Document

Report
Local Area Network
Lect. Sanchai Yeewiyom
School of Information &
Communication Technology
Naresuan University
1
Local Area Network: LAN
่ ายใน
 ระบบเครื อข่ายที่มีขอบเขตการใช้งานจากัดอยูภ
พื้นที่ขนาดเล็ก เช่น ภายในห้องทางาน หรื อภายใน
อาคาร สายสื่ อสารที่ใช้มกั มีความยาวไม่เกิน 500 เมตร
2
Hardware
สำหรับ LAN
 ส่ วนประกอบหลัก 3 ส่ วน คือ
• Personal Computer (PC)
• Network Interface Card (NIC) or Network
Adaptor Card (NAC)
• Transmission Media
3
Hardware
สำหรับ LAN
 Personal Computer: PC
• ต้องมี OS ที่เหมาะสม
• ต้องมี Expansion Slot หรื อมี NIC or NAC (on
board)
• อาจใช้เป็ นเครื่ องลูกข่าย (Client) หรื อ เครื่ องแม่
ข่าย (Server) คอยให้บริ การต่างๆ
4
Hardware
สำหรับ LAN
 อุปกรณ์เชื่อมต่อระบบเครื อข่าย (NIC or NAC)
• หน้าที่เชื่อมต่อ PC เข้ากับระบบเครื อข่าย
• มีการกาหนดมาตรฐานการใช้งานของอุปกรณ์
ต่างๆ ช่วยแก้ปัญหาความไม่เข้ากันของอุปกรณ์
ต่างชนิดกัน
5
Hardware
สำหรับ LAN
 สื่ อถ่ายทอดสัญญาณ (Transmission Media)
• ทาหน้าที่เชื่อมต่ออุปกรณ์ท้งั หมดเข้าด้วยกันและ
ถ่ายทอดสัญญาณไปยังอุปกรณ์เหล่านั้น
• ในระบบ LAN นิยมใช้ Twisted Pairs กับ Coaxial
เพราะใช้เทคโนโลยีต่า ราคาถูก และติดตั้งใช้งาน
ง่าย
6
Hardware
สำหรับ LAN
• Fiber Optic ไม่เป็ นที่นิยมในระบบ LAN เพราะ
ต้องใช้เทคโนโลยีระดับสู ง มีขอ้ จากัดมาก และ
ราคาแพง แต่นิยมใช้เป็ น ช่องสื่ อสารหลัก
(Backbone)
• ระบบเครื อข่ายไร้สาย (Wireless Network) กาลัง
ได้รับความนิยม มีจุดเด่นที่ ไม่ตอ้ งใช้สาย มีความ
คล่องตัว และการใช้งานไม่ยงุ่ ยาก
7
Hardware
สำหรับ LAN
 มาตรฐานสาหรับระบบ LAN
• กาหนดโดย IEEE (Institute of Electrical and
Electronics Engineers)
• มาตรฐานของระบบ LAN คือ IEEE 802
• มีการกาหนดวิธีการในการติดต่อสื่อสาร คุณสมบัติ
ของสื่ อที่ใช้ และความเร็ วในการรับส่ งข้อมูลผ่าน
สื่ อ
8
Hardware
สำหรับ LAN
9
ร ูปแบบกำรเชื่อมต่อ (Topology)
 เป็ นการกาหนดรู ปแบบการวางและเชื่อมต่ออุปกรณ์
ต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยจะพิจารณาถึง
• ความเหมาะสมกับพื้นที่การติดตั้งใช้งาน
• ความเร็วในการใช้งาน
• ความสะดวกในการปรับปรุ งหรื อขยายระบบ
10
ร ูปแบบกำรเชื่อมต่อ (Topology)
 Topology ที่นิยมใช้ในระบบ LAN มี 3 แบบ คือ
• แบบวงแหวน (Ring)
• แบบบัส (Bus)
• แบบดาว (Star)
11
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
 ออกแบบมาเพื่อให้แต่ละเครื่ องเชื่อมต่อกับเครื่ องที่อยู่
ข้างเคียง
 ลักษณะจะเป็ นวงจรปิ ดรู ปวงแหวน
 ข้อมูล (เรี ยกว่า Message) จะถูกส่ งไปในทิศทาง
เดียวกันเสมอ
12
13
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
 เครื่ องแต่ละเครื่ องจะรับข้อมูลเข้ามา จะเก็บข้อมูลนั้น
ไว้ถา้ เป็ นของตัวเอง แต่ถา้ ไม่ใช่จะต้องส่ งต่อไปยัง
เครื่ องที่อยูล่ าดับถัดไป
 เมื่อรับข้อมูลแล้ว เครื่ องที่เป็ น Receiver จะส่ ง
Acknowledgement ออกมาแทนที่ขอ้ มูลที่รับมา แล้ว
ส่ งไปให้เครื่ อง Sender เมื่อ Sender รับ ACK แล้ว
เครื่ องอื่นจึงจะสามารถส่ งข้อมูลได้
14
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
 ระบบเครื อข่ายแบบวงแหวนใช้มาตรฐาน IEEE 802.5
 เครื่ องในระบบเครื อข่ายมี 2 สถานะ คือ
• Active
• Inactive
15
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
 เครื่ องที่ Active (Active Station) คือ เครื่ องที่กาลังใช้
งานตามปกติ สามารถรับส่ งข้อมูลได้
 เครื่ องที่ Inactive (Inactive Station) คือ เครื่ องที่ไม่
สามารถทางานได้ตามปกติ หรื อไม่ได้เปิ ดใช้งาน จะ
ไม่สามารถรับส่ งข้อมูลได้
16
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
 ระบบเครื อข่ายแบบวงแหวนที่นิยมใช้ คือ แบบ FDDI
(Fiber Distributed Data Interface)
 ใช้ Fiber Optic ในการสร้างวงแหวน 2 วง ซ้อนกัน
ข้อมูลจะถูกส่ งผ่านสายทั้งสองวงซึ่ งจะมีทิศทางใน
การส่ งสัญญาณสวนทางกัน
 กรณี ที่ขอ
้ มูลในวงหนึ่งวิง่ ไปไม่ถึงเครื่ องผูร้ ับ ข้อมูล
ในอีกวงก็จะไปถึงผูร้ ับได้
17
ระบบเครือข่ำยแบบวงแหวน
(Ring Topology)
 FDDI มักนาไปใช้ในเครื อข่ายสื่ อสารหลัก (Backbone
Network) เนื่องจากมีความเร็ วในการถ่ายทอดข้อมูล
สู งมาก และมีอตั ราการเกิดความผิดพลาดของข้อมูล
ต่ามาก
18
19
ระบบเครือข่ำยแบบบัส
(Bus Topology)
 ใช้สายสื่ อสารหนึ่ งเส้นเป็ นแกนหรื อสายสื่ อสารหลัก
หรื อบัส เพื่อให้อุปกรณ์ทุกชนิดเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
 ปลายสายทั้งสองข้างมี Terminator ติดตั้งอยู่ เพื่อ
ป้ องกันไม่ให้เกิดสัญญาณสะท้อนกลับ (Echo) ที่จะ
ย้อนกลับไปทาให้สญ
ั ญาณข้อมูลจริ งเสี ยหาย
 ข้อมูลที่ส่งออกมาจากอุปกรณ์ตวั ใด จะถูกส่ งออกไป
ตลอดทัว่ สายทั้งเส้น
20
21
ระบบเครือข่ำยแบบบัส
(Bus Topology)
 ได้รับความนิ ยมมาก เนื่ องจากเป็ นระบบที่มีราคาถูกและ
ติดตั้งง่าย
 เครื่ อง Server สามารถเชื่อมเข้ากับจุดใดบนบัสก็ได้
 แต่ถา้ สายสื่ อสารชารุ ดหรื อขาดออกจากกัน จะทาให้ระบบ
เครื อข่ายทั้งระบบหยุดทางาน
 และถ้าเครื่ องใดเครื่ องหนึ่ งหยุดทางาน แต่ NIC ยังทางาน
ได้อยูร่ ะบบเครื อข่ายก็ยงั สามารถทางานต่อไปได้
22
ระบบเครือข่ำยแบบบัส
(Bus Topology)
ั มากเป็ นระบบอีเทอร์เนต
 ระบบบัสที่นามาใช้กน
(Ethernet)
 ใช้มาตรฐาน IEEE 802.3 และ 802.4
23
ระบบเครือข่ำยแบบดำว
(Star Topology)
 ประกอบด้วยอุปกรณ์สื่อสารศูนย์กลาง เรี ยก Hub
 อุปกรณ์ที่เหลือทุกตัวจะเชื่อมต่อเข้ากับ Hub
 ข้อมูลจากเครื่ องผูส
้ ่ งจะส่ งมาที่ Hub ก่อนแล้วจึงส่ งไป
ยังเครื่ องผูร้ ับโดยตรง
24
25
ระบบเครือข่ำยแบบดำว
(Star Topology)
 การปรับเปลี่ยนระบบทาได้ง่าย เนื่ องจากสายสื่ อสาร
แต่ละเส้นจะมีอุปกรณ์เชื่อมต่อเพียงชิ้นเดียว
 การเพิ่มเติมอุปกรณ์หรื อนาอุปกรณ์ออกจากระบบจะ
ไม่มีผลกระทบกับอุปกรณ์ตวั อื่น
 จุดอ่อน ถ้า Hub เกิดปั ญหา จะทาให้ระบบเครื อข่าย
ล่มทั้งระบบ
26
ร ูปแบบกำรเชื่อมต่อ (Topology)
27
LAN Protocol
 Ethernet
 Token Parsing
• Token Ring
• Token Bus
 Apple Talk
28
Ethernet
 ใช้ในการเชื่อมต่อแบบ Bus
 ใช้หวั ต่อชนิ ด T-Connector เพื่อเชื่อมต่อกับสาย
Coaxial (กรณี ที่ใช้สาย Twisted Pair จะใช้ 10BaseT
Connector)
 ปลายสายทั้งสองข้างต้องมี Terminator
29
Ethernet
 สาย Coaxial ที่ใช้มี 2 แบบ
 แบบเดิม มีขนาดใหญ่ เรี ยก Thick Ethernet เหมาะกับ
การเชื่อมต่ออุปกรณ์จานวนมาก มีระยะทางค่อนข้าง
ไกล
 แบบใหม่ มีขนาดเล็ก เรี ยก Thin Ethernet มีราคาถูก
กว่า เดินสายสะดวกกว่า เหมาะกับการเชื่อมต่อ
อุปกรณ์ไม่มาก ระยะทางไม่ไกลนักข้อมูลมีปริ มาณ
น้อย
30
Ethernet
 Ethernet 10 Mbps
 Fast Ethernet 100 Mbps
 Gigabit Ethernet 1000 Mbps
 ใช้ CSMA/CD ควบคุมการรับ-ส่ งข้อมูล ซึ่ งเหมาะกับ
เครื อข่ายขนาดเล็กที่ขอ้ มูลไม่มาก ถ้ามากจะเกิด
Collision รุ นแรงมากขึ้น อัตราความสาเร็ จในการ
ถ่ายทอดข้อมูลจะลดลง
31
32
Token Parsing
 ใช้ขอ
้ มูลพิเศษ เรี ยก Token ในการรับ-ส่ งข้อมูล
 ณ เวลาหนึ่ งๆ จะมีผส
ู ้ ่ งข้อมูลได้เพียงหนึ่งเดียวเท่านั้น
 มี 2 แบบคือ
• Token Ring
• Token Bus
33
Token Ring
 อุปกรณ์ในระบบจะเชื่อมต่อกันแบบ Ring
 ในระบบหนึ่ งๆจะมี Token อยูเ่ พียงตัวเดียว
 Token จะถูกส่ งออกไปในทิศทางเดียวเสมอ
 ลาดับในการส่ ง Token จะถูกกาหนดไว้ล่วงหน้า
 เมื่อไม่มีการส่ งข้อมูล Token จะอยูใ่ นสถานะอิสระ
เรี ยก Free Token
34
Token Ring
 เมื่ออุปกรณ์หนึ่ งต้องการส่ งข้อมูล ต้องรอ Free Token
มาถึง
 อุปกรณ์นาข้อมูลบรรจุใส่ Token
 Token จะเปลี่ยนสถานะเป็ น Busy Token แล้วจึง
ส่ งกลับเข้าสู่ ระบบ
 Token Ring ต้องใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อ เรี ยก
Multistation Access Unit (MAU)
35
36
Token Ring
 เมื่อ Token ที่บรรจุขอ
้ มูลเดินทางมาถึงอุปกรณ์ตวั รับ
ข้อมูล มีทางเลือก 2 กรณี คือ
• กรณีส่งไปยังผูร้ ับคนเดียว (point-to-point) ผูร้ ับจะ
เก็บข้อมูลไว้ แล้วส่ ง Token กลับสู่ ระบบ
• กรณีส่งข้อมูลแบบกระจายข่าว (Broadcast) ผูร้ ับ
จะทาการสาเนาข้อมูลไว้ แล้วส่ งทั้ง Token และ
ข้อมูลกลับสู่ ระบบ แล้วส่ งต่อไปยังอุปกรณ์อื่นๆ
ในระบบ
37
Token Ring
 เมื่อ Token เดินทางย้อนกลับมาถึงอุปกรณ์ผส
ู้ ่ ง (ครบ
หนึ่งรอบ) อุปกรณ์ผสู ้ ่ ง จะทาการดึงข้อมูลออก
จากนั้นจะเปลี่ยนสถานะเป็ น Free Token แล้วปล่อย
กลับสู่ ระบบ
38
Token Ring
 ความเร็ วในการรับ-ส่ งข้อมูล 16 Mbps
 Fast (High-speed) Token Ring ความเร็ ว 100 Mbps
 ความเร็ วสู งกว่า Ethernet เพราะไม่เสี ยเวลาในการ
แก้ปัญหา Collision
 ให้ความยุติธรรมในการส่ งข้อมูล มีโอกาสเท่าเทียม
กัน
 เหมาะสาหรับเครื อข่ายขนาดใหญ่ มีผใู ้ ช้และอุปกรณ์
จานวนมาก
39
Token Bus
 ใช้การเชื่อมต่อแบบ Bus
่ อง
 อุปกรณ์แต่ละตัวจะต้องทราบหมายเลขที่อยูข
ตนเอง และอุปกรณ์ขา้ งเคียงทั้งสองข้าง
 การรับ-ส่ งข้อมูลจะทางานแบบเรี ยงลาดับเหมือนใน
Token Ring
40
41
Token Bus
 Token ที่ใช้ จะทางานเหมือนใน Token Ring
 ผูส
้ ่ งจะต้องทาการจับ Free Token ไว้ แล้วแนบข้อมูล
จากนั้นจึงส่ งออกไป
 เมื่อผูร้ ับรับข้อมูลไปแล้ว จะส่ ง Acknowledgement
กลับไปยังผูส้ ่ ง
42
Token Bus
 ผูส
้ ่ งเมื่อได้รับ Ack กลับมา จะทาการเปลี่ยนสถานะ
Token เป็ น Free Token แล้วปล่อยกลับสู่ ระบบ
 อุปกรณ์แต่ละตัวจะได้รับการกาหนดระยะเวลาในการ
ถือครอง Token ในแต่ละครั้ง ซึ่ งเป็ นเวลาที่คงที่เสมอ
จึงไม่มีอุปกรณ์ใดถือ Token ไว้ตลอดเวลา
43
Token Bus
 Token Bus ที่นิยมใช้มากที่สุดคือ Attached Resource
Computer Network (ARCNET)
 ความเร็ วในการรับ-ส่ งข้อมูล 2.5 – 20 Mbps
44
Apple Network
ั PC ในตระกูล Macintosh
 ใช้กบ
 ประกอบด้วย
• AppleTalk
• AppleShare IP
45
AppleTalk
 ใช้ Protocol แบบ CSMA/CA (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Avoidance) ในการ
รับ-ส่ งข้อมูล
 ผูส
้ ่ งจะสร้าง packet ข้อมูลพิเศษส่ งออกไปก่อน เพื่อ
เป็ นการบอกอุปกรณ์อื่นๆ ว่ามีผทู ้ ี่กาลังจะส่ งข้อมูล
 อุปกรณ์อื่นๆ ที่ได้รับ packet ข้อมูลนี้ จะต้องหยุดรอ
 Collision จะเกิดเฉพาะ packet สัญญาณเตือนเท่านั้น
46
AppleTalk
 ความเร็ วค่อนข้างต่า
 230,000 bps หรื อ 0.23 Mbps
 จากัดจานวนเครื่ อง ไม่เกิน32 เครื่ อง
47
AppleShare IP
 ใช้งานกับเครื่ อง Macintosh รุ่ นใหม่ เช่น iMac,
iBook, Power Mac, Power Book
 รองรับอุปกรณ์ได้มากถึง 500 เครื่ อง
 อานวยความสะดวกในการเชื่อมต่อเครื่ อง Macintosh
เข้ากับเครื่ อง IBM/PC Compatible
48
ชนิดของระบบ LAN
 แบ่งออกตามวิธีการที่เครื่ องผูใ้ ช้สื่อสารระหว่างกัน
ได้แก่
• PBX (Private Branch Exchange)
• Peer-to-Peer
• Server-Based
49
PBX (Private Branch Exchange)
 ใช้ในการสลับสายสัญญาณอัตโนมัติในระบบ
เครื อข่ายโทรศัพท์ยอ่ ยในองค์กร และเชื่อมต่อ
สายโทรศัพท์จากภายนอกองค์กร
 เมื่อมีการนาระบบคอมพิวเตอร์ มาใช้ และเชื่อมต่อกับ
PBX ตัว PBX จะเปลี่ยนมาทาหน้าที่ในการส่ งข้อมูล
ในระบบคอมพิวเตอร์แทนการส่ งสัญญาณโทรศัพท์
50
51
PBX (Private Branch Exchange)
 ใช้การเชื่อมต่อในแบบดาว โดยมี PBX เป็ นศูนย์กลาง
 PBX ที่นามาใช้ตอ
้ งสามารถจัดการกับข้อมูลดิจิตอล
ได้ ซึ่งมักจะเป็ นเครื่ องคอมพิวเตอร์ที่ทาหน้าที่สลับ
สัญญาณ หรื อ Switch
่ ี่เครื่ อง PBX เหมือนกับในระบบดาว
 จุดด้อย อยูท
 จุดเด่น สามารถใช้สายสัญญาณโทรศัพท์ที่ติดตั้งไว้
แล้วได้ทนั ที
52
Peer-to-Peer
 ติดตั้งใช้งานและบารุ งรักษาง่าย
 นิ ยมนามาใช้ในองค์กรขนาดเล็กทัว่ ไป
 เครื่ องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ทุกชนิ ดในระบบมี
ความเท่าเทียมกัน ไม่มีเครื่ องใดทาหน้าที่เป็ นผู้
ควบคุมระบบ
 แต่ละเครื่ องมีสิทธิ์ ในการเลือกติดต่อกับเครื่ องใดๆ ก็
ได้ในเวลาเดียวกัน
53
Peer-to-Peer
ั
 แต่ละเครื่ องมีสิทธิ์ เต็มที่ในการกาหนดสิ ทธิ์ ผูใ้ ช้ให้กบ
เครื่ องอื่นที่ตอ้ งการติดต่อด้วย
 วัตถุประสงค์เพื่อให้ทุกเครื่ องสามารถแลกเปลี่ยน
ข้อมูลระหว่างกัน และใช้อุปกรณ์ร่วมกันได้
 แต่ละเครื่ องสามารถทาหน้าที่เป็ น Server ได้
54
55
Peer-to-Peer
 เหมาะสาหรับระบบเครื อข่ายขนาดเล็กที่มีจานวน
เครื่ องและอุปกรณ์ไม่มาก
 ใช้การเชื่อมต่อแบบบัส
 ใช้โพรโตคอล CSMA/CD (Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detection)
56
Peer-to-Peer
 ข้อจากัด จานวนอุปกรณ์ในระบบ และการใช้งาน
อุปกรณ์หรื อโปรแกรมประยุกต์ในเครื่ องอื่นจะกระทา
ได้กต็ ่อเมื่อผูใ้ ช้เครื่ องนั้นไม่ใช้งานอุปกรณ์หรื อ
โปรแกรมนั้นๆ
57
Server-Based
 ระบบเครื อข่ายขนาดใหญ่นิยมใช้แบบ Server-Based
 จะมีเครื่ องคอมพิวเตอร์ ประสิ ทธิ ภาพสู งเครื่ องหนึ่ ง
หรื อหลายเครื่ องทาหน้าที่เก็บ Software ต่างๆ ไว้เป็ น
ส่ วนกลางและอนุญาตให้เครื่ องอื่นๆเข้ามาใช้บริ การ
ต่างๆ เช่น File Server, Web Server เป็ นต้น
58
59
Server-Based
 ช่วยแก้ปัญหากรณี ที่มีเครื่ องใช้งานในระบบมาก ไม่
จาเป็ นต้องติดตั้งโปรแกรมไว้ทุกเครื่ อง ติดตั้งไว้ที่ Sever
ตัวเดียวพอ โดยโปรแกรมที่ใช้ตอ้ งเป็ นโปรแกรม
ประเภท Application Server
 สามารถจัดเก็บแฟ้ มข้อมูลไว้ในส่ วนกลาง แบ่งประเภท
ตามลักษณะการใช้งาน และกาหนดสิ ทธิ์ ในการใช้งาน
 นอกจากนี้ ยงั ช่วยให้ผใู ้ ช้ได้รับข้อมูลที่ทน
ั สมัยอยูเ่ สมอ
60
Server-Based
 องค์กรขนาดใหญ่ที่มี Server เป็ นจานวนมาก การ
ค้นหาข้อมูลหรื อ Software จะทาได้ยากขึ้น จึงมีการ
พัฒนาระบบเก็บข้อมูลบนระบบเครื อข่าย ที่เรี ยกว่า
SAN (Storage Area Network) ขึ้นมาซึ่ ง Server ใน
ระบบจะทาการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน ทาให้
การจัดเก็บข้อมูลและการค้นหามีประสิ ทธิ ภาพมาก
ขึ้น
61
Server-Based
 Database Server ทาหน้าที่จด
ั เก็บ Software ระบบ
จัดการฐานข้อมูลและข้อมูลต่างๆ ที่มี ซึ่ งจะคอย
ให้บริ การเกี่ยวกับการจัดเก็บ บริ หารจัดการ ควบคุม
การใช้งาน รักษาความปลอดภัย และอานวยความ
สะดวก เกี่ยวกับข้อมูลเหล่านั้น
62

similar documents