โพรโทคอล - บทเรียนเรื่อง การสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์

โพรโทคอล

          การเชื่อต่อระหว่างคอมพิวเตอร์  และอุปกรณ์เครือข่ายที่ผลิตจากผู้ผลิตหลายรายผ่านทางระบบเครือข่ายชนิดต่าง ๆ กันไม่สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกันได้ เช่น การติดต่อสื่อสารระหว่างเมนเฟรมของของบริษัทไอบีเอ็ม  (IBM  mainframe)  ไม่สามารถติดต่อสื่อสารกันได้โดยตรง กับเครื่องแมคอินทอชของบริษัทแอปเปิล (Apple  Macintosh)   ดังนั้น ต้องมีการเปลี่ยนรูปแบบของข้อมูลที่ส่ง  และกำหนดมาตรฐานทั้งทางด้านฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพื่อให้อุปกรณ์สามารถติดต่อสื่อสารกันได้ โดยมีองค์กรกลาง  เช่น  IEEE, ISO  และ ANSI  เป็นผู้กำหนดมาตรฐานขึ้นมา



          ปัจจุบันเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่าง ๆ ผู้ผลิตสามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ภายใต้มาตรฐานเครือข่ายเดียวกัน กฎกติกาหรือข้อตกลงที่ใช้เป็นมาตรฐานในการสื่อสารข้อมูล ระหว่างผู้รับ  และผู้ส่งเรียกว่าโพรโทคอล (protocol)  ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่ใช้ควบคุมการสื่อสารข้อมูลในเครือข่าย  ไม่ว่าจะเป็นวิธีการในการรับส่งข้อมูล  รูปแบบของการรับส่ง อุปกรณ์หรือสื่อกลางในการรับส่งข้อมูล  วิธีการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล  รวมถึงความเร็วในการรับส่งข้อมูล  เครื่องคอมพิวเตอร์  หรืออุปกรณ์เครือข่าย  ที่ใช้โพรโทคอลชนิดเดียวกันกับการสื่อสารของมนุษย์ที่ต้องใช้ภาษาเดียวกันจึงสามารถสื่อสารกันได้เข้าใจ  ตัวอย่างการใช้โพรโทคอลเป็นข้อตกลงในการสื่อสาร

รูปที่ 1.29 การเชื่อมต่อระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ด้วยมาตรฐาน TCP/IP
ที่มา : https://pataor.files.wordpress.com/2015/09/1651417.png

          ในการสื่อสารข้อมูล  เพื่อให้เกิดความสะดวก และคล่องตัวในการสื่อสาร สำหรับโพรโทคอลที่ใช้เป็นมาตรฐานในการสื่อสารแบบใช้สาย และแบบไร้สาย  ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย  เช่น  ทีซีพี/ไอพี
(Transmission Control Protocol / Internet Protocol: TCP/IP) เป็นโพรโทคอลที่ใช้ในการสื่อสารในระบบอินเทอร์เน็ต  โดยมีการระบุผู้รับผู้ส่งในเครือข่าย  และจัดการแบ่งข้อมูลเป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่เรียกว่า แพ็คเก็ต (packet) ส่งผ่านไปในอินเทอร์เน็ต และมั่นใจได้ว่าข้อมูลที่ส่งไปนั้น จะได้รับอย่างถูกต้องและครบถ้วน ในกรณีที่ข้อมูลเกิดผิดพลาดระหว่างทางจะมีการร้องขอเพื่อส่งข้อมูลใหม่ให้

รูปที่ 1.30 ตัวอย่างการส่งข้อมูลโดยใช้โพรโทคอลทีซีพี/ไอพี
ที่มา : https://strikernzero.blogspot.com/2013/09/blog-post_18.html

          ไวไฟ (Wireless  Fidelity : WiFi)  มักถูกนำไปอ้างถึง เทคโนโลยีเครือข่ายแบบไร้สาย ตามมาตรฐาน  IEEE 802.11  ซึ่งใช้คลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GHz   เป็นสื่อกลางในการติดต่อสื่อสาร  ไวไฟเกิดขึ้นจากการรวมกลุ่มกัน ของผู้ผลิตอุปกรณ์    เพื่อทดสอบว่าอุปกรณ์ที่ผลิตขึ้นทำงานได้ตามมาตรฐานของ IEEE 802.11 โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองจากไวไฟ จะสามารถ ติดต่อสื่อสารถึงกันได้
รูปที่ 1.31 อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อถึงกันด้วยมาตรฐานไวไฟ
ที่มา : https://www.tutorialspoint.com/wimax/images/wireless_device.jpg

          ผู้ใช้งานในบ้าน หรือสำนักงานขนาดเล็ก  ส่วนใหญ่นิยมใช้ไวไฟ การติดตั้งระบบแลนไร้สาย (Wireless Lan)  โดยมีการติดตั้งแผงวงจร  หรือ อุปกรณ์รับส่งไวไฟ ที่เรียกว่า  การ์ดแลนไร้สาย (Wireless Lan Card) ซึ่งปัจจุบันเครื่องคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กจะมีตัวรับส่งสัญญาณไวไฟเป็นอุปกรณ์มาตรฐานแล้ว  สำหรับรัศมีการใช้งานของแลนไร้สายขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับส่งสัญญาณของอุปกรณ์  ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ห่างจากจุดเชื่อมต่อแบบไร้สาย  (Wireless Access Point)  ไม่เกิน  100  เมตร สำหรับการใช้งานภายในอาคาร  และไม่เกิน  500  เมตร สำหรับการใช้งานที่โล่งนอกอาคาร  แต่ในการใช้งานจริง  อาจมีปัจจัยอื่นที่ส่งผลให้รัศมีการใช้งานสั้นลง  เช่น  ผนังอาคาร หรือตำแหน่งจุดเชื่อมต่อแบบไร้สายที่อยู่ในมุมอับ  ตัวอย่างระบบแลนไร้สาย


รูปที่ 1.32 ระบบแพนไร้สาย โดยใช้ไออาร์ดีเอ
ที่มา : http://na5241.blogspot.com/2017/08/blog-post_25.html

          บลูทูธ (Bluetooth) เป็นโพรโทคอลที่ใช้คลื่นวิทยุความถี่ 2.41 GHz ในการรับส่งข้อมูลโดยคล้ายกับแลนไร้สาย  ตามมาตรฐาน  IEEE  802.15 มีวัตถุประสงค์  เพื่อให้ผู้ใช้งานคอมพิวเตอร์ สามารถติดต่อสื่อสาร  กับอุปกรณ์ต่อพ่วงไร้สายอื่น ๆ  เช่น  เครื่องพิมพ์  เมาส์  คีย์บอร์ด  พีดีเอ  โทรศัพท์ เคลื่อนที่ และหูฟัง    เข้าด้วยกันได้โดยสะดวก  โดยมาตรฐานบลูทูธสามารถส่งข้อมูลได้ที่ความเร็วมากกว่า 3Mbps อุปกรณ์ต่าง ๆ  ที่รองรับการทำงานแบบบลูทูธ  จะต้องถูกตั้งค่าใช้งานของระบบโดยจะมีการจับคู่ระหว่างอุปกรณ์ที่ติดต่อกันก่อน  เมื่อเข้าใกล้กันภายในรัศมีของการสื่อสารประมาณ10  เมตร  จะสามารถตรวจสอบพบอุปกรณ์อื่นที่เคยจับคู่ไว้แล้วได้  เกิดเป็นระบบแพนไร้สายทำให้การรับส่งระหว่างกันทำได้โดยง่าย  ในการใช้งานบลูทูธ จะมีอุปกรณ์ตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์หลัก และอุปกรณ์ที่เหลือเป็นอุปกรณ์รอง  ซึ่งอุปกรณ์หลักจะทำหน้าที่ควบคุมการส่งข้อมูลของอุปกรณ์่รองตัวอื่น ๆ  ทั้งหมด

รูปที่ 1.33 ตัวอย่างระบบแพนไร้สายโดยใช้บลูทูล
ที่มา : http://schoolweb.eduzones.com/uploads/20140603132140A89JUTN/contents/20140605152258.PNG




>> คลิกทำแบบฝึกหัด