ระบบสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ระบบสื่อสารข้อมูลสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์

        การสื่อสารข้อมูลเป็นการถ่ายทอดความรู้ ความคิด ความรู้สึกจากคนหนึ่งไปสู่อีกคนหนึ่ง โดยอาศัยสื่อหรือเครื่องมือต่างๆ เป็นช่องทางในการสื่อสาร เช่น การสื่อสารด้วยท่าทาง ถ้อยคำ สัญลักษณ์ ภาพวาด จดหมาย โทรเลข เป็นต้น ต่อมาการสื่อสารข้อมูลได้พัฒนาและก้าวหน้าไปอย่างต่อเนื่อง มีการนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีด้านเครือข่ายคอมพิวเตอร์มา ประยุกต์ใช้ในการติดต่อสื่อสาร ทำให้การติดต่อสื่อสารเกิดความสะดวก รวดเร็ว รวมทั้งได้รับข่าวสารทันเหตุการณ์อีกด้วย

ความหมายของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์
        การสื่อสาร หมายถึงกระบวนการถ่ายทอดหรือแลกเปลี่ยนสารหรือสื่อระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางนำสารหรือสื่อ เพื่อให้เกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน
        การสื่อสารข้อมูล หมายถึง กระบวนการหรือวิธีถ่ายทอดข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์ที่มักอยู่ห่าง ไกลกัน และจำเป็นต้องอาศัยระบบการสื่อสารโทรคมนาคมเป็นสื่อกลางในการรับส่งข้อมููล
        เครือข่ายคอมพิวเตอร์ หมายถึง การเชื่อมโยงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ 2 เครื่องขึ้นไป เพื่อให้สามารถสื่อสารและแลกเปลี่ยนข้อมูล รวมทั้งสามารถใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ภายในเครือข่ายร่วมกันได้

        ระบบสื่อสารข้อมูล หมายถึง การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปรกรณ์โดยผ่านสื่อหรือตัวกลางที่อาจเป็นสายเคเบิลในการเชื่อมต่อหรือไม่ใช้สายก็ได้ โดยอุปกรณ์ที่แลกเปลี่ยนข้อมูลนี้จะมีการทำงานร่วมกันของส่วนที่เป็นฮาร์ดแวร์ หรืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์หรือชุดคำสั่ง ซึ่งประสิทธิภาพของระบบสื่อสารข้อมูลนี้ จะขึ้นอยู่กับปัจจัย 4 ประการ ดังนี้

        1. ตรงเป้าหมาย ระบบสื่อสารที่ดี ข้อมูลจะต้องถูกส่งไปยังเครื่องมือ อุปกรณ์หรือกลุ่มเป้าหมายที่ต้องการเท่านั้น การส่งข้อมูลอย่างไร้เป้าหมาย ข้อมูลจึงเป็นเพียงขยะข้อมูลที่ผู้รับไม่ต้องการและไม่เกิดประโยชน์

        2. ความถูกต้อง ระบบการสื่อสารข้อมูลจะต้องมีความถูกต้องและเที่ยงตรง และสามารถปรับให้เป็นข้อมูลที่ถูกต้อง การตรวจสอบความถูกต้องทำให้ข้อมูลน่าเชื่อถือได้

        3. ความทันสมัย ระบบสื่อสารที่ดีจะต้องมีการส่งที่มีความสัมพันธ์กับเวลาจริง (Real Time) การหน่วงเวลาของข้อมูลอาจจะทำให้ข้อมูลที่ได้รับขาดความสมบูรณ์ หรือกล่าวอีกอย่า่งได้ว่า ข้อมูลที่ส่งมานั้นไม่ทันสมัย ไม่ตรงกับความต้องการใช้ผู้ที่จะใช้ข้อมูลในเวลานั้นๆ

        4. ความคลาดเคลื่อน หรือความสับสนของระบบสื่อสารข้อมูล ตัวอย่างที่เห็นกรณีของการส่งข้อมูลวิดีโอที่มีสัญญาภาพกับสัญญาณเสียงที่ต้องส่งไปแสดงผลลัพธ์สัมพันธ์กัน หากการส่งข้อมูลไม่สัมพันธ์กัน สัญญาณเสียงถูกส่งมาแสดงผลแล้ว แต่สัญญาณภาพถูกหน่วยเวลา แสดงผลได้ช้ากว่าเสียง 3 วินาที ก็ทไให้ได้ผลลัพธ์ของข้อมูลที่ได้ไม่ตรงกับความเป็นจริงได้

องค์ประกอบของระบบการสื่อสารข้อมูล (Components of Data Communication System) 
    ข่าวสาร (Message) ข้อมูลหรือสารสนเทศที่อาจเป็นข้อความ ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือวิดีโอ
    ผู้ส่ง (Sender/Source) อุปกรณ์หรือเครื่องมือที่ใช้สำหรับส่งข้อมูลข่าวสาร เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์
    ผู้รับ (Receiver/Destination) อุปกรณ์หรือเครื่องมือที่ใช้สำหรับรับข่าวสารจากผู้ส่ง เช่น คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์
    สื่อกลาง (Transmission Medium) เป็นสื่อกลางที่ทำหน้าที่ให้ข้อมูลข่าวสารเดินทางจากเครื่องส่งไปสู่เครื่องรับ ซึ่่งอาจจะเป็นสายไฟเบอร์ออปติก  สายเกลียวคู่ หรืออาจเป็นคลื่นวิทยุที่มีคลื่นพา (Carrier Wave) ในการนำข้อมูลไปพร้อมกับคลื่นวิทยุไปสู่เครื่องรับ เป็นต้น
    โพรโทคอล (Protocol) กลุ่มของกฎเกณฑ์และข้อปฏิบัติต่าง ๆ ที่กำหนดขึ้นมา เพื่อนำมาใช้เป็นข้อตกลงร่วมกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับเพื่อให้การสื่อสารบรรลุผล

ประโยชน์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 
    1. การใช้ทรัพยากรร่วมกัน (Resources Sharing) หมายถึง การใช้อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องพิมพ์ร่วมกัน
    2. การแชร์ไฟล์ เมื่อคอมพิวเตอร์ถูกติดตั้งเป็นระบบเน็ตเวิร์กแล้ว การใช้ไฟล์ข้อมูลร่วมกันหรือการแลกเปลี่ยนไฟล์ทำได้อย่างสะดวกรวดเร็ว
    3. สามารถบริหารจัดการทำงานคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องได้จากศูนย์กลาง (Centralized Management)
    4. สามารถทำการสื่อสารกันในเครือข่าย (Communication) ได้หลายรูปแบบ
    5. มีระบบรักษาความปลอดภัยของข้อมูลบนเครือข่าย (Network Security)
            

ลักษณะข้อมูลที่ใช้สื่อสารในคอมพิวเตอร์

        ข้อมูลข่าวสาร (Message) คือสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านไปในระบบสื่อสาร ซึ่งอาจถูกเรียกว่า สารสนเทศ (Information) โดยแบ่งเป็น 5รูปแบบ ดังนี้
    1. ตัวอักษร (Text) ใช้แทนตัวอักขระต่าง ๆ ซึ่งจะแทนด้วยรหัสต่าง ๆ เช่น รหัสแอสกี เป็นต้น
    2. ตัวเลข (Number) ข้อมูลตัวเลขที่สื่อสารในคอมพิวเตอร์ ไม่ได้ใช้ค่าตัวเลขที่ผู้ใช้ป้อนหรือส่งเข้าในคอมพิวเตอร์ แต่จะต้องแปลงเลขฐานสิบที่ป้อนเข้าไปให้เป็นชุดของเลขฐานสองที่เรียกว่ารหัสแอสกีนั่นเอง
    3. รูปภาพ (Images) ข้อมูลรูปภาพที่สื่อสารในคอมพิวเตอร์จะใช้ชุดของบิตที่เป็นเลขฐานสองโดยเป็นชุดตาราง 2 มิติ (Matrix) ที่ใช้อ้างอิงตำแหน่ง (Pixel) ซึ่งเป็นจุดเล็ก ๆ ที่เรียงกันประกอบเป็นรูปภาพ
    4. เสียง (Audio) ข้อมูลเสียงหรือดนตรีที่สื่อสารในคอมพิวเตอร์เป็นข้อมูลหรือเหตุการณ์ที่ต่อเนื่อง จะแตกต่างจากตัวอักษร ตัวเลข และรูปภาพเพราะข้อมูลเสียงจะเป็นสัญญาณแบบแอนะล็อกที่เป็นสัญญาณคลื่น
    5. วิดีโอ (Video) ข้อมูลวิดีโอเป็นข้อมูลรูปภาพหรือภาพยนตร์ที่มีความต่อเนื่องกัน และประกอบด้วยข้อมูลเสียงควบคู่กันไป 

ความรู้เพิ่มเติม

    สัญญาณที่ส่งทางโทรศัพท์พื้นฐานในประเทศไทย เป็นสัญญาณแบบแอนะล็อก ซึ่งมีลักษณะเป็นคลื่น ไม่ใช่การส่งแบบ 0 และ 1 ดังนั้นสัญญาณแอนะล็อกจึงจะถูกรบกวน (Noise) ได้ง่ายกว่าสัญญาณดิจิทัล

ทิศทางของการสื่อสารข้อมูล
    1. แบบทิศทางเดียวหรือซิมเพล็กซ์ (One-way หรือ Simplex)
    เป็นการส่งข้อมูลในทิศทางเดียว คือข้อมูลถูกส่งไปในทางเดียว เช่น สถานีวิทยุกระจายเสียง การแพร่ภาพทางโทรทัศน์
    2. แบบกึ่งทางคู่หรือครึ่งดูเพล็กซ์ (Half-Duplex)
    เป็นการส่งข้อมูลแบบสลับการส่งและรับข้อมูลไปมา จะทำในเวลาเดียวกันไม่ได้ เช่น การใช้วิทยุสื่อสาร คือจะต้องสลับกันพูด เพราะจะต้องกดปุ่มก่อนแล้วจึงจะสามารถพูดได้
    3. แบบทางคู่หรือดูเพล็กซ์เต็ม (Full - Duplex ) 
    เป็นการส่งข้อมูลแบบที่สามารถส่งและรับข้อมูลได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน ซึ่งวิธีนี้ทำให้การทำงานเร็วขึ้นมาก เช่นการพูดทางโทรศัพท์ เป็นต้น