ความหมายของการสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารข้อมูล ( Data Communications) หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน
วิธีการส่งข้อมูล นี้ จะแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณ หรือรหัสเสียก่อนแล้วจึงส่งไปยังผู้รับ และเมื่อถึงปลายทางหรือผู้รับก็จะต้องมีการแปลงสัญญาณนั้นกลับมาให้อยู่ในรูปที่มนุษย์ สามารถที่จะเข้าใจได้ ในระหว่างการส่งอาจจะมีอุปสรรค์ที่เกิดขึ้นก็คือ สิ่งรบกวน (Noise) จากภายนอกทำให้ข้อมูลบางส่วนเสียหายหรือผิดเพี้ยนไปได้ซึ่งระยะทางก็มีส่วนเกี่ยวข้อง ด้วยเพราะถ้าระยะทางในการส่งยิ่งมากก็อาจจะทำให้เกิดสิ่งรบกวนได้มากเช่นกัน จึงต้องมีหาวิธีลดสิ่งรบกวนเหล่านี้ โดยการพัฒนาตัวกลางในการสื่อสารที่จะทำให้เกิดการรบกวนน้อยที่สุด
ส่วนประกอบพื้นฐานของการสื่อสารข้อมูล ได้แก่
- ตัวส่งข้อมูล
- ช่องทางการส่งสัญญาณ
- ตัวรับข้อมูล
การสื่อสารข้อมูลในระดับเครือข่าย
มาตรฐานกลางที่ใช้ในการส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ในระบบเครือข่าย คือ มาตรฐาน OSI (Open Systems Interconnection Model) ซึ่งทำให้ทั้งคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เชื่อมต่อต่างๆ สามารถเชื่อมโยงและใช้งานในเครือข่ายได้
จุดมุ่งหมายของการกำหนดมาตรฐาน OSI นี้ขึ้นมาก็เพื่อจัดแบ่งการดำเนินงานพื้นฐานของเครือข่ายและกำหนดหน้าที่การทำงานในแต่ละชั้น ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 7 ชั้น โดยหลักเกณฑ์ในการกำหนดมีดังต่อไปนี้
- ไม่แบ่งโครงสร้างออกในแต่ละชั้นจนมากเกินไป
- แต่ละชั้นมีหน้าที่การทำงานแตกต่างกัน
- หน้าที่การทำงานคล้ายกันจะถูกจัดให้อยู่ในชั้นเดียวกัน
- เลือกเฉพาะการทำงานที่เคยใช้ได้ผลประสบความสำเร็จมาแล้ว
- กำหนดหน้าที่การทำงานเฉพาะง่ายๆ เผื่อว่ามีการออกแบบหรือเปลี่ยนแปลงใหม่ อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์จะได้ไม่ต้องเปลี่ยนแปลงตาม
- มีการกำหนดอินเตอร์เฟซมาตรฐาน
- มีความยืดหยุ่นในการเปลี่ยนแปลงโปรโตคอลในแต่ละชั้น
รูปมาตรฐาน OSI แบ่งแยกตามส่วนการทำงาน
- ชั้น Physical เป็นชั้นล่างสุดของการติดต่อสื่อสาร มีหน้าที่รับ-ส่งข้อมูลจากช่องทางการสื่อสารสื่อระหว่างคอมพิวเตอร์เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบต่างๆ จะถูกกำหนดอยู่ในชั้นนี้
- ชั้น Data Link มีหน้าที่เหมือนผู้ตรวจสอบ คอยควบคุมความผิดำพลาดในข้อมูลโด่ยจะมีการสำเนาข้อมูลไว้จนกว่าจะส่งถึงปลายทางหรือผู้รับ ชั้น Data Link นี้จะป้องกันไม่ให้เครื่องส่งทำการส่งข้อมูลเร็วจนเกินขีดความสามารถของเครื่องรับ
- ชั้น Network มีหน้าที่กำหนดเส้นทางการเดินทางของข้อมูลที่ส่ง-รับในการส่งข้อมูลระหว่างต้นทางและปลายทาง โดยจะเลือกเส้นทางที่ใช้เวลาในการสื่อสารที่น้อยที่สุด และระยทางที่สั้นที่สุด
- ชั้น Transport มีหน้าที่ตรวจสอบและป้องกันขอ้มูลให้ข้อมูลที่ส่งมานั้นไปถึงปลายทางจริงๆ
- ชั้น Session มีหน้าที่เชื่อมโยงระหว่างผู้ใช้งานกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ โดยจะกำหนดจุดผู้รับและผู้ส่ง
- ชั้น Presentation มีหน้าที่คอยรวบรวมข้อความ และแปลงรหัสหรือแปลงรูปแบบของข้อมูลให้เป็นรูปแบบการสื่อสารเดียวกัน เพื่อช่วยลดปัญหาต่างๆ ที่อาจจะเกิดขึ้นกับผู้ใช้งานในระบบ
- ชั้น Application เป็นชั้นบนสุดของมาตรฐาน OSI มีหน้าที่ติดต่อระหว่างผู้ใช้โดยตรง เช่น เทอร์มินัลหรือคอมพิวเตอร์ โดยแปลงข้อมูลจากภาษาที่มนุษย์เข้าใจไปเป็นภาษาที่เครื่องคอมพิวเตอร์เข้าใจ
การส่งสัญญาณข้อมูล
การส่งสัญญาณข้อมูล หมายถึง การส่งข้อมูลจากเครื่องส่งหรือผู้ส่ง ผ่านสื่อกลางไปยังเครื่องรับหรือผู้รับ สัญญาณที่ใช้ส่งก็ได้แก่ สัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณเสียง หรือแสงก็ได้
รูปแบบของการส่งสัญญาข้อมูล
1. แบบทิศทางเดียวหรือซิมเพล็กซ์ (One-way หรือ Simplex)
เป็นการส่งข้อมูลในทิศทางเดียว คือข้อมู่ลถูกส่งไปในทางเดียว เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียง การแพร่ภาพทางโทรทัศน์
2. แบบกิ่งทางคู่หรือครึ่งดูเพล็กซ์ (Half-Duplex)
เป็นการส่งข้อมูลแบบสลับการส่งและรับข้อมูลไปมา จะทำในเวลาเดียวกันไม่ได้ เช่น การใช้วิทยุสื่อสาร คือจะต้องสลับกันพูด เพราะจะต้องกดปุ่มก่อนแล้วจึงจะสามารถพูดได้
3. แบบทางคู่หรือดูเพล็กซ์เต็ม (Full - Duplex )
เป็นการส่งข้อมูลแบบที่สามารถส่ง และรับข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน ซึ่งวิธีนี้ทำให้การทำงานเร็วขึ้นมาก เช่นการพูด
ทางโทรศัพท์
ลักษณะของวิธีการสื่อสาร
แบบมีสาย
เช่น สายโทรศัพท์ เคเบิลใยแก้วนำแสง เป็นต้น สื่อที่จัดอยู่ในการสื่อสารแบบมีสายที่นิยมใช้ในปัจจุบัน ได้แก่
สายทองแดงแบบไม่หุ้มฉนวน ( Unshield Twisted Pair
มีราคาถูกและนิยมใช้กันมากที่สุด ส่วนใหญ่มักใช้กับระบบโทรศัพท์ แต่สายแบบนี้มักจะถูกรบกวนได้ง่าย และไม่ค่อยทนทาน
สายทองแดงแบบหุ้มฉนวน ( Shield Twisted Pair)
มีลักษณะเป็นสองเส้น มีแนวแล้วบิดเป็นเกลี่ยวเข้าด้วยกันเพื่อลดเสียงรบกวน มีฉนวนหุ้มรอบนอก มีราคาถูก ติดตั้งง่าย น้ำหนักเบาและการรบกวนทางไฟฟ้าต่ำ สายโทรศัพท์จัดเป็นสายคู่บิดเกลี่ยวแบบหุ้มฉนวน
สายโคแอคเชียล ( Coaxial)
สายแบบนี้จะประกอบด้วยตัวนำที่ใช้ในการส่งข้อมูลเส้นหนึ่งอยู่ตรงกลางอีกเส้นหนึ่งเป็นสายดิน ระหว่างตัวนำสองเส้นนี้จะมีฉนวนพลาสติกกั้นสายโคแอคเชียลแบบหนาจะส่งข้อมูลได้ไกลหว่าแบบบางแต่มีราคาแพงและติดตั้งได้ยากกว่า
ใยแก้วนำแสง ( Optic Fiber)
ทำจากแก้วหรือพลาสติกมีลักษณะเป็นเส้นบางๆ คล้าย เส้นใยแก้วจะทำตัวเป็นสื่อในการส่งแสงเลเซอร์ที่มีความเร็วในการส่งสัญญาณเท่ากับความเร็วของแสง
ข้อดีของใยแก้วนำแสดงคือ
1. ป้องกันการรบกวนจากสัญญาณไฟฟ้าได้มาก
2. ส่งข้อมูลได้ระยะไกลโดยไม่ต้องมีตัวขยายสัญญาณ
3. การดักสัญญาณทำได้ยาก ข้อมูลจึงมีความปลอดภัยมากกว่าสายส่งแบบอื่น
4. ส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงและสามารถส่งได้มาก ขนาดของสายเล็กและน้ำหนักเบา
แบบไม่มีสายเช่น ไมโครเวฟ และดาวเทียม
ไมโครเวฟ ( Microwave)
สัญญาณไม่โครเวฟเป็นคลื่นวิทยุเดินทางเป็นเส้นตรง อุปกรณ์ที่ใช้ในการรับ-ส่งคือจานสัญญาณไม่โครเวฟ ซึ่งมักจะต้องติดตั้งในที่สูงและมักจะให้อยู่ห่างกันประมาณ 25-30 ไมล์
ข้อดี ของการส่งสัญญาณด้วยระบบไมโครเวฟ ก็คือ สามารถส่งสัญญาณด้วยความถื่กว้างและการรบกวนจากภายนอกจะน้อยมากจนสัญญาณไม่ดี หรืออาจส่งสัญญาณไม่ได้ การส่งสัญญาณโดยใช้ระบบไมโครเวฟนี้จะใช้ในกรณ๊ที่ไม่สามารถจะติดตั้งสายเคเบิลได้ เช่น อยู่ในเขตป่าเขา
ดาวเทียม (Setellite)
ลักษณะการส่งสัญญาคล้ายไมโครเวฟ แต่ต่างกันตรงที่ ดาวเทียมจะมีสถานีรับส่งสัญญาณลอยอยู่ในอวกาศ จึงไม่มีปัญหาเรื่องส่วนโค้งของผิวโลกก่อนส่งกลับมายังพื้นโลก
ข้อดี ของการสื่อสารผ่านดาวเทียมคือ ส่งข้อมูลได้มาก และมีความผิดพลาดน้อย
ส่วนข้อเสีย คือ อาจจะมีความล่าช้าเพราะระยะทางระหว่างโลกกับดาวเทียม หรือถ้าสภาพอากาศไม่ดีก็อาจจะก่อให้เกิดความผิดพลาดได้ |
