เครือข่าย LAN และ WAN

เครือข่าย LAN และ WAN

   หากย้อนไปเมื่อประมาณ 50 ปีที่แล้ว คอมพิวเตอร์เครื่องแรกกำเนิดขึ้นที่มหาวิทยาลัยเพนซิลวาเนีย ต่อมาคอมพิวเตอร์ก็มีบทบาทสร้างสรรค์สังคมมนุษย์เข้ามาช่วยเหลืองานต่าง ๆ ของมนุษย์มากมาย
   จินตนาการการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีมานานแล้ว โดยเฉพาะในนิยายวิทยาศาสตร์ ผู้เขียนนิยายวิทยาศาสตร์หลายท่านได้สร้างจินตนาการให้เห็นระบบสื่อสารที่ทรงพลัง โดยมีคอมพิวเตอร์ช่วยเป็นสื่อในการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน
   จุดเริ่มต้นของเครือข่ายคอมพิวเตอร์เริ่มขึ้นในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1962 Licklider แห่งมหาวิทยาลัย MIT ได้บันทึกแนวคิดเกี่ยวกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ชื่อ Galactic Network โดยแสดงจินตนาการให้เห็นหลักการของเครือข่ายทางวิชาการ พร้อมทั้งประโยชน์ที่จะใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในการพูดคุย สื่อสาร อภิปราย ส่งข่าวระหว่างกัน และเชื่อมโยงกันทั่วโลก
   ต่อมา Licklider ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้าทีมงานวิจัยตามความต้องการของกระทรวงกลาโหม
อเมริกัน ในโครงการที่ชื่อ DARPA ร่วมกับกลุ่มผู้เชี่ยวชาญทางด้านคอมพิวเตอร์และเครือข่ายอีกหลายคน

PACKET SWITCHING EMERGED
   ความคิดในช่วงแรกของการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์อาศัยหลักการพื้นฐานทางด้านการสวิตชิ่งของระบบโทรศัพท์ การเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ให้เชื่อมต่อกันในวงจรระหว่างจุดไปจุด จึงเรียกว่า "การสวิตช์วงจร" (Circuit Switching) จุดอ่อนของการสวิตช์วงจรที่เชื่อมระหว่างสองจุด ทำให้ใช้ข้อมูล ข่าวสารในเครือข่ายไม่เต็มประสิทธิภาพ และมีข้อยุ่งยากหากต้องการสื่อสารกันเป็นจำนวนมาก
   Leonard Kleinrock แห่งมหาวิทยาลัย MIT ได้เสนอแนวคิดในการสร้างเครือข่ายให้มีการรับส่ง
ข้อมูลเป็นแพ็กเก็ต  (Packet)  โดยได้เสนอบทความในวารสารตั้งแต่เดือนกรกฎาคม ปี ค.ศ. 1961 ต่อมาได้พิมพ์เป็นเล่มในปี ค.ศ. 1964 และเป็นหลักการที่ได้รับการยอมรับและนำมาใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์จนถึงปัจจุบัน
   การสื่อสารบนเครือข่ายแบบแพ็กเก็ต (Packet) เป็นวิธีการที่ให้ผู้ส่งข่าวสารแบ่งแยกข่าวสารเป็นชิ้นเล็ก ๆ บรรจุเป็นกลุ่มข้อมูล โดยมีการกำหนดแอดเดรสปลายทางที่จะส่งข่าวสาร หลังจากนั้นระบบจะนำแพ็กเก็ต นั้นไปส่งยังหลายทาง
   ในปี ค.ศ. 1965 มีการทดลองการเชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขึ้นเป็นครั้งแรกระหว่างมหาวิทยาลัย MIT กับมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ผ่านทางสายโทรศัพท์และใช้หลักการแพ็กเก็ต
   ความคิดทางด้านการรับส่งข้อมูลเป็นชิ้นเล็ก ๆ แบบแพ็กเก็ตได้รับการยอมรับ จนในที่สุดมีการพัฒนาจากแนวความคิดนี้ไปหลายแนวทาง จนได้วิธีการรับส่งบนเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลากหลายรูปแบบ
ซึ่งเป็นจุดกำเนิดเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบต่าง ๆ เช่น 25, TCP/IP, Frame Relay etc.
   เมื่อมีการพัฒนาเครือข่ายคอมพิวเตอร์เพื่อเชื่อมโยงถึงกัน ก็เกิดแนวคิดในการสร้างมาตรฐานที่จะทำให้ระบบการเชื่อมโยงมีลักษณะเปิดมากขึ้น กล่าวคือ การนำผลิตภัณฑ์หลากหลายยี่ห้อมาเชื่อมต่อกันได้ จึงมีวิธีการแบ่งระดับการสื่อสารออกมาเป็นชั้น (Layer) แต่ละขั้นจะมีการวางมาตรฐานกลางเพื่อให้การเชื่อมเครือข่ายที่แตกต่างกันสามารถเชื่อมโยงถึงกันได้



LAN
   ลักษณะการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ถึงกันทั้งหมด จึงมีการแบ่งแยกเครือข่ายเป็นการเชื่อมโยงเครือข่ายภายในพื้นที่ใกล้ ๆ กัน เรียกว่า LAN (Local Area Network) และการเชื่อมโยงระยะไกล ที่เรียกว่า WAN (Wide Area Network)
   เครือข่าย LAN (Local Area Network) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงกันในพื้นที่ใกล้เคียงกัน เช่นอยู่ในอาคารเดียวกัน สามารถ
ดูแลได้เอง การเชื่อมโยงเครือข่าย LAN ที่นิยมใช้กันมี 2 รูปแบบดังนี้
   เครือข่าย LAN แบบอีเทอร์เน็ต มีการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 10-100 Mbps. มีพื้นฐานรูปแบบการเชื่อมโยงร่วมกันแบบบัส คือ ทุกอุปกรณ์จะเชื่อมต่อกันบนสายสัญญาณเส้นเดียว ดังนั้นการรับส่งต้องมีการจัดการไม่ให้รับส่งพร้อมกันเกินกว่าหนึ่งคู่ ขบวนการรับส่งข้อมูลจึงถูกกำหนดขึ้น โดยให้อุปกรณ์ที่จะส่งข้อมูลตรวจสอบว่ามีข้อมูลใดวิ่งอยู่บนสายหรือไม่ หากไม่มีจึงส่งได้ และถ้ามีการชนกันของข้อมูลบนสายก็จะส่งใหม่ การหลีกเลี่ยงการชนกันจึงกระทำได้ในเครือข่ายระยะใกล้
   เครือข่าย LAN แบบโทเก็นริง มีความเร็ว 16 Mbps. เชื่อมต่อกันเป็นวงแหวนโดยแพ็กเก็ตข้อมูลจะวิ่งวนในทิศทางใดทางหนึ่ง ถ้ามีแอดเดรสปลายทางเป็นของใคร อุปกรณ์นั้นจะรับข้อมูลไป การจัดการรับส่งข้อมูลในวงแหวนจึงเป็นไปอย่างมีระเบียบ
   เครือข่าย LAN ที่อยู่ในมาตรฐานเดียวกันสามารถเชื่อมโยงเข้าหากัน แต่ทุกตัวจะมีแอดเดรสประจำ และแอดเดรสเหล่านี้จะซ้ำกันไม่ได้ โดยปกติผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายได้กำหนดแอดเดรสเหล่านี้มาให้แล้ว
   เพื่อจะให้เชื่อมโยงเครือข่ายต่างมาตรฐานกันได้นั้น มีวิธีการพัฒนาให้ระบบสามารถนำแพ็กเก็ต เฉพาะของเครือข่ายมาใส่ในแพ็กเก็ตกลางที่เชื่อมโยงระหว่างกันได้ เช่น TCP/IP ตัวอย่าง เช่น ถ้าต้องการเชื่อมเครือข่าย LAN หลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกันให้เป็นเครือข่ายเดียวกัน
เครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีแพ็กเก็ตเฉพาะเมื่อจะส่งออก ก็นำแพ็กเก็ตเฉพาะมาเปลี่ยนถ่ายลงในแพ็กเก็ต TCP/IP แล้วส่งต่อ.. แพ็กเก็ต TCP/IP จึงเป็นแพ็กเก็ตกลางที่พร้อมรับแพ็กเก็ตย่อยอื่นได้ ดังนั้นการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย เช่น อีเทอร์เน็ตในปัจจุบันจึงเกิดขึ้นได้

WAN
   เครือข่าย WAN เป็นเครือข่ายเชื่อมโยงกันในระยะทางที่ห่างไกล อาจจะเป็นหลาย ๆ กิโลเมตร
ดังนั้นความเร็วในการเชื่อมโยงระหว่างกันอาจไม่สูงมากนัก เพราะระยะทางไกลทำให้มีสัญญาณรบกวนได้สูง ความเร็วจึงอยู่ในระดับช่วง 9.6-64 Kbps และ 1.5-2 Mbps ขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชั่นและขนาดของข้อมูล
   ทั้งเครือข่ายแบบ LAN และ WAN ล้วนแล้วแต่ใช้หลักการของแพ็กเก็ตสวิตชิ่ง กล่าวคือ มีการกำหนดวิธีการรับส่งข้อมูลเป็นแพ็กเก็ต โดยให้แต่ละอุปกรณ์มีแอดเดรสประจำ วิธีการรับส่งมีได้หลากหลาย เราเรียกวิธีการว่า "โปรโตคอล (Protocol)" ดังนั้นจึงมีมาตรฐานการเชื่อมโยงระยะไกลมีการกำหนด
แอดเดรส เช่นในเครือข่าย X.25 ข้อมูลจากที่หนึ่งส่งเป็นแพ็กเก็ตส่งต่อไปยังปลายทางได้
   ข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตจากจุดเริ่มต้น มีแอดเดรสกำกับตำแหน่งปลายทางและตำแหน่งต้นทางแอดเดรส
เหล่านี้เป็นรหัสที่รับรู้ได้ อุปกรณ์สวิตช์จะเลือกทางส่งไปให้ หากมีปัญหาใดทำให้ปลายทางรับได้ไม่ถูกต้อง
เช่นมีสัญญาณรบกวน ระบบจะมีการเรียกร้องให้ส่งให้ใหม่เพื่อว่าการรับส่งข้อมูลจะต้องถูกต้องเสมอ ระบบการโต้ตอบเหล่านี้จึงเป็นมาตรฐานที่กำหนดของเครือข่ายนั้น ๆ

PUBLIC WAN
    ดังนั้น เครือข่าย WAN จึงเป็นเครือข่ายเชื่อมโยงระหว่างองค์กร ระหว่างเมือง หรือระหว่างประเทศ
และเพื่อให้การใช้งานมีประสิทธิภาพจึงมีองค์กรกลางหรือผู้ให้บริการเครือข่ายสาธารณะเข้ามาช่วยจัดการเพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย เช่น เครือข่ายสาธารณะที่ใช้ร่วมกันของทศท. และกสท. หรือ เครือข่ายบริการ เช่น
ดาต้าเนต เป็นต้น
    เครือข่ายในปัจจุบันมีการเชื่อมเครือข่าย LAN หลาย ๆ เครือข่ายย่อยเข้าด้วยกัน จะเป็นอีเทอร์เน็ต
หรือโทเก็นริงก็ได้ แล้วยังเชื่อมต่อออกจากองค์กรผ่านเครือข่าย WAN ทำให้เครือข่ายทั้งหมดเชื่อมโยงถึงกัน จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายให้มีความเร็วสูงในการรับส่งข้อมูล ซึ่งเครือข่าย WAN ที่ใช้ตัวกลางเป็นเส้นใยแก้วนำแสง (Fiber Optic) สามารถส่งรับข้อมูลได้เร็วไม่น้อยกว่าเครือข่าย LAN  การพัฒนาเทคโนโลยีบนถนนเครือข่าย LAN และ WAN จึงเป็นสิ่งที่จำเป็น และเป็นโครงสร้างพื้นฐานของการพัฒนาประเทศ ซึ่งจะไปได้ไกลเพียงใด ขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ ของประเทศ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็เป็นโครงสร้างพื้นฐานหนึ่งที่ต้องพัฒนาไปด้วย
   คำว่า Information Super Highway ก็คือถนนเครือข่าย WAN ที่เชื่อม LAN ทุกเครือข่ายเข้าด้วยกันนั่นเอง



เขียนโดย : รศ.ยืน ภู่วรวรรณ

อยากให้พี่ ช่วย สอนเรื่อง การออกแบบ ผังระบบเครือข่าย ระหว่าง แลน กับ แวน ค่ะ

ช่วยหนู ด้วย น่ะค่ะ เพราะต้องอาจารย์ ก่อนวันพุธนี้ ค่ะ !!

5555+ ขอบคุณมากๆครับ สำหรับคำเเนะนำที่ดีๆ

ผมใช้ managed gigabit switch ทำระบบ Lan   จะต้องใช้สาย Lan เฉพาะ หรือไม่ครับ ถึงจะได้ความเร็วในการส่งข้อมูลเป็น gigabit

สาย Lan ที่จะใช้ทำระบบ Lan ที่เป็นแบบ Gigabit จะต้องใช้สาย Lan ที่เป็น Cat6 ครับ หรือ UTP Cat6 เส้นมันจะอวบอ้วนกว่า Cat5E ครับ

ขอบคุณสำหรับคำแนะนำครับ

เยี่ยมเลยครับ ได้ความรู้