บทที่6 เรื่องระบบเครือข่ายและโทโปโลยี

รูปแบบของการเชื่อมโยงเครื่อข่าย หรือโทโปโลยี( Lan Topology)

 โทโปโลยีคือลักษณะทางกายภาพ ( ภายนอก )    ของระบบเครือข่าย ซึ่งหมายถึง     ลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์ อิเล็กทรอนิกส์และเครื่องคอมพิวเตอร์  ภายในเครือข่ายด้วยกันนั่นเอง โทโปโลยีของเครือข่าย Lan แต่ละแบบมีความเหมาะสมในการใช้งาน แตกต่างกันออกไป   การนำไปใช้จึงมีความจำเป็นที่เราจะต้องทำการศึกษาลักษณะและคุณสมบัติข้อดีและข้อเสียของโทโปโลยีแต่ละแบบเพื่อนำไปใช้ในการออกแบบพิจารณาเครือข่าย   ให้เหมาะสมกับการใช้งาน รูปแบบของโทโปโลยี ของเครือข่ายหลัก ๆ มีดังต่อไปนี้

โทโปโลยีแบบบัส : Bus Topology



    เป็นรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกเชื่อมต่อกันโดยผ่ายสายสัญญาณแกนหลักที่เรียกว่า BUS หรือ แบ็คโบน ( Backbone) คือ สายรับส่งสัญญาณข้อมูลหลัก ใช ้เป็นทาง เดินข้อมูล ของทุกเครื่องภายในระบบเครือข่าย  ละจะมีสายแยกย่อยออกไปในแต่ละจุดเพื่อเชื่อมต่อเข้า  กับ  คอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ  ซึ่งเรียกว่าโหนด ( Node )ข้อมูลจากโหนดผู้ส่งจะ ถูกส่งเข้าสู่ ู่สายบัสในรูปของแพ็กเกจซึ่งแต่ละแพ็กเกจจะประกอบไปด้วยข้อมู ของผู้ส่ง , ผู้รับ  และ   ข้อมูลที่จะส่ง การสื่อสารภายในสายบัสจะเป็นแบบ 2ทิศทางแยกไปยังปลายทั้ง 2ด้านของบัส โดย ตรงปลาย ทั้ง  2 ด้านของบัสจะมีเทอร์มิเเตอร์ ( Terminator )  ทำหน้าที่ลบล้าง สัญญาณที่ส่งมาถึงเพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณข้อมูลนั้นสะท้อนกลับเข้ามายังบัสอีกเพื่อเป็น  การป้องกันการ ชนกันของข้อมูลอื่น ๆ ที่เดินทางอยู่บนบัสในขณะนั้น สัญญาณข้อมูลจากโหนดส่งเมื่อเข้าสู่บัสข้อมูลจะไหลผ่านไปยังปลายทั้ง2 ด้านของบัส แต่ละโหนดที่เชื่อมต่อเข้ากับบัส จะคอยตรวจดูว่า ตำแหน่งปลายทางที่มากับแพ็กเกจข้อมูลนั้นตรงกับตำแหน่งของตนหรือไม่ ถ้าตรง ก็จะรับข้อมูลนั้น เข้ามาสู่โหนดตนแต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยให้สัญญาณข้อมูลนั้นผ่านไปจะเห็น ว่าทุก ๆ โหนดภาย ในเครือข่ายแบบ  BUS นั้นสามารถรับสัญญาณข้อมูลได้แต่จะมีเพียงโหนด  ปลายทางเพียง โหนด เดียวเท่านั้นที่จะรับข้อมูลนั้นไปได้

ข้อดี :     

         

  1. ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิลมากนัก

 2. สามารถขยายระบบได้ง่าย


 3. เสียค่าใช้จ่ายน้อย


ข้อเสีย :

1. อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียวดังนั้นหากมีการขาด ที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย 

2. การตรวจหาโหนดเสียทำได้ยาก เนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว เท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเน็ตเวิร์กซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้

ทโปโลยีแบบวงแหวน : Ring Topology

เป็นรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในระบบเครือข่ายทั้งเครื่องที่เป็นผู้ให้้้บริการ(Server)และเครื่องที่เป็นผู้ขอใช้บริการ   ( Client) ทุกเครื่องถูกเชื่อมต่อกันเป็นวงกลมข้อมูลข่าวสารที่ส่งระหว่างกัน จะไหลวนอยู่ในเครือข่ายไปในทิศทางเดียวกันโดยไม่มีจุดปลายหรือเทอร์มิเนเตอร์เช่นเดียวกับเครือข่ายแบบ BUSในแต่ละโหนดหรือแต่ละเครื่อง จะมีรีพีตเตอร์ ( Repeater ) ประจำแต่ละเครื่อง 1 ตัว ซึ่งจะ ทำหน้าที่เพิ่มเติมข้อมูลที่จำเป็นต่อการติดต่อสื่อสารเข้าในส่วนหัวของแพ็กเกจที่ส่งและตรวจสอบข้อมูลจากส่วนหัวของ Packet ที่ส่งมาถึงว่าเป็นข้อมูลของตนหรือไม่ แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยัง Repeater ของเครื่องถัดไป

 

 1. ผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้หลาย ๆ เครื่องพร้อม ๆ กัน โดยกำหนดตำแหน่งปลายทางเหล่านั้นลงในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล Repeater ของแต่ละเครื่องจะทำการตรวจสอบเองว่าข้อมูลที่ส่งมาให้นั้นเป็นตนเองหรือไม่
2. การส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายแบบ   RING     จะเป็นไปในทิศทางเดียวจากเครื่องสู่เครื่องจึงไม่มีการชน กันของสัญญาณข้อมูลที่ส่งออกไป
3. คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเน็ตเวิร์กมีโอกาส ที่จะส่งข้อมูลได้อย่างทัดเทียมกัน

 

 ข้อเสีย 

 1. ถ้ามีเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังเครื่องต่อ ๆ ไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้งเครือข่าย หยุดชะงักได้
2. ขณะที่ข้อมูลถูกส่งผ่านแต่ละเครื่องเวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการที่ทุกๆ Repeater จะต้องทำการตรวจสอบตำแหน่งปลายทางของข้อมูลนั้น ๆ ทุก ข้อมูลที่ส่งผ่านมาถึง
 

โทโปโลยีแบบดาว : Star Topology

 เป็นรูปแบบที่ เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันในเครือข่าย   จะต้องเชื่อมต่อ

กับอุปกรณ์ ตัวกลางตัวหนึ่งที่เรียกว่า ฮับ ( HUB ) หรือเครื่อง ๆ หนึ่ง ซึ่งทำหน้าที่เป็น่ศูนย์ กลางของการเชื่อมต่อสายสัญญาณที่มาจาก เครื่องต่าง ๆ ในเครือข่าย ละควบคุมเส้นทางการ สื่อสารทั้งหมดเมื่อมีเครื่องที่ต้องการส่งข้อมูลไปยังเครื่องอื่น ๆที่ต้องการ  ในเครือข่ายเครื่องนั้นก็จะต้องส่งข้อมูลมายังHUB  หรือเครื่องศูนย์กลางก่อน  HUB  ก็จะทำหน้าที่กระจายข้อมูลนั้นไปในเครือข่ายต่อไป

ข้อดี 

 การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำได้ง่าย หากมีเครื่องใดเกิดความเสียหาย ก็สามารถตรวจสอบได้ง่ายและศูนย์กลางสามารถตัดเครื่องที่เสียหายนั้นออกจากการสื่อสาร ในเครือข่ายได้เลยโดยไม่มีผลกระทบกับระบบเครือข่าย

ข้อเสีย

 เสียค่าใช้จ่ายมาก ทั้งในด้านของเครื่องที่จะใช้เป็น เครื่องศูนย์กลาง หรือตัว HUB เอง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง สายเคเบิลในเครื่องอื่น  ๆ ทุกเครื่องการขยายระบบให้ใหญ่ขึ้นทำได้ยากเพราะการขยาย แต่ละครั้งจะต้องเกี่ยวเนื่องกับเครื่องอื่นๆ ทั้งระบบ

โทโปโลยีแบบ Hybrid : Hybrid Topology

    เป็นรูปแบบใหม่ ที่เกิดจากการผสมผสานกันของโทโปโลยีแบบ STAR , BUS ,    RING เข้าด้วยกัน เพื่อเป็นการลดข้อเสียของรูปแบบที่กล่าวมา และเพิ่มข้อดี ขึ้นมา มักจะนำมาใช้กับระบบ WAN ( Wide Area Network) มากซึ่งการเชื่อมต่อกันของแต่ละรูปแบบนั้น ต้องใช้ตัวเชื่อมสัญญาณเข้ามาเป็นตัวเชื่อม ตัวนั้นก็คือRouterเป็นตัวเชื่อมการติดต่อกัน

โทโปโลยีแบบ Mesh : Mesh Topology  

   เป็นรูปแบบที่ถือว่า สามารถป้องกันการผิดพลาดที่อาจจะเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด เป็นรูปแบบที่ใช้วิธีการเดินสายของแต่เครื่อง ไปเชื่อมการติดต่อกับทุกเครื่องในระบบเครือข่าย     คือเครื่องทุกเครื่องในระบบ เครือข่ายนี้ ต้องมีสายไปเชื่อมกับทุก ๆ เครื่อง ระบบนี้ยากต่อการเดินสายและมีราคาแพง จึงมีค่อยมีผู้นิยมมากนัก

 

ข้อดี