQL,Netbios,Windows socket,NFS เป็นต้นLayer4,Transport Layer
เป็น Layer ที่มีหน้าที่หลักในการแบ่งข้อมูลใน Layer บนให้พอเหมาะกับการจัดส่งไปใน Layer ล่าง ซึ่งการแบ่งข้อมูลนี้เรียกว่า Segmentation ,ทำหน้าที่ประกอบรวมข้อมูลต่างๆที่ได้รับมาจาก Layer ล่าง และให้บริการตรวจสอบและแก้ไขปัญหาเมื่อเกิดข้อผิดพลาดขึ้นระหว่างการส่ง(error recovery) ทำหน้าที่ยืนยันว่าข้อมูลได้ถูกส่งไปถึงยังเครื่องปลายทางและได้รับข้อมูลถูกต้องเรียบร้อยแล้ว หน่วยของข้อมูลที่ถูกแบ่งแล้วนี้เรียกว่า Segment ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ TCP,UDP,SPX
Layer3,Network Layer
เป็น Layer ที่มีหน้าที่หลักในการส่ง packet จากเครื่องต้นทางให้ไปถีงปลายทางด้วยความพยายามที่ดีที่สุด (best effort delivery) layer นี้จะกำหนดให้มีการตั้ง logical address ขึ้นมาเพื่อใช้ระบุตัวตน ตัวอย่างของ protocol นี้เช่น IP และ logical address ที่ใช้คือหมายเลข ip นั่นเอง layer นี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ซึ่งที่ทำงานอยูบน Layer นี้คือ router นั่นเอง protocol ที่ทำงานใน layer นี้จะไม่ทราบว่าpacketจริงๆแล้วไปถึงเครื่องปลายทางหรือไม่ หน้าที่ยืนยันว่าข้อมูลได้ไปถึงปลายทางจริงๆแล้วคือหน้าที่ของ Transport Layer นั่นเอง หน่วยของ layer นี้คือ packet ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ IP,IPX,Appletalk
Layer2, Data Link Layer
รับผิดชอบในการส่งข้อมูลบน network แต่ละประเภทเช่น Ethernet,Token ring,FDDI, หรือบน WAN ต่างๆ ดูแลเรื่องการห่อหุ้มข้อมูลจาก layer บนเช่น packet ip ไว้ภายใน Frame และส่งจากต้นทางไปยังอุปกรณ์ตัวถัดไป layer นี้จะเข้าใจถึงกลไกและอัลกอริทึ่มรวมทั้ง format จอง frame ที่ต้องใช้ใน network ประเภทต่างๆเป็นอย่างดี ในnetworkแบบEthernet layer นี้จะมีการระบุหมายเลข address ของเครื่อง/อุปกรณ์ต้นทางกับเครื่อง/อุปกรณ์ปลาทางด้วย hardware address ที่เรียกว่า MAC Address MAC Address เป็น address ที่ฝังมากับอุปกรณ์นั้นเลยไม่สามารถเปลี่ยนเองได้ MAC Address เป็นตัวเลขขนาด 6 byte, 3 byte แรกจะได้รับการจัดสรรโดยองค์กรกลาง IEEE ให้กับผู้ผลิตแต่ละราย ส่วนตัวเลข 3 byte หลังทางผู้ผลิตจะเป็นผู้กำหนดเอง หน่วยของ layer นี้คือ Frame ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ Ethernet,Token Ring,IEEE 802.3/202.2,Frame Relay,FDDI,HDLC,ATM เป็นต้น
Layer1, Physical Layer
Layer้เป็นการกล่าวถึงข้อกำหนดมาตรฐานคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้ง2ระบบ สัญญาณทางไฟฟ้าและการเชื่อมต่อต่างๆของสายเคเบิล,Connectorต่างๆ เช่นสายที่ใช้รับส่งข้อมูลเป็นแบบไหน ข้อต่อหรือปลั๊กที่ใช้มีมาตรฐานอย่างไร ใช้ไฟกี่โวลต์ ความเร็วในการรับส่งเป็นเท่าไร สัญญาณที่ใช้รับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร Layer1 นี้จะมองเห็นข้อมูลเป็นการรับ-ส่งที่ละ bit เรียงต่อกันไปโดยไม่มีการพิจารณาเรื่องความหมายของข้อมูลเลย การรับส่งจะเป็นในรูป 0 หรือ 1 หากการรับส่งข้อมูลมีปัญหาเนื่องจากฮาร์ดแวร์ เช่นสายขาดก็จะเป็นหน้าที่ของ Layer1 นี้ที่จะตรวจสอบและแจ้งข้อผิดพลาดนั้นให้ชั้นอื่นๆที่อยู่เหนือขึ้นไปทราบหน่วยของ layer นี้คือ bits ตัวอย่างของ protocol ในชั้นนี้คือ CAT5,CAT6,RJ-45,EIA/TIA-232,V.35cable เป็นต้น
ตัวอย่างการส่งข้อมูล Email
LAN โปโตคอล
ความสัมพันธ์ของ Layer กับ protocol ต่างๆ
วิธีการถ่ายโอนข้อมูลเป็นการส่งสัญญาณออกจากเครื่องและรับสัญญาณเข้าไปในเครื่อง การถ่ายโอนข้อมูลสามารถจำแนกได้ 2 แบบ คือ การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน
การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิตจากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ อุปกรณ์ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากระดับไฟฟ้าสายดินที่จุดรับผิดไปจากจุดส่ง ทำให้เกิดการผิดพลาดในการรับสัญญาณทางฝ่ายรับ นอกจากแกนหลักแล้วอาจจะมีทางเดินของสัญญาณควบคุมอื่น ๆ อีก เช่น บิตพาริตี ที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการรับสัญญาณที่ปลายทางหรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ (hand-shake)
2. การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม
ในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการตัวกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือสายเพียงคู่เดียว ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไกลๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบการสื่อสารทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้ว ย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารทีละ 8 ช่อง เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลจากจุดส่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วคอยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังจุดรับ และที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูป
การสื่อสาร หมายถึง ขบวนการถ่ายทอดความรู้สึกคิดสู่กัน ในทางคอมพิวเตอร์ หมายถึง การส่งสัญญาณข่าวสารที่เป็นข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์สู่กัน (EDI Link) ขบวนการสื่อสารที่สมบูรณ์ ต้องประกอบด้วย ผู้ส่งข่าวสาร (Sender/Transmitter), ผู้รับข่าวสาร (Receiver) และ ตัวกลางผู้นำข่าวสารไปสู่ปลายทาง (Transmission Media) การสื่อสารดังกล่าวอาจอยู่ในรูปของการสื่อสาร แบบจุดต่อจุด (จากผู้ส่งไปสู่ผู้รับโดยตรง) หรือ แบบกระจาย (จากผู้ส่งไปสู่กลุ่มผู้รับ)1. สื่อสารทางเดียว (simplex) ข้อมูลส่งได้ทางเดียวเท่านั้น บางครั้งก็เรียกว่าการส่งทิศทางเดียว (unidirectional data bus)
การสื่อสารทางเดียว (One-way Communication) หมายถึง การสื่อสารที่ผู้รับไม่สามารถโต้ตอบกับผู้ส่งในสื่อกลางเดียวกันได้ ผู้ส่งเป็นฝ่ายส่งข่าวสารเพียงอย่างเดียว ส่วนใหญ่มักอยู่ในรูปของสื่อสารสาธารณะ เช่น วิทยุกระจายเสียง โทรทัศน์ หรือบอร์ด ประกาศ เป็นต้น การสื่อสารรูปแบบนี้เรียกว่า Simplex 2. สื่อสารสองทาง (Duplex)การสื่อสารสองทาง (Two-way Communication) หมายถึง การสื่อสารที่ผู้ส่งและผู้รับข่าวสาร สามารถโต้ตอบกันได้ในสื่อกลางเดียวกัน การสื่อสารรูปแบบนี้ เรียกกว่า Duplex การสื่อสารแบบสองทางนี้ จำแนกตามลักษณะกรรับ/ส่ง เป็น 2 ลักษณะ คือ 2.1. สื่อสารสองทางครึ่งอัตรา (half duplex) ข้อมูลสามารถส่งได้ทั้งสองสถานี แต่จะต้องผลัดกันส่งและผลัดกันรับ จะส่งและรับพร้อมกันไม่ได้ การรับ/ส่งต่างเวลากัน (Half Duplex หรือ Semi Duplex) หมายถึง การรับและส่งข้อมูลข่าวสารคนละเวลากัน กล่าวคือในขณะที่ฝ่ายหนึ่งกำลังส่งข้อมูล อีกฝ่ายหนึ่งต้องเป็นผู้รับข้อมูล และเมื่อส่งเรียบร้อย ฝ่ายส่งจะกลับเป็นฝ่ายรับสลับกันไปมา เช่นการรับ/ส่งโทรสาร หรือวิทยุสื่อสาร เป็นต้น2.2. สื่อสารสองทางเต็มอัตรา (full duplex) ทั้งสองสถานีสามารถรับและส่งได้ในเวลาเดียวกัน การรับ/ส่งในเวลาเดียวกัน (Full Duplex) หมายถึง การรับและส่งข้อมูลข่าวสารในเวลาเดียวกัน กล่าวคือในขณะที่ฝ่ายหนึ่งกำลังส่งข้อมูล อีกฝ่ายหนึ่งสามารถส่งข้อมูลได้เช่นกัน เช่น การรับส่งโทรศัพท์ หรือการพูดคุยกันโดยตรง เป็นต้น
สัญญาณข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสารสัญญาณข้อมูลที่ใช้ในการสื่อสาร แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
1.1.1 สัญญาณอนาลอก (Analog Signal)
1.1.2 สัญญาณดิจิตัล (Digital Signal)
สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป กล่าวคือต้องแปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์สามารถสัมผัสได้ เช่น แรงดันของน้ำ ค่าของอุณหภูมิ หรือความเร็วของรถยนต์ เป็นต้น
สัญญาณดิจิตัล (Digital Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) มีขนาดของสัญญาณคงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันที ทันใด กล่าวคือ ไม่แปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้ เช่น สัญญาณไฟฟ้า เป็นต้น
Gigabit Ethernet (IEEE802.3z)เป็นมาตรฐานใหม่ของเทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่น (LAN-Local Area-Network) ที่พัฒนามาจาก เครือข่ายแบบ Ethernet แบบเก่าที่มีความเร็ว 10 Mbps ให้สามารถรับส่งข้อมูลได้ที่ระดับความเร็ว 1 Gbps ทั้งนี้เทคโนโลยีนี้ ยังคงใช้กลไก CSMS/CD ในการร่วมใช้สื่อเหมือนEthernet แบบเก่า หากแต่มีการพัฒนาและดัดแปลงให้สามารถรองรับความเร็วในระดับ 1 Gbps ได้ Gigabit Ethernet เป็นส่วนเพิ่มขยายจาก 10 Mbps และ 100 Mbps Ethernet (มาตราฐาน IEEE 802.3 และ IEEE802.3u ตามลำดับ) โดยที่มันยังคงความเข้ากันได้กับมาตราฐานแบบเก่าอย่าง100% Gigabit Ethernet ยังสนับสนุนการทำงานใน mode full-duplex โดยจะเป็นการทำงานในการเชื่อมต่อระหว่าง Switch กับ Switch และระหว่าง Switch กับ End Station ส่วนการเชื่อมต่อผ่าน Repeater, Hub ซึ่งจะเป็นลักษณะของShared-media (ซึ่งใช้กลไก CSMA/CD) Gigabit Ethernet จะทำงานใน mode Half-duplex ซึ่งสามารถจะใช้สายสัญญาณได้ทั้งสายทองแดงและเส้นใยแก้วนำแสง
การเปลี่ยนไปใช้ Gigabit Ethernet ทางคณะทำงานของ IEEE802.3z ได้เสนอการนำอุปกรณ์ Gigabit Ethernet ไปใช้ทดแทนนอุปกรณ์ต่างๆที่มีอยู่แล้วเพื่อเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลโดยแบ่งได้เป็น 5 ขั้นตอนดังนี้
1. เพิ่มความเร็วของ Switch-to-Server Linkวิธีการเพิ่มความเร็วที่ง่ายที่สุดก็คือการเพิ่มความเร็วในการรับส่งข้อมูลระหว่างตัว Gigabit switch กับ Serverประสิทธิภาพสูงซึ่งติดตั้ง Gigabit interface card รูปที่ 1 และ 2 แสดงการเปลี่ยนแปลงจากอุปกรณ์เครือข่ายแบบ Ethernet/Fast Ethernet ไปเป็น Gigabit Ethernet รูปที่ 1 แสดงเครือข่ายก่อนเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernetรูปที่ 2 แสดงเครือข่ายหลังเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernet 
2. การแทนที่เครือข่ายแกนหลักที่ใช้ Fast Ethernet อยู่ก่อนในเครือข่ายขนาดเล็กจนถึงขนาดกลางที่ใช้ Fast Ethernet Switch เป็นอุปกรณ์เครือข่ายแกนหลัก(Backbone Switch) ก็อาจจะรองรับความต้องการในรับส่งข้อมูลที่มีปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วไม่ได้ การนำ Gigabit Ethernet Switch มาทำหน้าที่เป็นBackbone Switch แทนก็จะทำให้สามารถเพิ่ม Bandwidth ได้อย่างเพียงพอต่อความต้องการในปัจจุบันและอนาคต รูปที่ 3 และ 4 แสดงการเปลี่ยนแปลงจากอุปกรณ์เครือข่ายแบบ Ethernet/Fast Ethernet ไปเป็น Gigabit Ethernet รูปที่ 3 แสดงเครือข่ายก่อนเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernetรูปที่ 4 แสดงเครือข่ายหลังเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernet
3. เพิ่มความเร็วของ Switch-to-Switch Link ในเครือข่ายที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและมี Ethernet/Fast Ethernet switch/repeater อยู่จะทำให้มีปริมาณข้อมูลที่ต้องส่งผ่านระหว่างSwitch/Repeater ที่มีServer ต่ออยู่ด้วยนั้นสูงมากจนต้องการการเพิ่มขยาย การนำ Gigabit Ethernet เข้ามาแทนที่ Ethernet/Fast Ethernet Switch/Repeater เหล่านี้ก็จะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของระบบได้ รูปที่ 5 และ 6 แสดงการเปลี่ยนแปลงจากอุปกรณ์เครือข่ายแบบ Ethernet/Fast Ethernet ไปเป็น Gigabit Ethernet รูปที่ 5 แสดงเครือข่ายก่อนเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernetรูปที่ 6 แสดงเครือข่ายหลังเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernet 4. การแทนที่เครือข่ายแกนหลักที่ใช้ Shared FDDI อยู่ก่อนเครือข่ายที่ใช้เทคโนโลยี FDDI สามารถจะทำการเปลี่ยนมาใช้ Gigabit Ethernet ได้โดยการนำเอา Gigabit Ethernet Switch/Repeater ไปแทนที่ FDDI Concentrator หรืออาจจะเพียงนำ Gigabit Ethernet Interface Card ไปเปลี่ยนกับ FDDI Interface Card ในRouter ที่มีใช้งานอยู่แล้ว ทั้งนี้การเปลี่ยนแปลงนี้ไม่ต้องมีการลงทุนเกี่ยวกับเรื่องสายสัญญาณเลย เนื่องจาก FDDI ส่วนมากก็จะใช้ เส้นใยแก้วนำแสงเป็นพื้นฐานอยู่แล้ว รูปที่ 7 และ 8 แสดงการเปลี่ยนแปลงจากอุปกรณ์เครือข่ายแบบ Ethernet/Fast Ethernet ไปเป็น Gigabit Ethernet รูปที่ 7 แสดงเครือข่ายก่อนเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit รูปที่ 8 แสดงเครือข่ายก่อนเปลี่ยนมาใช้อุปกรณ์ Gigabit Ethernet
5. การใช้ Network Interface Card ที่เครื่อง High-end Desktop ในการปรับปรุงเพื่อเพิ่มความเร็วของระบบขั้นสุดท้ายก็คือการเพิ่มความเร็วระหว่าง อุปกรณ์ Gigabit Ethernet Switch/Repeater กับเครื่อง Desktop ระดับ Hi-end ที่ติด
ตั้ง Gigabit Ethernet Interface Card ทั้งนี้เพื่อรองรับปริมาณข้อมูลที่สูงมากๆ เช่น แอพพลิเคชั่นประเภทวิดีโอทั้งหลาย (VDO-Editing, VOD) หรืองานประเภท Data Ware House
ปกติระบบ LAN จะประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งการ์ด LAN อุปกรณ์กระจายสัญญาณที่เรียกว่า Hub และสายที่ต่อระหว่างเครื่องกับ Hub ซึ่งแต่ส่วนมีรายละเอียดดังนี้
การ์ดแลน LAN (Network Interface Card:NIC)
เครื่องพีซีจะเชื่อต่อกันเป็นระบบ LAN ขึ้นมานั้น แต่ละเครื่องต้องติดตั้งการ์ด LAN เครื่องรุ่นใหม่ๆอาจจะมีการ์ด LAN ฝังตัวอยู่ในบอร์ดให้แล้ว (Lan Onboard) หรือในโน๊ตบุ๊คใหม่ๆก็มักจะมีพอร์ต LAN มาให้แล้ว โดยส่วนใหญ่จะมีความเร็ว 1000หรือ100 เมกกะบิต (ถ้าเป็นรุ่นเก่าจะมีความเร็วเพียง 10 เมกกะบิตต่อวินาทีเท่านั้น) เรียกว่าเป็น Fast Ethernet และบางแบบก็อาจใช้ได้ทั้ง 2 ความเร็วโดยสามารถปรับแบบอัตโนมัติแล้วแต่จะไปเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ Hub หรือ Switch แบบใดการ์ด LAN รุ่นใหม่จะมีคุณสมบัติ Plug&Play หรือ PnP มักเสียบเข้ากับสล๊อตแบบ PCI (การ์ดรุ่นเก่าจะใช้กับสล๊อตแบบ ISA ซึ่งไม่ค่อยพบแล้ว จึงไม่ขอกล่าวถึง) โดยมีช่องด้านหลังเครื่องให้เสียบสายได้
อุปกรณ์กระจายสัญญาณ Hub และ Switch
โครงสร้างของระบบ LAN ทั่วไปจะประกอบด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Hub เป็นศูนย์กลางในการเชื่อมต่อ โดยใช้สายชนิดที่เรียกว่า UTP เป็นตัวเชื่อมต่อ ซึ่งในการทำงานจริงข้อมูลที่ส่งออกมาจากการ์ด LAN ของแต่ละเครื่องจะถูกกระจายต่อไปยังทุกเครื่องที่ต่อกับ HUB นั้น เหมือนกับการกระจายเสียงหรือ broadcast ไปให้ทุกคนรับรู้แต่เฉพาะเครื่องที่ถูกเจาะจงให้เป็นผู้รับเท่านั้นจึงจะรับข้อมูลไปอ่าน แต่สายทุกเส้นจะต้องมีข้อมูลนี้วิ่งไปด้วย คือส่งได้ทีละเครื่องเท่านั้น นอกจาก Hub แล้วยังมีอุปกรณ์อื่นๆเช่น Switch ซึ่งใช้เชื่อมต่อใน Lan ได้เช่นเดียวกัน แต่มีประสิทธิภาพดีกว่า เพราะ Switch จะดูว่าเครื่องใดเป็นผู้รับแล้วส่งต่อเฉพาะสายเส้นที่ไปยังเครื่องนั้น สายของเครื่องอื่นๆจึงว่างพอที่จะรับส่งข้อมูลอื่น ได้พร้อมกันหลายๆชุด
สาย UTP (Unshield Twisted Pair)
สายที่ใช้กับ LAN เรียกว่าสาย UTP (Unshield Twisted Pair) ซึ่งใช้หัวต่อแบบ RJ-45 ซึ่งมีทั้งหมด 8 ขา สายแบบนี้ที่เข้าหัวไว้แล้วจะหาซื้อได้ตามร้านขายอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั่วไป หรือจะซื้อแบบเป็นม้วนมาตัดเข้าหัวเองก็ได้ แต่ต้องมีเครื่องมือหรือคีมเข้าหัว RJ-45 โดยเฉพาะ มีข้อจำกัดคือ จะต้องยาวไม่เกิน 100 เมตร จากเครื่องไปยัง Switch และแบ่งได้เป็น 2 ประเภทตามลักษณะการใช้งาน คือ• สายตรง (Straight-through Cable) คือสายปกติที่ใช้เชื่อมระหว่างการ์ด LAN และ Hub / Switch • สายไขว้ (Crossover Cable) ใช้ต่อการ์ด LAN บนคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องหรือพอร์ตของ Hub หรือ Switch 2 ตัวโดยตรง เพื่อเพิ่มขยายพอร์ต ซึ่งวิธีการเข้าหัวจะต่างจากปกติ
อินเทอร์เน็ตตัวอย่างการใช้งานบนอินเทอร์เน็ตที่จะกล่าวต่อไปนี้เป็นเพียงตัวอย่างที่แพร่หลายและใช้กันมากเท่านั้น แต่ยังมีการใช้งานอื่น ๆ อีกมากที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาตลอดเวลา
1. การรับส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นระบบการสื่อสารทางจดหมายผ่านคอมพิวเตอร์ ถ้าเราต้องการส่งข้อความถึงใครก็สามารถเขียนเป็นเอกสาร แล้วจ่าหน้าซองที่อยู่ของผู้รับที่เรียกว่า แอดเดรส ระบบจะนำส่งให้ทันทีอย่างรวดเร็ว ลักษณะของแอดเดรสจะเป็นชื่อรหัสผู้ใช้ และชื่อเครื่องประกอบกัน เช่น sombat@nontri.ku.ac.th การติดต่อบนอินเทอร์เน็ตนี้ จะหาตำแหน่งให้เองโดยอัตโนมัติ และนำส่งไปปลายทางได้อย่างถูกต้อง การรับส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ (email) กำลังเป็นที่นิยมอย่างแพร่หลาย
2. การโอนย้ายแฟ้มข้อมูลระหว่างกัน เป็นระบบที่ทำให้ผู้ใช้สามารถรับส่งแฟ้มข้อมูลระหว่างกันหรือมีสถานีให้บริการ เก็บแฟ้มข้อมูลที่อยู่ในที่ต่าง ๆ และให้บริการ ผู้ใช้สามารถเข้าไปคัดเลือกนำแฟ้มข้อมูลมาใช้ประโยชน์ได้
3. การใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ในที่ห่างไกลการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่าย ทำให้เราสามารถ เรียกหาเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นสถานีบริการใน ที่ห่างไกลได้ ผู้ใช้สามารถนำข้อมูลไปประมวลผลยังเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ในเครือข่าย โดยไม่ต้องเดินทางไปเอง
4. การเรียกค้นข้อมูลข่าวสาร ปัจจุบันมีฐานข้อมูลที่เก็บไว้ให้ใช้งานจำนวนมาก ฐานข้อมูลบางแห่งเก็บข้อมูลในรูปสิ่งพิมพ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผู้ใช้สามารถ เรียกอ่าน หรือนำมาพิมพ์ ลักษณะการเรียกค้นนี้จึงมีลักษณะเหมือนเป็นห้องสมุดขนาดใหญ่อยู่ภายในเครือข่าย ที่สามารถค้นหาข้อมูลใด ๆ ก็ได้ ฐานข้อมูล ในลักษณะนี้เรียกว่า เครือข่ายใยแมงมุมครอบคลุมทั่วโลก(World Wide Web : WWW) เป็นฐานข้อมูลที่เชื่อมโยงกันทั่วโลก
5. การอ่านจากกลุ่มข่าว ภายในอินเทอร์เน็ตมีกลุ่มข่าวเป็นกลุ่ม ๆ แยกตามความสนใจ แต่ละกลุ่มข่าว อนุญาตให้ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตส่งข้อความ ลงไปได้ และหากมีผู้ต้องการเขียนโต้ตอบก็สามารถเขียนตอบได้ กลุ่มข่าวนี้จึงแพร่หลายกระจายข่าวได้รวดเร็ว
6. การสนทนาบนเครือข่าย เครือข่ายอินเทอร์เน็ตเป็นตัวกลาง ในการติดต่อสนทนากันได้ ในยุคแรกใช้วิธีการสนทนาเป็นตัวหนังสือ ต่อมา พัฒนาให้ใช้เสียงได้ ปัจจุบันถ้าระบบสื่อสารมีความเร็วพอก็สามารถสนทนาโดยที่เห็นหน้ากันและกันบนจอภาพได้
7. การบริการสถานีวิทยุและโทรทัศน์บนเครือข่าย ปัจจุบันมีผู้ตั้งสถานีวิทยุบนเครือข่ายอินเทอร์เน็ตหลายร้อยสถานี ผู้ใช้สามารถเลือกสถานที่ต้องการและได้ยินเสียงเหมือน การเปิดฟังวิทยุ ขณะเดียวกันก็มีการส่งกระจายภาพวีดิโอบนเครือข่ายด้วย
อินทราเน็ตเมื่ออินเทอร์เน็ตได้รับการพัฒนามาจนเป็นที่ยอมรับและแพร่หลาย จึงมีผู้ต้องการสร้างเครือข่ายใช้งานเฉพาะในองค์กร โดยนำวิธีการในอินเทอร์เน็ตมาประยุกต์ใช้กับเครือข่ายของตนเอง เครือข่ายที่ใช้งานเฉพาะในองค์การนี้จึงเรียกว่า เครือข่ายอินทราเน็ต การประยุกต์ใช้บนเครือข่ายอินเตอร์เน็ตใช้หลักการที่มีสถานีให้บริการ และสถานีผู้ใช้บริการ สถานีผู้ใช้บริการมีโปรแกรมเชื่อมต่อที่ทำให้ใช้งานระบบฐานข้อมูลได้ง่าย อินทราเน็ตจึงใช้วิธีการเดียวกันนี้ เพราะทำให้ผู้ใช้ไม่ต้องเสียเวลาในการเรียนรู้การพัฒนาขึ้น และพร้อมที่จะเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ต
