ระบบเครือข่ายท้องถิ่น

ระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN: Local Area Network)

           เป็นระบบเครือข่ายขนาดเล็กที่ใช้ในการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ในบริเวณใกล้ เคียงเข้าด้วยกัน เช่น ในห้อง 1 ห้อง หรือในชั้น 1 ชั้น โดยทั่วไป LAN จะใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการเชื่อมต่อกันระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ กับอุปกรณ์ ต่าง ๆ ในอาคาร เพื่อจะทำการใช้ข้อมูลและอุปกรณ์ที่มีราคาแพง เช่น เครื่องพิมพ์ร่วมกัน ในระบบโรงงานจะมีการใช้ระบบ LAN มาก โดยการเชื่อมโยงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับ เครื่องจักรที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์นั้น ๆ ส่วนประกอบที่สำคัญมากในระบบ LAN คือ file server เป็นอุปกรณ์ที่ ทำหน้าที่เป็นบรรณารักษ์ ดูแลอะไรอยู่ที่ไหนด้วยการจัดเก็บข้อมูลและโปรแกรม ตลอดจนกำหนดวิธีการในการเข้าถึงข้อมูล ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ server จะต้องมีโปรแกรมที่ทำหน้าที่เป็นระบบปฏิบัติการเครือข่าย หรือ NOS ( Network Operating System ) เช่น Novell Netware, Windows NT, UNIX เป็นต้น

มาตรฐานของระบบเครือ ข่ายท้องถิ่น

          มาตรฐานของ LAN ถูกกำหนดโดยคณะกรรมการจาก IEEE ซึ่งมีชื่ออย่างเป็นทางการว่า IEEE 802 Local and Metropolitan Area Network Standard Committee โดยจะเน้นการกำหนดคุณสมบัติในระดับของ Physical Layer และ Data Link Layer ใน OSI Reference Model มาตรฐานจำนวนมากถูกกำหนดออกมาจากกรรมการกลุ่มนี้ และได้นำมาใช้กำหนดรูปแบบโครงสร้างของระบบเครือข่ายในปัจจุบัน มาตรฐานที่น่าสนใจมีดังต่อไปนี้

            ระบบเครือข่ายท้องถิ่น ( LAN ) มีองค์กรทำหน้าที่ที่ควบคุมและกำหนดมาตรฐานการสื่อสารของระบบเครือข่ายท้อง ถิ่นได้แก่ IEEE ( อ่านว่า  ไอ-ทริปเปิล อี ) 

IEEE 802.3 ( Ethernet )  สามารถเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัสหรือแบบดาวก็ได้ มีความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่ 10 mbps ( 10 เมกกะบิทต่อวินาที ) และพัฒนาให้มีความเร้นเป็น 100 mbps  ใช้วิธีการส่งข้อมูลเข้าสายสัญญาณแบบ CSMA/CD 

IEEE 802.4 ( ARC net )  เครื่องคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่ายจะมีหมายเลขประจำตัว  และจะต้องทราบหมายเลขประจำตัวที่อยู่ข่างเคียงมีการจัดลำดับเพื่อการจัดส่ง ข้อมูลเข้าสู่ระบบเครือข่าย  ใช้วิธีการส่งระบบเข้าสู่สายสัญญาณแบบ  Token ring  ยุ่งยาก ซับซ้อน 

IEEE 802.5 Token ring   มีรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบวงแหวนการส่งข้อมูลจะไปในทิศทางเดียวและ ผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่าย ณ เวลาใดเวลาหนึ่งจะมีเครื่องเพียงหนึ่งเครื่องเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้ ใช้วิธีการส่งข้อมูลเข้าสู่สายสัญญาณแบบ Token
Passing

Ethernet            เป็นเทคโนโลยีสำหรับเครือข่ายแบบแลน (LAN) ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน คิดค้นโดยบริษัท Xerox ตามมาตรฐาน IEEE 802.3 การเชื่อมเครือข่ายแบบ Ethernet สามารถใช้สายเชื่อมได้ทั้งแบบ Co-Axial และ UTP (Unshielded Twisted Pair) โดยสายสัญญาณที่ได้รับความนิยม คือ UTP 10Base-T ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้เร็วถึง 10 Mbps ผ่าน Hub  ทั้งนี้การเชื่อมคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย ไม่ควรเกิน 30 เครื่องต่อหนึ่งวงเครือข่าย เนื่องจากอุปกรณ์ใน Ethernet LAN จะแข่งขันในการส่งข้อมูล หากส่งข้อมูลพร้อมกัน และสัญญาณชนกัน จะทำให้เกิดการส่งใหม่ (CSMD/CD: Carrier sense multiple access with collision detection) ทำให้เสียเวลารอ         คำว่าอีเทอร์เน็ต (Ethernet) หมายถึง ความหมายที่มีอยู่ทั่วไปของอีเทอร์เน็ตซึ่งมีหลากหลายมาตรฐาน อีเทอร์เน็ตพัฒนาขึ้นโดยบริษัท Xerox (โดยได้แนวคิดมาจากโครงการสื่อสารผ่านดาวเทียม Aloha ที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัย Hawaii) เพื่อเป็นมาตรฐานสำคัญของเครือข่าย LAN ที่ใช้กันอยู่ทั่วไป ระบบที่ใช้อีเทอร์เน็ตนั้นเหมาะกับงานที่ต้องการรับส่ง/ข้อมูลในอัตราความ เร็วสูงเป็นช่วง ๆ เป็นครั้งคราว การรับ/ส่งข้อมูลในเครือข่ายแบบอีเธอร์เน็ตแต่ละครั้งเครื่องเป็นไปอย่างไม่ มีวินัย นั่นคือเมื่อตรวจสอบแล้วว่าในขณะนั้นไม่มีเครื่องอื่น ๆ กำลังส่งข้อมูล แต่ละอย่างเครื่องจะแย่งกันส่งข้อมูลออกมา โดยเครื่องใดที่ส่งข้อมูลออกมาจะมีหน้าที่เฝ้าดูว่ามีเครื่องอื่นทำการส่ง ข้อมูลออกไปพร้อมกันด้วยหรือไม่ เพราะถ้าเกิดการส่งพร้อมกันแล้วจะก่อให้เกิดการชนกันของข้อมูล แต่ถ้าตรวจจับได้ว่ามีการขนกันขึ้นก็จะหยุดส่งแล้วรอคอยเป็นระยะเวลาสั้น ๆ ก่อนจะทำการส่งข้อมูลออกไปอีกครั้งหนึ่ง เวลาที่ใช้ในการรอคอยนั้นเป็นค่าที่สุ่มขึ้นมา ซึ่งมีความสั้นยาวต่างกันไป เทคนิคหลายอย่างเช่นที่นำมาใช้ในการรอคอยเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันซ้ำสอง หนึ่งในนั้นคือ คำนวณการเพิ่มระยะเวลารอคอยแบบ Exponential ซึ่งมีชื่อเรียกว่า Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD)         เนื่องจากการ์ดอีเทอร์เน็ตที่ใช้ในเครือข่ายแบบนี้สร้างมาจากหลายผู้ผลิต จึงมีองค์กรมาตรฐานขึ้นมากำหนดหมายเลขประจำให้ผู้ผลิตแต่ละราย เพื่อสร้างความมั่นใจให้การ์ดแต่ละใบจะไม่มีแอดเดรสที่ซ้ำกัน การส่งข้อมูลของอีเทอร์เน็ตนั้นจะเป็นไปในแบบเฟรมที่มีความยาวไม่แน่นอน  แม้ว่าเฟรมข้อมูลของอีเทอร์เน็ตจะมีแอดเดรสต้นทางและปลาย แต่เทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตเองกลับเป็นการส่งข้อมูลแบบกระจายสัญญาณ (Broadcast) ซึ่งในเครื่องเครือข่ายเดียวกันจะได้รับเฟรมข้อมูลเดียวกันทุกเฟรม โดยเลือกเฉพาะเฟรมที่มีแอดเดรสปลายทางเป็นของตนเองเท่านั้น ส่วนเฟรมอื่น ๆ จะไม่สนใจ แต่ในบางกรณ๊ที่มีการทำงานในโหมด Promiscuous ซึ่งเป็นโหมดที่นำเฟรมข้อมูลทุกเฟรมไปใช้งานโดยส่งต่อไปยังซอฟแวร์ที่ทำ งานอยู่ในระดับที่สูงขึ้นไป เช่น กรณีของเครื่องที่ทำหน้าที่วิเคราะห์โปรโตคอล (Protocal Analyzer) หรืออาจจะเป็นการกระทำของผู้ที่ไม่ประสงค์ดีของพวกแฮกเกอร์ก็ได้ กรณีเช่นนี้จะเห็นถึงความปลอดภัยของมาตรฐานนี้

 ประเภทของ ระบบเครือข่ายท้องถิ่น

 ระบบเครือข่ายท้องถิ่นสามารถแบ่งได้ 2 ประเภทคือ

 1. peer – to – peer เรียกได้อีกชื่อหนึ่งว่า “ workgroup ” ทุกเครื่องในเครือข่ายมีสถานะเท่าเทียมกัน สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระห่าวงกัน การใช้อุปกรณ์ร่วมกัน การแชร์เครื่องพิมพ์ การแชร์ฮาร์ดิสก์

 2. client / server เป็นระบบเครือข่ายที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์อย่างน้อยหนึ่งที่มีประสิทธิภาพ สูงเป็นเครื่องแม่ข่าย เพื่อเก็บโปรแกรม แล้วให้เครื่องลูกข่ายร้องขอข้อมูลหรือโปรแกรมไปใช้งานี่ 3 มาตรฐานของระบบเครือข่ายท้องถิ่นได้แก่ IEEE 802.3 ใช้วิธีการส่งข้อมูลแบบ csma/cd มีความเร็วในการรับส่งข้อมูล 10 mbps ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องทำให้ได้รับความนิยมที่สุดในปับจุบันเชื่อมต่อ ข่ายได้ทั้งแบบบัสและแบบดาว IEEE 802.4 ใช้วิธีการส่งข้อมูลแบบ token passing ปับจุบันไม่นิยมเครือข่ายแบบนี้ แล้ว เนื่องจากการจัดการเครือข่ายค่อนข้างยุ่งยากซับซ้อน เชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัสและแบบดาว IEEE 802.5 ใช้วิธีการส่งข้อมูลแบบ เชื่อมต่อเครือข่า ยแบบวงแหวน