นิยามของการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์

ความรู้พื้นฐานของการสื่อสารข้อมูลเบื้องต้น

1.1 การสื่อสารข้อมูลคืออะไร
การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ คือ การแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างต้นทางและปลายทาง โดยใช้อุปกรณ์ทาง อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งเชื่อมต่อกัน อยู่ด้วยสื่อกลางชนิดใดชนิดหนึ่ง ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือ ระบบการเชื่อมโยงระหว่าง คอมพิวเตอร์ ตั้งแต่สองตัวขึ้นไป เพื่อให้สามารถทำหารสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ ระหว่างกันได้
1.2 องค์ประกอบพื้นฐานของการสื่อสารข้อมูล

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบ องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบสื่อสารโทรคมนาคม สามารถจำแนกออกเป็นส่วนประกอบได้ดังต่อไปนี้
1. ผู้ส่งข่าวสาร หรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (source) อาจจะเป็นสัญญาณต่าง ๆ เช่น สัญญาณภาพ ข้อมูล และเสียงเป็นต้น ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน 2. ผู้รับข่าวสาร หรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (sink) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใดที่ การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ ถ้าผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง
.. 3. ช่องสัญญาณ (channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง 4. การเข้ารหัส (encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลงความหมายนี้ การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงานที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้ 5. การถอดรหัส (decoding) หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน 6. สัญญาณรบกวน (noise) เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร ผู้รับข่าวสาร และช่องสัญญาณ แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร ในทางปฎิบัติมักจะใช้วงจรกรอง (filter) กรองสัญญาณแต่ต้นทาง เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ เช่น การเข้ารหัสแหล่งข้อมูล เป็นต้น
ข่ายการสื่อสารข้อมูล หมายถึง การรับส่งข้อมูลหรือสารสนเทศจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยอาศัยระบบการส่งข้อมูล ทางคลื่นไฟฟ้าหรือแสง อุปกรณ์ที่ประกอบเป็นระบบการสื่อสารข้อมูลโดยทั่วไปเรียกว่า ข่ายการสื่อสารข้อมูล (Data Communication Networks)
องค์ประกอบพื้นฐาน
หน่วยส่งข้อมูล (Sending Unit)
ช่องทางการส่งข้อมูล (Transmisstion Channel)
หน่วยรับข้อมูล (Receiving Unit) วัตถุประสงค์หลักของการนำการสื่อการข้อมูลมาประยุกต์ใช้ในองค์การประกอบด้วย
เพื่อรับข้อมูลและสารสนเทศจากแหล่งกำเนิดข้อมูล
เพื่อส่งและกระจายข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
เพื่อลดเวลาการทำงาน
เพื่อการประหยัดค่าใช้จ่ายในการส่งข่าวสาร
เพื่อช่วยขยายการดำเนินการองค์การ
เพื่อช่วยปรับปรุงการบริหารขององค์การ
การเชื่อมต่อการสื่อสารข้อมูลคอมพิวเตอร์หลายๆ คนเข้าใจว่าคือการต่อสายสื่อสารจากคอมพิวเตอร์ เครื่องหนึ่งไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งโดยตรงเท่านั้น ซึ่งที่จริงแล้วเราสามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หลายๆ เครื่องได้พร้อมๆ กัน เป็นกลุ่มหรือเป็นเครือข่ายเดียวกันได้ เพื่อจะสามารถใช้ข้อมูลร่วมกัน หรือใช้ส่ง-รับข้อมูลซึ่งกันและกันได้ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างที่แน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้นๆ (Layer) โดยกำหนดหน้าที่แต่ละ Layer ไว้อย่างชัดเจนแบบจำลองสำหรับอ้างอิง OSI (Open Systems Interconnection Reference Model) หรือนิยมเรียกกันทั่วไปว่า OSI Reference Model ของ ISO เป็นแบบจำลองที่ถูกเสนอและพัฒนาโดยองค์กร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรยายถึงโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายในอุดมคติ ซึ่งระบบเครือข่ายที่เป็นไปตาม สถาปัตยกรรมนี้ จะเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิด และอุปกรณ์ทางเครือข่ายจะสามารถติดต่อกันได้โดยไม่สนใจว่าเป็นอุปกรณ์ จากผู้ผลิตรายใดแบบจำลอง OSI จะแบ่งการทำงานของเครือข่ายออกเป็น 7 ขั้น คือ OIS Layer หน้าที่ของแต่ละ Layer
OSI LAYER
หน้าที่ของแต่ละชั้น
APPLICATION
เป็นชั้นการทำงานของซอฟท์แวร์ประยุกต์ซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบเครือข่าย เช่น การส่งผ่านแฟ้มข้อมูล การจำลอง terminal การแลกเปลี่ยนข้อมูล เป็นต้น
PRESENTATION
เป็นชั้นการทำงานของระบบรักษาความลับและการเปลี่ยนแปลงข้อมูลรูปแบบต่างๆ ให้สามารถแลกเปลี่ยนกันได้ เช่น แปลงระหว่าง EBCDIC กับ ASCII หรือการแปลงข้อมูลรหัสจบบรรทัดระหว่างระบบ UNIX กับ MSDOS เป็นต้น
SESSION
รับผิดชอบการควบคุมการติดต่อและการประสานของข้อมูลที่ส่งผ่านระบบเครือข่าย เช่น การตรวจสอบลำดับก่อนหลังที่ถูกต้องของ Packet เป็นต้น
TRANSPORT
เป็นชั้นที่รับผิดชอบการส่งถ่ายข้อมูลระหว่างจุด จะทำการตรวจสอบสามชั้นล่างว่ามีการทำงานที่ถูกต้อง และทำการส่งผ่านข้อมูลให้ชั้นที่สูงกว่าโดยซ่อนวิธีการทำงานที่เกิดขึ้นจริงในสามชั้นล่างไว้ โดยปกติแล้วนับจากชั้นนี้ถึงชั้นบนสุดจะอยู่ในซอฟต์แวร์ประยุกต์ทางด้านเครือข่ายตัวเดียวกัน ในขณะที่ชั้นที่ต่ำกว่านี้เป็นส่วนจัดการเครือข่ายซึ่งขึ้นกับชนิดของระบบเครือข่ายที่ใช้งานอยู่
NETWORK
เป็นชั้นที่ทำการตรวจสอบการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย เช่น เวลาที่ใช้ในการส่ง การส่งต่อ (routing) และการจัดการลำดับ (flow control) ของข้อมูล
DATA LINK
เป็นชั้นที่รับผิดชอบการนำข้อมูลเข้าและออกจากตัวกลาง การจัดเฟรม การตรวจสอบและจัดการข้อผิดพลาดของข้อมูล (error detection correction and retransmission) ในชั้นนี้จะมีการแบ่งออกเป็น 2 ชั้นย่อย (sub-layers) คือ LIC (Logical Link Control) จะอยู่ในครึ่งบน รับผิดชอบในเรื่องการตรวจสอบข้อผิดพลาด และ MAC (Media Access Control) อยู่ในครึ่งล่าง เป็นส่วนของวิธีส่งข้อมูลผ่านสื่อกลาง
PHYSICAL
จะเป็นชั้นการทำงานทางกายภาพของระบบการเชื่อมต่อ ทั้งในส่วนของสัญญาณทางไฟฟ้า ระบบสายสัญญาณ (cable) และตัวเชื่อม (connector)
เครือข่ายคอมพิวเตอร์นอกจากจะประกอบขึ้นจากการนำคอมพิวเตอร์มาเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่ายแล้ว ยังต้องมีช่องทาง หรือ สื่อกลาง (Media) ในการส่งผ่านข้อมูล ซึ่งในปัจจุบันจะมีอยู่มากมายหลายแบบ และแต่ละแบบก็จะมีข้อดีข้อด้อยแตกต่างกันไป สิ่งที่จะต้องคำนึงในการเลือกช่องทาง คือ 1. อัตราเร็วในการส่งผ่านข้อมูล (Transmissions Rate ) อาจเลือกได้ตั้งแต่ควมเร็วอยู่ในหลัก กิโลบิตต่อวินาที (Kbps) จนถึง เมกะบิตต่อวินาที (Mbps) 2. ระยะทาง (Distance) จะต้องคำนึงถึงระยะทางระหว่างอุปกรณ์ที่ต้องการเชื่อมต่อกันด้วย 3. ค่าใช้จ่าย (Cost) อาจต้องเสียค่าใช้จ่ายในการติดตั้งครั้งแรกและค่าใช้จ่ายประจำ 4. ความสะดวกในการติดตั้ง (Ease of Installation) เนื่องจากบางพื้นที่อาจไม่สะดวกที่จะเดินสาย หรือไม่อาจใช้สื่อบางประเภทได้ 5. ความทนทานต่อสภาพแวดล้อม (Resistance to Environmental Conditions) เช่น สื่อบางประเภทมีข้อจำกัด เมื่อสภาพแวดล้อมมีการเปลี่ยนแปลง