ความหมายของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หมายถึงการนำเครื่องคอมพิวเตอร์ มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน โดยอาศัยช่องทางการสื่อสารข้อมูล เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ และการใช้ทรัพยากรของระบบร่วมกัน (Shared Resource) ในเครือข่ายนั้น


ประโยชน์ของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การใช้ข้อมูลร่วมกัน
ในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะมีการจัดการด้านข้อมูลสารสนเทศโดยจะเก็บข้อมูลไว้เป็นฐานข้อมูลเพื่อให้สามารถ จัดการกับข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ เช่น
ข้อมูลนักเรียนของโรงเรียนจะถูกจัดเก็บไว้เป็นฐานข้อมูลของระบบงานทะเบียนนักเรียน เมื่อมีการตรวจสอบผลการเรียนในรายวิชาต่างๆ เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ที่อยู่ในระบบเครือข่ายก็สามารถเข้าตรวจสอบได้ทันทีด้วยความรวดเร็ว รวมทั้งการแก้ไข ปรับปรุง เพิ่มเติมข้อมูลนักเรียนก็จะทำได้อย่างรวดเร็วเช่นกัน
หรือ ข้อมูลหนังสือในห้องสมุด ก็จะมีการจัดเก็บเป็นฐานข้อมูลหนังสือห้องสมุด สามารถให้บริการยืมคืน สืบค้นข้อมูล แก้ไขปรับปรุง เมื่อมีหนังสือใหม่เข้ามาก็สามารถเพิ่มเติมได้อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถบริการได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การใช้ทรัพยากรร่วมกัน ทรัพยากรในระบบงานคอมพิวเตอร์บางอย่าง เช่น เครื่องพิมพ์ ถ้าติดตั้งไว้ที่เครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายและกำหนดให้เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดในระบบเครือข่ายเข้ามาใช้ได้ เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆในระบบเครือข่ายก็สามารถสั่งพิมพ์งานมาที่เครื่องพิมพ์เครื่องนี้ได้ทันที เป็นการประหยัดทรัพยากร เพราะทรัพยากรบางอย่างเช่นเครื่องพิมพ์มีราคาแพง และไม่ได้ใช้งานตลอดเวลา
การติดต่อสื่อสารระหว่างกัน
ในระบบเครือข่ายเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องสามารถติดต่อสื่อสารระหว่างกันได้ ทำให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์สามารถถ่ายโอนข้อมูลระหว่างกันได้ หรือสามารถส่งข่าวสารถึงกัน ร่วมไปถึงการพูดคุยกันผ่านระบบเครือข่ายได้ทันที โดยอาศัยเทคโนโลยีด้านซอฟต์แวร์ในการติดต่อสื่อสาร เช่น การส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ การใช้เว็บบอร์ด การใช้ Chat เป็นต้น
การใช้ระบบสำนักงานอัตโนมัติ ระบบสำนักงานอัตโนมัติคือระบบงานที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ติดต่อสื่อสารกันโดยผ่านระบบเครือข่ายแทนการใช้กระดาษ ซึ่งจะเป็นการช่วยในการประหยัดกระดาษในการติดต่อสื่อสาร และยังช่วยในการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมอีกด้วยเพราะในการผลิตกระดาษจะต้องมีการตัดไม้มาใช้ในกระบวนการผลิต เช่น เมื่อต้องการส่งเอกสารหนังสือคำสั่ง หรือจดหมาย ถึงกัน ก็พิมพ์เอกสารด้วยคอมพิวเตอร์โดยใช้โปรแกรมสำเร็จรูป แล้วส่งผ่านระบบเครือข่ายไม่ต้องพิมพ์ลงบนกระดาษ
การใช้แหล่งเรียนรู้ร่วมกัน ในระบบเครือข่ายสามารถสร้างแหล่งเรียนรู้ต่างๆในรูปแบบต่างๆ แล้วนำมาเก็บไว้ในระบบเครือข่าย เมื่อต้องการอ่านหรือเรียนรู้ในเรื่องใด ก็สามารถเข้ามาศึกษาได้




ประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แบ่งตามลักษณะการเชื่อมต่อทางภูมิศาสตร์ หรือระยะทางการเชื่อมต่อ สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ
1. ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (Local Area Network : LAN) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระยะใกล้ภายในสำนักงาน หรืออาคารเดียวกัน หรืออาคารที่อยู่ใกล้กันโดยใช้ สายสัญญาณ ได้แก่ สายโทรศัพท์ สายโคแอกเชียล หรือ สายใยแก้วนำแสงตัวอย่างเช่น เครือข่ายภายในมหาวิทยาลัย ภายในอาคารหรือบริษัทเดียวกัน ระบบเครือข่ายท้องถิ่น สามารถเพิ่มประสิทธิภาพ การปฏิบัติงาน ในด้านการใช้ทรัพยากร ของระบบร่วมกัน หรือสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้
2. ระบบเครือข่ายระดับเมือง (Metropolitan Area Network : MAN) หมายถึง การเชื่อมต่อ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่มีระยะทางการเชื่อมต่อไกลกว่า ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) แต่ระยะทางยังคงใกล้กว่าระบบ WAN (Wide Area Network) ได้แก่เครือข่ายคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่อกันภายในเมืองเดียวกันหรือจังหวัดเดียวกัน ในเขตเดียวกัน เป็นต้น
3. ระบบเครือข่ายระยะไกล (Wide Area Network : WAN) หมายถึง การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ ระยะไกล เช่น ระหว่างประเทศ การเชื่อมต่อเครือข่ายทั่วโลก เนื่องจากเป็นการติดต่อสื่อสารระยะไกล อัตราการรับส่งข้อมูลจึงต่ำ และมีโอกาสผิดพลาดได้สูง การสื่อสารระยะไกล จำเป็นต้องมีอุปกรณ์แปลงสัญญาณ คือ โมเด็ม ช่วยในการติดต่อสื่อสาร และสามารถนำเครือข่าย LAN มาเชื่อมต่อกัน เป็นเครือข่ายระยะไกลได้ ตัวอย่างของเครือข่ายระยะไกล เช่น อินเทอร์เน็ต เครือข่ายระบบงานธนาคารทั่วโลก เครือข่ายของสายการบิน เป็นต้น





รูปแบบการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์
1. แบบดาว เป็นแบบการต่อสายเชื่อมโยง โดยการนำสถานีต่างๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่างๆ ที่ต้องการติดต่อกัน



2. แบบวงแหวน เป็นแบบที่สถานีของเครือข่ายทุกสถานีจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสัญญาณของตัวเอง โดยจะมีการเชื่อมโยงเครื่องขยายสัญญาณของทุกสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน เครื่องขยายสัญญาณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยายสัญญาณตัวก่อนหน้าและส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสัญญาณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสัญญาณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น เครื่องขยายสัญญาณจะต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนเองหรือไม่ด้วย ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป



3. แบบบัสและต้นไม้ เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้อง ใช้เครื่องขยายสัญญาณหรืออุปกรณ์สลับสาย เหมือนแบบวงแหวนหรือแบบดาว สถานีต่างๆ จะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งข้อมูลบนบัสจึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ การจัดส่งวิธีนี้จึงต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกันเพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สัญญาณที่แตกต่างกัน






องค์ประกอบของระบบเครือข่าย
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ มีองค์ประกอบที่สำคัญ เพื่อการเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ได้แก่
1. คอมพิวเตอร์แม่ข่าย (File Server)
คอมพิวเตอร์แม่ข่าย หมายถึงคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นผู้ให้บริการทรัพยากร (Resources) ต่าง ๆ ซึ่งได้แก่ หน่วยประมวลผล หน่วยความจำ หน่วยความจำสำรอง ฐานข้อมูล และ โปรแกรมต่าง ๆ เป็นต้น ในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) มักเรียกว่าคอมพิวเตอร์แม่ข่าย ในระบบเครือข่ายระยะไกล ที่ใช้เมนเฟรมคอมพิวเตอร์ หรือ มินิคอมพิวเตอร์เป็นศูนย์กลางของเครือข่าย เรานิยมเรียกว่า
Host Computer และเรียกเครื่องที่รอรับบริการว่าลูกข่ายหรือสถานีงาน 2. ช่องทางการสื่อสาร (Communication Chanel) ช่องทางการสื่อสาร หมายถึง สื่อกลางหรือเส้นทางที่ใช้เป็นทางผ่าน ในการรับส่งข้อมูล ระหว่างผู้รับ (Receiver) และผู้ส่งข้อมูล (Transmitter) ปัจจุบันมีช่องทางการสื่อสาร สำหรับการเชื่อมต่อเครือข่าย คอมพิวเตอร์มีหลายประเภทคือ สายโทรศัพท์แบบสายคู่ตีเกลียวไม่มีฉนวนหุ้ม (UTP) สายคู่ตีเกลียว แบบมีฉนวนหุ้ม (STP) สายโคแอคเชียล สายใยแก้วนำแสง คลื่นไมโครเวป และดาวเทียม เป็นต้น
3. สถานีงาน (Workstation or Terminal)
สถานีงาน (Workstation or Terminal) หมายถึง อุปกรณ์หรือเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมต่อ กับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำหน้าที่เป็นสถานีปลายทางหรือสถานีงาน ที่ได้รับการบริการจากเครื่อง คอมพิวเตอร์แม่ข่าย เรียกว่าเป็นคอมพิวเตอร์ลูกข่าย (Workstation) ในระบบเครือข่ายระยะใกล้ มักมีหน่วยประมวลผล หรือซีพียูของตนเอง ในระบบที่ใช้เครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรม เป็นศูนย์กลาง เรียกสถานีปลายทางว่าเทอร์มินอล (Terminal) ประกอบด้วยจอภาพและแป้นพิมพ์เท่านั้น ไม่มีหน่วยประมวลกลางของตัวเอง ต้องใช้หน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางหรือ Host4 .อุปกรณ์ในเครือข่าย (Network Operation System) 4.1 การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Interface Card :NIC) หมายถึง แผงวงจรสำหรับ ใช้ในการเชื่อมต่อสายสัญญาณของเครือข่าย ติดตั้งไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นเครื่องแม่ข่าย และเครื่องที่เป็นลูกข่าย หน้าที่ของการ์ดนี้คือแปลงสัญญาณจากคอมพิวเตอร์ส่งผ่านไปตามสายสัญญาณ ทำให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารกันได้
4.2 โมเด็ม ( Modem : Modulator Demodulator) หมายถึง อุปกรณ์สำหรับการแปลงสัญญาณดิจิตอล (Digital) จากคอมพิวเตอร์ด้านผู้ส่ง เพื่อส่งไปตามสายสัญญาณข้อมูลแบบอนาลอก(Analog) เมื่อถึงคอมพิวเตอร์ด้านผู้รับ โมเด็มก็จะทำหน้าที่แปลงสัญญาณอนาลอก ให้เป็นดิจิตอลนำเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อทำการประมวลผล โดยปกติจะใช้โมเด็มกับระบบเครือข่ายระยะไกล โดยการใชสายโทรศัพท์เป็นสื่อกลาง เช่น เครือข่ายอินเทอร์เน็ต เป็นต้น
4.3 ฮับ ( Hub) คือ อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ใช้เป็นจุดรวม และ แยกสายสัญญาณ เพื่อให้เกิดความสะดวก ในการเชื่อมต่อของเครือข่ายแบบดาว (Star) โดยปกติใช้เป็นจุดรวมการเชื่อมต่อสายสัญญาณระหว่าง File Server กับ Workstation ต่าง ๆ