OSI Model

OSI Model 
         OSI Model เป็น medel มาตรฐานในการสื่อสารซึ่งมีวัตถุประสงค์ ใช้สำหรับการสื่อสารระหว่างระบบ 2 ระบบ ระบบจะเปิดการติดต่อสื่อสารในเค้าโครงสำหรับออกแบบ
ระบบเครื่อข่าย จะอนุญาตให้สื่อสารข้ามทุกรูปแบบของระบบคอมพิวเตอร์แยกเป็น 7 ชั้นแต่เกี่ยวเนื่องกันและเป็นรูปแบบมาตรฐาน ISO



OSI Model ประกอบด้วย 7 Layer

1. Physical Layer
2. Data link Layer
3. Network Layer
4. Transport Layer
5. Sesion Layer
6. Presentation Layer
7. Application Layer

                              
                                                                    OSI layers


ทั้ง 7 สามารถแบ่งออกได้ 3 กลุ่มย่อย
         
    กลุ่มที่ 1 Network support layer ได้แก่ Layer 1, 2, 3
    กลุ่มที่ 2 Link ระหว่าง Network support layer กับ user support layer ได้แก่ layer 4
    กลุ่มที่ 3 User support layer ได้แก่ layer 5, 6, 7

Functions of The Layers

1. Physical Layer

• การส่งต่อข้อมูล
• สื่อกลาง & สัญญาณ
• เครื่องมือการติดต่อ

Data link layer

• ควบคุมการส่งข้อมูลบน Physical link
• ดูที่อยู่บนเครือข่าย Physical
• Framing
• ควบคุมให้เท่ากัน
• ควบคุมการผิดพลาด (Error)
• Synchronization ให้ผู้ส่งกับผู้รับใช้เวลาเดียวกันในส่งข้อมูล
• ควบคุมการใช้สายสื่อสาร

Network layer

• รับผิดชอบในการหาเส้นทางให้ส่งข้อมลจากต้นทางไปปลายทาง 
• Switching & Routing
• หาที่อยู่อย่างมีเหตุผล
• ไม่ต้องใช้ Technology ชั้นสูง
• ไม่ต้องใช้สายโดยตรง

Transport layer

• ควบคุมการส่งข้อมูลจาก ต้นทางไปยังปลายทางข้อมูลใน Layer นี้เรียกว่า " package "
• Segmentation & Reassembly
• ส่งไปเป็นลำดับ Segment Number
• ควบคุมการติดต่อ
• Flow Control
• Eroor Control 
• คุณภาพการบริการ (QoS) 

Session layer

• ทำงานเกี่ยวกับการควบคุม dialog เช่น การเชื่อมต่อ บำรุงรักษา และ ปรับการรับ และส่งข้อมูลให้มีค่าตรงกัน 
• ทำหน้าที่เกี่ยวกับการกำหนด Synchronizationเปิดและปิดการสนทนา ควบคุมดูแลระหว่างการ สนทนา
• Grouping คือ ข้อมูลประเภทเดียวกันจะจับกลุ่มไว้ใน Group เดียวกัน 
• Recovery คือ การกู้กลับข้อมูล

Presentation layer

• เป็นเรื่องเกี่ยวกับการสร้างและการเปลี่ยนแปลงข้อมูลระหว่าง 2 ระบบ
• Data Fromats และ Encoding
• การบีบอัดข้อมูล (Data Compression)
• Encryption - การเข้ารหัส Compression - การบีบ และอัดข้อมูล
• Security - ควบคุมการ log in ด้วย Code, passwor

Application layer

• เป็นเรื่องเกี่ยวกับการเข้าไปช่วยในการบริการ เช่น e-mail , ควบคุมการส่งข้อมูล , การแบ่งข้อมูล เป็นต้นยอมให้ user, software ใช้ข้อมูลส่วนนี้เตรียม user interface และ Support service ต่าง ๆเช่น E-mail
• ทำ Network virtual Terminal ยอมให้ User ใช้งานระยะไกลได้
• File transfer , access และ Management (FTAM)
• Mail services
• Directory service คือการให้บริการด้าน Data Base

                                                                                http://www.goolge.com/

โทโปโลยี

3. โทโปโลยีรูปดาว (Star Topology) เป็นการเชื่อมโยงการติดต่อสื่อสารโดยมีสถานีกลาง หรือฮับ (Hub) เป็นจุดผ่าน การติดต่อกันระหว่างทุกโหนดในเครือข่าย สถานีกลางจึงมีหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมเส้นทางการสื่อสาร ทั้งหมด นอกจากนี้สถานี กลางยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางคอยจัดส่งข้อมูลให้กับโหนดปลายทางอีกด้วย การสื่อสารภายในเครือข่ายแบบดาว จะเป็นแบบ 2 ทิศทางโดยจะอนุญาตให้มีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายได้ จึงไม่มีโอกาสที่หลายๆ โหนดจะส่งข้อมูล เข้าสู่เครือข่ายในเวลาเดียวกัน เพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณข้อมูล เครือข่ายแบบดาว เป็นโทโปโลยีอีกแบบหนึ่งที่เป็นที่ นิยมใช้กันในปัจจุบัน

  รูปที่ 41 โทโปโลยีแบบดาว


ข้อดีของโทโปโลยีแบบดาว
               1. การติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำ ได้ง่าย
               2. หากมีโหนดใดเกิดความเสียหายก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และเนื่องจากใช้อุปกรณ์ 1 ตัวต่อสายส่งข้อมูล 1 เส้น ทำให้การเสียหายของอุปกรณ์ใดในระบบไม่กระทบต่อการทำงานของจุดอื่นๆ ในระบบ
               3. ง่ายในการให้บริการเพราะโทโปโลยีแบบดาวมีศูนย์กลางทำหน้าที่ควบคุม
ข้อเสียของโทโปโลยีแบบดาว
               1. ถ้าสถานีกลางเกิดเสียขึ้นมาจะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้
               2. ต้องใช้สายส่งข้อมูลจำนวนมากกว่าโทโปโลยีแบบบัส และ แบบวงแหวน
               4. โทโปโลยีแบบผสม (Mesh Topology) เป็นเครือข่ายการสื่อสารข้อมูลแบบผสมระหว่างเครือข่ายแบบใดแบบหนึ่ง หรือมากกว่า เพื่อความถูกต้องแน่นอน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการและภาพรวมขององค์กร

           โทโปโลยี หมายถึงรูปร่างของ network พิจารณาจากการลากเส้นมาต่อกันเป็นกิ่งก้านหรือรูปแบบของ Network
คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์รับ-ส่งข้อมูลที่ประกอบกันเป็นเครือข่าย มีการเชื่อมโยงถึงกันในรูปแบบต่างๆ ตามความเหมาะสม เทคโนโลยีการอออกแบบเชื่อมโยงนี้เรียกว่า รูปร่างเครือข่าย (network topology) เมื่อพิจารณาการต่อเชื่อมโยงถึงกันของอุปกรณ์สำนักงานซึ่งใช้งานที่ต่าง ๆ หากต้องการเชื่อมต่อถึงกันโดยตรง จะต้องใช้สายเชื่อมโยงมาก ดังรูป

ปั­หาของการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณืของสถานีปลายทางหลาย ๆ สถานีคือ จำนวนสายที่ใช้เชื่อมโยงระหว่างสถานีเพิ่มมากขึ้น ง่ายต่อการติดตั้ง และมีประสิทธิภาพที่ดีต่อระบบ รูปร่างเครือข่ายงานที่ใช้ในการสื่อสารมีหลายรูปแบบ

1. แบบดาว เป็นแบบการต่อสายเชื่อมโยง โดยการนำสถานีต่างๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลาง การติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ด้วยการติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วยสลับสายกลาง การทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงคล้ายกับศูนย์กลางของการติดต่อวงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่างๆ ที่ต้องการติดต่อกัน

2. แบบวงแหวน เป็นแบบที่สถานีของเครือข่ายทุกสถานีจะต้องเชื่อมต่อกับเครื่องขยายสั­­าณของตัวเอง โดยจะมีการเชื่อมโยงเครื่องขยายสั­­าณของทุกสถานีเข้าด้วยกันเป็นวงแหวน เครื่องขยายสั­­าณเหล่านี้จะมีหน้าที่ในการรับข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ของตัวเองหรือจากเครื่องขยายสั­­าณตัวก่อนหน้าและส่งข้อมูลต่อไปยังเครื่องขยายสั­­าณตัวถัดไปเรื่อย ๆ เป็นวง หากข้อมูลที่ส่งเป็นของสถานีใด เครื่องขยายสั­­าณของสถานีนั้นก็รับและส่งให้กับสถานีนั้น เครื่องขยายสั­­าณจะต้องมีการตรวจสอบข้อมูลที่ได้รับว่าเป็นของตนเองหรือไม่ด้วย ถ้าใช่ก็รับไว้ ถ้าไม่ใช่ก็ส่งต่อไป

3. แบบบัสและต้นไม้ เป็นรูปแบบที่มีผู้นิยมใช้มากแบบหนึ่ง เพราะมีโครงสร้างไม่ยุ่งยากและไม่ต้องใช้เครื่องขยายสั­­าณหรืออุปกรณ์สลับสาย เหมือนแบบวงแหวนหรือแบบดาว สถานีต่างๆ จะเชื่อมต่อเข้าหาบัสโดยผ่านทางอุปกรณ์เชื่อมต่อที่เป็นฮาร์ดแวร์ การจัดส่งข้อมูลบนบัสจึงสามารถทำให้การส่งข้อมูลไปถึงทุกสถานีได้ การจัดส่งวิธีนี้จึงต้องกำหนดวิธีการที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกันเพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน โดยวิธีการที่ใช้อาจเป็นการแบ่งช่วงเวลา หรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่สั­­าณที่แตกต่างกัน

        

Protocol IP Address

กล่าวนำ
TCP/IP (Transmitsion Control Protocol/Internet Protocol) เป็นชุดของโปรโตคอลที่ถูกใช้ในการสื่อสารผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้สามารถใช้สื่อสารจากต้นทางข้ามเครือข่ายไปยังปลายทางได้ และสามารถหาเส้นทางที่จะส่งข้อมูลไปได้เองโดยอัตโนมัติ ถึงแม้ว่าในระหว่างทางอาจจะผ่านเครือข่ายที่มีปัญหา โปรโตคอลก็ยังคงหาเส้นทางอื่นในการส่งผ่านข้อมูลไปให้ถึงปลายทางได้
ชุดโปรโตคอลนี้ได้รับการพัฒนามาตั้งแต่ปี 1960 ซึ่งถูกใช้เป็นครั้งแรกในเครือข่าย ARPANET ซึ่งต่อมาได้ขยายการเชื่อมต่อไปทั่วโลกเป็นเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ทำให้ TCP/IP เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางจนถึงปัจจุบัน
TCP/IP Protocol
      • การ Encapsulation/Demultiplexing
     1. ชั้นโฮสต์-เครือข่าย (Host-to-network)
     2. ชั้นสื่อสารอินเตอร์เน็ต (The Internet Layer)
          a. IP (Internet Protocol)
          b. ICMP (Internet Control Message Protocol)
     3. ชั้นสื่อสารนำส่งข้อมูล (Transport Layer)
          a. UDP (User Datagram Protocol)
          b. TCP (Transmission Control Protocol)
               i. การสื่อสารของ TCP
               ii. การสื่อสารแบบ Three-ways handshake
     4. ชั้นสื่อสารการประยุกต์ (Application Layer)

--------------------------------------------------------------------------------
TCP/IP Protocol
TCP/IP มีจุดประสงค์ของการสื่อสารตามมาตรฐาน สามประการคือ
เพื่อใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างระบบที่มีความแตกต่างกัน
ความสามารถในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในระบบเครือข่าย เช่นในกรณีที่ผู้ส่งและผู้รับยังคงมีการติดต่อกันอยู่ แต่โหนดกลางทีใช้เป็นผู้ช่วยรับ-ส่งเกิดเสียหายใช้การไม่ได้ หรือสายสื่อสารบางช่วงถูกตัดขาด กฎการสื่อสารนี้จะต้องสามารถจัดหาทางเลือกอื่นเพื่อทำให้การสื่อสารดำเนินต่อไปได้โดยอัตโนมัติ
มีความคล่องตัวต่อการสื่อสารข้อมูลได้หลายชนิดทั้งแบบที่ไม่มีความเร่งด่วน เช่น การจัดส่งแฟ้มข้อมูล และแบบที่ต้องการรับประกันความเร่งด่วนของข้อมูล เช่น การสื่อสารแบบ real-time และทั้งการสื่อสารแบบเสียง (Voice) และข้อมูล (data)
Encapsulation/Demultiplexing
การส่งข้อมูลผ่านในแต่ละเลเยอร์ แต่ละเลเยอร์จะทำการประกอบข้อมูลที่ได้รับมา กับข้อมูลส่วนควบคุมซึ่งถูกนำมาไว้ในส่วนหัวของข้อมูลเรียกว่า Header ภายใน Header จะบรรจุข้อมูลที่สำคัญของโปรโตคอลที่ทำการ Encapsulate เมื่อผู้รับได้รับข้อมูล ก็จะเกิดกระบวนการทำงานย้อนกลับคือ โปรโตคอลเดียวกัน ทางฝั่งผู้รับก็จะได้รับข้อมูลส่วนที่เป็น Header ก่อนและนำไปประมวลและทราบว่าข้อมูลที่ตามมามีลักษณะอย่างไร ซึ่งกระบวนการย้อนกลับนี้เรียกว่า Demultiplexing

รูปที่1 ขั้นตอนการ Encapsulation และ Demultiplexing

ข้อมูลที่ผ่านการ Encapsulate ในแต่ละเลเยอร์มีชื่อเรียกแตกต่างกัน ดังนี้

ข้อมูลที่มาจาก User หรือก็คือข้อมูลที่ User เป็นผู้ป้อนให้กับ Application เรียกว่า User Data

เมื่อแอพพลิเคชั่นได้รับข้อมูลจาก user ก็จะนำมาประกอบกับส่วนหัวของแอพพลิเคชั่น เรียกว่า Application Data และส่งต่อไปยังโปรโตคอล TCP
เมื่อโปรโตคอล TCP ได้รับ Application Data ก็จะนำมารวมกับ Header ของ โปรโตคอล TCP เรียกว่า TCP Segment และส่งต่อไปยังโปรโตคอล IP
เมื่อโปรโตคอล IP ได้รับ TCP Segment ก็จะนำมารวมกับ Header ของ โปรโตคอล IP เรียกว่า IP Datagram และส่งต่อไปยังเลเยอร์ Host-to-Network Layer
ในระดับ Host-to-Network จะนำ IP Datagram มาเพิ่มส่วน Error Correction และ flag เรียกว่า Ethernet Frame ก่อนจะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณไฟฟ้า ส่งผ่านสายสัญญาณที่เชื่อมโยงอยู่ต่อไป

ในแต่ละเลเยอร์ของโครงสร้าง TCP/IP สามารถอธิบายได้ดังนี้

จุดหมายปลายทางเดียวกันในระหว่างการเดินทางในเครือข่าย แพ็กเก็ตแต่ละตัวในชุดนี้ก็จะเป็นอิสระแก่กันและกัน ดังนั้น แพ็กเก็ตที่ส่งไปถึงปลายทางอาจจะไม่เป็นไปตามลำดับก็ได้

a. IP (Internet Protocol)

IP เป็นโปรโตคอลในระดับเน็ตเวิร์คเลเยอร์ ทำหน้าที่จัดการเกี่ยวกับแอดเดรสและข้อมูล และควบคุมการส่งข้อมูลบางอย่างที่ใช้ในการหาเส้นทางของแพ็กเก็ต ซึ่งกลไกในการหาเส้นทางของ IP จะมีความสามารถในการหาเส้นทางที่ดีที่สุด และสามารถเปลี่ยนแปลงเส้นทางได้ในระหว่างการส่งข้อมูล และมีระบบการแยกและประกอบดาต้าแกรม (datagram) เพื่อรองรับการส่งข้อมูลระดับ data link ที่มีขนาด MTU (Maximum Transmission Unit) ทีแตกต่างกัน ทำให้สามารถนำ IP ไปใช้บนโปรโตคอลอื่นได้หลากหลาย เช่น Ethernet ,Token Ring หรือ Apple Talk

การเชื่อมต่อของ IP เพื่อทำการส่งข้อมูล จะเป็นแบบ connectionless หรือเกิดเส้นทางการเชื่อมต่อในทุกๆครั้งของการส่งข้อมูล 1 ดาต้าแกรม โดยจะไม่ทราบถึงข้อมูลดาต้าแกรมที่ส่งก่อนหน้าหรือส่งตามมา แต่การส่งข้อมูลใน 1 ดาต้าแกรม อาจจะเกิดการส่งได้หลายครั้งในกรณีที่มีการแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วนย่อยๆ (fragmentation) และถูกนำไปรวมเป็นดาต้าแกรมเดิมเมื่อถึงปลายทาง

อุปกรณ์ในการสื่อสาร

อุปกรณ์ที่ใช้การสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์
 
 ฮับ หรือ รีพีทเตอร์ (Hub, Repeater)
          เป็นอุปกรณ์ที่ทวน และขยายสัญญาณ เพื่อส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่น ให้ได้ระยะทางที่ยาวไกลขึ้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลก่อนและหลัง การรับ-ส่ง และไม่มีการใช้ซอฟท์แวร์ใดๆ มาเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ชนิดนี้ การติดตั้งจึงทำได้ง่าย ข้อเสียคือ ความเร็วในการส่งข้อมูล จะเฉลี่ยลดลงเท่ากันทุกเครื่อง เมื่อมีคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อมากขึ้น

 สวิทช์ หรือ บริดจ์ (Switch, Bridge) 
          เป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อ เครือข่ายท้องถิ่น หรือ แลน (LAN) ประเภทเดียวกัน ใช้โปรโตคอลเดียวกัน สองวงเข้าด้วยกัน เช่น ใช้เชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตแลน (Ethernet LAN) หรือ โทเคนริงก์แลน (Token Ring LAN) ทั้งนี้ สวิทช์ หรือ บริดจ์ จะมีความสามารถในการเชื่อมต่อ ฮาร์ดแวร์ และตรวจสอบข้อผิดพลาด ของการส่งข้อมูลได้ด้วย ความเร็วในการส่งข้อมูล ก็มิได้ลดลง และติดตั้งง่าย

 เร้าเตอร์ (Router) 
           เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานคล้าย สวิทช์ แต่จะสามารถเชื่อมต่อ ระบบที่ใช้สื่อ หรือสายสัญญาณต่างชนิดกันได้ เช่น เชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตแลน
(Ethernet LAN) ที่ส่งข้อมูลแบบ ยูทีพี (UTP: Unshield Twisted Pair) เข้ากับ อีเธอร์เน็ตอีกเครือข่าย แต่ใช้สายแบบโคแอ็กเชียล
(Coaxial cable) ได้ นอกจากนี้ยังช่วยเลือก หรือกำหนดเส้นทางที่จะส่งข้อมูลผ่าน และแปลงข้อมูลให้เหมาะสมกับการนำส่ง แน่นอนว่าการติดตั้งย่อมยุ่งยากมากขึ้น

 เกทเวย์ (Gateway)
           เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงสุด ในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยไม่มีขีดจำกัด ทั้งระหว่างเครือข่ายต่างระบบ หรือแม้กระทั่ง โปรโตคอล จะแตกต่างกันออกไป เกทเวย์ จะแปลงโปรโตคอล ให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่ต่างชนิดกัน จัดเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพง และติดตั้งใช้งานยุ่งยาก เกตเวย์บางตัว จะรวมคุณสมบัติในการเป็น เร้าเตอร์ ด้วยในตัว หรือแม้กระทั่ง อาจรวมเอาฟังก์ชั่นการทำงาน ด้านการรักษาความปลอดภัย ที่เรียกว่า ไฟร์วอลล์ (Firewall) เข้าไว้ด้วยกัน

 โมเดม (Modem)
  

สื่อกลางการสื่อสารข้อมูล

สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล

ตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการ

เชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน และอุปกรณ์

ที่ยอมให้ข่าวสารข้อมูลเดินทางผ่านจากผู้ส่งไปสู่ผู้รับ

สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีอยู่หลายประเภท

แต่ละประเภทมีความแตกต่างกันในด้านของปริมาณข้อมูล

ที่สื่อกลางนั้นๆ สามารถนำผ่านไปได้ในเวลาขณะใดขณะหนึ่ง

การวัดปริมาณหรือความจุในการนำข้อมูลหรือที่เรียกกันว่า แบนด์วิดธ์

(Bandwidth) มีหน่วยเป็นจำนวน บิต ข้อมูลต่อวินาที

(bits per second: bps) ลักษณะของตัวกลางต่างๆ มีดังต่อไปนี้

1. สื่อกลางประเภทมีสาย

   2. สื่อกลางประเภทไร้สาย  

                                          สื่อกลางประเภทมีสาย

โดยอุปกรณ์ต่าง ๆ เพื่อใช้ในการส่งผ่านข้อมูลระหว่างอุปกรณ์

และอุปกรณ์ในระยะทางที่ห่างกันไม่มากนัก  เช่น สายคู่บิดเกลียว (twisted pair) สายโคแอกเซียล (coaxial cable) เส้นใยแก้วนำแสง (fiber optic)

                                    

                                                    สายคู่บิดเกลียว

สายคู่บิดเกลียว(twisted pair) ประกอบด้วยเส้นลวด

ทองแดงที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก 2 เส้นพันบิดเป็น

เกลียว ทั้งนี้เพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

จากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก

เนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูง

ผ่านได้ สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้น

อยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดง

ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไ

ฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง

โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล สัญญาณที่

ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่ง

ข้อมูลได้ถึงร้อยเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางไม่เกินร้อยเมตร

เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลไ

ด้ดี จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่น

      1. สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน

เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยลวดถักชั้นนอกที่หนาอีกชั้น

เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

            


 ตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อ

ระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน และอุปกรณ์นี้ยอมให้ข่าวสาร

ข้อมูลเดินทางผ่าน จากผู้ส่งไปสู่ผู้รับ สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อ

สารข้อมูลมีอยู่หลายประเภท แต่ละประเภทมความแตกต่างกัน

ในด้านของปริมาณข้อมูล ที่สื่อกลางนั้น ๆ สามารถนำผ่าน

ไปได้ในเวลาขณะใดขณะหนึ่ง การวัดปริมาณหรือความจุใน

การนำข้อมูลหรือ ที่เรียกกันว่าแบบด์วิดท์ (bandwidth) มีหน่วย

เป็นจำนวน
บิตข้อมูลต่อวินาที (bit per second : bps) ลักษณะของตัวกลาง

ต่างๆ มีดังต่อไปนี้

 สื่อกลางประเภทมีสาย 
               เช่น สายโทรศัพท์ เคเบิลใยแก้วนำแสง เป็นต้น

สื่อที่จัดอยู่ในการสื่อสารแบบมีสายที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่

 สายทองแดงแบบไม่หุ้มฉนวน (Unshield Twisted Pair)
             

มีราคาถูกและนิยมใช้กันมากที่สุด ส่วนใหญ่มัก

ใช้กับระบบโทรศัพท์ แต่สายแบบนี้มักจะถูกรบกวนได้ง่าย
 และไม่ค่อยทนทาน

 สายทองแดงแบบหุ้มฉนวน (Shield Twisted Pair)
               มีลักษณะเป็นสองเส้น มีแนวแล้วบิดเป็นเกลี่ยวเข้าด้วยกันเพื่อ

ลดเสียงรบกวน มีฉนวนหุ้มรอบนอก มีราคาถูก ติดตั้งง่าย น้ำหนักเบาและ

การรบกวนทางไฟฟ้าต่ำ สายโทรศัพท์จัดเป็นสายคู่บิดเกลี่ยวแบบหุ้มฉนวน

สายโคแอคเชียล (Coaxial)
      
  สายแบบนี้จะประกอบด้วย

ตัวนำที่ใช้ในการส่งข้อมูลเส้นหนึ่ง
   

 อยู่ตรงกลางอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน ระหว่างตัวนำสองเส้นนี้จะมี

ฉนวนพลาสติก กั้นสายโคแอคเชียลแบบหนาจะส่งข้อมูลไกลกว่า

แบบบางแต่มีราคาแพงและติดตั้งได้ยากกว่า
            สายเคเบิลแบบโคแอกเชียลหรือเรียกสั้น ๆ ว่า  "สายโคแอก"

 จะเป็นสายสื่อสารที่มีคุณภาพที่กว่าและราคาแพงกว่า สายเกลียวคู่

 ส่วนของสายส่งข้อมูลจะอยู่ตรงกลางเป็นลวดทองแดงมีชั้นของตัว

เหนี่ยวนำหุ้มอยู่  2  ชั้น  ชั้นในเป็นฟั่นเกลียวหรือชั้นแข็ง  ชั้นนอก

เป็นฟั่นเกลียว และคั่นระหว่างชั้นด้วยฉนวนหนา  เปลือกชั้นนอกสุด

เป็นฉนวน  สายโคแอกสามารถม้วนโค้งงอได้ง่าย  มี  2  แบบ คือ  75

  โอมห์ และ  50 โอมห์  ขนาดของสายมีตั้งแต่  0.4 - 1.0  นิ้ว   ชั้นตัว

เหนี่ยวนำทำหน้าที่ป้องกันการสูญเสียพลังงานจากแผ่รังสี  เปลือก

ฉนวนหนาทำให้สายโคแอก
มีความคงทนสามารถฝังเดินสายใต้พื้นดินได้  นอกจากนั้นสาย 

โคแอกยังช่วยป้องกัน  "การสะท้อนกลับ" (Echo)  ของเสียงได้อีกด้วย

และลดการ รบกวนจากภายนอกได้ดีเช่นกัน
           สายโคแอกสามารถส่งสัญญาณได้ ทั้งในช่องทางแบบเบส

แบนด์และแบบบรอดแบนด์ การส่งสัญญาณในเบสแบนด์สามารถทำ

ได้เพียง  1 ช่องทางและเป็นแบบครึ่งดูเพล็กซ์  แต่ในส่วนของการส่ง

สัญญาณ ในบรอดแบนด์จะเป็นเช่นเดียวกับสายเคเบิลทีวี  คือสามารถ

ส่งได้พร้อมกันหลายช่องทาง ทั้งข้อมูลแบบดิจิตอลและแบบอนาล็อก

 สายโคแอกของเบสแบนด์สามารถส่งสัญญาณได้ไกลถึง  2  กม. 

ในขณะที่บรอดแบนด์ส่งได้ไกลกว่าถึง  6 เท่า  โดยไม่ต้องเครื่องทบทวน

 หรือเครื่องขยายสัญญาณเลย  ถ้าอาศัยหลักการมัลติเพล็กซ์สัญญาณแบบ

 FDM  สายโคแอกสามารถมีช่องทาง (เสียง)  ได้ถึง  10,000  ช่องทางใน

เวลาเดียวกัน อัตราเร็วในการส่งข้อมูลมีได้สูงถึง  50  เมกะบิตต่อวินาที

 หรือ 800 เมกะบิตต่อวินาที  ถ้าใช้เครื่องทบทวนสัญญาณทุก ๆ 1.6  กม.

 ตัวอย่างการใช้สายโคแอกในการส่งสัญญาณข้อมูลที่ใช้กันมากในปัจจุบัน

คือสายเคเบิลทีวี  และสายโทรศัพท์ทางไกล (อนาล็อก)  สายส่งข้อมูล

ในระบบเครือข่ายท้องถิ่น  หรือ  LAN (ดิจิตอล)  หรือใช้ในการ

เชื่อมโยงสั้น ๆ ระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์  

ใยแก้วนำแสง (Optic Fiber)
     
  ทำจากแก้วหรือพลาสติกมีลักษณะเป็นเส้นบางๆ

 คล้าย เส้นใยแก้วจะทำตัวเป็นสื่อในการส่งแสงเลเซอร์

ที่มีความเร็วในการส่งสัญญาณเท่ากับ ความเร็วของแสง

              หลักการทั่วไปของการสื่อสารในสายไฟเบอร์ออปติกคือการเปลี่ยนสัญญาณ (ข้อมูล)

 ไฟฟ้าให้เป็นคลื่นแสงก่อน  จากนั้นจึงส่งออกไปเป็นพัลส์ ของแสง ผ่านสาย

ไฟเบอร์ออปติกสายไฟเบอร์ออปติกทำจากแก้วหรือพลาสติกสามารถส่งลำแสง ผ่านสาย

ได้ทีละหลาย ๆ ลำแสงด้วยมุมที่ต่างกัน  ลำแสงที่ส่งออกไปเป็นพัลส์นั้นจะสะท้อนกลับ

ไปมาที่ผิวของสายชั้นในจนถึงปลายทาง

                จากสัญญาณข้อมูลซึ่งอาจจะเป็นสัญญาณอนาล็อกหรือดิจิตอล จะผ่านอุปกรณ์

ที่ทำหน้าที่มอดูเลตสัญญาณเสียก่อน  จากนั้นจะส่งสัญญาณมอดูเลต ผ่านตัวไดโอดซึ่งมี

 2  ชนิดคือ  LED  ไดโอด  (light Emitting Diode)  และเลเซอร์ไดโอด หรือ  ILD ไดโอด

 (Injection Leser Diode)  ไดโอดจะมีหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณมอดูเลตให้เป็นลำแสงเล

เซอร์ซึ่งเป็นคลื่นแสงในย่านที่มองเห็นได้  หรือเป็นลำแสงในย่านอินฟราเรดซึ่งไม่สามารถ

มองเห็นได้  ความถี่ย่านอินฟราเรดที่ใช้จะอยู่ในช่วง 1014-1015 เฮิรตซ์  ลำแสงจะถูกส่งออก

ไปตามสายไฟเบอร์ออปติก  เมื่อถึงปลายทางก็จะมีตัวโฟโต้ไดโอด (Photo Diode)  ที่ทำหน้า

ที่รับลำแสงที่ถูกส่งมาเพื่อเปลี่ยนสัญญาณแสงให้กลับไปเป็นสัญญาณมอดูเลตตามเดิม 

จากนั้นก็จะส่งสัญญาณผ่านเข้าอุปกรณ์ดีมอดูเลต  เพื่อทำการดีมอดูเลตสัญญาณมอดู

เลตให้เหลือแต่สัญญาณข้อมูลที่ต้องการ

               สายไฟเบอร์ออปติกสามารถมีแบนด์วิดท์  (BW)  ได้กว้างถึง  3 จิกะเฮิรตซ์

(1 จิกะ = 109) และมีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลได้ถึง  1 จิกะบิต ต่อวินาที  ภายในระยะทาง

  100 กม.  โดยไม่ต้องการเครื่องทบทวนสัญญาณเลย  สายไฟเบอร์ออปติกสามารถมีช่อง

ทางสื่อสารได้มากถึง  20,000-60,000  ช่องทาง  สำหรับการส่งข้อมูลในระยะทางไกล ๆ

 ไม่เกิน  10 กม.  จะสามารถมีช่องทางได้มากถึง 100,000  ช่องทางทีเดียว

 สื่อกลางประเภทไม่มีสาย 
 ระบบไมโครเวฟ  (Microwave System)
               การส่งสัญญาณข้อมูลไปกลับคลื่นไมโครเวฟเป็นการส่งสัญญาณข้อ
มูลแบบรับช่วงต่อๆ กันจากหอ (สถานี)  ส่ง-รับสัญญาณหนึ่งไปยังอีกหอหนึ่ง
 แต่ละหาจะครอบคลุมพื้นที่รับสัญญาณประมาณ 30-50  กม.  ระยะห่างของ
แต่ละหอคำนวณง่าย ๆ ได้จาก
สูตร
                  d  = 7.14 (1.33h)1/2 กม.
         เมื่อ     d = ระยะห่างระหว่างหอ  h = ความสูงของหอ 

    การส่งสัญญาณข้อมูลไมโครเวฟมักใช้กันในกรณีที่การติดตั้งสายเคเบิลทำ

ได้ไม่สะดวก เช่น ในเขตเมืองใหญ่ ๆ หรือในเขตที่ป่าเขา  แต่ละสถานีไมโครเวฟ

จะติดตั้งจานส่ง-รับสัญญาณข้อมูล  ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ  10 ฟุต 

สัญญาณไมโครเวฟเป็นคลื่นย่านความถี่สูง 
(2-10 จิกะเฮิรตซ์)  เพื่อป้องกันการแทรกหรือรบกวนจากสัญญาณอื่น ๆ  แต่สัญญาณ

อาจจะอ่อนลง  หรือหักเหได้ในที่มีอากาศร้อนจัด  พายุหรือฝน  ดังนั้นการติดตั้งจาน

 ส่ง-รับสัญญาณจึงต้องให้หันหน้าของจานตรงกัน  และหอยิ่งสูงยิ่งส่งสัญญาณได้ไกล

          ปัจจุบันมีการใช้การส่งสัญญาณข้อมูลทางไมโครเวฟกันอย่างแพร่หลาย  สำหรับ

การสื่อสารข้อมูลในระยะทางไกล ๆ หรือระหว่างอาคาร  โดยเฉพาะในกรณีที่ไม่สะดวก

ที่จะใช้สายไฟเบอร์ออปติก  หรือการสื่อสารดาวเทียม  อีกทั้งไมโครเวฟยังมีราคาถูกกว่า

 และติดตั้งได้ง่ายกว่า  และสามารถส่งข้อมูลได้คราวละมาก ๆ ด้วย  อย่างไรก็ตามปัจจัย

สำคัญที่

ทำให้สื่อกลางไมโครเวฟเป็นที่นิยม  คือราคาที่ถูกกว่า

 การสื่อสารด้วยดาวเทียม  (Satellite Transmission)


             ที่จริงดาวเทียมก็คือสถานีไมโครเวฟลอยฟ้านั่นเอง  ซึ่งทำหน้าที่ขยายและทบ



ทวนสัญญาณข้อมูล  รับและส่งสัญญาณข้อมูลกับสถานีดาวเทียม ที่อยู่บนพื้นโลก

 สถานีดาวเทียมภาคพื้นจะทำการส่งสัญญาณข้อมูล ไปยังดาวเทียมซึ่งจะหมุนไปตาม

การหมุนของโลกซึ่งมีตำแหน่งคงที่เมื่อเทียมกับ ตำแหน่งบนพื้นโลก  ดาวเทียมจะถูกส่ง

ขึ้นไปให้ลอยอยู่สูงจากพื้นโลกประมาณ  23,300  กม.  เครื่องทบทวนสัญญาณ

ของดาวเทียม (Transponder)  จะรับสัญญาณข้อมูลจากสถานีภาคพื้นซึ่งมีกำลังอ่อน

ลงมากแล้วมาขยาย   จากนั้นจะทำการทบทวนสัญญาณ และตรวจสอบตำแหน่งของ

สถานีปลายทาง  แล้วจึงส่งสัญญาณข้อมูลไปด้วยความถี่ในอีกความถี่หนึ่งลงไปยังสถานี

ปลายทาง  การส่งสัญญาณข้อมูลขึ้นไปยังดาวเทียมเรียกว่า  "สัญญาณอัปลิงก์"
(Up-link) และการส่งสัญญาณข้อมูลกลับลงมายังพื้นโลกเรียกว่า "สัญญาณ ดาวน์-ลิงก์

 (Down-link)

              ลักษณะของการรับส่งสัญญาณข้อมูลอาจจะเป็นแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point)

 หรือแบบแพร่สัญญาณ (Broadcast)  สถานีดาวเทียม 
1 ดวง สามารถมีเครื่องทบทวนสัญญาณดาวเทียมได้ถึง  25 เครื่อง   และสามารถครอบ

คลุมพื้นที่การส่งสัญญาณได้ถึง  1 ใน 3  ของพื้นผิวโลก  ดังนั้นถ้าจะส่งสัญญาณข้อ

มูลให้ได้รอบโลกสามารถทำได้โดยการส่งสัญญาณผ่านสถานีดาวเทียมเพียง  3  ดวง