Data Com คาบสาม

Datacom คาบที่ 3 เรียนเรื่อง
Physical Layer ประกอบไปด้วย
- Bit คือ ตัวกลางที่ใช้เก็บข้อมูลที่ส่งผ่านระหว่างผู้รับกับผู้ส่ง
- Physical link คือ ตัวเชื่อมที่อยู่ระหว่างตัวกลางกับผู้รับและผู้ส่ง
Physical Media แบ่งออกเป็น 2 ประเภทได้แก่
- Guided Media คือ สัญญาณที่ส่งผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ตัวอย่างเช่น Copper, Fiber, Coax
- Unguided Media คือ สัญญาณที่ส่งอย่างอิสระ เช่น สัญญาณวิทยุ เป็นต้น
Physical Media แบบที่เป็น Guided Media นิยมส่งผ่านตัวกลางเหล่านี้ ได้แก่
1>Twisted Pair (TP) คือ สายนำสัญญาณที่ทำจากทองแดง 2 เส้นที่หุ้มด้วยฉนวนโดยพันกันเป็นเกลียวเพื่อลดสัญญาณรบกวน ซึ่งมีอัตราความเร็วในการส่งข้อมูลตั้งแต่ 10 Mbps [สายโทรศัพท์], 100 Mbps จนถึง 1 Gbps และสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทอีกได้แก่
- UTP คือ สายสัญญาณที่ไม่มีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวน
- STP คือ สายสัญญาณที่มีเกราะป้องกันสัญญาณรบกวน
2>Coaxial Cable คือ สายนำสัญญาณที่มีแกนกลางทำจากทองแดง 2 เส้นเป็นตัวนำสัญญาณโดยแบ่งออกเป็น
- Baseband คือ การส่งสัญญาณที่มีเพียงช่องสัญญาณเดียวใน Cable ใช้ในสมัยก่อน
- Broadband คือ การส่งสัญญาณที่มีหลายช่องสัญญาณใน Cable ใช้ในปัจจุบัน
โดยทั้ง Twisted Pair และ Coaxial Cable ต่างใช้ Electrical Signal (สัญญาณไฟฟ้า) เป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณ
3>Fiber Optic Cable คือ สายนำสัญญาณใยแก้วที่ใช้แสงเป็นตัวกลางในการส่งสัญญาณ มีการรับส่งข้อมูลตั้งแต่ 10 Gps ขึ้นไป และไม่มีสัญญาณรบกวน มีราคาสูงมากกว่า Twisted Pair และ Coaxial Cable
Physical Media แบบที่เป็น Unguided Media ได้แก่ สัญญาณวิทยุ โดยจะแบ่งออกเป็น
- Terrestrial Microwave (สัญญาณไมโครเวฟ) เป็นสัญญาณที่เวลาส่งระหว่างผู้รับกับผู้ส่งต้องไม่มีอะไรมาบังสัญญาณ ถ้ามีก็จะส่งไม่ได้ โดยสามารถเพิ่มความเร็วได้ถึง 45 Mbps/Channel
- LANS ตัวอย่างเช่น Wi-Fi เป็นต้น Wi-Fi เป็นสัญญาณที่ส่งกันในระยะทางใกล้ๆ โดยมีความเร็วตั้งแต่ 2 Mbps, 11 Mbps, 54 Mbps จนถึง 74 Mbps (อันนี้อยู่ในขั้นทดลอง) และสามารถถูกรบกวนได้โดยสภาพแวดล้อม
- Wide-area ตัวอย่างเช่น ระบบ 3G บนมือถือเป็นต้นซึ่งมีอัตราการรับส่งอยู่ที่ 100 kbps
- Satellite (สัญญาณดาวเทียม) คือ ระบบที่มีการส่งสัญญาณเหมือนสัญญาณไมโครเวฟ โดยสามารถเพิ่มความเร็วได้ถึง 45 Mbps/Channel หรือ แบ่งเป็น ช่องเล็กๆหลายๆช่องก็ได้ มี Delay อยู่ที่ 270 msec เท่านั้น และมีระบบ Geosynchronous orbit หรือก็คือ ระบบที่รับรองว่า ดาวเทียมจะชี้มาที่จุดนี้ตลอดเวลานั้นเอง
เลขฐานต่างๆ
ฐาน 2 คือเลขที่มีแค่ 0 กับ 1 เท่านั้น
ฐาน 8 คือเลขที่มีตั้งแต่ 0 ถึง 7
ฐาน 10 คือเลขที่มีเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9
ฐาน 16 คือเลขที่มีเลขตั้งแต่ 0 ถึง 9 และแทนเลข 11 ด้วย A, 12 ด้วย B, 13 ด้วย C, 14 ด้วย D และ 15 ด้วย F
การแปลงเลขฐานต่างๆ
- การแปลงจากฐาน 10 ไปฐาน 2 ทำได้โดยเอาเลขฐาน 10 ไปหาร 2 ถ้าไม่เหลือเศษ ให้เขียนเลข 0 ถ้าเหลือเศษให้เขียนเลข 1 แล้วหารต่อโดยลบ 1 จากเลขก่อนหน้านี้ และทำจนกว่าจะเหลือ 0 แล้วเขียนตัวเลขจากหลังไปหน้า ตัวอย่างเช่น
50 > 25 > 12 > 6 > 3 > 1
0 1 0 0 1 1 ซึ่งจะได้ Binary code = 110010
และทำกลับโดยการเทียบตำแหน่งเช่น 110010 จะได้ 25+24+0+0+21+0 = 32+16+0+0+2+0 = 50
- การแปลงจากฐาน 2 ไปยังฐาน 16 ทำโดยการจัดตำแหน่งเลขทีล่ะ 4 ชุดแล้วนำไปเทียบกับตารางเลขฐาน 16 และถ้าเลขไม่พอให้เติม 0 ข้างหน้า ตัวอย่างเช่น 001110010 --> 0000 1110 0010 --> 0E2
- การแปลงจากฐาน 10 ไปยังฐาน 16 ทำโดยการเปรียบเทียบกับในตาราง ตัวอย่างเช่น x24C[x=Hexadecimal] จะได้ 0010 0100 1100
- การแปลงจากฐาน 2 ไปยังฐาน 8 ทำโดยการจัดตำแหน่งเลขทีล่ะ 3 ชุดแล้วนำไปเทียบกับตารางเลขฐาน 8 และถ้าเลขไม่พอให้เติม 0 ข้างหน้าเช่นกัน ตัวอย่างเช่น 1100010 --> 001 100 010 --> 142
- การแปลงจากฐาน 8 ไปยังฐาน 2 ทำโดยการเปรียบเทียบกับในตาราง ตัวอย่างเช่น 248[8=Octal] จะได้ 010 100
ข้อมูลและสัญญาณ
ข้อมูลสามารถเป็นได้ทั้ง Analog และ Digital
- ข้อมูล Analog คือ ข้อมูลบนเส้นที่ต่อเนื่องโดยเวลาใช้จะใช้ค่าทั้งเส้นในการเก็บข้อมูล
- ข้อมูล Digital คือ ข้อมูลบนเส้นที่ไม่ต่อเนื่องโดยเวลาใช้จะใช้แค่ค่าจุดใดจุดหนึ่งในการเก็บข้อมูลเท่านั้น
ข้อมูลจะส่งได้นั้นต้องมีการแปลงไปเป็นสัญญาณไฟฟ้าเสียก่อน ถ้าไม่แปลงข้อมูลก็ไม่สามารถส่งได้
สัญญาณสามารถเป็นไปได้ทั้ง Analog และ Digital
- สัญญาณ Analog สามารถมีจำนวนของตัวแปรได้ไม่จำกัดในขอบเขตที่กำหนด
- สัญญาณ Digital สามารถมีจำนวนของตัวแปรอย่างจำกัดเท่านั้น
Data Analog และ Data Digital สามารถส่งผ่านได้ทั้งทาง Analog Signal และ Digital Signal
ใน Data Communication ส่วนมากพวกเราจะใช้ Periodic analog signals ในการส่งสัญญาณ ส่วน Aperiodic digital signal เราจะไม่ค่อยใช้
Periodic analog signals คือ สัญญาณที่มี Amplitude (ความดังของเสียง), Period (เวลาของ 1 wave ใน 1 s มีหน่วยเป็น second), Frequency (ความถี่มีหน่วยเป็น Hz) คงที่ โดยคำนวณได้จาก f = 1/T และ T = 1/f
ตัวอย่างการคำนวณ
1>Express a period of 100 ms in microsecond
Answer = 100 ms = 100x10-3 s= 100x10-3x106 µs = 102x10-3x106 µs = 105 µs
2>The period of a signal is 100 ms .What is its frequency in kilohertz?
Answer = 100 ms = 100x10-3s = 10-1s
f = 1/T = 1/10-1 Hz = 10 Hz = 10x10-3 kHz = 10-2 kHz
ความถี่คืออัตราการเปลี่ยนแปลงที่สัมพันธ์กับเวลา การเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นหมายถึง ความถี่สูง ถ้าเปลี่ยนแปลงในระยะยาว หมายถึง ความถี่ต่ำ ถ้าสัญญาณไม่มีการเปลี่ยนแปลง หมายถึง ความถี่มีค่าเป็น 0 ถ้าสัญญาณเปลี่ยนอย่างฉับพลัน หมายถึง ความถี่มีไม่จำกัด

Data Com คาบสอง

Data Com คาบ 2 เรียนเรื่อง
Protocol คือ กฎที่ทำให้ผู้รับเข้าใจข้อมูลที่ผู้ส่งส่งไป Protocol จะประกอบไปด้วย 3 องค์ประกอบ ได้แก่
- Syntax คือ โครงสร้างของข้อมูลที่ส่งไป
- Semantics คือ ความหมายของข้อมูลแต่ล่ะ bits ว่ามันหมายถึงอะไร
- Timing คือ การที่จะโชว์ว่าการส่งข้อมูลจะถึงผู้รับเวลาไหน และ มีความเร็วในการส่งเท่าไหร่

Standards คือ มาตรฐานที่ทำให้ Hardware และ Software ที่ต่างยี่ห้อ ต่างรุ่นกัน สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งจะช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีการแข่งขันที่สูงขึ้น แต่มีราคาจำหน่ายลดลง
ชนิดของมาตรฐานแบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
- Formal Standards คือ มาตรฐานที่กำหนดโดยโรงงานหรือรัฐบาล เช่น Main board ในปัจจุบันต้องมี USB เป็นต้น
- De-facto Standards คือ มาตรฐานที่มาจากบริษัท เช่น คอมพิวเตอร์ส่วนมากจะลง Window เป็นต้น

ตัวอย่างมาตรฐานต่างๆ
- ISO [International Organization for Standardization] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับการเชื่อมต่อรับส่งข้อมูลต่าง ซึ่งองกรค์นี้เป็นองกรค์ที่พัฒนา OSI อีกด้วย
- ITU-T [International Telecommunications Union Telecom Group] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับ Modem เช่น Modem Series V เป็นต้น
- ANSI [American National Standards Institute] คือ องกรค์ที่ให้มาตรฐานแก่สิ่งต่างๆ
- IEEE [Institute of Electrical and Electronic Engineers] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับ LANS, Wireless
-IETF [Internet Engineering Task Force] คือ องกรค์ที่กำหนดมาตรฐานเกี่ยวกับ Internet

Layered Tasks คือ ชั้นการทำงานซึ่งแบ่งออกเป็น 2 แบบได้แก่
-Single layer implementation คือ การทำงานแบบชั้นเดียวที่รวมทุกอย่างไว้ในชั้นเดียว มีข้อดี คือ ทำงานเร็ว แต่มีข้อเสีย คือ มีความซับซ้อนของระบบมาก, เครื่องที่เชื่อมต่อกันต้องเป็นแบบเดียวกันและเวลาเสียจะต้องซ่อมทั้ง Layer
- Multi layer implementation คือ การทำงานแบบหลายชั้น ทำงานจากการสั่งจากชั้นบนลงสู่ชั้นล่าง มีข้อดีคือ เวลาเสียสามารถแยกซ่อม Layer ที่เสียได้และ เครื่องที่เชื่อมต่อกันสามารถเป็นเครื่องที่แตกต่างกันได้ มีข้อเสียคือ ทำงานช้า

OSI คือการเชื่อมต่อรูปแบบหนึ่ง แบ่งการทำงานออกเป็น 7 ชั้นได้แก่
1>Physical Layer ชั้นนี้คือชั้นล่างสุดมีหน้าที่กำหนดหน้าตาของข้อมูลและส่งข้อมูลเท่านั้น โดยที่ไม่สนใจว่าข้อมูลนั้นจะถูกหรือผิด การส่งนี่รวมถึงการส่งจาก Com to Router หรือ Router to Router ด้วย
2>Data Link Layer คือ ชั้นถัดจาก Physical Layer มีหน้าที่ตรวจสอบ Frames ของข้อมูลว่าถูกหรือผิดและมีหน้าที่ส่งข้อมูลจาก Computer ไปยัง Router หรือ Router ไปยัง Router เท่านั้น ไม่ใช่การส่งจากเครื่องต้นทางไปยังเครื่องปลายทาง
3>Network Layer คือ ชั้นถัดจาก Data Link Layer มีหน้าที่รวมข้อมูลที่จะส่งเป็น Packets เดียวกันโดยพูดถึงการส่งจาก เครื่องต้นทาง ไปยังเครื่องปลายทางเท่านั้น
4>Transport Layer คือ ชั้นถัดจาก Network Layer มีหน้าที่จัดการว่าข้อมูลไหนจะส่งไปให้โปรแกรมไหน
5>Session Layer คือ ชั้นถัดจาก Transport Layer มีหน้าที่กำหนดจุดเริ่มและจุดสิ้นสุดของข้อมูล [ความยาวของข้อมูล] และกำหนดจุด Check Point ของการส่งข้อมูล
6>Presentation Layer คือ ชั้นถัดจาก Session Layer มีหน้าที่ แปลงโค้ด, บีบอัดข้อมูลและเข้ารหัส
7>Application Layer ชั้นนี้ คือ ชั้นบนสุดมีหน้าที่ จัดการนำเสนอข้อมูลต่างๆที่ User ต้องการ แต่ไม่ใช่ GUI

TCP/IP Protocol Suite คือการเชื่อมต่ออีกรูปแบบหนึ่ง ซึ่งมีการรวม Application Layer, Presentation Layer และ Session Layer เป็นชั้นเดียวกันโดยเรียกรวมกันว่า Application Layer

Addressing คือที่อยู่ของ Layer ต่าง โดยแต่ล่ะ Layer จะมีที่อยู่แตกต่างกัน
TCP/IP จะแบ่ง Address ออกเป็น 4 Address ได้แก่
1>Specific Address คือ Address ของ Application Layer ตัวอย่างเช่น Address ของ Server เป็นต้น
2>Port Address คือ Address ของ Transport Layer ซึ่งจะหมายถึง Address ของ Program นั่นเอง โดยจะนำเสนอเป็นตัวเลขเช่น 80, 753 เป็นต้น
3>Logical Address คือ Address ของ Network Layer ซึ่งก็คือ IP Address นั่นเอง โดยจะนำเสนอเป็นตัวเลข อย่างเช่น 192.168.0.1 เป็นต้น4>Physical Address คือ Address ของชั้นที่ Data Link Layer และ Physical Layer มารวมกัน ซึ่งจะหมายถึง Address ของ LAN Card นั่นเอง หรือเรียกอีกอย่างว่า Mac Address ก็ได้ ตัวอย่างเลข Mac Address ได้แก่ 07:01:02:01:2C:4B ซึ่งตัวเลขนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้

Data com คาบแรก

วันนี้ผมจะมาพูดถึงเนื้อหาที่เรียนในวิชา Data Com คาบแรกว่ามีอะไรบ้าง
วิชานี้จะเรียนเกี่ยวกับ 3 หัวข้อใหญ่ ได้แก่
1>Fundamental concepts of networking
2>Technologies in use today
3>Management of networking technologies
Datacom Basic แบ่งออกเป็น
- Telecommunications คือ การส่งข้อมูลทางด้าน เสียง, วีดีโอ, ข้อมูลต่างๆ ในระยะทางไกลๆ
- Data Communications คือ การส่งข้อมูลจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปสู่คอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งในระยะทางใกล้ๆ แล้วการส่งข้อมูลทั้ง 2 อย่างก็มารวมกันเป็น Broadband Communications ในปัจจุบันซึ่งก็คือ ADSL นั่นเอง
ประเภทของ Network จะแบ่งออกตามขนาด ได้แก่
- Local Area Networks (LANs) คือ Network ที่แชร์ข้อมูลกันในห้องหรือตึก
- Backbone Networks คือ Network ที่เชื่อม LANs หนึ่ง กับ LANs อื่นๆเข้าด้วยกัน มีระยะทางการเชื่อมต่อมากกว่า LANs แต่ไม่เกิน 1 kms.
- Metropolitan Area Networks คือ Network ขนาดใหญ่ที่เชื่อม Network ต่างๆภายในเมืองๆหนึ่ง
- Wide Area Networks คือ Network ขนาดใหญ่ที่เชื่อม Network ของเมืองต่างๆเข้าด้วยกันหรือที่เรียกกันว่า Internet นั่นเอง
ส่วนประกอบต่างๆของ LANs จะประกอบไปด้วย
- Server ซึ่งแบ่งออกเป็น File Server, Web Server, Print Server
- Hub ใช้เป็นตัวกระจายสัญญาณระหว่าง Server กับ Client Computer
- Router ใช้เป็นตัวกลางเชื่อมระหว่าง LANs กับ Internet
- Circuits คือสายที่ใช้เป็นตัวเชื่อมระหว่าง Server, Hub, Client Computer
ส่วนประกอบทั้ง 5 ของ Data Communication จะประกอบไปด้วย
Sender, Protocol, Message, Medium, Receiver
โดยที่การทำงานคือ Sender ส่ง Message ผ่าน Medium ไปสู่ Receiver โดยที่ Protocol ทำหน้าที่สร้างกฎที่ทำให้ผู้รับกับผู้ส่งเข้าใจตรงกัน
Data flow แบ่งออกเป็น 3 ประเภทได้แก่
1>Simplex คือ การส่งข้อมูลจากผู้ส่งทางเดียวโดยที่ผู้รับไม่มีการส่งสัญญาณกลับ เช่น TV
2>Half duplex คือ การส่งข้อมูลที่ผู้ส่งและผู้รับสามารถส่งข้อมูลไป-กลับได้ แต่ส่งได้ทีล่ะคนเท่านั้น ไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ เช่น wacky talky
3>Full duplex คือ การส่งข้อมูลที่ผู้ส่งและผู้รับสามารถส่งข้อมูลไป-กลับได้ และสามารถส่งพร้อมกันได้ เช่น โทรศัพท์
การเลือกใช้การส่งข้อมูลในแต่ล่ะแบบนั้น จะพิจารณาจากความต้องการว่า ต้องการส่งข้อมูลแบบไหนแล้วก็ความจุที่ใช้ส่งข้อมูลนั้น ต้องการเท่าไหร่
ประเภทของการเชื่อมต่อต่างๆ แบ่งเป็น 2 ประเภทได้แก่
1>Point-to-point คือ การเชื่อมต่อผ่าน Link โดยที่ใช้เพียง Link เดียว ระหว่าง สถานีหนึ่งไปอีกสถานีหนึ่ง
2>Multipoint คือ การเชื่อมต่อผ่าน Link โดยที่ใช้เพียง Link เดียว แต่เชื่อมต่อมากกว่า 1 สถานี
Topology แบ่งออกเป็น
1>A fully connected mesh topology คือการเชื่อมต่อ station ทุก station เข้าด้วยกัน โดยที่ถ้า สถานีไหนล่ม สถานีอื่นๆก็ยังเชื่อมต่อและใช้การได้อยู่ การเชื่อมต่อนี้ใช้ใน Wan หรือ Man
2>A star topology คือ การเชื่อมต่อสถานีต่างๆเข้าด้วยกันผ่านทาง Hub
3>A bus topology คือ การส่งข้อมูลจากสถานีต้นทางไปยังสถานีปลายทางโดยมีหลักการทำงานดังนี้ สถานีต้นทางจะเช็คดูว่ามีคนใช้ cable อยู่ไหมถ้าไม่มีก็จะส่งข้อมูลออกมาโดยผ่านเข้าไปยังทุกสถานีที่มันผ่าน แต่สถานีเหล่านั้นจะไม่เก็บข้อมูลไว้ เพราะมันไม่ใช่สถานีปลายทาง จะมีเพียงสถานีปลายทางเท่านั้นที่เก็บข้อมูล การส่งข้อมูลอันนี้จะสามารถส่งข้อมูลได้เพียงครั้งล่ะ 1 ข้อมูลเท่านั้นไม่สามารถส่งข้อมูลพร้อมกันหลายๆข้อมูลในเวลาเดียวกันได้
4>A ring topology คือ การส่งข้อมูลที่มีการทำงานคล้ายกับ Bus แต่แตกต่างกันที่ว่า ring จะมี ข้อมูลพิเศษที่เรียกว่า token ซึ่งจะวิ่งไปตาม cable ถ้าสถานีไหนต้องการจะส่งข้อมูลก็ต้องรับ token ที่ว่างเข้าไปก่อน แล้วค่อยส่งข้อมูลพร้อมกับ token ไปยังสถานีปลายทาง พอ token ที่มีข้อมูลไปถึงสถานีปลายทาง สถานีปลายทางจะส่งข้อมูลไปกับ token ว่าได้รับข้อมูลแล้ว ไปยังสถานีต้นทาง พอ token ส่งข้อมูลไปถึงสถานีต้นทางแล้ว สถานีอื่นๆถึงจะส่งข้อมูลได้
5>A hybrid topology คือการส่งข้อมูลที่ผสมการส่งข้อมูลแบบ star และ bus เข้าด้วยกัน
WAN มี 2 แบบ ได้แก่
1>Switch WAN
2>Point-to-point WAN
Internet แบ่งเป็นประเภทต่างๆได้ ดังต่อไปนี้
1>Point-to-point access ซึ่งแบ่งออกเป็น 56kbs ซึ่งไม่สามารถใช้โทรศัพท์ไปพร้อมกันได้และ ADSL ที่สามารถใช้โทรศัพท์ไปพร้อมกันได้
2>Cable modem เป็นการเชื่อมต่อผ่านทาง Cable ซึ่งมีอัตราการรับ-ส่งข้อมูลมากกว่า ADSL
ข้อแตกต่างระว่าง Intranet และ Extranet คือ
- Intranet คือ Private LANs ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ Internet โดยที่ไม่มีใครสามารถเชื่อมต่อผ่านทาง Internet เข้ามาใช้ได้
- Extranet คือ Private LANs ที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกับ Internet โดยที่บุคคลภายนอกที่ได้รับอนุญาตสามารถเชื่อมต่อผ่านทาง Internet เข้ามาใช้ได้
ขอบคุณทุกท่านที่แวะเข้ามาอ่านครับ ^^"