เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ม.4

การสื่อสารข้อมูลและสารสนเทศ

                  ความจำเป็นของการสื่อสารข้อมูล ในยุคแรกของการใช้คอมพิวเตอร์ เป็นการใช้คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องโดยเอกเทศ คอมพิวเตอร์ในยุคนั้นจะทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลเพียงอย่างเดียวไม่มีหน้าที่ในการสื่อสารข้อมูล     ต่อมาเมื่อมีการใช้งานคอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวางมากขึ้นพบว่าการใช้งานในบางกรณีจำเป็นต้องมีจุดป้อนข้อมูลหรือเรียกดูข้อมูลหลายจุดพร้อมกัน  ดังนั้นจึงเกิดระบบการใช้งานที่เรียกว่า ระบบหลายผู้ใช้ (Multi-user system) แต่กรณีนี้ยังเป็นการประมวลผลจากหน่วยประมวลผลกลางเพียงเครื่องเดียวแต่มีการติดตั้งเครื่องปลายทาง (Terminal) สำหรับป้อนข้อมูลและเรียกดูข้อมูลพร้อมกันได้หลายจุดเท่านั้น จึงยังไม่ถือเป็นระบบการสื่อสารข้อมูล ในยุคต่อมา เมื่อมีการนำคอมพิวเตอร์หลายเครื่องมาใช้งานที่อยู่ในระบบงานเดียวกันจึงพบว่ามีความจำเป็นต้องเชื่อมโยงข้อมูลที่ทำการประมวลผลโดยคอมพิวเตอร์ต่างเครื่องกันเข้าด้วยกัน แรก ๆ ที่ทำโดยวิธีนิผลลัพท์ที่ได้จากอุปกรณ์ส่งออกของคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปป้อนใหม่เป้นข้อมูลเข้าของคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่ง เมื่อต้องทำด้วยวิธีการที่ไม่สะดวกเช่นนี้บ่อย ๆ เข้าจึงเกิดแนวคิดที่จะพัฒนาระบบการสื่อสารข้อมูลขึ้น

  องค์ประกอบของการสื่อสาร
1. ระบบคอมพิวเตอร์
2. อุปกรณ์เชื่อมต่อ
3. ซอฟต์แวร์สำหรับการสื่อสารข้อมูล 4.
4. เกณฑ์วิธี (Protocol) คือข้อกำหนดหรือระเบียบวิธีสำหรับการสื่อสารข้อมูลแบบนั้น ๆ 5.
5.  สื่อนำข้อมูล (Media) เช่น สายโทรศัพท์ เคเบิบใยแก้วนำแสงหรือคลื่นวิทยุ เป็นต้น 

ระบบสื่อสารข้อมูล
          การสื่อสารข้อมูล (Data Communication) หมายถึงการรับส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่อง (หรือสองระบบ) ขึ้นไปโดยเป็นการรับส่งข้อมูลผ่านระบบสายหรือระบบไร้สายก็ได้ แต่ข้อมูลที่รับส่งกันนั้นจะต้องอยู่ในรูปแบบรหัสดิจิตอล หรือสามารถแปลเป็นรูปแบบรหัสดิจิตอล เพื่อให้คอมพิวเตอร์ฝ่ายรับข้อมูลสามารถนำข้อมูลนั้นไปประมวลผลต่อได้

 การสื่อสารในระบบคอมพิวเตอร์ จำแนกลักษณะการใช้งานได้ 4 ประเภท
1. การจัดเก็บและการค้นคืนสารสนเทศ 2.
 2.คอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ 3.
3. การรับและส่งผ่านสารสนเทศ 4.
 4.การแบ่งเวลาเครื่อง

         การจัดเก็บและการค้นคืนสารสนเทศ โดยใช้เทอร์มินัลส่งและรับสารสนเทศผ่านสายโทรศัพท์ชักันมากในธุรกิจการเงิน การธนาคาร และงานพัสดุ คอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ ใช้ในกรณีที่ต้องการฐานข้อมูลหรือส่งแฟ้มข้อมูล ระหว่างศูนย์คอมพิวเตอร์หนึ่งไปยังศูนย์คอมพิวเตอร์อีกศูนย์หนึ่งผ่านเครือข่ายโทรศัพท์ การรับและส่งผ่านสารสนเทศ โดยคอมพิวเตอร์ชนิดพิเศษทำหน้าที่เป็นสวิตซ์รับและส่งสารสนเทศตามจุดหมายปลายทางที่กำหนดทำให้สามารถบริการสารสนเทศจำนวนมาก ในเวลาจำกัดได้อย่างมีประสิทธิภาพ การแบ่งเวลาเครื่อง วิธีใช้เป็นการสื่อสารข้อมูลระดับสูง มีความซับซ้อนด้านเทคนิควิธีโดยเฉพาะระบบควบคุมศักยภาพของระบบนี้ได้แก่ การติดต่อสื่อสารสนเทศกับผู้ใช้ทางไกลตอบรับทันทีที่ผุ้ใช้ปลายทางร้องขอ บริการผู้ใช้หลายคนไดในเวลาเดียวกันอนุญาตให้ผู้ใช้ปลายทางใช้โปรแกรมแตกต่างได้

 องค์ประกอบการสื่อสารข้อมูลที่สำคัญ มี 3 ประการดังนี้ 1. 
1.อุปกรณ์การแสดงสารสนเทศ ได้แก่ จอภาพคอมพิวเตอร์เทอร์มินัลชนิดต่าง ๆ เครื่องพิมพ์และหน่วยประมวลผลกลาง ฯลฯ 2.
2. อุปกรณ์ส่งผ่านสารสนเทศ ได้แก่ อุปกรณ์ประเภทสาย (Wire) เช่น เคเบิล สาย Coaxial สายโทรศัพท์ Twisted-pair สายใยแก้วนำแสง Optical Fiber 3.
3. อุปกรณ์สื่อสารข้อมูล ได้แก่ โมเด็ม (Modem) อุปกรณ์ประเภท Line Driver และ Multiplexer สรุประบบการสื่อสารข้อมูล การสื่อสารข้อมูลเป็นกระบวนการส่งผ่านและรับสารสนเทศระยะไกลในรูปแบบของสัญญาณแล้วแพร่กระจายผ่านช่องการสื่อสารต่าง ๆ เช่น วิทยุ โทรศัพท์ โทรเลข โทรศัพท์ โทรสาร และคอมพิวเตอร์ ฯลฯ

 ประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล บทบาทและประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูล ที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือ ทำให้ผู้ใช้คอมพิวเตอร์หลาย ๆ คน สามารถทำงานร่วมกันได้ ตามตัวอย่างต่อไปนี้ 1.
1. ห้างค้าปลีกสมัยใหม่มีจุดรับชำระเงินหลายชุด แต่ละจุดมีเครื่องอ่านรหัสแท่ง (Bar Code) ที่สามารถตัดสต๊อกสินค้าที่ขายออกจากฐานข้อมูลสินค้าคงคลังได้ทันที เครื่องเก็บเงินที่มีเครื่องอ่านรหัสแท่งเป็นส่วนประกอบนี้ความจริงเป็นคอมพิวเตอร์ลูกข่ายที่ต่ออยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่ายโดยใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน โดยที่ระบบนี้เป็นระบบเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ ดังนั้นการที่ห้าง ฯ สามารถตั้งจุดรับชำระเงินจำนวนมาก เพื่อบริการลูกค้าได้รวดเร็วก็มาจากบทบาทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์และการสื่อสารข้อมูลนั่นเอง 2.
2. เครื่องเบิกถอนเงินสดอัตโนมัติ หรือเครื่องเอทีเอ็ม (ATM) เป็นระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในระบบแวน (WAN) ที่มีเครื่องลูกข่ายคือตู้เอทีเอ็มจำนวนมากกระจายกันอยู่ทั่วประเทศเครื่องลูกข่ายของแต่ละนาคารต่อเชื่อมกับเครื่องแม่ข่ายของธนาคารนั้น และเครื่องแม่ข่ายของธนาคารต่าง ๆ ก็ต่อเชื่อมกันเป็นเครือข่ายด้วยเมื่อเจ้าของบัญชีเงินฝากทำรายการถอนเงินที่ตู้เอทีเอ็มตู้หนึ่งข้อมูลจะถูกส่งไปยังเครื่องแม่ข่ายที่ตู้เอทีเอ็มตู้หนึ่ง ข้อมูลจะถูกส่งไปยังเครื่องแม่ข่ายที่ตู้เอทีเอ็มนั้น หากพบว่าเป็นบัญชีเงินฝากของธนาคารอื่น ก็จะส่งข้อมูลต่อไปยังธนาคารเจ้าของบัญชีเมื่อตรวจสอบเรียบร้อยข้อมูลจะถูกส่งกลับมาที่ตู้เอทีเอ็มนั้นอีกครั้งพร้อมกับคำสั่งให้จ่ายเงินหรือไม่ให้จ่ายเงิน
      ตู้เอทีเอ็มจึงเป็นอีกหนึ่งตัวอย่างของสิ่งอำนวยความสะดวกในสังคมยุคใหม่ที่เป็นผลโดยตรงมาจากบทบาทและประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์และการสื่อสารข้อมูล

 การสื่อสารและเครือข่ายสื่อสาร ความหมายของ “การสื่อสาร” การสื่อสาร หรือ การสื่อความหมาย (Communication) หมายถึง “พร้อมกัน” หรือ “ร่วมกัน” หมายความว่า เมื่อมีการสื่อสารระหว่างกันเกิดขึ้น คนเราพยายามที่จะสร้าง “ความพร้อมกันหรือความร่วมกัน” ทางด้านความคิด เรื่องราวเหตุการณ์ทัศนคติ ฯลฯ กับบุคคลที่เรากำลังสื่อสาร ดังนั้น การสื่อสารจึงหมายถึง การถ่ายทอดเรื่องราวการแลกเปลี่ยนความคิดเห็น การแสดงออกของความคิดและความรู้สึก ตลอดรวมไปถึง “ระบบ” เพื่อการติดต่อสื่อสารข้อมูลซึ่งกันและกัน นอกจากนี้ การสื่อสารยังหมายถึงการที่บุคคลในสังคมมีปฏิสัมพันธ์โต้ตอบกันโดยผ่านทางข้อมูลข่าวสาร สัญลักษณ์และเครื่องหมายต่าง ๆ ด้วย

 เครือข่ายสื่อสาร (Network) โดยทั่วไป จะหมายถึงรูปแบบของระบบสื่อสารและการเชื่อมโยงอุปกรณ์ผ่านส่งสัญญาณ การเชื่อมโยงแบบเครือข่ายเป็นการแบ่งปันการให้ทรัพยากรของระบบ เช่น สายส่งสัญญาณ ทำให้การลงทุนของระบบเป็นไปอย่างมีประสิทธิผล เครือข่ายสื่อสารที่เล็กที่สุดจะต้องมีจุดรับส่งอย่างน้อย 3 จุด โครงแบบของเครือข่ายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมี 3 แบบ คือ -
  -  แบบ Star
  - แบบ Bus
  - แบบ Ring




 แบบ Star มีหลักการส่งและรับข้อมูล เหมือนกับระบบโทรศัพท์การควบคุมจะทำโดยสถานีศูนย์กลางทำหน้าที่เป็นตัวสวิตชิ่ง ข้อมูลทั้งหมดในระบบเครือข่ายจะต้องผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลางลักษณะการเชื่อมโยงการติดต่อสื่อสารที่มีลักษณะคล้ายกับรูปดาว (STAR) หลายแฉก แบบ Bus ลักษณะการทำงานของเครือขาย


แบบ BUS คืออุปกรณ์ทุกชิ้นในเครือข่ายจะต้องเชื่อมโยงเข้ากับสายสื่อสารหลักที่เรียกว่า “บัส” (BUS) แบบ BUS นับว่าเป็นแบบที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุด มาตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เหตุผลอย่างหนึ่งก็คือสามารถติดตั้งระบบดูแลรักษาและติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมได้ง่าย ไม่ต้องใช้เทคนิคที่ยุ่งยากซับซ้อน


  แบบ Ring เครือข่ายแบบ RING เป็นการส่งข้อมูลข่าวสารผ่านไปในเครือข่ายโดยที่ข้อมูลข่าวสารจะไหลวนอยู่ในเครือข่ายในทิศทางเดียวเหมือนวงแหวนหรือ RING~ นั่นเอง โดยไม่มีจุดปลาย เครือข่ายคอมพิวเตอร์


 เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ กลุ่มคอมพิวเตอร์ (มากกว่าสองเครื่อง หรือ สองระบบขึ้นไป) ที่มีการเชื่อมต่อให้สามารถสื่อสารข้อมูลถึงกันได้ โดยมีวัตถุประสงค์มากไปกว่าการสื่อสารข้อมูล เช่น อาจมีวัตถุประสงค์เพื่อให้มีการประมวลผลข้อมูลร่วมกัน หรือมีการใช้ทรัพยากรร่วมกัน

        เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งแยกตามขอบเขตการต่อเชื่อมว่าต้องการใช้ในระยะใกล้หรือไกลประเภทสำคัญ ๆ ดังนี้
 1. เครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ (Local Area Network : LAN)
 2. เครือข่ายบริเวณกว้าง (Wide Area Network : WAN)
3. เครือข่ายนครหลวง (Metropolitan Area Network : MAN)
4. เครือข่ายอินเตอร์เน็ต (Internet)

 เครือข่ายแลน (Local Area Network : LAN) ลักษณะสำคัญของเครือข่ายแลน คือ อุปกรณ์ที่ประกอบภายในเครือข่ายสามารถรับสัญญาณกันด้วยความเร็วสูงมาก โดยทั่วไปมีความเร็วตั้งแต่หลายสิบล้านบิตต่อวินาที จนกว่าพันล้านบิตต่อวินาที การสื่อสารในระยะใกล้จะมีความเร็วในการสื่อสาร ทำให้การรับส่งข้อมูลมีความผิดพลาดน้อย และสามารถรับส่งข้อมูลจำนวนมากในเวลาจำกัดได้ เครือข่ายแลนจึงเป็นเครือข่ายที่มีบทบาทสำคัญในการเชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ในองค์กรและมีแนวโน้มที่จะทำให้ทรัพยากรและการประมวลผลในองค์กรเชื่อมโยงเป็นระบบเดียวทำให้ใช้งานร่วมกันได้ทั้งองค์กร เครือข่ายแลนหรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์ท้องถิ่นเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ซึ่งเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารที่อยู่ในท้องที่บริเวณเดียวกันเข้าด้วยกัน เช่น ภายในอาคาร หรือภายในองค์การที่มีระยะทางไม่ไกลมากนัก
 เครือข่ายแวน (Wide Area Network : WAN) เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์ในระยะไกล เช่น เชื่อมโยงระหว่างจังหวัด ระหว่างประเทศ การสร้างเครือข่ายระยะไกล จึงต้องอาศัยระบบบริการเครือข่ายสาธารณะ เช่น สารวงจรเช่าจากองค์การโทรศัพท์แห่งประเทศไทย หรือ จากการสื่อสารแห่งประเทศไทย ใช้วงจรสื่อสารผ่านดาวเทียมใช้วงจรสื่อสารเฉพาะกิจที่มีให้บริการแบบสาธารณะ เครือข่ายแวนจึงเป็นเครือข่ายที่ใช้กับองค์การที่มีสาขาห่างไกล และต้องการเชื่อมสาขาเหล่านั้นเข้าด้วยกัน เช่น ธนาคารมีสาขาทั่วประเทศมีบริการ รับฝากเงินผ่านตู้เอทีเอ็ม เครือข่ายแวนเชื่อมโยงระยะไกลมาก จึงมีความเร็วในการสื่อสารไม่สูงเนื่องจาก มีสัญญาณรบกวนในสาย และการเชื่อมโยงระยะไกลจำเป็นต้องใช้เทคนิคพิเศษในการลดปัญหาข้อมผิดพลาดของการรับส่งสัญญาร เครือข่ายแวนเป็นเครือข่ายที่ทำให้เครือข่ายแลนหลาย ๆ เครือข่ายเชื่อมถึงกันได้
 เครือข่ายนครหลวง (Metropolitan Area Network : MAN) เป็นเครือข่ายให้บริการสำหรับเมืองใหญ่ ๆ ที่พัฒนาจากระบโทรทัศน์ทางสายหรือเคเบิ้ลทีวีในสมัยก่อน ระบบนี้ใช้สายโคแอ็กเชียลความเร็วสูงในการส่งสัญญาณโทรทัศน์ไปให้สมาชิกตามบ้านต่อมาพัฒนาให้รับส่งข้อมูลได้โดยทั่วไป รับส่งสัญญาณภาพเสียง และข้อมูล โดยมีวงจรอิเล็กทรอนิกส์รับส่งที่สามารถแยกสัญญาณนี้ออกจากกันทำให้บริการได้ทั้งเคเบิลทีวี วิทยุทางสายและเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์

 เครือข่ายอินเตอร์เน็ต (Internet) ได้รับการพัฒนามาจากเครือข่ายแวน เพื่องานวิจัยของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ ที่เรียกว่า อาร์พาเน็ต ในปี ค.ศ. 1983 ได้ใช้มาตรฐาน TCP/IP เป็นมาตรฐานในการสื่อสารได้รับความนิยมอย่างมาก ทำให้เครือข่ายในองค์กรต่าง ๆ เข้าร่วมใช้งานกลายเป็นเครือข่ายทางไกลที่เชื่อมอยู่ระหว่างเครือข่ายจำนวนมาก อินเตอร์เน็ตทำให้เปิดโลกทรรศน์ของผู้ได้กว้างไกลทำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่า “โลกไร้พรมแดน” เครือข่ายอินเตอร์เน็ตเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ครอบคลุมไปทั่วโลกซึ่งเกิดจากการเชื่อมโยงของเครือข่ายย่อยจำนวนมากที่กระจายอยู่ทั่วไปเครือข่ายเหล่านี้เชื่อมเข้าหากันภายใต้ กฎเกณฑ์ที่เป็นมาตรฐานเดียวกันจนเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ โดยใช้มาตรฐานการเชื่อมต่อเดียวกัน ทั้งหมดเรียกว่า “ทีซีพี/ไอพี” ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ที่แตกต่างกันทางเทคโนโลยีสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและส่งผ่านข้อมูลระหว่างกันได้ ซึ่งมีลักษณะการเชื่อมต่อแบบสลับวงจรและสลับข้อมูล

 ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์
       การประยุกต์ใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นไปอย่างกว้างขวางและสามารถใช้ประโยชน์ได้มากมายทั้งนี้เพราะเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้เกิดการเชื่อมโยงอุปกรณ์ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน และสื่อสารข้อมูลระหว่างกันได้ ตัวอย่างประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีดังต่อไปนี้ การใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน การใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน บนเครือข่ายมีสถานีที่เป็นเครื่องให้บริการซึ่งเป็นที่เก็บข้อมูลข่าวสารหรือข้อมูลใช้งาน แล้วให้ผู้ใช้ซึ่งเป็นเครื่องขอใช้บริการเรียกใช้ข้อมูล การเรียกใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน ทำให้การปรับปรุงข้อมูล การขอดู และการเรียกค้นกระทำได้ทันที เช่น เมื่อฝ่ายขายขายสินค้า ก็มีการลดจำนวนสินค้าออกจากบัญชีสินค้าคงคลัง เมื่อฝ่ายผลิตขอดูข้อมูลก็ได้ทราบข้อมูลที่เป็นปัจจุบันได้ทันทีว่ามีสินค้าเหลือเท่าไหร่ เนื่องจากเราสามารถใช้ข้อมูลจากฐานข้อมูลร่วมกัน การแบ่งปันทรัพยากรในเครือข่าย นอกจากที่เราจะใช้ฐานข้อมูลร่วมกันได้แล้ว เพื่อเกิดประโยชน์สูงสุด และเป้นการประหยัดทรัพยากรเราสามารถใช้อุปกรณ์ร่วมกันได้ เช่น สมมติเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย 5 เครื่องทุกเครื่องสามารถสั่งพิมพ์กับเครื่องเดียวกันได้ การติดต่อสื่อสารระหว่างกันบนเครือข่าย เมื่อมีการเชื่อมโยงสถานีงานหรือเครื่องคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกัน ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทุกคนที่อยู่บนเครือข่าย จะสามารถใช้คอมพิวเตอร์ติดต่อสื่อสารระหว่างกัน สามารถส่งไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ระหว่างกันตลอดจนสามารถโอนย้ายข้อมูลระหว่างกันได้แต่การดำเนินการต่าง ๆ ควรเป็นไปตามกฎเกณฑ์ที่ผู้บริหารเครือข่ายหรือองค์กรกำหนดไว้ สำนักงานอัตโนมัติ แนวคิดของสำนักงานสมัยใหม่คือการลดปริมาณการใช้กระดาษโดยการหันมาใช้ระบบการทำงานด้วยระบบคอมพิวเตอร์ที่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้ทันทีทันใด ปัจจุบันสำนักงานส่วนใหญ่ใช้ซอฟต์แวร์ประมวลคำพิมพ์งานเอกสาร ดังนั้นถ้ามีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ภายในองค์กร การสื่อสารส่งงานระหว่างกันที่เป็นกระดาษก็สามารถใช้สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์แทนได้ ระบบสำนักงานอัตโนมัติจึงเป็นระบบการทำงานที่ทุกสถานีงานเปรียบเสมือนโต๊ะทำงาน การทำงานแบบสำนักงานอัตโนมัติทำให้เกิดความคล่องตัวและรวดเร็ว สรุปประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีดังต่อไปนี้ 1. การใช้ฐานข้อมูลร่วมกัน 2. การแบ่งปันทรัพยากรในเครือข่าย 3. การติดต่อสื่อสารระหว่างกันบนเครือข่าย 4. สำนักงานอัตโนมัติ