เป็นเครือข่ายการติดต่อสื่อสารที่ใช้ในสถานที่จำกัด เพื่อให้ผู้ใช้แต่ละคนสามารถแลกเปลี่ยน ข้อมูลและแบ่งกันใช้ทรัพยากรต่าง ๆ ร่วมกันได้ วัตถุประสงค์ของการใช้งานในระบบแลน (Local Are Network, LAN)
โทโปโลยีคือลักษณะทางกายภาพ (ภายนอก) ของเครือข่าย ซึ่งหมายถึง ลักษณะของการเชื่อมโยงสายสื่อสารเข้ากับอุปกรณ์
อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ภายในเครือข่ายด้วยกันนั่นเอง โทโปโลยีของเครือข่าย
LAN แต่ละแบบมีความเหมาะสมในการใช้งาน แตกต่างกัน จึงมีความจำเป็นที่เราจะต้องทำการศึกษาลักษณะและคุณสมบัติ
ข้อดีและข้อเสียของโทโปโลยีแต่ละแบบ เพื่อนำไปใช้ในการออกแบบพิจารณาเครือข่ายให้เหมาะสมกับการใช้งาน
รูปแบบของโทโปโลยีของเครือข่ายหลัก ๆ มีดังต่อไปนี้
โทโปโลยีรูปดาว (Star) เป็นหลักการส่งและรับข้อมูล เหมือนกับระบบโทรศัพท์ การควบคุมจะทำโดยสถานีศูนย์กลาง ทำหน้าที่เป็นตัวสวิตชิ่ง ข้อมูลทั้งหมดในระบบเครือข่ายจะต้องผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง (Center Comtuper)
เป็นการเชื่อมโยงการติดต่อสื่อสารที่มีลักษณะคล้ายกับรูปดาว (STAR)
หลายแฉก โดยมีศูนย์กลางของดาว หรือฮับเป็นจุดผ่านการติดต่อกันระหว่างทุกโหนดในเครือข่าย
ศูนย์กลางจึงมีหน้าที่เป็นศูนย์ควบคุมเส้นทางการสื่อสาร ทั้งหมดทั้งภายใน
นอกจากนี้ศูนย์กลางยังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางข้อมูลอีกด้วย การสื่อสารภายในเครือข่ายแบบ
STAR จะเป็นแบบ 2 ทิศทางโดยจะอนุญาตให้มีเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายได้
จึงไม่มีโอกาสที่หลาย ๆ โหนดจะส่งข้อมูลเข้าสู่เครือข่ายในเวลาเดียวกัน
เพื่อป้องกันการชนกันของสัญญาณข้อมูล เครือข่ายแบบ STAR เป็นโทโปโลยีอีกแบบหนึ่งที่เป็นที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน
ข้อดีของเครือข่ายแบบ STAR คือการติดตั้งเครือข่ายและการดูแลรักษาทำ ได้ง่าย
หากมีโหนดใดเกิดความเสียหายก็สามารถตรวจสอบได้ง่าย และศูนย์กลางสามารถตัดโหนดนั้นออกจากการสื่อสาร
ในเครือข่ายได้
ข้อเสีย ของเครือข่ายแบบ STAR คือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางมีราคาแพง
และถ้าศูนย์กลางเกิดความเสียหายจะทำให้ทั้งระบบทำงานไม่ได้เลย นอกจากนี้เครือข่ายแบบ
STAR ยังใช้สายสื่อสารมากกว่าแบบ BUS และ แบบ RING
โทโปโลยีแบบบัส (Bus) โทโปโลยีแบบบัสต่างกับโทโปโลยีแบบดาว ตรงที่แบบดาวเมื่อมีสถานีงานจำนวนมากเท่าใด จำนวนสายสัญญาณก็จะมากขึ้นเท่านั้น ในระบบเครือข่าย LAN โทโปโลยีแบบ BUS นับว่าเป็นแบบโทโปโลยีที่ได้รับความนิยมใช้กันมากที่สุดมา ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน เหตุผลอย่างหนึ่งก็คือสามารถติดตั้งระบบ ดูแลรักษา และติดตั้งอุปกรณ์เพิ่มเติมได้ง่าย ไม่ต้องใช้เทคนิคที่ยุ่งยากซับซ้อน ลักษณะการทำงานของเครือข่ายโทโปโลยีแบบ BUS คืออุปกรณ์ทุกชิ้นหรือโหนดทุกโหนด ในเครือข่ายจะต้องเชื่อมโยงเข้ากับสายสื่อสารหลักที่เรียกว่า "บัส" (BUS)เมื่อโหนดหนึ่งต้องการจะส่งข้อมูลไปให้ยังอีกโหนด หนึ่งภายในเครือข่าย ข้อมูลจากโหนดผู้ส่งจะถูกส่งเข้าสู่สายบัสในรูปของแพ็กเกจ ซึ่งแต่ละแพ็กเกจจะประกอบด้วยตำแหน่งของ ผู้ส่งและผู้รับ และข้อมูล การสื่อสารภายในสายบัสจะเป็นแบบ 2 ทิศทางแยกไปยังปลายทั้ง 2 ด้านของบัส โดยตรงปลายทั้ง 2 ด้านของบัสจะมีเทอร์มิเนเตอร์ (Terminator) ทำหน้าที่ดูดกลืนสัญญาณ เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณข้อมูลนั้นสะท้อนกลับ เข้ามายังบัสอีก เป็นการป้องกันการชนกันของสัญญาณข้อมูลอื่น ๆ ที่เดินทางอยู่บนบัส สัญญาณข้อมูลจากโหนดผู้ส่งเมื่อเข้าสู่บัสจะไหลผ่านไปยังปลายทั้ง 2 ข้างของบัส แต่ละโหนดที่เชื่อมต่อเข้ากับ บัสจะคอยตรวจดูว่าตำแหน่งปลายทางที่มากับแพ็กเกจข้อมูลนั้นตรงกับตำแหน่งของตนหรือไม่ ถ้าใช่ก็จะรับข้อมูลนั้นเข้ามาสู่โหนดตน แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยให้สัญญาณขอ้มูลนั้นผ่านไป จะเห็นว่าทุก ๆ โหนดภายในเครือข่ายแบบ BUS นั้นสามารถรับรู้สัญญาณข้อมูลได้ แต่จะมีเพียงโหนดปลายทางเพียงโหนดเดียวเท่านั้นที่จะรับข้อมูลนั้นไปได้ การควบคุมการสื่อสารภายในเครือข่ายแบบ BUS มี 2 แบบคือ แบบควบคุมด้วยศูนย์กลาง (Centralized) ซึ่งจะมีโหนดหนึ่งที่ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางควบคุมการสื่อสารภายในเครือข่าย ซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นไฟล์เซิร์ฟเวอร์ แบบหนึ่งคือการควบคุมแบบกระจาย (Distributed) ทุก ๆ โหนดภายในเครือข่ายจะมีสิทธิในการควบคุมการสื่อสารแทนที่จะ เป็นศูนย์กลางควบคุมเพียงโหนดเดียว ซึ่งโดยทั่วไปคู่โหนดที่กำลังทำการส่ง-รับข้อมูลกันอยู่จะเป็นผู้ควบคุมการสื่อสารในเวลานั้น
ข้อเสีย อย่างหนึ่งของเครือข่ายแบบ BUS คือการไหลของข้อมูลที่เป็น 2 ทิศทางทำให้ระบุจุดที่เกิดความเสียหายในบัสยาก และโหนดที่ถัดต่อไปจากจุดที่เกิดความเสียหายจนถึงปลายของบัสจะไม่สามารถทำการสื่อสารข้อมูลได้ แต่โหนดที่อยู่ก่อนหน้าจุดเสียหายจะยังคงสื่อสารข้อมูลได้ โทโปโลยีรูปวงแหวน (Ring)
เครือข่ายแบบ RING เป็นการข่าวสารที่ส่งผ่านไปในเครือข่าย ข้อมูลข่าวสารจะไหลวนอยู่ในเครือข่ายไปใน
ทิศทางเดียวเหมือนวงแหวน หรือ RING นั่นเอง โดยไม่มีจุดปลายหรือเทอร์มิเนเตอร์เช่นเดียวกับเครือข่ายแบบ
BUS ในแต่ละโหนดหรือสเตชั่นจะมีรีพีตเตอร์ประจำโหนด 1 เครื่อง
ซึ่งจะทำหน้าที่เพิ่มเติมข่าวสารที่จำเป็นต่อการสื่อสาร ในส่วนหัวของแพ็กเกจ
ข้อมูลสำหรับการส่งข้อมูลออกจากโหนด และมีหน้าที่รับแพ็กเกจข้อมูลที่ไหลผ่านมาจากสายสื่อสาร
เพื่อตรวจสอบว่าเป็นข้อมูลที่ส่งมาให้โหนดตนหรือไม่ ถ้าใช่ก็จะคัดลอกข้อมูลทั้งหมดนั้นส่งต่อไปให้กับโหนดของตน
แต่ถ้าไม่ใช่ก็จะปล่อยข้อมูลนั้นไปยังรีพีตเตอร์ของโหนดถัดไป
ข้อดี ของเครือข่ายแบบ RING คือผู้ส่งสามารถส่งข้อมูลไปยังผู้รับได้หลาย ๆ โหนดพร้อมกัน โดยกำหนดตำแหน่งปลายทางเหล่านั้นลงในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล รีพีตเตอร์ของแต่ละโหนดจะทำการตรวจสอบเอง ว่ามีข้อมูลส่งมาให้ที่โหนดตนเองหรือไม่ การส่งผ่านข้อมูลในเครือข่ายแบบ RING จะเป็นไปในทิศทางเดียวจากโหนดสู่โหนด จึงไม่มีการชนกันของสัญญาณข้อมูล ข้อเสีย คือ ถ้ามีโหนดใดโหนดหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย ข้อมูลจะไม่สามารถส่งผ่านไปยังโหนดต่อไปได้ และจะทำให้เครือข่ายทั้งเครือข่ายขาดการติดต่อสื่อสารได้ ข้อเสียอีกอย่างหนึ่งคือขณะที่ข้อมูลถูกส่งผ่านแต่ละโหนด เวลาส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปกับการที่ทุก ๆ รีพีตเตอร์จะต้องทำการคัดลอกข้อมูล และตรวจสอบตำแหน่งปลายทางของข้อมูล อีกทั้งการติดตั้งเครือข่ายแบบ RING ก็ทำได้ยากกว่าแบบ BUS และใช้สายสื่อสารมากกว่า ขีดจำกัดในการเชื่อมโยงสายสื่อสาร นอกจากรูปแบบของโทโปโลยีจะมีความสำคัญต่อการเลือกรูปแบบของเครือข่ายและการจัดการระบบของเครือข่ายแล้ว เรายังต้องคำนึงถึงองค์ประกอบอื่น ๆ ที่สำคัญของแต่ละโทโปโลยีอีกด้วยเช่น
- ความซับซ้อนยุ่งยากในการติดตั้งเชื่อมโยงสายสื่อสาร
และการรู้ถึงขีดจำกัดของโทโปโลยีของเครือข่าย LAN แต่ละแบบย่อมมีความสำคัญไม่น้อยไปกว่ากัน ขีดจำกัดในการออกแบบเครือข่ายที่ควรคำนึงถึงได้แก่
- ความยาวสูงสุดของแต่ละช่วงสื่อสาร (Segment) ซึ่งก็คือระยะทางจากปลายเทอร์มินัลด้านหนึ่งของบัส
ถึงปลายอีกด้านหนึ่ง หรือ 1 รอบวงแหวนการสื่อสาร
ตัวอย่าง การคำนวณการหาขีดจำกัดของเครือข่าย LAN ในแต่ละแบบ เครือข่าย LAN แบบ EhterNet (โทโปโลยีแบบ BUS), ARCnet (โทโปโลยีแบบ TREE) และ Token-Ring แบบ RING) ตามลำดับ ตัวอย่าง สายสื่อสารแบบ Type N และแบบ RG-58 สามารถรวมกันได้โดยใช้สูตรคำนวณหาความยาวสูงสุดได้ดังนี้คือ (1640-L)/3.28 = t
L= ความยาวที่ต้องการ
|
