เครือข่ายคอมพิวเตอร์คืออะไร? ข้อมูลพื้นฐาน
ไบรซ์ ลีโอ
⚡ สรุปอย่างชาญฉลาด
เครือข่ายคอมพิวเตอร์คือการเชื่อมต่ออุปกรณ์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปเพื่อให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูล แบ่งปันทรัพยากร และใช้งานบริการต่างๆ ได้ โดยเป็นการผสมผสานระหว่างฮาร์ดแวร์ (สวิตช์ เราเตอร์ การ์ดเครือข่าย) สื่อ (สายเคเบิลหรือไร้สาย) และซอฟต์แวร์ (ระบบปฏิบัติการและโปรโตคอล) เพื่อให้การสื่อสารมีความน่าเชื่อถือ
เครือข่ายคอมพิวเตอร์คืออะไร?
A เครือข่ายคอมพิวเตอร์ เครือข่ายคอมพิวเตอร์คือกลุ่มของคอมพิวเตอร์ตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปที่เชื่อมต่อกันเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลและใช้ทรัพยากรร่วมกัน การเชื่อมต่อสามารถทำได้ผ่านสายทองแดง ใยแก้วนำแสง หรือสื่อไร้สาย และฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์พื้นฐานคือสิ่งที่เปลี่ยนอุปกรณ์ที่แยกจากกันให้กลายเป็นเครือข่ายที่ใช้งานได้
คู่มือนี้จะอธิบายถึงส่วนประกอบสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ตัวระบุที่ใช้ระบุตำแหน่งของโฮสต์ในเครือข่าย การใช้งานต่างๆ และข้อดีข้อเสียที่คุณควรพิจารณาก่อนสร้างเครือข่าย
ส่วนประกอบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ส่วนประกอบสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีรายละเอียดดังต่อไปนี้
สวิทช์
สวิตช์ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่นๆ ภายในวิทยาเขตหรืออาคาร ช่วยให้อุปกรณ์ในเครือข่ายเดียวกันสามารถสื่อสารและส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่นๆ ได้ สวิตช์ช่วยลดต้นทุนในการใช้งานเครื่องพิมพ์ พื้นที่จัดเก็บข้อมูล และแอปพลิเคชันร่วมกันทั่วทั้งองค์กร
เราเตอร์
เราเตอร์ทำหน้าที่เชื่อมต่อเครือข่ายหลายเครือข่ายและช่วยให้หลายอุปกรณ์สามารถใช้การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตเดียวกันได้ เราเตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวจัดการการส่งข้อมูล โดยจะวิเคราะห์ปลายทางของแต่ละแพ็กเก็ต เลือกเส้นทางที่ดีที่สุด และส่งต่อแพ็กเก็ตไปยังปลายทางที่ถูกต้อง
เซิร์ฟเวอร์
เซิร์ฟเวอร์คือคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นที่เก็บโปรแกรม ไฟล์ และระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่ใช้ร่วมกัน โดยจะให้สิทธิ์การเข้าถึงทรัพยากรเครือข่ายแก่ผู้ใช้ที่ได้รับอนุญาตทุกคน
Clients
ไคลเอ็นต์คืออุปกรณ์ของผู้ใช้ที่เข้าถึงเครือข่ายและใช้ทรัพยากรที่เซิร์ฟเวอร์จัดเตรียมไว้ โดยจะส่งคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์และรับการตอบกลับที่เกี่ยวข้อง
Transmission ภาพบรรยากาศ
Transmission สื่อ — หรือที่เรียกว่าลิงก์ ช่องทาง หรือสายส่ง — ทำหน้าที่ส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ สายเคเบิลโคแอกเซียล สายทองแดงแบบบิดเกลียว ใยแก้วนำแสง และคลื่นวิทยุ เป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด
Access Points
จุดเชื่อมต่อ (Access point) ช่วยให้อุปกรณ์ไร้สายสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายได้โดยไม่ต้องใช้สายเคเบิล ทำให้เครือข่ายมีความยืดหยุ่นในการเพิ่มแล็ปท็อป โทรศัพท์ และอุปกรณ์ IoT ได้ตามต้องการ
ข้อมูลที่ใช้ร่วมกัน
ข้อมูลที่ใช้ร่วมกันครอบคลุมทุกสิ่งที่ไคลเอ็นต์แลกเปลี่ยนผ่านเครือข่าย ไม่ว่าจะเป็นไฟล์ งานพิมพ์ อีเมล ข้อมูลแอปพลิเคชัน และการตั้งค่า
การ์ดเชื่อมต่อเครือข่าย (NIC)
การ์ดอินเทอร์เฟซเครือข่าย (NIC) ทำหน้าที่ส่งและรับข้อมูล และควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างโฮสต์และเครือข่าย อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทุกชิ้นจะมี NIC อย่างน้อยหนึ่งตัว
องถิ่น Operaระบบ ting
ระบบปฏิบัติการท้องถิ่นจะทำงานบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแต่ละเครื่อง และช่วยให้สามารถเข้าถึงไฟล์ ควบคุมเครื่องพิมพ์ในพื้นที่ และใช้งานดิสก์และไดรฟ์ออปติคัลของตนเองได้
เครือข่าย Operaระบบ ting
ระบบปฏิบัติการเครือข่ายทำงานบนเซิร์ฟเวอร์และโฮสต์ที่ใช้ร่วมกันอื่นๆ โดยทำหน้าที่ประสานงานการสื่อสาร การตรวจสอบสิทธิ์ และการแบ่งปันทรัพยากรทั่วทั้งเครือข่าย
โปรโตคอล
โปรโตคอลคือชุดกฎที่บันทึกไว้ ซึ่งช่วยให้สองอุปกรณ์สามารถสื่อสารกันได้ผ่านเครือข่าย โปรโตคอลมาตรฐานได้แก่ IP, TCP, UDP, FTP, HTTP และ DNS
Hub
ฮับทำหน้าที่แบ่งการเชื่อมต่อเครือข่ายไปยังคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง เมื่อโฮสต์เครื่องหนึ่งส่งแพ็กเก็ต ฮับจะส่งต่อแพ็กเก็ตนั้นไปยังอุปกรณ์ทุกตัวในส่วนนั้น ปัจจุบันฮับส่วนใหญ่ล้าสมัยไปแล้ว สวิตช์ได้เข้ามาแทนที่ในเครือข่ายสมัยใหม่
สาย LAN
สายเคเบิลเครือข่ายบริเวณเฉพาะที่ (LAN) หรือที่เรียกว่าสายอีเธอร์เน็ตหรือสายข้อมูล ใช้สำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้ากับเครือข่ายแบบมีสาย รวมถึงเราเตอร์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต
แบบจำลองอ้างอิง OSI
หรือถ้า Open Systems Interconnection ย่อมาจาก Open Systems Interconnection ซึ่งเป็นแบบจำลองอ้างอิงเจ็ดชั้นที่กำหนดวิธีการที่ระบบอิสระต่างๆ แลกเปลี่ยนข้อมูลกัน
ตัวระบุเฉพาะบนเครือข่าย
ทุกโฮสต์และบริการบนเครือข่ายจำเป็นต้องมีชื่อหรือหมายเลขเพื่อระบุตัวตน ตัวระบุที่ใช้กันทั่วไปมีดังต่อไปนี้
ชื่อโฮสต์
อุปกรณ์ทุกชิ้นในเครือข่ายจะได้รับชื่อที่มนุษย์อ่านได้เรียกว่าชื่อโฮสต์ ชื่อโฮสต์ช่วยให้ผู้ใช้และแอปพลิเคชันอ้างอิงถึงโฮสต์เฉพาะได้ง่ายขึ้นโดยไม่ต้องจำที่อยู่ IP ของมัน
ที่อยู่ IP
ที่อยู่ IP (Internet Protocol) คือตัวระบุตัวเลขเฉพาะของอุปกรณ์บนเครือข่าย ที่อยู่ IPv4 มีความยาว 32 บิต ส่วนที่อยู่ IPv6 มีความยาว 128 บิต
เซิร์ฟเวอร์
ระบบชื่อโดเมน (DNS) แปลความหมายให้เข้าใจง่ายสำหรับมนุษย์ URLแปลงชื่อโฮสต์และชื่อไฟล์เป็นที่อยู่ IP ที่อุปกรณ์ใช้ในการค้นหาซึ่งกันและกัน
ที่อยู่ MAC
ที่อยู่ MAC (Media Access Control) หรือบางครั้งเรียกว่าที่อยู่ทางกายภาพ เป็นตัวระบุเฉพาะของ NIC แต่ละตัว มีความยาว 48 บิต และโดยปกติจะเขียนเป็นตัวเลขฐานสิบหก 12 หลัก คั่นด้วย 6 ไบต์
ท่าเรือ
พอร์ตคือช่องทางเชิงตรรกะที่ช่วยให้ผู้ใช้และแอปพลิเคชันแลกเปลี่ยนข้อมูลกับบริการเฉพาะบนโฮสต์ โฮสต์เดียวสามารถเรียกใช้แอปพลิเคชันได้หลายตัวพร้อมกัน โดยแต่ละแอปพลิเคชันจะถูกระบุด้วยหมายเลขพอร์ตที่มันรับฟังอยู่
ส่วนประกอบเครือข่ายที่สำคัญอื่นๆ
ARP
ARP IP ย่อมาจาก Address Resolution Protocol ซึ่งทำหน้าที่แปลงที่อยู่ IP ให้เป็นที่อยู่ MAC (ที่อยู่ทางกายภาพ) ที่สอดคล้องกันในเครือข่ายท้องถิ่น
ร.ฟ.ท
RARP (Reverse โปรโตคอลการแก้ไขที่อยู่ (Address Resolution Protocol) ทำงานตรงกันข้าม กล่าวคือ มันจะส่งคืนที่อยู่ IP ที่ตรงกับที่อยู่ทางกายภาพที่กำหนด
ไฟร์วอลล์
ไฟร์วอลล์ทำหน้าที่กรองข้อมูลขาเข้าและขาออกโดยใช้ชุดกฎเกณฑ์ที่กำหนดไว้ ถือเป็นด่านแรกในการป้องกันระหว่างเครือข่ายภายในกับอินเทอร์เน็ตสาธารณะ
ประตู
เกตเวย์คืออุปกรณ์ ซึ่งโดยทั่วไปคือเราเตอร์ ที่เชื่อมต่อเครือข่ายท้องถิ่นกับเครือข่ายอื่น ๆ และแปลงระหว่างโปรโตคอลต่าง ๆ เมื่อจำเป็น
การใช้ Computer Networks
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้การทำงานร่วมกันในยุคปัจจุบันเป็นไปได้ การใช้งานทั่วไปได้แก่:
- การใช้งานทรัพยากรทางกายภาพร่วมกัน เช่น เครื่องพิมพ์ เครื่องสแกน และพื้นที่จัดเก็บข้อมูล
- การแบ่งปันใบอนุญาตซอฟต์แวร์ราคาแพงและฐานข้อมูลส่วนกลางระหว่างทีมต่างๆ
- มอบการสื่อสารที่รวดเร็วและเชื่อถือได้ระหว่างคอมพิวเตอร์และผู้คน
- การแลกเปลี่ยน ข้อมูลและข้อมูล ระหว่างผู้ใช้และแอปพลิเคชัน
- ให้บริการโฮสติ้งสำหรับแอปพลิเคชันภายในองค์กร อินทราเน็ต และบริการที่ลูกค้าใช้งาน
ข้อดีของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
ประโยชน์หลักของการออกแบบเครือข่ายที่ดีมีดังนี้:
- ช่วยให้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องสามารถส่งและรับข้อมูลได้พร้อมกัน
- ช่วยให้สามารถแชร์เครื่องพิมพ์ สแกนเนอร์ พื้นที่จัดเก็บข้อมูล และอีเมลได้
- ช่วยให้การสื่อสารระหว่างไซต์ต่างๆ มีความเร็วสูง
- ช่วยลดต้นทุนและภาระงานจากการจัดหาทรัพยากรซ้ำซ้อนในทุกสถานที่
- รองรับการสำรองข้อมูลแบบรวมศูนย์ การตรวจสอบ และนโยบายความปลอดภัย
ข้อเสียของระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์
เครือข่ายก็มีข้อดีข้อเสียที่ต้องพิจารณาเช่นกัน:
- การลงทุนด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ในระยะเริ่มต้นอาจมีจำนวนมาก
- หากไม่มีระบบรักษาความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง เช่น การเข้ารหัส ไฟร์วอลล์ และการตรวจสอบสิทธิ์แบบหลายปัจจัย (MFA) ข้อมูลก็จะเสี่ยงต่อการถูกโจมตี
- ชิ้นส่วนฮาร์ดแวร์บางชิ้นมีอายุการใช้งานจำกัดและจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นระยะ
- เครือข่ายจำเป็นต้องได้รับการบริหารจัดการ ตรวจสอบ และแก้ไขข้อบกพร่องอย่างต่อเนื่อง
- ความผิดพลาดของสายเคเบิล ความล้มเหลวของเซิร์ฟเวอร์ และการหยุดชะงักของบริการอินเทอร์เน็ต (ISP) อาจทำให้เครือข่ายทั้งหมดหยุดชะงักได้
ประเภทของ Computer Networks (คู่มืออ้างอิงฉบับย่อ)
ตารางด้านล่างนี้สรุปประเภทเครือข่ายที่พบบ่อยที่สุดที่คุณจะพบเจอในฐานะผู้เริ่มต้น
| ประเภท | ขอบเขต | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| LAN (เครือข่ายท้องถิ่น) | อาคารเดี่ยวหรือวิทยาเขต | การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตทั้งที่ทำงานและที่บ้าน |
| WAN (เครือข่ายบริเวณกว้าง) | เมือง ประเทศ หรือโลก | เชื่อมต่อเครือข่าย LAN หลายเครือข่ายในระยะทางไกล |
| MAN (เครือข่ายปริมณฑล) | เมืองหรือวิทยาเขตขนาดใหญ่ | เชื่อมต่อสำนักงานต่างๆ ทั่วเขตเมืองใหญ่ |
| WLAN (เครือข่ายไร้สาย) | อาคารหรือชั้น | การเชื่อมต่อ Wi-Fi สำหรับแล็ปท็อปและอุปกรณ์พกพา |
| PAN (เครือข่ายพื้นที่ส่วนบุคคล) | ไม่กี่เมตร | การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ส่วนบุคคลผ่านบลูทูธและ USB |
| VPN (เครือข่ายส่วนตัวเสมือน) | ผ่านทางอินเทอร์เน็ตสาธารณะ | เชื่อมต่อผู้ใช้ระยะไกลเข้ากับเครือข่ายส่วนตัวได้อย่างปลอดภัย |
