Network topologies
มาทราบถึงโครงสร้างของเครือข่ายทางคอมพิวเตอร์ก่อนนะครับ 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
เรื่องนี้ต้องพยายามอธิบายความแตกต่างของ Topology แต่ละแบบนะครับ และสรุปออกมาให้ได้ว่า แบบไหนดีที่สุด คุ้มค่าที่สุด และถ้าสมมุติเราต้องออกแบบเน็ตเวิร์ก จะออกแบบแบบไหนถึงจะเหมาะสมที่สุด
โครงสร้างของเครือข่าย
โครงสร้างของเครือข่ายหรือภาษาทางเทคนิคเรียกว่า “Topology” คือลักษณะการเชื่อต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่าย ซึ่งหากจะแบ่งประเภทของโครงสร้างเครือข่ายกันจริง ๆ ตามหลักวิชาการที่ใช้กันมาตั้งแต่สมัยก่อน ๆ นั้น ก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 แบบคือ
* 1. โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
2. โครงสร้างแบบบัส (Bus Network)
3. โครงสร้างแบบริง (Ring Network)
4. โครงสร้างแบบเมซ (Mesh Network)
โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network)
เป็นเครือข่ายที่มีการเชื่อมโยงสื่อสารในลักษณะ ของดวงดาว โดยมีศูนย์กลางของดาวเป็นจุดผ่านการติดต่อระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในระบบเครือข่าย ศูนย์กลางจึงมีหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมเส้นทางการสื่อสารทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นภายใน หรือ ภายนอกระบบเครือข่าย ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์จะคล้าย ๆ กับดาวกระจาย ดังรูปที่ได้แสดงไว้ คือมีอุปกรณ์ประเภท Hub หรือ Switch เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อแบบนี้มีประโยชน์คือ เวลาที่มีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลต่อการทำงานของระบบโดยรวมแต่อย่างใด นอกจากนี้หากต้องการเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่ายก็สามารถทำได้ทันทีโดยไม่ต้องหยุดการทำงานของเครือข่ายก่อน การต่อแบบสตาร์นี้เป็นแบบที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากราคาอุปกรณ์ที่มาใช้เป็นศูนย์กลางอย่าง Hub หรือ Switch ลดลงมากในขณะที่ประสิทธิภาพหรือความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนปัจจุบันได้ความเร็วถึงระดับของกิกาบิต (1,000 Mbps) แล้ว
เป็นหลักการส่งและรับข้อมูลเหมือนกับระบบโทรศัพท์ การควบคุมจะทำโดยสถานีศูนย์กลาง ทำหน้าที่เป็นตัวสวิตชิ่ง ข้อมูลทั้งหมดในระบบเครือข่ายจะต้องผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง (Center Comtuper)
เป็นการเชื่อมโยงการติดต่อสื่อสารที่มีลักษณะคล้ายกับรูปดาว (STAR) หลายแฉก โดยมีศูนย์กลางของดาว หรือฮับเป็นจุดผ่านการติดต่อกันระหว่างทุกโหนดในเครือข่าย ศูนย์กลางจึงมีหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมเส้นทางการสื่อสาร ทั้งหมดภายใน นอกจากนี้ศูนย์กลางยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางข้อมูลอีกด้วย การสื่อสารภายในเครือข่ายแบบ STAR จะเป็นแบบ 2 ทิศทางโดยจะอนุญาตให้มีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายได้ จึงไม่มีโอกาสที่หลาย ๆ โหนดจะส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายในเวลาเดียวกัน เพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณข้อมูล เครือข่ายแบบ STAR เป็นโทโปโลยีอีกแบบหนึ่งที่เป็นที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน
รูปของโครงสร้างแบบสตาร์ (Star network)
ข้อดีและข้อเสียของโครงสร้างแบบสตาร์ (Star network)
ข้อดีของเครือข่ายแบบดาว คือ การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำได้โดยง่าย หากคอมพิวเตอร์เครื่องใด เกิดความเสียหาย ก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย ศูนย์กลางสามารถตัดการติดต่อได้ โดยไม่มีผลกระทบกับเครือข่าย
ส่วนข้อเสีย คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางมีราคาแพง และถ้าศูนย์กลาง เกิดความเสียหาย จะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้เลย เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น เครื่องศูนย์กลาง หรือตัว HUB เอง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งสายเคเบิลในเครื่องอื่น ๆ ทุกเครื่อง การขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยาก เพราะการขยายแต่ละครั้ง จะต้องเกี่ยวเนื่องกับเครื่องอื่นๆ ทั้งระบบ
การเชื่อมต่อแบบดาว (STAR TOPOLOGY) เป็นการเชื่อมต่อสถานีหรือจุดต่าง ๆ ออกจากคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง หรือคอมพิวเตอร์แม่ข่ายที่เรียกว่า File Server แต่ละสถานีจะมีสายสัญญาณเชื่อมต่อกับศูนย์กลาง ไม่มีการใช้สายสัญญาณร่วมกัน เมื่อสถานีใดเกิดความเสียหาย จะไม่มีผลกระทบกับสถานีอื่น ๆ ปัจจุบันนิยมใช้อุปกรณ์ Hub เป็นตัวเชื่อมต่อ จากคอมพิวเตอร์แม่ข่าย หรือคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง
ข้้อดี ของ การเชื่อมต่อแบบนี้คือ ง่ายต่อการให้บริการ เพราะมีศูนย์กลาง อยู่ที่คอมพิวเตอร์แม่ข่าย อยู่เครื่องเดียว และเมื่อเกิดความเสียหาย ที่คอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่ง คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นก็จะไม่มีผลกระทบอันใด เพราะใช้สายคนละเส้น
ข้อเสีย คือ ต้องใช้สายสัญญาณจำนวนมาก เพราะแต่ละสถานี มีสายสัญญาณ ของตนเองเชื่อมต่อกับศูนย์กลาง จึงเหมาะกับเครือข่ายระยะใกล้ มากกว่าการเชื่อมต่อเครือข่ายระยะไกล การขยายระบบยุ่งยาก เพราะต้องเชื่อมสายจากศูนย์กลางออกมา ถ้าศูนย์กลางเสียหายระบบจะใช้การไม่ได้
คือมีอุปกรณ์ประเภท Hub หรือ Switch เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อแบบนี้มีประโยชน์คือ เวลาที่มีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลต่อการทำงานของระบบโดยรวมแต่อย่างใด นอกจากนี้หากต้องการเพิ่มเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่ายก็สามารถทำได้ทันทีโดย
ไม่ต้องหยุดการทำงานของเครือข่ายก่อน การต่อแบบสตาร์นี้เป็นแบบที่นิยมมากในปัจจุบัน เนื่องจากราคาอุปกรณ์ที่มาใช้เป็นศูนย์กลางอย่าง Hub หรือ Switch ลดลงมากในขณะที่ประสิทธิภาพหรือความเร็วเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนปัจจุบันได้ความเร็วถึง
ระดับของกิกาบิต (1,000 Mbps) แล้ว
เครือข่ายแบบดาว (Star Network) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เข้ากับอุปกรณ์ที่เป็น
จุดศูนย์กลางของเครือข่าย โดยการนำสถานีต่าง ๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วย สลับสายกลางการติดต่อสื่อสารระหว่างสถานี
จะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลาง จึงเป็นศูนย์กลาง
ของการติดต่อ วงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานี ต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน
