1. อุปกรณ์เชื่อมต่อชั้นฟิสิคัล หมายถึง
อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ทำงานอยู่ในชั้นฟิสิคัลของแบบจำลองโอเอสไอ
(OSI)
โดยทำหน้าที่ทวนสัญญาณหรือแก้ไขส่วนที่สูญเสียและสัญญาณรบกวนให้กลับมามีสัญญาณเดิมเพื่อให้สามารถส่งทอดสัญญาณได้ไกลขึ้น
ซึ่งได้แก่ รีพีทเตอร์และฮับ
1.1 รีพีทเตอร์
(repeater) คืออุปกรณ์ทำหน้าที่ทวนสัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่านตัวกลางจากพอร์ตหนึ่งไปยังอีกพอร์ตหนึ่งซึ่งพอร์ตจะเป็นช่องทางในการติดต่อสื่อสารระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์เครือข่าย
ปกติพอร์ตจะอยู่ด้านหลังเครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์เครือข่ายและเนื่องจากสัญญาณเดินทางได้ในระยะทางที่จำกัดถ้าหากสัญญาณเบาบางลงอาจส่งผลทำให้ข้อมูลที่ส่งไปยังผู้รับไม่ถูกต้อง
รีพีทเตอร์จะรับสัญญาณดิจิทัลเข้ามาก่อนที่สัญญาณจะอ่อนตัวลงหรือหายไปจากนั้น
รีพีทเตอร์จะสร้างสัญญาณขึ้นใหม่ให้เหมือนสัญญาณเดิมที่ส่งมาจากต้นทางโดยการคัดลอกแบบบิตต่อบิตและส่งสัญญาณที่สร้างใหม่นี้ต่อไปยังอุปกรณ์ตัวอื่นโดยผ่านตัวกลางในการรับส่งข้อมูล
ด้วยเหตุนี้การใช้รีพีทเตอร์สามารถช่วยขยายความยาวทางกายภาพของเครือข่ายทำให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลขึ้นโดยที่สัญญาณไม่สูญหาย
ตัวอย่างอุปกรณ์รีพีทเตอร์ ดังแสดงในภาพที่ 2.2
ภาพที่ 2.2 รีพีทเตอร์
ที่มา: Matrox. (2011)
รีพีทเตอร์ถูกนำมาใช้กับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่มีความยาวจำกัดหรือกรณีที่เครือข่ายคอมพิวเตอร์นั้นต้องการเพิ่มจำนวนของเครื่องลูกข่ายมากขึ้นแต่ต่อสายสัญญาณไม่ได้เพราะระยะทางมากกว่าข้อกำหนดที่สามารถเชื่อมต่อสายได้ยิ่งระยะทางไกลมาก
สัญญาณที่ถูกส่งออกไปจะเริ่มผิดเพี้ยนและความเข้มของสัญญาณจะอ่อนลงดังนั้น
เมื่อต้องการขยายความยาวนี้ให้มากขึ้นจะมีการจัดกลุ่มของอุปกรณ์ในรูปของเครือข่ายย่อย
และเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายย่อยด้วยรีพีทเตอร์
ทำให้เครือข่ายนี้ถูกแบ่งออกเป็นเครือข่ายย่อย2เครือข่าย
ซึ่งจะเรียนกลุ่มเครือข่ายย่อยแต่ละกลุ่มว่า เซ็กเมนต์ (segment)
รีพีทเตอร์ทำงานอยู่ในชั้นฟิสิคัล
ดังนั้นรีพีทเตอร์จะไม่ตรวจสอบว่าสัญญาณที่ส่งเป็นข้อมูลอะไร
ส่งมาจากที่ไหนและส่งไปที่ไหน ถ้ามีสัญญาณเข้ามารีพีทเตอร์จะทวนสัญญาณแล้วส่งต่อออกไปเสมอ
รีพีทเตอร์ไม่สามารถกลั่นกรองสัญญาณที่ไม่จำเป็นออกไปได้ ดังนั้น
รีพีทเตอร์จึงไม่ได้มีส่วนช่วยจัดการจราจรหรือลดปริมาณข้อมูลที่ส่งออกมาบนเครือข่าย
1.2
ฮับ (HUB) หมายถึง
อุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อกลุ่มของคอมพิวเตอร์ ฮับมีหน้าที่รับส่งเฟรมข้อมูลทุกเฟรมที่ได้รับจากพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งไปยังทุก
ๆ
พอร์ตที่เหลือคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับฮับจะแชร์แบนด์วิธหรืออัตราข้อมูลของเครือข่าย
ฉะนั้นยิ่งมีคอมพิวเตอร์เชื่อมต่อเข้ากับฮับมากเท่าใด
ยิ่งทำให้แบนด์วิธต่อคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องลดลง
ในท้องตลาดปัจจุบันมีฮับหลายชนิดจากหลายบริษัท ข้อแตกต่างระหว่าง Hub เหล่านี้ก็เป็นจำพวกพอร์ต สายสัญญาณที่ใช้ ประเภทของเครือข่าย
และอัตราข้อมูลที่ Hub รองรับได้ ซึ่งสามารถแบ่งได้ 2 ชนิด คือ แอกทีฟฮับ (Active Hub) และ พาสซีฟฮับ (Passive
Hub) โดยปกติแล้วฮับที่ใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่เป็นฮับแบบแอกทีฟฮับแทบทั้งสิ้น
ซึ่งหน้าที่ของฮับแบบแอกทีฟคือการทวนสัญญาณ
ส่วนแบบพาสซีฟจะแตกต่างจากฮับแบบแอกทีฟตรงที่ไม่มีการปรับแต่งสัญญาณใดๆ ซึ่งได้แก่
แพตซ์พาเนล เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เป็นเพียงจุดเชื่อมต่อระหว่างสัญญาณสองเส้นมาบรรจบกันเท่านั้น
ซึ่งเราสามารถแบ่งฮับโดยทั่วไปได้ 2 ประเภท คือ
1.2.1 ฮับขนาดเล็ก (Small HUB) ฮับขนาดเล็กจะมีจำนวนพอร์ต RJ-45
ประมาณ 8 ,12 และ 16 พอร์ตแล้วแต่รุ่น
ฮับขนาดเล็กนี้เหมาะสำหรับใช้งานในระบบเครือข่ายขนาดเล็กที่มีเครือข่ายจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ไม่มากประมาณ
3 -16 เครื่อง ถ้าหากเริ่มต้นสร้างระบบเครือข่ายขึ้นมาใช้งานโดยมีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์น้อยๆ
ดังภาพที่ 2.2 แสดงฮับขนาด 8 และ 16
พอร์ต ยี่ห้อ D-link

ภาพที่ 2.3 ฮับขนาดเล็กแบบ 8 และ 16
พอร์ต RJ-45 ของ D-link
ที่มา : http://www.championsupply.net
1.2.2 ฮับขนาดใหญ่ (Rack
mount HUB) ฮับขนาดใหญ่หรือเรียกอีกอย่างว่า แร็คเม้าส์ฮับ
มีขนาดความกว้าง 19 นิ้ว สามารถนำไปติดตั้งในตู้แร็คขนาดมาตรฐานได้ จำนวนพอร์ต RJ-45 ก็มากขึ้น มีตั้งแต่ 12,16,24
ถึง 48 พอร์ต ฮับประเภทนี้เหมาะสำหรับใช้งานในระบบเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากประมาณ
12 เครื่องขึ้นไป ฮับขนาดใหญ่บางรุ่นจะมีพอร์ตไฟเบอร์ หรือมีสล๊อตใส่ไฟเบอร์มอดูล
(Fiber Module) สำหรับใช้เชื่อมโยงอุปกรณ์ผ่านใยแก้วนำแสง
ดังภาพที่ 2.4 แสดงฮับขนาด 32 พอร์ตของ TP-LINK
ภาพที่ 2.4 ฮับขนาดใหญ่แบบ 32 พอร์ตของ TP-LINK
ที่มา : http://www.championsupply.net
ฮับจะทำงานในระดับเลเยอร์ 1
ซึ่งเป็นเลเยอร์เกี่ยวข้องกับ เรื่องของการส่งสัญญาณออกไปสู่ตัวกลาง
หรือ สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสาร รวมไปถึงเรื่องของการเข้ารหัสสัญญาณเพื่อที่จะส่งออกไปเป็นค่าต่าง
ๆ ในทางไฟฟ้า และเป็นเลเยอร์ที่กำหนดถึงการเชื่อมต่อต่างๆที่เป็นไปในทางฟิสิคัล
ฮับนั้นจะทำงานในลักษณะของการทวนสัญญาณ
หมายถึงว่าจะทำการทำซ้ำสัญญาณนั้นอีกครั้งซึ่งไม่เหมือนกับการขยายสัญญาณเมื่อทำซ้ำแล้วก็จะส่งออกไปยังเครือข่ายที่เชื่อมต่ออยู่
โดยจะมีหลักว่าจะส่งออกไปยังทุกๆ
พอร์ตยกเว้นพอร์ตที่เป็นตัวส่งสัญญาณออกมาและเมื่อปลายทางแต่ละจุดรับข้อมูลไปแล้ว
ก็จะต้องพิจารณาข้อมูลที่ได้มาว่าข้อมูลนั้นส่งมาถึงตัวเองหรือไม่
ถ้าหากไม่ใช่ข้อมูลที่จะส่งมาถึงตัวเอง ก็จะไม่รับข้อมูลที่ส่งมานั้น การทำงานในระดับนี้
ถ้าดูในส่วนของตัวฮับเองนั้น จากภาพที่ 2.4
แสดงการทำงานของฮับ โดยเครื่อง PC1 ต้องการส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์
และเครื่อง PC2 ต้องการส่งข้อมูลไปพิมพ์ยังเครื่องพิมพ์ในระบบเครือข่าย เครื่อง PC1 เริ่มส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์
ข้อมูลต่างๆที่ส่งออกมาจาก PC1 ถูกลำเลียงผ่านสายสัญญาณจนไปถึงฮับ
เมื่อฮับรับข้อมูลเข้ามาแล้วก็จะส่งข้อมูลเหล่านั้นแพร่กระจายออกไปยังทุกพอร์ตที่ตนเองมีอยู่
ข้อมูลถูกลำเลียงผ่าน สายสัญญาณไปยังอุปกรณ์ทุกๆ ตัว
ภาพที่ 2.8
เครื่องพรินเตอร์ได้รับข้อมูลจากเครื่อง PC2
พร้อมที่จะทำงาน
2. อุปกรณ์เชื่อมต่อชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์
หมายถึง อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ทำงานอยู่ในชั้นสื่อสารดาต้าลิงก์
สามารถตรวจสอบเลขที่อยู่ของเครื่องผู้ส่งต้นทางและเครื่องผู้รับปลายทางที่บรรจุอยู่ในข้อมูลได้
ได้แก่
2.1 บริดจ์ (Bridge) เป็นอุปกรณ์ที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์
จำนวนสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน
คล้ายกับเป็นสะพานเชื่อมพื้นที่สองพื้นที่เข้าด้วยกัน
ดังนั้นจึงเรียกอุปกรณ์นี้ว่า บริดจ์ ซึ่งแปลว่าสะพาน
บริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานในระดับชั้นฟิสิคัลและระดับชั้นดาต้าลิงก์
อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายที่ทำงานในชั้นสื่อสารฟิสิคัลจะสร้างสัญญาณข้อมูลใหม่เมื่อได้รับสัญญาณข้อมูลทุกครั้ง
บริดจ์จะทำหน้าที่เป็นตัวกรองและส่งผ่านข้อมูลไปยังส่วนต่าง
ๆ ของระบบเครือข่าย
ทำให้การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายมีประสิทธิภาพโดยลดการชนกันของข้อมูล
และยังสามารถใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายที่แตกต่างกันได้
บริดจ์แต่มีพอร์ตหลายพอร์ต
ในขณะที่บริดจ์จะมีเพียงสองพอร์ตเท่านั้น
สวิตช์นำมาใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายหลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกัน
สวิตช์สามารถส่งข้อมูลที่ได้รับมาจากพอร์ตหนึ่งไปยังเฉพาะพอร์ตปลายทางเท่านั้น
ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับพอร์ตที่เหลือสามารถส่งข้อมูลถึงกันและกันได้ในเวลาเดียวกัน
ไม่ทำให้เกิดการชนกันของข้อมูลในเครือข่าย
อัตราความเร็วในการรับส่งข้อมูลจะไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับสวิตช์
ตัวอย่างสวิตช์ดังแสดงในภาพที่ 2.9
ภาพที่ 2.9 แสดงตัวอย่างอุปกรณ์สวิตช์
ที่มา: Cisco systems
Inc. (2013)
อุปกรณ์สวิตช์จะมีความสามารถในการทำงานมากกว่าฮับ
โดยสวิตช์จะทำงานในการรับส่งข้อมูลที่สามารถส่งข้อมูลจากพอร์ตหนึ่งของอุปกรณ์ไปยังเฉพาะพอร์ตปลายทางที่เชื่อมต่ออยู่กับอุปกรณ์หรือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต้องการส่งข้อมูลไปหาเท่านั้น
ซึ่งจากหลักการทำงานในลักษณะนี้ทำให้พอร์ตที่เหลือของอุปกรณ์สวิตช์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการรับส่งข้อมูลนั้น
สามารถทำการรับส่งข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน
ทำให้อุปกรณ์สวิตช์มีการทำงานในแบบที่ความเร็วในการรับส่งข้อมูลจะไม่ขึ้นอยู่กับจำนวนของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ต่างๆ
ที่เชื่อมต่ออยู่กับสวิตช์ด้วยเหตุนี้ทำให้ในปัจจุบันอุปกรณ์สวิตช์จะได้รับความนิยมในการนามาใช้งานในระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มากกว่าอุปกรณ์ฮับ
ตัวอย่างการรับส่งข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อด้วยสวิตช์ดังแสดงในภาพที่
2.10
เมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์เซิร์ฟเวอร์ส่งข้อมูลไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ผู้รับ
เครื่องคอมพิวเตอร์ B ผู้ส่งจะส่งข้อมูลไปยังสวิตช์
จากนั้นสวิตช์จะส่งข้อมูลไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ B เพียงแค่เครื่องเดียวเท่านั้น
ภาพที่ 2.10 การรับส่งข้อมูลด้วยสวิตช์
ที่มา : Lindy Computer
Connection Technology. (2011)
3. อุปกรณ์เชื่อมต่อชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์ค
หมายถึง อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ทำงานอยู่ในชั้นสื่อสารเน็ตเวิร์ค
โดยชั้นสื่อสารนี้สามารถค้นหาเส้นทางและส่งข้อมูลไปยังปลายทางได้โดยอาศัยแพ็กเก็ตข้อมูลไปยังเครือข่ายปลายทางที่ต้องการ
3.1 เร้าเตอร์ (router) เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่หาเส้นทางและส่ง(Forward)
แพ็กเก็ตข้อมูลระหว่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไปยังเครือข่ายปลายทางที่ต้องการ
เร้าเตอร์ทำงานบน เลเยอร์ที่ 3 ตามมาตรฐานของ OSI Model (เร้าเตอร์-วิกิพีเดีย)
เร้าเตอร์จะมีการเชื่อมต่อเข้ากับสองเส้นทางหรือมากกว่าจากเครือข่ายที่แตกต่างกัน
เมื่อแพ็กเก็ตข้อมูลเข้ามาจากเส้นทางหนึ่ง เร้าเตอร์จะอ่านข้อมูลแอดเดรสที่อยู่ในแพ็กเก็ตเพื่อค้นหาปลายทางสุดท้าย
ภาพที่ 2.11 แสดงตัวอย่างอุปกรณ์เราต์เตอร์
ที่มา: Cisco systems
Inc. (2013)
เร้าเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีการทำงานซับซ้อนกว่าบริดจ์
ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์หลายๆ เครือข่ายเข้าด้วยกันคล้ายกับสวิตช์
ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายแลนกับเครือข่ายแลน
หรือการเชื่อมต่อเครือข่ายแลนกับเครือข่ายแวน
เร้าเตอร์ทำหน้าที่กำหนดเส้นทางสำหรับรับส่งข้อมูลระหว่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมระหว่างกันหลายเครือข่าย
เร้าเตอร์สามารถกำหนดเส้นทางให้ข้อมูลถูกส่งจากเครือข่ายหนึ่งไปยังเครือข่ายปลายทางทุกๆ
เครือข่ายได้อย่างถูกต้องและเหมาะสมรวมถึงความสามารถในการเปลี่ยนเส้นทางรับส่งข้อมูลในกรณีที่เส้นทางเดิมที่ใช้งานอยู่เกิดขัดข้อง
เร้าเตอร์จะอ่านเลขที่อยู่ของเครื่องผู้รับปลายทางจากข้อมูล
เพื่อใช้ในการกำหนดหรือเลือกเส้นทางที่ส่งข้อมูลนั้นต่อไป
ในเร้าเตอร์จะมีรายละเอียดเกี่ยวกับการจัดเส้นทางในการส่งข้อมูลเรียกว่า "เร้าติ้งเทเบิ้ล
(routing
table)" หรือตารางการจัดเส้นทาง
ข้อมูลในตารางนี้จะเป็นข้อมูลที่เร้าเตอร์ใช้ในการเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดไปยังปลายทาง
ถ้าเส้นทางหลักเกิดขัดข้องเร้าเตอร์ก็สามารถเลือกเส้นทางใหม่ได้
เมื่อเร้าเตอร์ได้รับข้อมูลจะตรวจสอบเพื่อจะได้รู้ว่าใช้โปรโตคอลแบบใดในการรับส่งข้อมูล
เมื่อเร้าเตอร์เข้าใจโปรโตคอลต่างๆ
แล้วจากนั้นจะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากเราติ้งเทเบิ้ล
ว่าจะต้องส่งข้อมูลนี้ไปยังเครือข่ายใดต่อจึงจะถึงปลายทางได้
แล้วจึงบรรจุข้อมูลโดยมีการกำหนดเลขที่อยู่ของผู้ส่งและผู้รับใหม่เพื่อส่งต่อไปยังเครือข่ายถัดไป
โดยทั่วไปเร้าเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยการใช้โปรโตคอลเดียว
ถ้ามีเครือข่ายแลน2
เครือข่ายเชื่อมต่อกันด้วยเราเตอร์
ทั้งสองเครือข่ายจะต้องมีโปรโตคอลในการเชื่อมต่อที่เหมือนกัน เช่น
เครือข่ายทั้งสองจะต้องใช้โปรโตคอลไอที(IP) หรือโปรโตคอลไอพีเอ็กซ์
(IPX)แบบเดียวกัน
การใช้เร้าเตอร์เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน
ทำให้ปริมาณการส่งข้อมูลของแต่ละเครือข่ายย่อยแยกจากกันโดยเด็ดขาด
ไม่เกิดการรบกวนไปยังเครือข่ายอื่น
ทำให้การรับส่งข้อมูลทำได้อย่างรวดเร็วและยังทำให้เกิดความปลอดภัยของระบบเครือข่ายด้วย
แต่เร้าเตอร์จะมีราคาแพงกว่าสวิตช์และฮับ
ในปัจจุบันมีเร้าเตอร์ในแบบที่ทำงานได้กับหลายโปรโตคอล
(multiprotocol)
โดยถูกออกแบบมาเพื่อใช้กำหนดเส้นทางของข้อมูล โดยใช้โปรโตคอล 2
โปรโตคอลหรือมากกว่านั้น เช่น
เร้าเตอร์ที่สนับสนุนการทำงานของโปรโตคอลไอพี และไอพีเอ็กซ์ โดยเร้าเตอร์สามารถที่จะรับส่งข้อมูลที่ทำงานได้กับทั้ง
2 โปรโตคอล
ดังนั้นเร้าเตอร์สามารถรับส่งและจัดการกับข้อมูลโดยการใช้โปรโตคอลไอพี
หรือสามารถรับส่งข้อมูลโดยการใช้โปรโตคอลไอพีเอ็กซ์ได้
ในกรณีนี้เร้าเตอร์จะมีตารางกำหนดเส้นทาง 2 ตาราง
ตารางหนึ่งสำหรับโปรโตคอลไอพี และอีกตารางสำหรับโปรโตคอลไอพีเอ็กซ์
กรุณาคลิกไปยัง แบบทดสอบ https://goo.gl/forms/sD8SKbHLyAiVbNTe2