แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 4

แบบฝึกหัดท้ายบทที่ 4

1.จงบอกองค์ประกอบของการสื่อสารข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์และหน้าที่ของแต่ละองค์ประกอบ

      ผู้ส่ง (Sender) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งข่าวสาร (Message) เป็นต้นทางของการสื่อสารข้อมูลมีหน้าที่เตรียมสร้างข้อมูล เช่น ผู้พูด โทรทัศน์ กล้องวิดีโอ เป็นต้น
ผู้รับ (Receiver) เป็นปลายทางการสื่อสาร มีหน้าที่รับข้อมูลที่ส่งมาให้ เช่น ผู้ฟัง เครื่องรับโทรทัศน์ เครื่องพิมพ์ เป็นต้น
สื่อกลาง (Medium) หรือตัวกลาง เป็นเส้นทางการสื่อสารเพื่อนำข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง สื่อส่งข้อมูลอาจเป็นสายคู่บิดเกลียว สายโคแอกเชียล สายใยแก้วนำแสง หรือคลื่นที่ส่งผ่านทางอากาศ เช่น เลเซอร์ คลื่นไมโครเวฟ คลื่นวิทยุภาคพื้นดิน หรือคลื่นวิทยุผ่านดาวเทียม
ข้อมูลข่าวสาร (Message) คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร ซึ่งอาจถูกเรียกว่า สารสนเทศ (Information) โดยแบ่งเป็น 5รูปแบบ ดังนี้
         - ข้อความ (Text) ใช้แทนตัวอักขระต่าง ๆ ซึ่งจะแทนด้วยรหัสต่าง ๆ เช่น รหัสแอสกี เป็นต้น
         - ตัวเลข (Number) ใช้แทนตัวเลขต่าง ๆ ซึ่งตัวเลขไม่ได้ถูกแทนด้วยรหัสแอสกีแต่จะถูกแปลงเป็นเลขฐานสองโดยตรง
         - รูปภาพ (Images) ข้อมูลของรูปภาพจะแทนด้วยจุดสีเรียงกันไปตามขนาดของรูปภาพ
         - เสียง (Audio) ข้อมูลเสียงจะแตกต่างจากข้อความ ตัวเลข และรูปภาพเพราะข้อมูลเสียงจะเป็นสัญญาณต่อเนื่องกันไป
         - วิดีโอ (Video) ใช้แสดงภาพเคลื่อนไหว ซึ่งเกิดจากการรวมกันของรูปภาพหลาย ๆ รูป
โปรโตคอล (Protocol) คือ วิธีการหรือกฎระเบียบที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลเพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถเข้าใจกันหรือคุยกันรู้เรื่อง โดยทั้งสองฝั่งทั้งผู้รับและผู้ส่งได้ตกลงกันไว้ก่อนล่วงหน้าแล้ว ในคอมพิวเตอร์โปรโตคอลอยู่ในส่วนของซอฟต์แวร์ที่มีหน้าที่ทำให้การดำเนินงาน ในการสื่อสารข้อมูลเป็นไปตามโปรแกรมที่กำหนดไว้ ตัวอย่างเช่น X.25, SDLC, HDLC, และ TCP/IP เป็นต้น

2.จงเปรียบเทียบความแตกต่างของสัญญาณอนาล็อก กับสัญญาณดิจิตอล

                        สัญญาณอนาลอก (Analog Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบต่อเนื่อง (Continuouse Data) มีขนาดของสัญญาณไม่คงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณแบบค่อยเป็นค่อยไป กล่าวคือต้องแปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์สามารถสัมผัสได้ เช่น แรงดันของน้ำ ค่าของอุณหภูมิ หรือความเร็วของรถยนต์ เป็นต้น   

                 สัญญาณดิจิตัล (Digital Signal) หมายถึงสัญญาณข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง (Discrete Data) มีขนาดของสัญญาณคงที่ การเปลี่ยนแปลงขนาดของสัญญาณเป็นแบบทันที ทันใด กล่าวคือ ไม่แปรผันตามเวลา โดยทั่วไปคือสัญญาณที่มนุษย์ไม่สามารถสัมผัสได้ เช่น สัญญาณไฟฟ้า เป็นต้น

3.จงบอกทิศทางของการสื่อสารข้อมูลว่ามีกี่แบบ อะไรบ้างพร้อมยกตัวอย่างประกอบ

สามารถแบ่งทิศทางการสื่อสารของข้อมูลได้เป็น 3 แบบ คือ                                                                                                                                                                                                 

 1. แบบทิศทางเดียว (Simplex)เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทางโดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้เช่นระบบวิทยุหรือโทรทัศ                                                                                                                                                                                                     2. แบบกึ่งสองทิศทาง ( Half Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น เช่น วิทยุสื่อสารแบบผลัดกันพูด

  3. แบบสองทิศทาง (Full Duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์

4.จงบอกคุณสมบัติของสายสัญญาณว่ามีกี่ชนิดอะไรบ้าง พร้อมให้จัดลำดับสายสัญญาณที่มีคุณภาพจากสูงไปต่ำ

     1) สายคู่บิดเกลียว        สายคู่บิดเกลียว (twisted pairแต่ละคู่สายทองแดงจะถูกพันกันตามมาตรฐานเพื่อลดการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากคู่สายข้างเคียงภายในเคเบิลเดียวกันหรือจากภายนอก เนื่องจากสายคู่บิดเกลียวนี้ยอมให้สัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงผ่านได้ถึง 10 Hz หรือ 10 Hz เช่น สายคู่บิดเกลี่ยว 1 คู่ จะสามารถส่งสัญญาณเสียงได้ถึง 12 ช่องทาง สำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายคู่บิดเกลียวจะขึ้นอยู่กับความหนาของสายด้วย กล่าวคือ สายทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางกว้าง จะสามารถส่งสัญญาณไฟฟ้ากำลังแรงได้ ทำให้สามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่วนสูง โดยทั่วไปแล้วสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจทัล สัญญาณที่ส่งเป็นลักษณะคลื่นสี่เหลี่ยม สายคู่บิดเกลียวสามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลายเมกะบิตต่อวินาที ในระยะทางได้ไกลหลายกิโลเมตร เนื่องจากสายคู่บิดเกลียว มีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี แล้วน้ำหนักเบาง่ายต่อการติดตั้ง จึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างคือ สายโทรศัพท์ สายแบบนี้มี 2 ชนิดคือก. สายคู่บิดเกลียวชนิดหุ้มฉนวน (Shielded Twisted Pair : STP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่หนาอีกชั้นดังรูป เพื่อป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าข. สายคู่บิดเกลียวชนิดไม่หุ้มฉนวน (Unshielded Twisted Pair :UTP) เป็นสายคู่บิดเกลียวที่หุ้มด้วยฉนวนชั้นนอกที่บางอีกชั้นดังรูป mำให้สะดวกในการโค้งงอแต่สามารถป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้น้อยกว่าชนิดแรก

       2) สายโคแอกเชียล      สายโคแอกเชียลเป็นตัวกลางเชื่อมโยงที่มีลักษณะเช่นเดียวกับสายทีวีที่มีการใช้งานกันมาก ไม่ว่าในระบบเครือข่ายเฉพาะที่ ในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสายโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวีดิทัศน์ สายโคแอกเชียลที่ใช้ทั่วไปมี 2 ชนิด คือ 50 โอห์ม ซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิทัล และชนิด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณแอนะล็อก สายโคแอกเชียลจะมีฉนวนหุ้มป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และสัญญาณรบกวนอื่น ๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้สายแบบนี้มีช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได้กว้างถึง 500 Mhz  จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูง         3)  เส้นใยนำแสง          เส้นใยนำแสง (fiber optic) เป็นการใช้แสงเคลื่อนที่ไปในท่อแก้ว ซึ่งสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราความหนาแน่นของสัญญาณข้อมูลสูงมาก ปัจจุบันถ้าใช้เส้นใยนำแสงกับระบบอีเธอร์เน็ตจะใช้ได้ด้วยความเร็ว 10 เมกะบิต ถ้าใช้กับ FDDI จะใช้ได้ด้วยความเร็วสูงถึง 100 เมกะบิต เส้นใยนำแสงมีลักษณะพิเศษที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงแบบจุดไปจุด ดังนั้น จึงเหมาะที่จะใช้กับการเชื่อมโยงระหว่างอาคารกับอาคาร ระยะความยาวของเส้นใยนำแสงแต่ละเส้นใช้ความยาวได้ถึง 2 กิโลเมตร เส้นใยนำแสงจึงถูกนำไปใช้เป็นสายแกนหลัก เส้นใยนำแสงนี้จะมีบทบาทมากขึ้น เพราะมีแนวโน้มที่จะให้ความเร็วที่สูงมาก

5.จงบอกหน้าที่ของอุปกรณ์เครือข่ายต่อไปนี้
  5.1 Repeater  ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่าง Segment ของสายสัญญาณ LAN เข้าจังหวะและสร้างสัญญาณ Digital บนสายสัญญาณขึ้นใหม่ และส่งออกไป
  5.2 Bridge  ใช้เพื่อยืดระยะเครือข่าย และแบ่งแยกการจราจรของข้อมูลใน Segment โดย Bridge ส่งต่อการจราจรของข้อมูลจากระบบสายสัญญาณหนึ่ง ก็ต่อเมื่อมี Address ปลายทาง ไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์บนระบบสายสัญญาณอีกเส้น ดังนั้นจึงเป็นการจำกัดการจราจรของข้อมูลที่ไม่จำเป็นบนทั้งสองระบบ
  5.3 Switchจะสามารถติดต่อสื่อสารกัน ได้พร้อมกันมากกว่าครั้งละ 1 คู่ ในเวลาเดียวกัน โดย Switching จะสร้างเป็น Virtual Circuit ให้กับ คูของ Node ที่ทำการติดต่อสื่อสารกัน
  5.4Gateway  ทำหน้าที่เชื่อมต่อและแปลงข้อมูลระหว่างเครือข่ายที่แตกต่างกันทั้งในส่วนของโปรโตคอลและสถาปัตยกรรมเครือข่าย
6.จงเปรียบเทียบข้อดี ข้อจำกัดของโทโพโลยีในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบบัส ( Bus ) กับแบบ
วงแหวน ( Ring)  

เครือข่ายแบบบัส (bus topology)  ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบบัส คือ ใช้สื่อนำข้อมูลน้อย ช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสียก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงาน ของระบบโดยรวม

แบบวงแหวน (Ring Network)   ข้อดี                                                                                                                                                                                       1. สามารถควบคุมการส่งข้อมูลได้ง่าย เพราะระบบวงแหวนเป็นวงปิดเหมาะกับการใช้สื่อเป็นเส้นใยแก้วนำแสง
2. สามารถส่งไปยังผู้รับได้หลายๆสถานีพร้อมกัน
3. ครอบคลุมพื้นที่กว้าง
4. ไม่เปลืองสายสื่อสาร

7. จงอธิบายความแตกต่างระหว่างเครือข่ายในระดับกายภาพ Physical level และระดับตรรก
(Logical level )

Physical Layer ทำหน้าที่ขนส่งสัญญาณของ Layer ที่สูงกว่าทั้งหมด ถ้าเอาสายออก คุณก็ไม่สามารถสื่อสารได้ แต่ถ้าไม่มี Layer ที่อยู่สูงขึ้นไป คุณก็ไม่มีสิ่งที่จะสื่อสาร ยิ่ง Layer สูง ๆ การสื่อสารก็จะยิ่งมีความหมาย กับผู้ใช้ปลายทางมากขึ้น

8.จงอธิบายความแตกต่างของลักษณะการให้บริการเครือข่ายแบบ Peer-to-Peer และ
แบบ  Client-Server

peer -to- peer เป็นรูปแบบการสื่อสารในระหว่างกลุ่มที่มีความสามารถเท่ากันและกลุ่มอื่น สามารถกำหนดค่าเริ่มต้นการสื่อสารได้ ส่วนแบบโครงสร้างอื่น ๆ ซึ่งมีลักษณะต่างกัน รวมถึงแบบ client/server และแบบ master/slave ระบบเครือข่ายแบบ Advance Peer-To-Peer Networking (APPN) ของ IBM เป็นผลิตภัณฑ์ที่สนับสนุนแบบการสื่อสาร peer -to- peer      Client คือ เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ไปร้องขอบริการและรับบริการอย่างใดอย่างหนึ่งจาก Server
server คือเครื่องคอมพิวเตอร์หรือระบบปฏิบัติการหรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ ที่ทำหน้าที่ให้บริการอย่างใดอย่างหนึ่งหรือหลายอย่าง โดยอาศัยโปรแกรม แก่เครื่องคอมพิวเตอร์หรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่เป็นลูกข่าย ในระบบเครื่อข่าย