หน่วยที่ 1 การสื่อสารข้อมูลแลเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ช่องทางการสื่อสารแบบมีสาย (Physical Wire)

ช่องทางการสื่อสารแบบมีสาย (Physical Wire) เป็นช่องทางที่ใช้ “สายสัญญาณ (Transmission Medium)” เป็นตัวกลางในการรับ-ส่งข้อมูล ปัจจุบันสายสัญญาณหรือเคเบิลที่นิยมใช้ มีดังนี้

1. สายคู่บิดเกลียว (Twisted-Pair) เป็นสายโทรศัพท์ที่ใช้ในระบบโทรศัพท์ทั่วไป สามารถส่งสัญญาณเสียงหรือสัญญาณดิจิตอลก็ได้ขึ้นอยู่กับชนิดของสาย มีลักษณะเป็นสายทองแดง 2 เส้น แต่ละเส้นมีฉนวนหุ้ม แล้วนำมาพันกันเป็นเกลียวและเก็บอยู่ภายในเปลือกหุ้มเดียวกัน การบิดเกลียวสายในลักษณะนี้ จะช่วยลดสัญญาณรบกวนได้ ยิ่งมีการบิดเกลียวสายภายในมากเท่าใดจะยิ่งเพิ่มความต้านทานต่อการรบกวนได้มากเท่านั้น ในระบบเครือข่ายที่มีการรับ-ส่งข้อมูลมากๆ ไม่นิยมใช้สายโทรศัพท์ แต่นิยมใช้สายคู่บิดเกลียวที่มีทองแดง 8 เส้น ซึ่งแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่

  • สายคู่บิดเกลียวชนิดมีฉนวนหุ้ม (Shielded Twisted Pair: STP) เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนเป็นพิเศษ ช่วยให้ส่งข้อมูลได้มากขึ้น มีระยะทางส่งข้อมูลประมาณ 600 – 800 เมตร ดังภาพที่ 1.2
  • สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่มีฉนวนหุ้ม (Unshielded Twisted Pair: UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีฉนวนหุ้มเป็นพิเศษ มีระยะทางในการส่งประมาณ 400 – 600 เมตร นิยมใช้ในห้องปฏิบัติการหรือห้องเรียน ดังภาพที่ 1.3

1-2-3

  ภาพที่ 1.2 สายคู่บิดเกลียวชนิดมีฉนวนหุ้ม   ภาพที่ 1.3  สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่มีฉนวนหุ้ม

สายสัญญาณนี้ถือว่าเป็นสายมาตรฐานที่ใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน สามารถส่งข้อมูลได้ 14.4 Kbps (กิโลบิตต่อวินาที) ถึง 100 Mbps (เมกะบิตต่อวินาที) ขึ้นอยู่กับระยะทาง

ข้อดีและข้อเสียของสายคู่บิดเกลียว
ข้อดี
1. ราคาถูก
2. ง่ายต่อการนำไปใช้งาน
ข้อเสีย
1. ความเร็วในการส่งข้อมูลต่ำเมื่อเทียบกับสื่อประเภทอื่น
2. ใช้ได้ในระยะทางสั้นๆ
3. ในกรณีเป็นสายแบบไม่มีชีลด์ป้องกันสัญญาณรบกวน จะไวต่อสัญญาณสัญญาณรบกวน (Noise) ภายนอก2. สายเคเบิลร่วมแกนหรือสายโคแอกเชียล (Coaxial Cable) ส่วนใหญ่จะเรียกสั้นๆ ว่าสายโคแอก (Coax) จะมีตัวนำไฟฟ้าอยู่สองส่วน คำว่า โคแอก มีความหมายว่า “มีแกนร่วมกัน” นั่นคือ ตัวนำทั้งสองตัวมีแกนร่วมกันนั่นเอง ในอดีตนิยมใช้สำหรับระบบเครือข่ายส่วนท้องถิ่น (LAN) แต่ปัจจุบันไม่นิยมใช้มากนัก
ส่วนใหญ่จะใช้เป็นสายสัญญาณจากเสาอากาศโทรทัศน์

ส่วนประกอบของสายโคแอกเชียล

  1. ส่วนฉนวนชั้นนอกสุดเป็นส่วนที่ใช้หุ้มสายเพื่อป้องกันการกระแทก ฉีกขาดของสายภายใน
  2. ส่วนชีลด์เป็นโลหะ อาจเป็นแผ่นหรือใช้การถักให้เป็นแผงหุ้มอยู่ชั้นนอก ทำหน้าที่ป้องกันสัญญาณรบกวน และป้องกันการแพร่กระจายคลื่นของสัญญาณออกมาภายนอก
  3. ส่วนไดอิเล็กทริกเป็นตัวขั้นกลางระหว่างส่วนของอินเนอร์และชีลด์ฉนวนนี้มีความสำคัญในส่วนของการลดทอนสัญญาณด้วยมักเป็นโพลิเอธิลีน (PE) หรือโฟม
  4. ส่วนนำสัญญาณหรืออินเนอร์เป็นตัวนำอยู่ภายในสุดทำหน้าที่นำสัญญาณจากอุปกรณ์ต้นทางไปยังปลายทาง

1-4

                                                   ภาพที่ 1.4 สายโคแอกเชียล

ข้อดีและข้อเสียของสายโคแอกเชียล
ข้อดี

  1. เชื่อมต่อได้ในระยะทางไกล 500 เมตร (สำหรับ Thick coaxial cable)
  2. ลดสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้ดี
  3. ป้องกันการสะท้อนกลับ (Echo) ได้ดี

ข้อเสีย

  1. สายมีขนาดใหญ่
  2. ติดตั้ง Connector ยาก
  3. ราคาแพง

 3. เส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic Cable) ประกอบด้วยเส้นแก้วที่มีความบางมาก เรียกว่า “Core” หลายร้อยเส้น โดยแต่ละเส้นมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณเส้นผมมนุษย์ และถูกห่อหุ้มด้วยแท่งแก้วที่เรียกว่า “Cladding” โดยทั้ง Core และ Cladding จะถูกห่อหุ้มด้วยเปลือก (Coat) เพื่อป้องกันแสงหักเหออกไปข้างนอก และหุ้มด้วยเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกันอันตรายที่อาจเกิดกับตัวสายเคเบิล และใช้วิธีการส่งข้อมูลด้วยแสงแทนกระแสไฟฟ้า

1-5

 ภาพที่ 1.5 สายเส้นใยนำแสง

ข้อดีและข้อเสียของสายเส้นใยแก้วนำแสง
ข้อดี

  1. ส่งข้อมูลปริมาณมากด้วยความเร็วสูง (Bandwidth มาก)
  2. ส่งได้ระยะทางไกล สัญญาณอ่อนกำลังยาก
  3. ไม่มีการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า มีข้อผิดพลาดน้อย
  4. มีความปลอดภัยสูง
  5. ขนาดเล็กน้ำหนักเบา
  6. มีความทนทานสามารถติดตั้งในที่ที่มีอุณหภูมิสูงหรือต่ำมากได้
  7. ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าสายทองแดง ถ้าใช้งานในระยะทางไกล

ข้อเสีย

  1. เส้นใยแก้วมีความเปราะบางแตกหักง่าย
  2. การเดินสายจำเป็นต้องระมัดระวังอย่าให้มีความโค้งงอมาก
  3. ค่าใช้จ่ายสูง เมื่อเทียบกับสายทั่วไป
  4. การติดตั้งจำเป็นต้องพึ่งพาผู้เชี่ยวชาญเฉพาะ

ตารางที่ 1.1 การเปรียบเทียบอัตราการส่งผ่านข้อมูลของการสื่อสารแบบมีสายแต่ละชนิด

                       ช่องสัญญาณ              อัตราการส่งผ่านข้อมูล
Twisted Pair – Voice Telephone 14.4 Kbps – 54 Kbps
Twisted Pair – Conditioned 56 Kbps – 144 Kbps
Twisted Pair – LAN 4 Mbps – 100 Kbps
Coaxial Cable – Baseband 10 Mbps – 2 Gbps
Coaxial Cable – Broadband 10 Mbps – 550 Mbps
Optic Fibers – LAN 550 Kbps – 30 Gbps

ใส่ความเห็น