เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ ระบบที่คอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่องทำการเชื่อมต่อกัน โดยในการเชื่อมต่อจะมีสื่อกลางที่ใช้ในการส่งข้อมูล ซึ่งทำให้การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ โดยสามารถใช้ทรัพยากร (Resource) ที่อยู่ในเครือข่ายร่วมกันได้ ไม่ว่าจะเป็น เครื่องพิมพ์ แฟกซ์ สแกนเนอร์ ฮาร์ดดิส เป็นต้น ซึ่งจะทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายได้มาก นอกจากนี้ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ยังเป็นผลดีในกรณีที่ต้องการสื่อสารข้อมูลในระยะทางไกล หรือเชื่อมต่อกับเครือข่ายที่อยู่ห่างไกล เช่น ระบบอินเตอร์เน็ต ทำให้เราสามารถเชื่อมต่อและแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ทั่วโลกโดยใช้เวลาเพียงน้อยนิด จากเดิมที่ในการแลกเปลี่ยนข้อมูลนั้น อาจจำเป็นต้องใช้สื่อเก็บข้อมูลที่รับส่งกันภายนอก เช่น บันทึกลงแผ่นดิสก์แล้วไปส่งให้กับอีกเครื่องหนึ่ง ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองเวลามาก ยิ่งถ้าต้องการสื่อสารกันข้ามโลกยิ่งเป็นเรื่องลำบากและใช้เวลานานมาก แต่ในปัจจุบัน การสื่อสารผ่านสายสัญญาณของระบบเครือข่ายนั้น ทำให้การส่งข้อมูลทำได้ในเสี้ยววินาที

ทำไมต้องสร้างระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์?

เหตุผลหลักๆ ที่เป็นจุดประสงค์ในการสร้างเครือข่ายขึ้นมานั้น สรุปได้ดังนี้

 

• การแลกเปลี่ยนข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ
  
  การแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ถือเป็นเหตุผลแรกเริ่มของการสร้างระบบเครือข่าย ดังที่ได้กล่าวไปข้างต้น เนื่องจากในการทำงานนั้น ผู้ใช้นั้นมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลกันอยู่เสมอ ดังนั้น หากการส่งข้อมูลนี้เร็วขึ้น สะดวกขึ้น งานต่างๆ ก็สามารถคืบหน้าไปได้อย่างรวดเร็ว โดยการแลกเปลี่ยนข้อมูลผ่านเครือข่าย เป็นการส่งข้อมูลผ่านสายสัญญาณ ซึ่งทำให้ส่งข้อมูลได้ภายในเสี้ยววินาที 

 

• การใช้ทรัพยากรร่วมกัน
  
  ความสามารถของระบบเครือข่ายอีกอย่างหนึ่งนั้น ก็คือ การที่เครื่องใดๆ ที่อยู่ในเครือข่าย สามารถใช้งานฮาร์ดแวร์ หรือ ซอฟท์แวร์ที่อยู่ในเครือข่ายร่วมกัน (ขึ้นอยู่กับสิทธิในการใช้งาน) ตัวอย่างของการใช้ฮาร์ดแวร์ร่วมกัน เช่น การแชร์เครื่องพิมพ์ (Printer) โดยทุกเครื่องในเครือข่าย สามารถใช้งานเครื่องพิมพ์เครื่องนั้นได้โดยไม่จำเป็นต้องสลับกันใช้ ขอแค่เพียงเชื่อมต่ออยู่กับเครือข่าย ก็สามารถใช้งานเครื่องพิมพ์ได้ ส่วนการใช้ซอฟท์แวร์ร่วมกัน คือ ผู้ใช้ในเครือข่ายสามารถใช้ซอฟท์แวร์ หรือชุดโปรแกรมชุดเดียวกันได้ ซึ่งจะทำให้เกิดมาตรฐานของซอฟต์แวร์ขึ้นมา ข้อดีคือ ทำให้การรับส่งไฟล์ การเปิดไฟล์ต่างๆ ทำได้อย่างไม่มีปัญหา เพราะมีมาตรฐานของซอฟท์แวร์มาตรฐานเดียวกันนั่นเอง

 

• ความประหยัด
  
  สิ่งที่ตามมาอีกอย่างหนึ่งหลังจากที่สามารถรับส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว และใช้ทรัพยากรร่วมกันได้ ก็คือ การที่องค์กรสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้เป็นอย่างมาก เช่น การแชร์เครื่องพิมพ์ทำให้ไม่จำเป็นต้องซื้อเครื่องพิมพ์หลายเครื่อง การแชร์ซอฟต์แวร์ทำให้ไม่จำเป็นต้องซื้อซอฟต์แวร์หลายชุด การแลกเปลี่ยนข้อมูลกันได้ ทำให้ความจำเป็นของการติดต่อสื่อสารกันด้วยกระดาษลดน้อยลง แทนที่จะต้องส่งจดหมายเวียน หรือส่งเอกสาร อาจเปลี่ยนเป็นการส่งอีเมล์ไปแทน ช่วยประหยัดต้นทุนค่ากระดาษอีกด้วย 

 

 

[โครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีการใช้ทรัพยากรร่วมกัน]

องค์ประกอบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์?

การที่คอมพิวเตอร์ 2 เครื่องจะเชื่อมต่อกันเป็นระบบเครือข่ายได้นั้น ต้องมีองค์ประกอบพื้นฐานดังนี้

 

• คอมพิวเตอร์อย่างน้อย 2 เครื่อง

 

• Network Interface Card (NIC) หรือเน็ตเวิร์คการ์ด

 

• สื่อกลางและอุปกรณ์สำหรับการรับส่งข้อมูล เช่น สายสัญญาณต่างๆ ฮับ สวิตช์ เราท์เตอร์ เป็นต้น

 

• โปรโตคอล (Protocol) เป็นภาษาที่ใช้สำหรับการสื่อสารผ่านเครือข่าย เช่น TCP/IP, IPX/SPX เป็นต้น

 

• Network Operating System (NOS) หรือระบบปฏิบัติการณ์เครือข่าย

·                เครือข่ายคอมพิวเตอร์

การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น เพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้ สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์ แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้ การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม การเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบควมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง มีหน่วยจัดการระบบสือสารหน่วยบริการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง ในรูป เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างเชื่อมโยงเป็นระบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฎิบัติการร่วมกัน ซึ่งหมายถึงการให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่ออยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้งหมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้ง ๆ ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัท ก็ได้ครือข่ายคอมพิวเตอร์ หรือ คอมพิวเตอร์เน็ตเวิร์ก (อังกฤษ: computer network; ศัพท์บัญญัติว่า ข่ายงานคอมพิวเตอร์) คือระบบการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์จำนวนตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไป การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน เพราะมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลาย จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกัน เพื่อเพิ่มความสามารถของระบบให้สูงขึ้น และลดต้นทุนของระบบโดยรวมลง การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันในเครือข่าย ทำให้ระบบมีขีดความสามารถเพิ่มมากขึ้น การแบ่งการใช้ทรัพยากร เช่น หน่วยประมวลผล, หน่วยความจำ, หน่วยจัดเก็บข้อมูล, โปรแกรมคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีราคาแพงและไม่สามารถจัดหามาให้ทุกคนได้ เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องกราดภาพ (scanner) ทำให้ลดต้นทุนของระบบลงได้ [แก้]ชนิดของเครือข่าย เครือข่าย เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไปเข้าด้วยกัน เพื่อสะดวกต่อการร่วมใช้ข้อมูล, โปรแกรม หรือเครื่องพิมพ์ และยังสามารถอำนวยความสะดวกในการติดต่อแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างเครื่องได้ตลอดเวลา ระบบเครือข่ายจะถูกแบ่งออกตามขนาดของเครือข่าย ซึ่งปัจจุบันเครือข่ายที่รู้จักกันดีมีอยู่ 5 แบบ ได้แก่ §  เครือข่ายภายใน หรือ แลน (Local Area Network: LAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกันในพื้นที่ใกล้เคียงกัน เช่นอยู่ในห้อง หรือภายในอาคารเดียวกัน §  เครือข่ายวงกว้าง หรือ แวน (Wide Area Network: WAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ในการ เชื่อมโยงกัน ในระยะทางที่ห่างไกล อาจจะเป็น กิโลเมตร หรือ หลาย ๆ กิโลเมตร §  เครือข่ายงานบริเวณนครหลวง หรือ แมน (Metropolitan area network : MAN) §  เครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือ แคน (Controller area network) : CAN) เป็นเครือข่ายที่ใช้ติดต่อกันระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ (Micro Controller unit: MCU) §  เครือข่ายส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal area network) : PAN) เป็นเครือข่ายระหว่างอุปกรณ์เคลื่อนที่ส่วนบุคคล เช่น โน้ตบุ๊ก มือถือ อาจมีสายหรือไร้สายก็ได้ [แก้]อุปกรณ์เครือข่าย §  เซิร์ฟเวอร์ (Server) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องแม่ข่าย เป็นเครื่องคอมพิวเตอร์หลักในเครือข่าย ที่ทำหน้าที่จัดเก็บและให้บริการไฟล์ข้อมูลและทรัพยากรอื่นๆ กับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ใน เครือข่าย โดยปกติคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์มักจะเป็นเครื่องที่มีสมรรถนะสูง และมีฮาร์ดดิกส์ความจำสูงกว่าคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น ๆ ในเครือข่าย §  ไคลเอนต์ (Client) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องลูกข่าย เป็นคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายที่ร้องขอ บริการและเข้าถึงไฟล์ข้อมูลที่จัดเก็บในเซิร์ฟเวอร์ หรือพูดง่าย ๆ ก็คือ ไคลเอนต์ เป็นคอมพิวเตอร์ ของผู้ใช้แต่ละคนในระบบเครือข่าย §  ฮับ (HUB) หรือ เรียก รีพีตเตอร์ (Repeater) คืออุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อกลุ่มคอมพิวเตอร์ ฮับ มีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุกเฟรมที่ได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่ง ไปยังพอร์ตที่เหลือ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับฮับจะแชร์แบนด์วิธหรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย เพราะฉะนั้นถ้ามีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อมากจะทำให้อัตราการส่งข้อมูลลดลง §  สวิตช์ (Switch) คืออุปกรณ์เครือข่ายที่ทำหน้าที่ในเรเยอร์ที่ 2 และทำหน้าที่ส่งข้อมูลที่ได้รับมาจากพอร์ตหนึ่งไปยังพอร์ตเฉพาะที่เป็นปลายทางเท่านั้น และทำให้คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตที่เหลือส่งข้อมูลถึงกันในเวลาเดียวกัน ดังนั้น อัตราการรับส่งข้อมูลหรือแบนด์วิธจึงไม่ขึ้นอยู่กับคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันนิยมเชื่อมต่อแบบนี้มากกว่าฮับเพราะลดปัญหาการชนกันของข้อมูล §  เราเตอร์ (Router)เป็นอุปรณ์ที่ทำหน้าที่ในเลเยอร์ที่ 3 เราท์เตอร์จะอ่านที่อยู่ (Address) ของสถานีปลายทางที่ส่วนหัว (Header) ข้อแพ็กเก็ตข้อมูล เพื่อที่จะกำหนดและส่งแพ็กเก็ตต่อไป เราท์เตอร์จะมีตัวจัดเส้นทางในแพ็กเก็ต เรียกว่า เราติ้งเทเบิ์ล (Routing Table) หรือตารางจัดเส้นทางนอกจากนี้ยังส่งข้อมูลไปยังเครือาข่ายที่ให้โพรโทคอลต่างกันได้ เช่น IP (Internet Protocol) , IPX (Internet Package Exchange) และ AppleTalk นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้ เช่น เครือข่ายอินเทอร์เน็ต §  บริดจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์ที่มักจะใช้ในการเชื่อมต่อวงแลน (LAN Segments) เข้าด้วยกัน ทำให้สามารถขยายขอบเขตของ LAN ออกไปได้เรื่อยๆ โดยที่ประสิทธิภาพรวมของระบบ ไม่ลดลงมากนัก เนื่องจากการติดต่อของเครื่องที่อยู่ในเซกเมนต์เดียวกันจะไม่ถูกส่งผ่าน ไปรบกวนการจราจรของเซกเมนต์อื่น และเนื่องจากบริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานอยู่ในระดับ Data Link Layer จึงทำให้สามารถใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายที่แตกต่างกันในระดับ Physical และ Data Link ได้ เช่น ระหว่าง Eternet กับ Token Ring เป็นต้น บริดจ์ มักจะถูกใช้ในการเชื่อมเครือข่ายย่อย ๆ ในองค์กรเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายใหญ่ เพียงเครือข่ายเดียว เพื่อให้เครือข่ายย่อยๆ เหล่านั้นสามารถติดต่อกับเครือข่ายย่อยอื่นๆ ได้ §  เกตเวย์ (Gateway) เป็นอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อเครือข่ายต่างประเภทเข้าด้วยกัน เช่น การใช้เกตเวย์ในการเชื่อมต่อเครือข่าย ที่เป็นคอมพิวเตอร์ประเภทพีซี (PC) เข้ากับคอมพิวเตอร์ประเภทแมคอินทอช (MAC) เป็นต้น