มาตรฐานระบบเครือข่าย LAN - Ethernet

 

มาตรฐานระบบเครือข่าย LAN - Ethernet

LAN ของเครื่อง PC ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันมีลักษณะทางฮาร์ดแวร์ที่ยึดมาตรฐานของสถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ของสหรัฐฯ หรือ IEEE (Institute of Electronic and Electrics Engineering) โดยแบ่งเป็นสองกลุ่มใหญ่ๆ คือ Ethernet และ Token-Ring

Ethernet
อีเธอร์เน็ต คือเทคโนโลยีเครือข่ยแลนที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน มีอุปกรณ์สนับสนุนเพื่อใช้งานเครือข่ายดังกล่าวมากที่สุดในท้องตลาด ตั้งอยู่บนพื้นฐานโทโปโลยีแบบบัส (Bus) โดยใช้สาย Coaxial ทั้งแบบหนา (Thick Ethernet Cable : RG-8) และแบบบาง (Thin Ethernet Cable : RG-58 A/U) ซึ่งต่อมาก็ได้มีการพัฒนาด้วยการนำมาใช้กับโทโปโลยีแบบดาว (Star) โดยมี ฮับ เป็นอุปกรณืรวมขอวสัญญาณเพื่อกระจายสัญญาณไปยังเครือข่าย

อีเธอร์เน็ต (Ethernet) เป็นระบบ LAN ที่พัฒนาขึ้นโดย 3 บริษัทใหญ่ คือ บริษัท Xerox Corporation, Digital Equipment Corporation (DEC) และ Intel ในปี ค.ศ. 1976 เริ่มจากศูนย์วิจัย PARC (Palo Alto Research Center) ของ XEROX โดยถูกจัดเป็นมาตรฐานของ IEEE ในกลุ่มที่มีรหัส IEEE 802.3 และใช้กันอย่างแพร่หลายจนกระทั่งถึงปัจจุบัน
อีเธอร์เน็ตในระยะแรกใช้สาย Coaxial เป็นหลัก ต่อมาได้พัฒนาไปใช้สายแบบ UTP มากขึ้นเรื่อยๆ และเพิ่มความเร็วจาก 10 Mbps ขึ้นไปเป็น 100-1000 Mbps (1 Gbps) ในปัจจุบัน
ลักษณะสำคัญแต่เดิมของ Ethernet คือข้อมูลทุกอย่างจะส่งผ่านตัวกลางหรือ Ether ที่เชื่อมระหว่างทุกๆ node ซึ่งในที่นี้ก็คือสาย Coaxial นั่นเอง ดังนั้น Ethernet ในยุคแรกจึงใช้การต่อสายแบบ Bus ที่วิ่งผ่านทุกเครื่อง และต่อมาค่อยๆ เปลี่ยนไปสู่การต่อแบบ Star ที่รวมสายเข้าศูนย์กลางเมื่อมีการใช้สาย UTP ที่ต่อผ่านอุปกรณ์ HUB เกิดขึ้น มาตรฐานของระบบ Ethernet เป็นไปตามมาตรฐานที่ชื่อ IEEE 802.3 ซึ่งในในการต่อสายแบบที่เชื่อมทุกเครื่องถึงกันโดยตรง โดยมีกฎเกณฑ์หรือโปรโตคอลแบบ CSMA/CD ซึ่งชื่อมาตรฐานของ Ethernet นั้นจะแยกแยะได้ด้วยรหัสดังตัวอย่างต่อไปนี้

ความเร็ว / วิธีส่งสัญญาณ / สายที่ใช้
10 Base – 5

อ้างอิงจาก: http://cptd.chandra.ac.th/selfstud/Network2/6.htm

ความเร็ว เป็นตัวบอกว่าระบบนั้นทำความเร็วได้เท่าไร ปัจจุบันมีที่ใช้กันคือ 10, 100 หรือ 1000 เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) ซึ่งตัวเลขนี้จะเป็นค่าสูงสุดที่ระบบ LAN นั้นทำได้ในกรณีที่ไม่มีอุปสรรคอื่นใดมาถ่วงให้ช้าลง ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วจะได้ความเร็วต่ำกว่านี้มาก และการนำไปใช้เทียบกับค่าอื่นๆ ก็อาจต้องแปลค่านี้ให้เป็นไบต์เสียก่อน โดย 1 ไบต์ = 8 บิต โดยประมาณ (หากคิดถึงการเสียเวลาอื่นๆ เช่นส่งข้อมูลตรวจสอบการแปลงข้อมูลและอื่นๆ แล้วจะทำให้ความเร็วในทางปฏิบัติจริงต่ำลงอีก)

ปกติรหัสที่ใช้บอกการส่งสัญญาณทางไฟฟ้าบนระบบ Ethernet จะมี 2 ลักษณะ คือ Baseband และ Broadband  ซึ่งระบบ LAN ปัจจุบันยังเป็นแบบ Baseband อยู่
Baseband เป็นส่งสัญญาณแบบดิจิตอล 0 และ 1 หรือ แรงดันไฟฟ้า 0 และ 5 โวลต์ โดยไม่มีการผสมสัญญาณนี้เข้ากับสัญญาณความถี่สูงอื่นใด วิธีนี้การทำงานจะง่ายทั้งวงจรรับและส่ง แต่จะถูกรบกวนได้ง่าย และส่งได้ระยะทางไม่ไกล นอกจากนี้นายเส้นหนึ่งๆ ยังส่งสัญญาณแบบนี้ได้เพียงชุดเดียวเท่านั้น
Broadband มีการผสมสัญญาณข้อมูลที่จะส่งเข้ากับสัญญาณอนาล็อกหรือคลื่นพาห์ ที่มีความถี่สูง เพื่อให้ส่งได้ไกลและมีความเพี้ยนน้อยกว่าแบบแรก นอกจากนี้ยังสามารถส่งได้หลายช่องสัญญาณหรือหลายแชนแนล (Channel) โดยจัดการให้ข้อมูลชุดหนึ่งผสมกับสัญญาณที่ความถี่ช่วงหนึ่ง นับเป็น 1 แชนแนล พอมีข้อมูลอีกชุดหนึ่งก็เลี่ยงไปใช้การผสมเข้ากับความถี่อื่นที่ห่างออกไปมากพอที่จะไม่รบกวนกัน ก็จะได้เป็นอีกแชลแนลหนึ่ง ที่สามารถรับส่งไปพร้อมๆ กันได้ วิธีนี้จะส่งได้ไกลขึ้น ส่งข้อมูลได้มากขึ้น ทำให้ความเร็วโดยรวมสูงขึ้น แต่การทำงานของอุปกรณ์ก็ซับซ้อนกว่า และมีราคาสูงตามไปด้วย

สายที่ใช้
Ethernet แบบดั้งเดิมนั้นมีความเร็วเพียง 10 Mbps และมีการต่อสาย 3 แบบ ต่อมามีสาย Fiber Optic เพิ่มขึ้นมา และสาย UTP ก็พัฒนาขึ้นไปจนทำความเร็วได้เป็น 1000 Mbps ซึ่งสายแต่ละแบบใช้รหัสดังนี้

5 ใช้สายแบบ Thick Coaxial ขนาดใหญ่โยงถึงกัน สายแบบนี้ลากไปได้ไกลไม่เกิน 500 เมตร จึงใช้เลข 5 กำกับ
2 ใช้สายแบบ Thin Coaxial ขนาดเล็กโยงถึงกัน สายแบบนี้ลากไปได้ไกลไม่เกิน 200 เมตร จึงใช้เลข 2 กำกับ
T ใช้สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair) แบบที่เรียกว่าสาย Category 5 หรือ CAT 5 ต่อจากทุกเครื่องเข้าหาอุปกรณ์รวมสายหรือ Hub สายแบบนี้ลากไปได้ไกลไม่เกิน 100 เมตรโดยประมาณ
F เป็นระบบใช้สาย Fiber-Optic ซึ่งสามารถลากไปได้ไกลหลายร้อยเมตรขึ้นไป

มาตรฐานที่สำคัญของ Ethernet
10Base-5 ใช้สายแบบ Thick Coaxial ขนาดใหญ่โยงถึงกัน โดยแต่ละจุดจะต้องมีอุปกรณ์ Transceiver เป็นตัวเชื่อม และจาก transceiver นี้ออกไปยังการ์ด LAN จะใช้สายสั้นๆ ที่เรียกว่า AUI Cable อีกทีหนึ่ง
10Base-2 ใช้สายแบบ Thin Coaxial ขนาดเล็กโยงถึงกัน ด้วยการต่อเข้ากับการ์ด LAN โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ Transceiver แต่ต้องมีหัวต่อสามทางที่เรียกว่า T-Connector สำหรับแยกสายเข้าแต่ละเครื่อง และต้องมีอุปกรณ์ที่เรียกว่า Terminator ปิดท้ายที่ปลายสายทั้งสองด้านเพื่อป้องกันการสะท้อนกลับของสัญญาณที่อาจรบกวนการทำงานได้
10Base-T ใช้สาย UTP (Unshielded Twisted-Pair) แบบที่เรียกว่าสาย Category 5 หรือ CAT 5 ต่อจากทุกเครื่องเข้าหาอุปกรณ์รวมสายหรือ Hub จากนั้นจึงต่อระหว่าง Hub หลายๆ ตัวเข้าด้วยกัน (ถ้ามี) ด้วยสาย UTP ก็ได้ หรือบางแบบที่เก่าหน่อยก็อาจมีช่องให้ต่อเข้ากับสายแบบ Thick หรือ Thin เพื่อเชื่อมโยงระหว่างแต่ละ Hub อีกทีหนึ่ง

Fast Ethernet และ Gigabit Ethernet
Ethernet ในปัจจุบันได้รับการพัฒนาให้มีความเร็วเพิ่มจาก 10 Mbps ขึ้นเป็น 100 และ 1000 Mbps หรือกว่านั้น ซึ่งมากพอที่จะใช้กับข้อมูลขนาดใหญ่หรือภาพนิ่ง รวมทั้งข้อมูลที่ต้องรับส่งให้ได้ตามเวลาจริงหรือ Real-Time เช่น ภาพเคลื่อนไหวและเสียง ได้ดีขึ้นกว่าเดิม ซึ่งมาตรฐานของ Ethernet ความเร็วสูงเหล่านี้อาจจัดเป็นหลายกลุ่มด้วยกัน

มาตรฐาน
100Base-T  เป็นระบบที่พัฒนาต่อจาก Ethernet โดยใช้สายที่ดีขึ้นกว่า 10Base-T เดิม คือควรจะใช้เป็นสาย UTP แบบ Category 5 (Data-Grade) หรือดีกว่า เช่น สาย  CAT5+ หรือ CAT5e ส่วนการต่อจะต้องต่อกับ Hub เช่นเดียวกับ 10Base-T แต่ต้องเป็น Hub ที่ทำมาให้รองรับความเร็ว 100 Mbps ด้วยเท่านั้น สายที่ใช้กับระบบ 100Base-T นี้จะแยกรับส่งข้อมูลเป็น 4 คู่สาย ด้วยความเร็วคู่สายละ 25 Mbps รวมเป็น 25 x 4 = 100 Mbps

Gigabit Ethernet หรือเรียกกันเป็น 1000Base-T (สาย UTP) หรือ 1000Base-F (Fiber Optic) เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่จะทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ในระดับความเร็ว 1,000 Mbps หรือ 1 Gigabit per second (1 Gbps) ซึ่งกำลังจะเป็นมาตรฐานใหม่ของเครือข่ายระดับ high-end สำหรับงานที่ต้องการความเร็วสูงมาก เช่น งานกราฟิก หรือใช้เชื่อมต่อตรงช่วงที่เข้าเครื่องเซิร์ฟเวอร์ เพื่อให้สามารถรองรับงานจากเครื่องอื่นๆ ได้มากพร้อมๆ กัน สายที่ใช้ก็จะมีได้ทั้งแบบที่เป็น UTP (แต่ความยาวไม่มากนัก) และ Fiber Optic

10 Gigabit Ethernet เป็นเทคโนโลยีใหม่ซึ่งจะสามารถรับส่งข้อมูลได้ในระดับความเร็ว 10,000 Mbps หรือ 10 Gbps คาดว่าระยะแรกจะใช้กับการเชื่อมต่อระหว่างเมือง หรือ WAN

 

มหาวิทยาลัยศรีปทุม ผู้ใหญ่ใจดี
 
 

 ช่วยด้วยครับ
นักเรียนที่สร้างบล็อก กรุณาอย่า
คัดลอกข้อมูลจากเว็บอื่นทั้งหมด
ควรนำมาจากหลายๆ เว็บ แล้ววิเคราะห์ สังเคราะห์ และเขียนขึ้นใหม่
หากคัดลอกทั้งหมด จะถูกดำเนินคดี
ตามกฎหมายจากเจ้าของลิขสิทธิ์
มีโทษทั้งจำคุกและปรับในอัตราสูง

ช่วยกันนะครับ 
ไทยกู๊ดวิวจะได้อยู่นานๆ 
ไม่ถูกปิดเสียก่อน

ขอขอบคุณในความร่วมมือครับ

อ่านรายละเอียด

ด่วน...... ขณะนี้
พระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2558 
มีผลบังคับใช้แล้ว 
ขอให้นักเรียนและคุณครูที่ใช้งาน
เว็บ thaigoodview ในการส่งการบ้าน
ระมัดระวังการละเมิดลิขสิทธิ์ด้วย
อ่านรายละเอียดที่นี่ครับ

 

สมาชิกที่ออนไลน์

ขณะนี้มี สมาชิก 0 คน และ ผู้เยี่ยมชม 104 คน กำลังออนไลน์