อุปกรณ์ฮาร์ดเเวร์บนเครือข่าย

อุปกรณ์ฮาร์ดเเวร์บนเครือข่าย

          ในการเชื่อมต่อเครือข่าย จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ฮาณ์ดเเวร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องอยู่จำนวนไม่น้อย อุปกรณ์เหล่านั้น ได้เเก่ การ์ดเครือข่าย เครื่องทวนสัญญาณ ฮับ บริดจ์ สวิตซ์ เร้าเตอร์ เเละเกตเวย์ ตามรายละเอียดดังนี้

            การ์ดเครือข่าย (Network Interface Card : NIC)

             เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่สื่อสารระหว่างเครื่องต่างกันได้ไม่จำเป็นต้องเป็นรุ่นหรือยี่ห้อเดียวกันแต่หากซื้อพร้อมๆกันก็แนะนำให้ซื้อรุ่นและยีห้อเดียวกันจะดีกว่า และควรเป็น การ์ดแบบ PCI เพราะสามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าแบบ ISAและเมนบอร์ดรุ่นใหม่ๆมักจะไม่มี Slot  ISA ควรเป็นการ์ดที่มีความเร็วเป็น 100 Mbpsซึ่งจะมีราคามากกว่าการ์ดแบบ 10 Mbps ไม่มากนัก แต่ส่งขอมูลได้เร็วกว่า นอกจากนี้คุณควรคำหนึงถึงขั้วต่อหรือคอนเน็กเตอร์ของการ์ดด้วยโดยทั่วไปคอนเน็กเตอร์ ของการ์ด LAN จะมีหลายแบบ เช่น BNC , RJ-45 เป็นต้น ซึ่งคอนเน็กเตอร์แต่ละแบบก็จะใช้สายที่แตกต่างกัน

การ์ดเครือข่าย

            เครื่องทวนสัญญาณ (Repeaters)
              เเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รับสัญญาณดิจิทัล แล้วส่งต่อออกไปยังอุปกรณ์ต่ออื่น เหตุที่ต้องใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณ เนื่องจากการส่งสัญญาณไปในตัวกลางที่เป็นสายสัญญาณนั้น เมื่อระยะทางมากขึ้นแรงดันของสัญญาณจะลดลงเรื่อยๆ ทำให้ไม่สามารถส่งสัญญาณในระยะทางไกลๆ ได้ ดังนั้นการใช้อุปกรณ์ทวนสัญญาณจะทำให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกลขึ้น โดยสัญญาณไม่สูญหาย

เครื่องทวนสัญญาณ

            ฮับ (Hubs)

                เป็นอุปกรณ์ช่วยกระจ่ายสัญญาณไปยังเครื่องต่างๆที่อยู่ในระบบ หากเป็นระบบเครือข่ายที่มี 2 เครื่องก็ไม่จำเป็นต้องใช้ฮับสามารถใช้สายสัญญาณเชื่อมต่อ ถึงกันได้โดยตรง  แต่หากเป็นระบบที่มีมากกว่า 2 เครื่องจำเป็นต้องมีฮับเพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกลาง ในการเลือกซื้อฮับควรเลือกฮับที่มีความเร็วเท่ากับความเร็ว ของการ์ด เช่น  การ์ดมีความเร็ว  100 Mbps ก็ควรเลือกใช้ฮับที่มีความเร็วเป็น 100 Mbps ด้วย ควรเป็นฮับที่มีจำนวนพอร์ตสำหรับต่อสายที่เพียงพอกับ เครื่องใช้ในระบบ  หากจำนวนพอร์ตต่อสายไม่เพียงพอก็สามารถต่อพ่วงได้  แนะนำว่าควรเลือกซื้อฮับที่สามารถต่อพ่วงได้  เพื่อรองรับการขยายตัวในอนาคต

ฮับ

            บริดจ์ (Bridge)

             บริดจ์ (Bridge)  เป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่ใช้แบ่งเครือข่ายออกเป็นเซกเมนต์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันแต่ว่าถูกดูแลอยู่ภายใต้เครือข่ายเดียวกัน ซึ่งบริดจ์จำทำหน้าที่ในชั้น Data Link Layer โดยจะมองข้อมูลเป็นเฟรม ซึ่งจะแตกต่างจากฮับหรือรีพีตเตอร์ที่จะมองข้อมูลในระดับบิต นอกจากบริดจ์จะทำหน้าที่แบ่งเครือข่ายออกเป็น 2 เซกเมนแล้วยังทำหน้าที่กลั่นกรองข้อมูลให้อยู่ในเครือข่ายเดียวกัน มันจะกันไม่ให้เฟรมข้อมูลนั้นไปรบกวนอีกเซกเมนหนึ่ง
              การทำงานของ Bridge

หลักการทำงานของ Bridge จะดูแลข้อมูลที่ส่งโดยพิจารณาหมายเลขของเครื่อง หรือตามศัพท์ทางเครือข่าย คือ Media Access Control (MAC Address หรือ Station Address) Bridge จะทำงานใน Data Link Layer หรือ Layer ที่ 2ของ OSI โมเดล คือ มองข้อมูลที่รับส่งกัน เป็น Packet แล้วเท่านั้น โดยไม่ต้องสนใจโปรโตคอลสื่อสารที่ใช้ ไม่ว่าจะเป็น IP หรือ IPX หรือโปรโตคอลใด ๆ หรือก็คือ ไม่ว่าจะเป็น Packet อะไรส่งออกมาในเครือข่าย Bridge จะดูเฉพาะ Address ปลายทางแล้วถ้าพบว่าเป็นเครื่องที่อยู่คนละฟากกันก็จะส่งต่อให้เท่านั้น ไม่สนใจว่าการส่งให้ถึงเครื่อง ที่เป็นผู้รับปลายทางนั้นอาจทำได้หลายเส้นทางต่าง ๆ กัน

ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งของ Bridge คือในขณะที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งต้องการส่งข้อมูลไปยังอีกเครื่องหนึ่ง แต่ไม่ทราบ Station Address จะมีการส่งข้อมูล พิเศษที่เรียกว่า Broadcast Frame เข้าไปในเครือข่าย เมื่อข้อมูลนั้นผ่านมาที่ Bridge ก็จะมีการส่งข้อมูลBroadcast นี้ต่อไปยังทุกเครือข่ายย่อยทั้งหมดที่ ตนอยู่ โดยไม่มีการเลือกหรือกลั่นกรองใด ๆ ทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายทั้งหมดถูกขัดจังหวะเพื่อรับข้อมูลดังกล่าว ดังนั้นถ้าข้อมูลที่ Broadcast มากก็จะ ทำให้เครือข่ายมีปัญหาเรื่องปริมาณข้อมูลหนาแน่น และความเร็วในการทำงานลดลงได้

บริดจ์

            สวิตช์ (Switch)

             สวิตซ์ (Switch) เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาการต่อจากฮับอีกทีหนึ่งมีความสามารถมากกว่า Hub โดยการทำงานของสวิตซ์จะส่งข้อมูลออกไปเฉพาะพอร์ตที่ใช้ในการติดต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์พีซีปลายทางเท่านั้น ไม่ส่งกระจายข้อมูลไปยังทุกพอร์ตเหมือนอย่างฮับ ทำให้ในสวิตซ์ไม่มีปัญหาการชนของข้อมูล สวิตซ์จะทำงานอยู่ในชั้น Data Link Layer คือจะรับผิดชอบในการเชื่อมโยงของข้อมูล ตรวจสอบความถูกต้องของการติดต่อจากโหนดหนึ่งไปอีกโหนดหนึ่งและความสมบูรณ์ของการรับส่งข้อมูล สำหรับในชั้นเชื่อมโยงข้อมูลนั่นจะทำการแบ่งข้อมูลระดับบิตที่ได้รับจากชั้น Physical Layer เป็นข้อมูลชนิดที่เรียกว่า เฟรม ก่อนจะส่งไปยังชั้นถัดไป ก็คือ Network Layer

switch ทำงานในระดับของ layer 2 ซึ่งเป็นการทำงานในระดับของ data-link layer ในกรณีของ ethernet จะมีความเกี่ยวพันกับเรื่องของ frame และพวก MAC , LLC switch นั้น เป็นอุปกรณ์ที่มีหลักการในการทำงานในลักษณะเดียวกับ อุปกรณ์จำพวก bridge ซึ่งจะมีหลักการทำงานก็คือจะส่งข้อมูลจาก port หนึ่งไปยังปลายทางที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น ข้อมูลนั้นจะไม่ถูกส่งออกไปยัง port อื่นๆ ยกเว้นมีความจำเป็นในบางกรณี เช่น ข้อมูลที่ส่งกัน ไม่มีผู้รับที่เชื่อมต่ออยู่ใน switch ของตัวเองหรือข้อมูลที่ต้องส่งนั้นเป็นข้อมูลที่ต้องส่งออกไปในลักษณะของ broadcast หรือ multicast การที่ port ใดๆ จะส่งข้อมูลถึงกันนั้น switch ก็จะทำการตรวจสอบ mac address ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่ และมีการทำ table เอาไว้เพื่อเก็บข้อมูลเหล่านี้ และเมื่อเวลามีการส่งข้อมูลระหว่างกันก็จะเอา mac addres ปลายทาง ที่อยู่ในส่วน header ของ frame มาเทียบกับตารางที่ตัวเองมีอยู่ซึ่งถ้าหากว่า มีข้อมูล mac address อันนั้นอยู่ในตาราง และได้มีการบันทึกเอาไว้ว่าเป็นของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่กับ port ไหน switch ก็จะทำการส่งข้อมูลไปยัง port นั้นทันที

            เร้าเตอร์ (Routers)

             อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระบบเครือข่ายอย่างหนึ่ง ซึ่งถ้าแปลความหมายคำว่า Route ก็คือ ถนน นั่นเอง ดังนั้น การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้วย Router ทำให้เราสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ได้มากกว่าหนึ่งเครื่องในเวลาเดียวกัน ซึ่ง Router นั้นจะมีซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการควบคุมการทำงานเรียกว่า Internetwork Operating System (IOS) และตัว Router จะมีช่องที่ใช้เสียบต่อสายสัญญาณเรียกว่า Port LAN ซึ่งโดยทั่วไปมักมี 4 Ports หรือมากกว่า ใน Router 1 ตัว

  หน้าที่หลักของ Router คือการหาเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูลที่ดีที่สุด และเป็นตัวกลางในการส่งต่อข้อมูลไปยังเครือข่ายอื่น ทั้งนี้ Router สามารถเชื่อมโยงเครือข่ายที่ใช้สื่อสัญญาณหลายแบบแตกต่างกันได้ไม่ว่าจะเป็น Ethernet, Token Rink หรือ FDDI ทั้งๆที่ในแต่ละระบบจะมี packet เป็นรูปแบบของตนเองซึ่งแตกต่างกัน โดยโปรโตคอลที่ทำงานในระดับบนหรือ Layer 3 ขึ้นไปเช่น IP, IPX หรือ AppleTalk เมื่อมีการส่งข้อมูลก็จะบรรจุข้อมูลนั้นเป็น packet ในรูปแบบของ Layer 2 คือ Data Link Layer เมื่อ Router ได้รับข้อมูลมาก็จะตรวจดูใน packet เพื่อจะทราบว่าใช้โปรโตคอลแบบใด จากนั้นก็จะตรวจดูเส้นทางส่งข้อมูลจากตาราง Routing Table ว่าจะต้องส่งข้อมูลนี้ไปยังเครือข่ายใดจึงจะต่อไปถึงปลายทางได้ แล้วจึงบรรจุข้อมูลลงเป็น Packet ของ Data Link Layer ที่ถูกต้องอีกครั้ง เพื่อส่งต่อไปยังเครือข่ายปลายทาง

            เกตเวย์ (Gateway)

             เกตเวย์ Gateway เป็นจุดต่อเชื่อมของเครือข่ายทำหน้าที่เป็นทางเข้าสู่ระบบเครือข่ายต่าง ๆ บนอินเตอร์เน็ต ในความหมายของ router ระบบเครือข่ายประกอบด้วย node ของ เกตเวย์ gateway และ node ของ host เครื่องคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้ในเครือข่าย และคอมพิวเตอร์ที่เครื่องแม่ข่ายมีฐานะเป็น node แบบ host ส่วนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการจราจรภายในเครือข่าย หรือผู้ให้บริการอินเตอร์เน็ต คือ node แบบ เกตเวย์ gateway ในระบบเครือข่ายของหน่วยธุรกิจ เครื่องแม่ข่ายที่เป็น node แบบ เกตเวย์ gateway มักจะทำหน้าที่เป็นเครื่องแม่ข่ายแบบ proxy และเครื่องแม่ข่ายแบบ firewall นอกจากนี้ เกตเวย์ gateway ยังรวมถึง router และ switch 

เกตเวย์