1. อุปกรณ์เลเยอร์หนึ่ง
1.1 สายแลน (Lan Cable)
โดยทั่วไปสายแลนที่นิยมใช้กันเป็นสายสัญญาณแบบ UTP CAT 5E ซึ่งรองรับความเร็วที่ 1,000 mbps ได้ มีความยาวไม่ควรเกิน 100 เมตร สาย UTP CAT 5E เป็นสายคู่ตีเกลียวประกอบไปด้วยสายทองแดง 8 เส้น ซึ่งมีลักษณะการพันสายแบบ 4 คู่ตีเกลียว และไม่มีการหุ้มฉนวน ที่ปลายหัวต่อเป็นแบบ RJ45 เป็นมาตรฐาน
1.2 Repeater
อุปกรณ์ Repeater จ้ดเป็นอุปกรณ์เชื่อต่อที่มีหลักการทำงานง่ายที่สุด และยังมีราคาประหยัด โดยทั่วไป Repeater จะมีรูปร่างเป็นกล่องขนาดเล็กไม่ใหญ่นัก มี port สำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์จำนวน 2 port ซึ่ง Repeater จะทำการขยายระดับความแรงของสัญญาณไฟฟ้าที่ได้รับจาก port ด้านหนึ่งของคอมพิวเตอร์ให้มากขึ้น ถือเป็นการเอาชนะขีดความสามารถของสายนำสัญญาณ ซึ่งเป็นข้อจำกัดของอุปกรณ์ประเภทนี้ คือ
- ช่วยแก้ไขขอบเขตของระบบเครือข่ายที่มีการสื่อสารสัญญาณได้เพียง 100 เมตร ให้ไปไกลเกินมาตรฐานของสายสัญญาณ
- ผลกระทบของการทำงานของ repeater แท้จริงแล้วเป็นเพียงอุปกรณ์ขยายสัญญาณ ไม่ได้ทำหน้าที่ในการลดสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นในระบบเครือข่ายแต่อย่างใด
1.3 Hub
อุปกรณ์ Hub เป็นอุปกรณ์เชื่อต่อภายในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่พบเห็นได้ง่ายที่สุดสำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์อิเธอร์เน็ตแบบ 10BaseT ซึ่งใช้สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว (Unshield Twisted Pair หรือ UTP) ร่วมกับหัวเชื่อมต่อสายนำสัญญาณแบบ RJ45 ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ NIC เข้ากับ Hub รูปแบบการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างบรรดาเครื่องคอมพิวเตอร์ภายใน Hub จะเป็นโครงสร้างแบบกระจาย (Star Topology)
Collision Domains
Collision Domains เป็นการแบ่งกลุ่มของอุปกรณ์ในเครือข่ายตามลักษณะทางกายภาพ (Physical) โดยนับตามช่องทางการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ในเครือข่ายถูกเชื่อมต่อแบบกายภาพ
สำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ในเครือข่ายด้วย Hub ถือว่าเป็นการเชื่อมต่อทางกายภาพของอุปกรณ์ต่างๆเข้าด้วยกัน เพราะการส่งข้อมูลผ่าน Hub จะกระจายไปยังทุกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่กับ Hub เหมือนกับทุกอุปกรณ์ถูกเชื่อมต่อด้วยช่องทางการสื่อสารกายภาพอันเดียวกัน ดังนั้น Hub 1 ตัว จึงเท่ากับเป็น 1 Collision Domains
2. อุปกรณ์เลเยอร์สอง
2.1 Switch
อุปกรณ์ Switch เป็นอุปกรณ์ที่คล้ายกันกับ Hub แต่มีการทำงานภายในแตกต่างกัน โดย Switch จะนำสัญญาณที่ได้รับมาส่งต่อไปยัง port ปลายทางโดยตรง ไม่มีกรการะจายสัญญาณไปยังทุก port เหมือน Hub
โดยภายในตัว Switch จะมีการบันทึกหมายเลข MAC Address ของเครื่องคอมพิวเตอร์หรือปุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่กับ Switch ใจแต่ละ port ไว้ในตารางที่เรียกว่า Bridge Table เมื่อมีสัญญาณข้อมูลถูกส่งเข้ามาใน Switch จะเข้าไปอ่าน frame ของข้อมูล เพื่อดูหมายเลข MAC Address ปลายทาง แล้วทำการค้นหาใน Bridge Table ว่าหมายเลข MAC Address ปลายทางที่ต้องการเชื่อมต่ออยู่กับ Switch ใน port ใด แล้วจึงค่อยทำการขยายสัญญาณแล้วส่งสัญญาณข้อมูลไปยัง port ปลายทางนั้น
จากรูปแบบการเชื่อมต่อที่มีการส่งข้อมูลถึงปลายทางโดยตรง จึงเปรียบเสมือนเป็นการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยตรงไปยังปลายทาง ดังนั้น แต่ละ port ของ switch จึงนับเป็น 1 Collision Domains
| พอร์ต (port) | MAC Address |
| 1 | 00000000000A | >
| 2 | 00000000000B |
| 3 | 00000000000C |
| 4 | 00000000000D |
Broadcast Domain
Broadcast Domain เป็นการแบ่งกลุ่มของอุปกรณ์ในเครือข่ายตามแบบตรรกะ (Logical) โดยนับตามช่องทางการสื่อสารข้อมูลสามารถส่งถึงกันได้ในระดับเลเยอร์ 2 ของ OSI Model
Switch เป็นอุปกรณ์เลเยอร์ 2 ที่สามารถส่งข้อมูลถึงกันได้ในทุก port ที่มีอุปกรณ์เชื่อมต่อยู่กับ Switch ดังนั้นจึงถือว่า Switch 1 ตัว จะนับเป็น 1 Broadcast Domain
วีแลน (VLAN)
วีแลน (VLAN) ย่อมาจาก Virtual LAN เป็นมาตรฐาน IEEE 802.q1 ที่ใข้สำหรับแบ่งกลุ่มของอุปกรณ์ในเครือข่ายออกเป็นกลุ่มๆ แบบตรรกะ หรือสามารถเรียกได้ว่า เป็นมาตรฐานที่ใช้แบ่งอุปกรณ์ในเครือข่ายออกเป็นหลายๆ Broadcast Domain โดยในการแบ่งกลุ่มสามารถเลือกแบ่งกลุ่ม VLAN ได้ ทั้งการใข้หมายเลข port ของ switch กำหนดเป็นกลุ่ม VLAN หรือใช้หมายเลข MAC Address ของอุปกรณ์ในการกำหนดเป็นกลุ่ม VLAN ก็ได้
ตัวอย่างเช่น Switch ปกติทั่วไปจะมีแค่ 1 Broadcast Domain แต่ถ้าเป็น switch ที่รองรับ VLAN เราจะสามารถแบ่ง Broadcast Domain ออกเป็นกลุ่มย่อยใน switch ตัวเดียวกันได้ ซึ่งเปรียบได้กับการแบ่ง Switch ตัวใหญ่ออกเป็น Switch ย่อยๆ หลายๆ ตัว
Trunking
เป็นการกำหนดให้หลายๆ VLAN ของ Switch port เดียวกันได้ โดยจะใข้กับการเชื่อมต่อ Switch VLAN หลายๆตัวเข้าด้วยกัน เพื่อกำหนดให้ VLAN ทุกวงใน Switch วิ่งผ่าน port ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่าง Switch ด้วยกันเพียง port เดียว ช่วยให้ไม่ต้องใข้ port เขื่อมต่อระหว่าง Switch เท่ากับจำนวน VLAN ที่มี
EtherChannel
เป็นเทคนิคการรวมเอา port การเชื่อมต่อทางกายภาพหลายๆ port รวมเข้าเป็น port เสมือทางตรรกะเพียง port เดียว ใช้สำหรับเพิ่ม Bandwidth ให้กับการเชื่อมต่อ เช่น ถ้าต้องการเพิ่ม Bandwidth ระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครือข่ายเป็น 2 เท่า ก็ให้รวมเอา 2 port เป็น EtherChannel เดียวกัน
2.2 Wireless Access Point
เป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อเครือข่ายเหมือนกับ Switch แต่ใช้การเชื่อมต่อในแบบไร้สายด้วยสัญญาณวิทยุที่ความถี่ประมาณ 2.4 GHz หลักการทำงานในการรับส่งสัญญาณไร้สายจะคล้ายกับการทำงานของ Hub คือ จะมีการกระจายสัญญาณไปทั่วบริเวณที่ความแรงของสัญญาณ AP จะส่งไปถึง แต่ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปกับสัญญาณจะถูกเปิดอ่านข้อมูลได้เฉพาะผู้รับปลายทางเท่านั้น เพราะข้อมูลที่ถูกส่งออกไปจะถูกเข้ารหัสลับก่อน และจะต้องใช้กุญแจถอดรหัสที่ผู้รับปลายทางมีจึงจะเปิดข้อมูลออกมาได้
เนื่องจากมีกาเข้ารหัสข้อมูล และมีเฉพาะผู้รับปลายทางเท่านั้นที่สามารถเปิดอ่านข้อมูลที่ส่งสัญญาณไร้สายออกไปได้ จึงนับว่า Wireless Access Point เป็นอุปกรณ์เครือข่ายในเลเยอร์สองเช่นเดียวกับ Switch
3. อุปกรณ์เลเยอร์สาม
3.1 Switch แบบเลเยอร์สาม
Switch ที่เป็นแบบเลเยอร์สาม เป็น Switch ที่ถูกเพิ่มความสามารถในการ Routing ขึ้นมา ซึ่งมักจะใช้สำหรับการทำ Routing เพื่อส่งข้อมูลข้ากันระหว่าง VLAN ในแต่ละวง เพราะการส่งข้อมูลระหว่างแต่ละ VLAN สามารถทำได้ด้วยวิธีการ Routing เท่านั้น
- การรับส่งข้อมูลเฟรมระหว่าง port ต่างๆ ที่อยู่ในซับเน็ตเดียวกันจะถูกประมวลผลโดยใช้ฮาร์ดแวร์เหมือนกับสวิตซ์ในเลเยอร์สอง
- การับส่งข้อมูลแพ็กเก็ตที่อยู่คนละซับเน็ต ซึ่งเป็นการทำงานในส่วนของการ Routing ในเลเยอร์สามจะเป็นวงจรฮาร์ดแวร์คือ Application-Specic Integrated Circuit (ASIC) ทำให้มีความเร็วในการทำงานสูงกว่าการใช้ Router ทั่วๆไปที่มักจะใช้ซอฟต์แวร์ในการประมวลผล
โปรโตคอล ARP(Address Resolution protocol)
ในการทำงานของ Switch เลเยอร์สามจำเป็นต้องมีการใช้งานข้อมูล IP Address สำหรับการ Routing เพื่อที่จะสามารถส่งข้อมูลไปยัง IP Address ปลายทางที่กำหนดได้อย่างถูกต้อง ซึ่งการที่ตัว Switch จะสามารถทราบถึง IP Address ของอุปกรณ์แต่ละตัวที่เชื่อมต่ออยู่ในแต่ละ port ของ switch ได้นั้นต้องอาศัยโปรโตคอล ARP เข้าช่วย
โดยเมื่อ Switch ทำการ Routing จะมีการดึงข้อมูล IP Address ปลายทางออกมาจากข้อมูลที่ได้รับ แล้วนำไปเทียบกับข้อมูลใน ARP Cache เพื่อหาว่า IP Address ปลายทางมี MAC Address เป็นหมายเลขอะไร ซึ่งถ้าไม่พบข้อมูลใน ARP Cache ตัว switch จะส่งข้อมูลออกไปถามทุกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับ switch อยู่ โดยจะส่ง IP Address ที่ต้องการออกไป ถ้าอุปกรณ์หรืเเครื่องคอมพิวเตอร์ใดที่เชื่อมต่อยู๋ มี IP Address ตรงกับที่ถามออกไป เครื่องคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ตัวนั้นก็จะส่งหมายเลข MAC Address ตอบกลับไปยัง Switch
3.2 Router
Router (เราท์เตอร์) เมื่ออุปกรณ์ในระบบเครือข่ายต้นทาง และปลายทางอยู่กันคนละซับเน็ต (ซึ่งอุปกรณ์ทั้งสองตัวอาจจะต่อยู่กับอุปกรณ์สวิตซ์ตัวเดียวกันก็ได้) ต้องการส่งข้อมูลหากันในกรณีนี้ อุปกรณ์เราท์เตอร์จะเป็นตัวทำหน้าที่ในการค้นหาเส้นทางที่เหมาะสม และทำการส่งแพ็กเก็ตนี้ข้ามระบบเครือข่าย(LAN)ผ่านแวน(WAN) ออกไปยังระบบเครือข่าย(LAN)ปลายทาง หรือถ้าอุปกรณ์ต้นทาง และปลายทางอยู่ในเครือข่ายเดียวกัน อุปกรณ์เราท์เตอร์ก็จะทำการส่งแพ็กเก็ตนี้ผ่านอินเตอร์เฟสที่เหมาะสมไปยังปลายทาง โดยทั่วไปเราท์เตอร์จะใช้ไมโครโพรเซสเซอร์ควบคุมการทำงาน และการแบ่ง Lan trafc ก็จะประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์ซึ่งมีประสิทธิผลที่ค่อนข้างช้า เมื่อเทียบกับการประมวลผลด้วยฮาร์ดแวร์ ทำให้อาจจะเกิดปัญหาคอขวด (bottleneck) ได้เมื่อปริมาณข้อมูลมีจำนวนมาก จึงเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้มีการพัฒนาอุปกรณ์อีเธอร์เน็ตสวิตซ์เลเยอร์สาม ซึ่งจะใช้ฮาร์ดแวร์ในการประมวลผล และมีประสิทธิภาพเร็วกว่า
3.3 Wireless Router
เป็นอุปกรณ์ที่คล้ายกับ Wire Access Point แต่มีการเพิ่มอุปกรณ์ Router เข้าไปด้วย จึงสามารถเป็นได้ทั้งอุปกรณ์กระจายสัญญาณแบบไร้สาย และเป็นอุปกรณ์ Router สำหรับกำหนดการเชื่อต่อระหว่างเครือข่ายได้ในอุปกรณ์ตัวเดียวกัน
หน้าถัดไป : OSI Model มาตรฐานอ้างอิงในการสื่อสารข้อมูล
ก่อนหน้า : 01 รู้จักกับ TCP/IP
ความคิดเห็น