วันพุธที่ 14 ธันวาคม พ.ศ. 2559

9.ชนิดของเครื่อข่าย

ชนิดของเครือข่าย

เครื่อข่ายคอมพิวเตอร์จำแนกตามระยะทางของการเชื่อมต่อได้ 4 ประเภทดังนี้
21
1. เครือข่าย ส่วนบุคคล หรือ แพน (Personal area network) : PAN)PANPAN คือ “ระบบการติดต่อสื่อสารไร้สายส่วนบุคคล” ย่อมาจาก Personal Area Network หรือเรียกว่า BluetoothPersonal Area Network (PAN)คือเทคโนโลยีการเข้าถึงไร้สายในพื้นที่เฉพาะส่วนบุคคล โดยมีระยะทางไม่เกิน 1เมตร และมีอัตราการรับส่งข้อมูลความเร็วสูงมาก (สูงถึง 480 Mbps) ซึ่งเทคโนโลยีที่ใช้กันแพร หลาย ก็เช่น• Ultra Wide Band (UWB) ตามมาตรฐาน IEEE 802.15.3a• Bluetooth ตามมาตรฐาน IEEE 802.15.1• Zigbee ตามมาตรฐาน IEEE 802.15.4เทคโนโลยีเหล่านี้ใช้สำหรับการติดต่อสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์และ อุปกรณ์ต่อพ่วง(peripherals) ให้สามารถรับส่งข้อมูลถึงกันได้ และยังใช้สำหรับการรับส่งสัญญาณวิดีโอที่มีความละเอียดภาพสูง (high-definition video signal) ได้ด้วยPersonal Area Network (PAN)ช่วยให้เราสามารถจัดการข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆที่เคลื่อนที่ไปมาได้ อย่างหลากหลายคิดค้นโดยนักวิจัยของ MIT รวมกับIBM โดยจะสร้างกระแสไฟฟ้าแรงต่ำ (ระดับพิโคแอมป ) ออกไปตามผิวหนังโดยเครื่องรับสัญญาณตามจุดต่างๆ ของร่างกายสามารถรับสัญญาณได้ เทคโนโลยีนี้จะเหมาะกับการใช้งานทางการแพทย์ เพราะอุปกรณ์ โดยมากจะมีการติดตั้งตามลำตัวมนุษย์พัฒนาโดย Bluetooth Special Interest Group
เขียนโดย ที่ ไม่มีความคิดเห็น:

8.โครงสร้างเครื่อข่าย

โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ 

คือ การนำคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันเพื่อประโยชน์ของการสื่อสารรูปแบบการจัดวางคอมพิวเตอร์ การเดินสายสัญญาญคอมพิวเตอร์ในเครือข่าย รวมถึงหลักการไหลเวียนข้อมูลในเครือข่ายสามารถทำได้หลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีจุดเด่นที่แตกต่างกันเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งตามลักษณะของการเชื่อมต่อหลักได้ดังนี้

1. เครือข่ายแบบบัส (bus topology) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วยสายเคเบิ้ลยาว ต่อเนื่องไปเรื่อย ๆ โดยจะมีคอนเน็กเตอร์เป็นตัวเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์เข้ากับสายเคเบิ้ล ในการส่งข้อมูล จะมีคอมพิวเตอร์เพียงตัวเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้ในช่วงเวลาหนึ่งๆ การจัดส่งข้อมูลวิธีนี้จะต้องกำหนดวิธีการ ที่จะไม่ให้ทุกสถานีส่งข้อมูลพร้อมกัน เพราะจะทำให้ข้อมูลชนกัน วิธีการที่ใช้อาจแบ่งเวลาหรือให้แต่ละสถานีใช้ความถี่ สัญญาณที่แตกต่างกัน การเซตอัปเครื่องเครือข่ายแบบบัสนี้ทำได้ไม่ยากเพราะคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์แต่ละชนิด ถูกเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิ้ลเพียงเส้นเดียวโดยส่วนใหญ่เครือข่ายแบบบัส มักจะใช้ในเครือข่ายขนาดเล็ก ซึ่งอยู่ในองค์กรที่มีคอมพิวเตอร์ใช้ไม่มากนัก
ข้อดีของการเชื่อมต่อแบบบัส คือ ใช้สื่อนำข้อมูลน้อย ช่วยให้ประหยัดค่าใช้จ่าย และถ้าเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเสียก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบโดยรวม แต่มี
ข้อเสียคือ การตรวจจุดที่มีปัญหา กระทำได้ค่อนข้างยาก และถ้ามีจำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายมากเกินไป จะมีการส่งข้อมูลชนกันมากจนเป็นปัญหา
ข้อจำกัด คือ จำเป็นต้องใช้วงจรสื่อสารและซอฟต์แวร์เข้ามาช่วยเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของสัญญาณข้อมูล และถ้ามีอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งเสียหาย อาจส่งผลให้ทั้งระบบหยุดทำงานได้


2. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว(Star Network) เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เข้ากับอุปกรณ์ที่เป็น จุดศูนย์กลาง ของเครือข่าย โดยการนำสถานีต่าง ๆ มาต่อร่วมกันกับหน่วยสลับสายกลางการติดต่อสื่อสารระหว่างสถานีจะกระทำได้ ด้วยการ ติดต่อผ่านทางวงจรของหน่วนสลับสายกลางการทำงานของหน่วยสลับสายกลางจึงเป็นศูนย์กลางของการติดต่อ วงจรเชื่อมโยงระหว่างสถานีต่าง ๆ ที่ต้องการติดต่อกัน ข้อดี คือ ถ้าต้องการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่ก็สามารถทำได้ง่ายและไม่กระทบต่อเครื่องคอมพิวเตอร์อื่นๆ ในระบบ ส่วนข้อเสีย คือ ค่าใช้จ่ายในการใช้สายเคเบิ้ลจะค่อนข้างสูง และเมื่อฮับไม่ทำงาน การสื่อสารของคอมพิวเตอร์ทั้งระบบก็จะหยุดตามไปด้วย ข้อจำกัด ถ้าฮับเสียหายจะทำให้ทั้งระบบต้องหยุดซะงัก และมีความสิ้นเปลืองสายสัญญาณมากกว่าแบบอื่นๆ
3. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน (ring topology)
เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้วยสายเคเบิลยาวเส้นเดียว ในลักษณะวงแหวน การรับส่งข้อมูลในเครือข่ายวงแหวน จะใช้ทิศทางเดียวเท่านั้น เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งส่งข้อมูล มันก็จะส่งไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป ถ้าข้อมูลที่รับมาไม่ตรงตามที่คอมพิวเตอร์เครื่องต้นทางระบุ มันก็จะส่งผ่านไปยัง คอมพิวเตอร์เครื่องถัดไปซึ่งจะเป็นขั้นตอนอย่างนี้ไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงคอมพิวเตอร์ปลายทางที่ถูกระบุตามที่อยู่
ข้อดีของโครงสร้าง เครือข่ายแบบวงแหวนคือ ใช้สายเคเบิ้ลน้อย และถ้าตัดเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เสียออกจากระบบ ก็จะไม่ส่งผลต่อการทำงานของระบบเครือข่ายนี้ และจะไม่มีการชนกันของข้อมูลที่แต่ละเครื่องส่ง
ข้อจำกัด ถ้าเครื่องใดเครื่องหนึ่งในเครือข่ายเสียหาย อาจทำให้ทั้งระบบหยุดทำงานได้

4.โครงสร้างเครือข่ายแบบตาข่าย (Mesh Topology)

Responsive image

โครงสร้างเครือข่ายแบบตาข่าย (Mesh Topology) มีลักษณะคล้ายกับโครงสร้างเครือข่ายแบบดาว(star topology) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อแบบซับซ้อนหลายเส้นทาง ระบบเครือข่ายสามารถเป็นได้ทั้งโครงสร้างตาข่าย แบบสมบูรณ์ (fully mesh) หรือ โครงสร้างตาข่ายแบบบางส่วน (partially mesh) ขึ้นอยู่กับความจำเป็นโครงสร้างเครือข่ายชนิดนี้มีความสมบูรณ์และน่าเชื่อถือแต่อย่างไรก็ตาม การติดตั้งราคาสูงและทำได้ในวงจำกัด

โครงสร้างตาข่ายแบบสมบูรณ์

(Full-Mesh Topology)

โครงสร้างตาข่ายแบบบางส่วน

(Partial-Mesh Topology)

โครงสร้างตาข่ายแบบสมบูรณ์

(Full-Mesh Topology)

เชื่อมต่อกันทุกอุปกรณ์ไปยังอีกเครื่องซึ่งเกินความจำเป็นการใช้โครงสร้างตาข่ายแบบสมบูรณ์มีราคาแพง.

โครงสร้างตาข่ายแบบบางส่วน

(Partial-Mesh Topology)

เครื่องหนึ่งเชื่อมต่อไปยังหลายเครื่องแต่ไม่ใช่ทั้งหมดวิธีนี้ บริษัทร้านค้า จะเลือกว่าจะใช้โหนด หรือเครื่องไหนเชื่อมต่อบ้างเพื่อให้เหมาะสมและคุ้มค่า

ข้อดีและข้อเสียของโครงสร้างเครือข่ายแบบตาข่าย (Advantages and Disadvantages of Mesh Topology)
ข้อดี (Advantages)
ข้อเสีย (Disadvantages)
  • การเชื่อมต่อแต่ละเครื่องสามารถมีการโหลดข้อมูลของตัวเองได้ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาการจราจร
  • มีประสิทธิภาพสูงแม้ต้องโหลดข้อมูลหนักก็ไม่มีผลกระทบ

  • ราคาแพงมาก
  • ยากต่อการติดตั้ง
  • การเชื่อมต่อมากอาจไปสู่ความผิดพลาดในการเชื่อมต่อ
  • การติดตั้งซับซ้อน แต่ละเครื่องจำต้องเชื่อมต่อไปยังทุกเครื่องที่เหลือ



เขียนโดย ที่ ไม่มีความคิดเห็น:

วันพุธที่ 30 พฤศจิกายน พ.ศ. 2559

7.ประเภทของคอมพิวเตอร์



ประเภทคอมพิวเตอร์





1. เซิร์ฟเวอร์ ( server) หรือ เครื่องบริการหรือ เครื่องแม่ข่าย คือ เครื่องหรือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ซึ่งทำงานให้บริการ ในระบบเครือข่ายแก่ลูกข่าย (ซึ่งให้บริการผู้ใช้อีกทีหนึ่ง) เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์นี้ควรจะมีประสิทธิภาพสูง มีความเสถียร สามารถให้บริการแก่ผู้ใช้ได้เป็นจำนวนมาก ภายในเซิร์ฟเวอร์ให้บริการได้ด้วยโปรแกรมบริการ ซึ่งทำงานอยู่บนระบบปฏิบัติการอีกชั้นหนึ่ง
 2.ไคลเอนต์ (Client) หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า เครื่องลูกข่าย เป็นคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายที่ร้องขอ บริการและเข้าถึงไฟล์ข้อมูลที่จัดเก็บในเซิร์ฟเวอร์ หรือพูดง่าย ๆ ก็คือ ไคลเอนต์ เป็นคอมพิวเตอร์ ของผู้ใช้แต่ละคนในระบบเครือข่าย
เครื่องไคลเอนต์สามารถแบ่งตามความสามารถได้ 2 ประเภท คือ

desktop-153893_640
  เทอร์มินัล (Terminal) เป็นอุปกรณ์ในระบบคอมพิวเตอร์ชนิดหนึ่งที่มีหน้าที่ในการรับและส่งข้อมูลเข้าสู่ระบบ  โดยระบบคอมพิวเตอร์จะรับข้อมูลจากเทอร์มินัลแล้วจะทำการประมวลผลหรือไม่ก็ตามแต่เพื่อนำไปใช้ในระบบต่อไปโดยเทอร์มินัลจะมีอุปกรณ์ต่างๆด้วย  อย่างเช่น  เมาส์  คีย์บอร์ด  กล้อง  เครื่องอ่านบาร์โค้ด  จอภาพ  เครื่องพิมพ์  เป็นต้นโดยจะเชื่อมต่อผ่านสายข้อมูลชนิดต่างๆเข้ากับแม่ค่ายคอมพิวเตอร์  โดยเครื่องแม่ค่ายมักจะเป็น  มินิคอมพิวเตอร์  เมนเฟรมคอมพิวเตอร์  ในแม่ค่ายเดียวกันนั้นจะมีเทอร์มินัลหลายเครื่องเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน  และสามารถสื่อสารข้อมูลถึงกันได้อย่างรวดเร็ว  โดยการใช้งานจะเป็นไปตามความเหมาะสมประเภทของเทอร์มินัล
ประเภทของเทอร์มินัล
  1.   Dums Terminals  เป็นเทอร์มินัลที่ไม่สามารถประมวลผลได้ตัวเองหรือมีการประมวลผลได้น้อยมาก  มักต่อเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์เมนเฟรมให้ทำการประมวลผลแทนจึงต้องเชื่อมต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง   โดยมีการเรียกและทำการบันทึกเข้ากับเมนเฟรมคอมพิวเตอร์
  2. Smart X Terminals หรือ X Terminals  มีความสามารถในการประมวลผลมีความสามารถเทียบเท่ากับไมโครคอมพิวเตอร์หรือจะใช้ไมโครคอมพิวเตอร์เป็นเทอร์มินัลได้  จึงสามารถเชื่อมได้หลายอุปกรณ์เช่น  เมาส์  เครื่องพิมพ์  จอภาพ  ไมค์  กล้อง  เป็นต้นสามารถทำงานได้หลายเครื่องในเวลาเดียวกันเนื่องประมวลผลได้เองจึงสามารถการใช้ทรัพยากรจากแม่ข่าย
  3. Telephone Terminals  เป็นเทอร์มินัลที่รับส่งข้อมูลเกี่ยวกับเสียง  อย่างเช่นโทรศัพท์ที่ใช้สื่อสารกัน  และได้เชื่อมต่อเข้ากับระบบคอมพิวเตอร์ได้จึงสามารถรับส่งได้มากกว่าเสียงอย่างเช่นข้อมูลต่างๆ เช่น  ภาพ  ตัวอักษร
  4. ATM Terminal  เป็นเครื่อง  ATM  ที่มีการเชื่อมต่อเข้ากับแม่ข่ายในระบบบัญชีธนาคารเพื่อทำการถอนและฝากเงิน  โดยจะต้องมีบัตรและรหัสผ่าเข้าในใช้งาน  เครื่องจะอ่านแถบแม่เหล็กที่อยู่บนบัตรเพื่อระบุตัวตนและทำการประมวลผลที่หน้าจอ  สามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์มาใช้งานแทนเพื่อการส่งข้อมูลที่รวดเร็วและลดช่องทางการสื่อสารให้เล็กลง
  5. POS Terminal เป็นเทอร์มินัลที่ใช้ตามร้านค้าห้างสรรพสินค้า  โดยจะมีอุปกรณ์ในการอ่านบาร์โค้ดสินค้ามีหน้าจอขนาดเล็กและเครื่องพิมพ์ใบเสร็จ  โดยข้อมูลจะถูกส่งไปยังแม่ข่ายเพื่อตรวจสอบ  ราคา  ส่วนลด  ในรายการสินค้าชิดนั้น
ปัจจุบันได้นำไมโครคอมพิวเตอร์มาเป็นเทอร์มินัลเป็นส่วนมากในองค์กรต่างๆ  เพราะมีประสิทธิภาพและลดการประมวลผลข้อมูลในแม่ข่ายสามารถใช้งานได้คล่องตัวมากขึ้น  และการเชื่อมต่อไม่ได้ใช้สายแต่เป็นไร้สายทำให้เครื่องย้ายหรือทำงานได้สะดวกด้วยเทอร์มินัลขนาดเล็ก

ผลการค้นหารูปภาพสำหรับ เครื่องเวิร์กสเตชัน

workstation (เวิร์กสเตชัน) เป็นคอมพิวเตอร์สำหรับการใช้ส่วนบุคคล แต่เร็วและมีความสามารถมากกว่า คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล มีแนวโน้มการใช้สำหรับธุรกิจและวิชาชีพ เวิร์กสเตชัน และการประยุกต์ออกแบบ สำหรับการใช้โดยบริษัทขนาดเล็กด้านวิศวกรรม, สถาปัตยกรรม, การออกแบบกราฟฟิก หรือส่วนบุคคลที่ต้องการไมโครโพรเซสเซอร์ที่เร็วกว่า มีขนาด RAM มาก และส่วนพิเศษอื่น ๆ เช่น graphics adapter ความเร็วสูง, ที่มาของการพัฒนาเทคโนโลยีเกิดขึ้น พร้อมกับระบบปฏิบัติการ UNIX และผู้ผลิตเครื่องเวิร์กสเตชันชั้นนำ ได้แก่ Sun Microsystems, Hewlett-Packard, DEC และ IBM

เขียนโดย ที่ ไม่มีความคิดเห็น:

6.ระบบบัส

ระบบบัส (System Bus)


ในปัจจุบันระบบคอมพิวเตอร์และสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว  และเป็นการพัฒนาไปในทางที่สวนกระแสกันด้วย  กล่าวคือ คอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาให้มีความสามารถมากขึ้น  ทำงานได้เร็วขึ้นกว่าสมัยแรกๆ มากแต่ราคากลับถูกลงมากเช่นกัน
การทำงานที่ดีขึ้นและเร็วขึ้นของคอมพิวเตอร์มาจากหลายสาเหตุด้วยกัน  และส่วนหนึ่งที่ทำให้การสื่อสารภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็วขึ้น  ก็คือเส้นทางในการลำเลียงข้อมูลไปยังส่วนต่างๆ ระหว่างหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)  กับอุปกรณ์รอบข้างต่างๆ  ไม่ว่าจะเป็นหน่วยความจำหลัก (Main memory) หรือ อุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ ที่เชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์โดยตรง (I/O)  ซึ่งเส้นทางดังกล่าว ก็คือ ระบบบัส (System Bus) หรือที่เรามักเรียกกันสั้นๆ ว่า “บัส”

                ระบบบัส  เป็นเครื่องมือในการติดต่อสื่อสาร  และขนถ่ายข้อมูลระหว่างหน่วยประมวลผล (CPU)  กับอุปกรณ์อื่นๆ  โดยระบบบัสจะทำหน้าที่เป็นเส้นทางหลักของคอมพิวเตอร์ในการเชื่อมโยงอุปกรณ์ต่างๆ ไปยังหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เปรียบเสมือนเป็นถนนที่มีหลายช่องทางจราจร  ที่ยิ่งมีช่องทางจราจรมาก ก็ยิ่งระบายรถได้มากและหมดเร็ว  ซึ่งในหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) จะมีบัสต่างๆ ดังนี้

1.  บัสข้อมูล (DATA BUS)  เป็นบัสที่หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ใช้เป็นเส้นทางผ่านในการควบคุมการส่งถ่ายข้อมูลจากหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)  ไปยังอุปกรณ์อุปกรณ์ภายนอกหรือรับข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอก เพื่อทำการประมวลผลที่หน่วยประมวลผลกลาง (CPU)
2.  บัสรองรับข้อมูล (ADDRESS BUS)  คือบัสที่หน่วยประมวลผลกลาง (CPU)  เลือกว่าจะส่งข้อมูลหรือรับข้อมูลจากอุปกรณ์ไหนไปที่ใด  โดยจะต้องส่งสัญญาณเลือกออกมาทาง ADDRESS BUS
3.  บัสควบคุม (CONTROL BUS)  เป็นบัสที่รับสัญญาณการควบคุมจากหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เพื่อบังคับว่าจะอ่านข้อมูลเข้ามา  หรือจะส่งข้อมูลออกไปจากหน่วยประมวลผลกลาง (CPU)  โดยระบบภายนอกจะตอบรับต่อสัญญาณควบคุมนั้น

ภาพแสดงโครงสร้างของบัส


การออกแบบระบบบัส (System Bus)  ของระบบคอมพิวเตอร์นั้น ได้รับการออกแบบให้ทำงานในรูปแบบของการแข่งขันเพื่อแย่งใช้ทรัพยากร  นั่นคือในเวลาหนึ่งๆ สามารถมีการแย่งเพื่อขอใช้บัสได้จากอุปกรณ์หลายๆ ตัว  แต่ทว่าจะมีเพียงอุปกรณ์หนึ่งตัวเท่านั้นที่สามารถใช้งานได้  ดังนั้น  ถ้ามีอุปกรณ์จำนวนมากเชื่อมต่อเข้ากับบัส  ก็จะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของบัสลดต่ำลง  เนื่องจากจะทำให้บัสมีความยาวมากขึ้น ซึ่งก็จะทำให้การสื่อสารในบัสใช้ระยะเวลาหน่วงนานมากขึ้น  และเมื่อมีความต้องการใช้งานบัสของอุปกรณ์ต่างๆ  เพิ่มมากขึ้นจนถึงจุดอิ่มตัวในการให้บริการของบัสแล้ว  ก็อาจจะส่งผลให้บัสเกิดปัญหากลายเป็นจุดคอขวดในการสื่อสารได้
ภาพแสดงระบบบัส


บัส  มีหน้าที่ในการขนส่งข้อมูลคอมพิวเตอร์  ซึ่งก็คือสัญญาณไฟฟ้าในระบบคอมพิวเตอร์ ดังนั้น BUS ในเครื่องคอมพิวเตอร์ก็คือ เส้นโลหะตัวนำสัญญาณไฟฟ้ามักเป็น "ทองแดง" ที่อยู่บนแผ่นวงจรพิมพ์ต่างๆ เช่น Mainboard เป็นต้น ที่เราเห็นเป็นลายเส้น เล็กบ้าง ใหญ่บ้าง เป็นแถบๆ หลายๆ เส้นบ้าง หรือ เป็นเส้นเดี่ยวๆ บ้าง และ BUS มีการทำงานที่สลับซับซ้อนพอสมควรจึงมักเรียกว่า "ระบบบัส" หรือ "BUS SYSTEM" จะนับขนาดข้อมูลที่วิ่งอยู่โดยจะมีหน่วยเป็นบิต ( bit ) บนเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์  บัสจะมีความกว้างหลายขนาดขึ้นอยู่กับรุ่นของคอมพิวเตอร์ เช่น บัสขนาด 8 บิต 16 บิต 32 บิต โดยปัจจุบันจะกว้าง 16 บัสยิ่งกว้างจะทำให้การส่งผ่านข้อมูลจะทำได้ครั้งละมากๆ  มีผลทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็วตามไปด้วย เนื่องจากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่ในเมนบอร์ดต้องการความเร็วในการติดต่อแตกต่างกัน  ระบบบัสบนแผงวงจรหลักจึงแบ่งออกเป็นหลายชุด ดังนี้

1.  ระบบบัสแบบพีซีไอ (Peripheral Component Interconnect)
มีชิบเซ็ตเป็นตัวควบคุมโดยเฉพาะทำให้มีความเร็วในการติดต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ  ได้สูงขึ้น คือ 33 เมกะเฮิรตซ์  เป็นบัสแบบ 32 บิต  จึงมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลเท่ากับ 133 เมกะไบต์ต่อวินาที  ระบบบัสชนิดนี้จะใช้เชื่อมต่อกับสล็อตแบบ PCI (สล็อตที่มีสีขาวบนแผงวงจรหลัก ตามปกติจะมี 5-6 สล็อต) ซึ่งเป็นช่องอุปกรณ์ความเร็วสูงรองลงมาจากการ์ดแสดงผล ได้แก่ การ์ดเสียง โมเด็ม และการ์ดแลน (LAN)
ภาพระบบบัสแบบพีซีไอ

2.  ระบบบัสแบบเอจีพี (Accelerated Graphic  Port : AGP) 
เป็นระบบบัสความเร็วสูงพัฒนาเพื่อนำมาใช้กับการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่  เพื่อรองรับงานสื่อประสม            (multimedia)  ซึ่งบัสชนิดนี้จะเชื่อมต่ออยู่กับสล็อต AGP  สำหรับการ์ดแสดงผลโดยเฉพาะตำแหน่งของสล็อตอยู่ใกล้กับหน่วยประมวลผลกลางที่สุดและแผงวงจรหลัก 1 แผง จะมีสล็อตแบบ AGP ได้เพียง 1 สล็อตเท่านั้น
 
ภาพระบบบัสแบบเอจีพี

3.  ระบบแบบพีซีไอเอกเพรส (Peripheral Component Interconnect Express:PCI Express)
เนื่องจากความต้องการอุปกรณ์ฮาร์ดเเวร์  ที่มีความเร็วในการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นและระบบบัสแบบ PCI และAGP ไม่สามารถตอบสนองต่อความต้องการนี้ได้อย่างเต็มที่  เนื่องจาก PCI มีความเร็วที่ต่ำไป ส่วน ARG ใช้ได้กับสล็อตการ์ดแสดงผลเพียงอย่างเดียวและมีได้1 สล็อตเท่านั้น  จึงได้มีการพัฒนาระบบบัสแบบใหม่ คือ PCI Express ขึ้นมา ซึ่งเป็นบัสที่มีความเร็วสูง และมีอัตรารับ-ส่งข้อมูลสูงขึ้น
 
ภาพระบบแบบพีซีไอเอกเพรส

การทำงานของ Bus
           
            เมื่อ Bus เป็นเส้นทางการขนส่งข้อมูลที่เป็นสัญญาณไฟฟ้าในระบบคอมพิวเตอร์ของเรา ดังนั้นจะมีวงจรสำหรับควบคุมการทำงานของระบบ Bus  (Bus Controller) ซึ่งในอดีตมี Chip IC ที่ทำหน้าที่นี้โดยตรงแพร่ออกไป ในปัจจุบันได้มีการรวมวงจรควบคุม Bus นี้เข้าไว้ใน North Bridge Chip โดยที่วงจรควบคุมระบบ Bus นี่ทำหน้าที่จัดช่องสัญญาณประเภทต่างๆให้ทำงานรวมกันอย่างเป็นระบบบนเมมบอร์ด ให้กับอุปกรณ์ที่รองรับการใช้งาน เช่น CPU อุปกรณ์ I/O Port ต่างๆ

            อีกชื่อหนึ่งของ Bus มีเรียกขานกันในเรื่องเกี่ยวกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) โดยมีความหมายว่า เป็นสถาปัตยกรรมการต่อเชื่อมเครือข่ายคอมพิวเตอร์รูปแบบหนึ่งโดยมีแนวเส้นหลัก ทำหน้าที่เสมือนหนึ่งเป็น “ถนนสายหลัก” ที่ใช้สำหรับเดินทาง or ขนส่งข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ต่ออยู่กับระบบ Computer Network นี้  เป็นเสมือนหนึ่ง “บ้าน” ที่อยู่ในถนนย่อย ที่แยกออกมาจากถนนหลักโดยที่ ถนนย่อย ที่แยกออกมาแต่ละถนนนั้นจะมีเครื่องคอมพิวเตอร์หรือ บ้าน เพียงครั้งเดียวอยู่ปลายถนนย่อยแต่ละเส้น โดยที่จุดแยกเข้าถนนย่อยนั้นจะมีอุปกรณ์ตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่ “แยกสัญญาณ”หรือ “พวงสัญญาณ” ที่เรียกว่า MAC (Media Access Commenter) เป็นตัวเชื่อมต่อและแผกสัญญาณไว้


            FSB (Front-side bus - FSB) คือ ช่องทางการสื่อสารข้อมูลในเครื่องคอมพิวเตอร์ ที่เชื่อมระหว่างโปรเซสเซอร์ (ซีพียู) กับหน่วยความจำหลัก หรือ แรม (RAM) ซึ่งมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ โดยเลขยิ่งสูง ข้อมูลยิ่งส่งกันได้เร็ว เปรียบเทียบได้กับถนนที่ให้รถวิ่ง ถ้ายิ่งมีช่องทางหรือเลนให้วิ่งมาก รถก็จะวิ่งได้มากขึ้น


บัสและความเร็วบัส
     การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่รวดเร็วนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วในการประมวลผลของ CPU เพียงอย่างเดียว เพราะคอมพิวเตอร์จะต้องรับ
ข้อมูลจากภายนอกมาประมวลผล และส่งข้อมูลออกไปแสดงผลภายนอกด้วย ดังนั้นอัตราการรับ/ส่งข้อมูลติดต่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ I/O กับ CPU
ผ่านบัสที่รวดเร็วจะช่วยให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างรวดเร็วด้วย
     ความเร็วในการส่งข้อมูลผ่านบัส เป็นตัวจำกัดความเร็วในการติดต่อกับอุปกรณ์ I/O ถึงแม้จะใช้ CPU ที่มีความเร็วสูงก็ตาม เช่น ถ้าเราใช้ 
Pentium 166 MHz แต่ถ้าบัสมีความเร็วเพียง 66 MHz อัตราการติดต่อสื่อสารข้อมูลก็จะทำได้สูงสุดแค่เพียง 66 MHz เท่านั้น


การพัฒนาระบบบัส
     
            การพัฒนาระบบบัสนั้นได้เริ่มต้นมาจากระบบบัสแบบ ISA (Industry Standard Architecture) ที่มีขนาดบัสเท่ากับ 16 บิต มีความเร็ว 8 MHz
ในเวลาต่อมา บริษัท ไอบีเอ็ม ผู้ผลิตเครื่องคอมพิวเตอร์ IBM PS/2 ได้รับพัฒนาระบบบัสขึ้นมาใหม่ชื่อว่า MCA (MicroChannel Architecture)
โดยมีขนาด 32 บิต และได้เพิ่มความเร็วจาก 8 MHz เป็น 10 MHz
     แต่เนื่องจาก MCA ไม่สามารถใช้งานร่วมกับการ์ดรุ่นเก่าได้ จึงไม่ได้รับความนิยม และได้มีการพัฒนาระบบัสขึ้นมาใหม่คือแบบ EISA
(Extend Industry Standard) ซึ่งจะมีขนาด 32 บิตเท่ากับ MCA แต่สามารถใช้งานร่วมกับการ์ดในระบบบัส ISA แบบเดิมได้ แต่จะจำกัดความเร็ว
ให้ทำงานที่ 8 MHz
     เนื่องจากความเร็วบัสที่น้อย มีผลทำให้ความเร็วของคอมพิวเตอร์โดยรวมถูกจำกัดไปด้วย โดยเฉพาะการแสดงผลบนจดภาพที่ต้องการความเร็วใน
การส่งข้อมูลสูงจึงมีกลุ่มที่เรียกว่า VESA (Video Electronics Standard Association) เสนอระบบบัสที่มีการติดต่อระหว่าง CPU กับการ์ดแสดงผล
ได้โดยตรง ซึ่งจะทำให้มีความเร็วใกล้เคียงกับ CPU มากขึ้น ระบบนี้มีชื่อเรียกว่า VESA Iocal bus หรือ VL-bus (วีแอลบัส) มีขนาด 32 บิต สามารถ
ใช้กับการ์ดรุ่นเดิมที่ใช้กับระบบบัส ISA ได้
     ต่อมาบริษัทอินเทลได้เสนอระบบบัส PCI (Peripheral Connection Interface) มาแทนที่ VL-bus ที่เพิ่มความเร็วในการติดต่อระหว่าง CPU กับ
อุปกรณ์ต่างๆให้สูงขึ้น และสามารถยังใช้งานร่วมกับการ์ดที่เป็น 64 บิตได้ และปัจจุบันยังคงนิยมใช้บัส PCI กับเครื่อง Pentium และเครื่องจากค่ายอื่น
เช่น Apple PowerPC และ DEC Alpha
     แต่ PCI จะมีปัญหาคือ ยังไม่สามารถแสดงผลทางกราฟฟิกที่สนับสนุนกับความเร็วของ CPU ได้ดีพอ ดังนั้นบริษัทอินเทลได้พัฒนาให้มีระบบบัส
แบบ AGP (Advanced Graphic Port) สำหรับเร่งความเร็วในการแสดงผลกราฟฟิกให้ดียิ่งขึ้น เพื่อให้สามารถทำงานร่วมกับ CPU
ที่มีความเร็วสูงได้























โครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus Network) 





















                   คือลักษณะการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นยาวต่อเนื่องกันไปดังรูป โครงสร้างแบบนี้มีจุดอ่อนคือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหากับสายเคเบิล ก็จะทำให้เครือข่ายรวนไปทั้งระบบ นอกจากนี้เมื่อมีการเพิ่มคอมพิวเตอร์เข้าไปในเครือข่าย อาจต้องหยุดการใช้งานของระบบเครือข่ายก่อน เพื่อตัดต่อสายเข้าเครื่องใหม่ ส่วนข้อดีคือโครงสร้างแบบบัสนี้ไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่าง Hub หรือ Switch ใช้เพียงเส้นเดียวก็สามารถเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องไม่มาก ปัจจุบันไม่ค่อยใช้กันแล้ว เนื่องจากไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพิ่มเติม ทำให้ความเร็วถูกจำกัดอยู่ที่ 10 Mbps และถูกทดแทนโดยการเชื่อมต่อแบบสตาร์ 



เครือข่ายแบบบัส  (bus  topology)     เป็นการต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ของแต่ละสถานีออกจากสายสัญญาณหลัก (back  bone)  การส่งข้อมูลจะส่งผ่านสายสัญญาณหลักไปยังแต่ละสถานี


หน้าที่ของบัสระบบบัส ในเครื่องคอมพิวเตอร์ ถูกแบ่งออกเป็น 3 ประเภท กล่าวคือ
1. ADDRESS BUS คือ ระบบบัสที่ใช้สำหรับแจ้งตำแหน่งหรือ ระบุตำแหน่งที่อยู่ ในระบบคอมพิวเตอร์
2. CONTROL BUS คือ ระบบบัสที่ใช้สำหรับส่งการควบคุม ไปยังส่วนต่างๆ ในระบบคอมพิวเตอร์
3. DATA BUS คือ ระบบบัสที่ใช้สำหรับการส่งข้อมูลไปยังตำแหน่งที่ระบุโดย Address bus และ ถูกควบคุม
   โดย Control bus

ระบบบัส และช่องสำหรับติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ (Bus & Slot)

        บัสเป็นทางเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ทั้งที่อยู่บนเมนบอร์ดและที่ติดตั้งเพิ่มเข้ามา ตั้งแต่ ซีพียู, หน่วยความจำ, แคช, ฮาร์ดดิสก์, สล๊อตต่างๆ และจอภาพ เป็นต้น ดังนั้น ความเร็วและประสิทธิภาพในการทำงานของบัสจึงมีผลอย่างมากกับประสิทธิภาพโดย รวมของคอมพิวเตอร์ 

        ระบบบัสที่เหมาะสมจะต้องมีความเร็วเพียงพอที่จะให้อุปกรณ์ต่างๆ รับส่งข้อมูลระหว่างกันได้เต็มความเร็วของอุปกรณ์นั้นๆ เพื่อไม่ให้เป็นตัวถ่วงอุปกรณ์อื่นๆ อันจะทำให้ความเร็วโดยรวมของทั้งเครื่องลดลง

        โครงสร้างของระบบบัสของเครื่องคอมพิวเตอร์มีความสลับซับซ้อน ทั้งนี้เนื่องจากอุปกรณ์ต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นซีพียู แรม ฮาร์ดดิสก์ การ์ดแสดงผล และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ได้ถูกพัฒนาให้มีความเร็วเพิ่มขึ้น จึงทำให้ต้องพัฒนาชิปเซ็ตและระบบบัสต่างๆ ตามไปด้วย


 


    ระบบบัสและสล๊อตต่างๆ มีความสำคัญและเกี่ยวข้องกันอย่างไร?

   3.1 บัสและซ็อคเก็ตของซีพียู
    บัสที่สำคัญที่สุด คือ บัสที่ใช้เชื่อมต่อกับซีพียู เรียกว่า Front Side Bus (FSB) ซึ่งเป็นบัสที่ต้องทำงานด้วยความถี่สูงสุดภายนอกของซีพียู เช่น 100, 133, 166, 200 และ 266 MHz เป็นต้น เนื่องจากเป็นเส้นทางเชื่อมต่อระหว่างซีพียู (ซึ่งติดตั้งอยู่กับซ็อคเก็ตของซีพียู) กับชิปเซ็ตตัวหลัก


 

   3.2 บัสและสล็อตของอุปกรณ์ความเร็วสูง
         สล็อตของอุปกรณ์ความเร็วสูง เช่น PCI, AGP และ PCI Express เป็นต้น
PCI (Peripheral Component Interconnect) และ PCI-X (PCI Extended)
        บัส PCI เป็นบัสความเร็วค่อนข้างสูง ใช้เชื่อมต่อระหว่างชิปเซ็ตกับอุปกรณ์ความเร็วรองลงมา เช่น การ์ดเสียง, การ์ดโมเด็ม, การ์ดแลน เป็นต้น มาตรฐานของบัส PCI ปัจจุบันจะมีความกว้างบัส 32 บิต และ 64 บิต ซึ่งบัสแบบ 64 บิตนี้จะเรียกว่า PCI-X


 

    AGP (Accelerated Graphic Port)
            AGP เป็นพัฒนาการที่ต่อจากบัส PCI โดยทำงานที่ความถี่ 66 MHz บัส AGP นี้ถูกออกแบบมาสำหรับการ์ดแสดงผลโดยเฉพาะ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่มีการส่งข้อมูลมากที่สุด และจำเป็นต้องส่งผ่านข้อมูลให้ได้เร็วที่สุด เพราะจะมีผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็มีข้อจำกัดคือ เมนบอร์ดส่วนใหญ่จะมีสล็อต AGP อยู่เพียงสล็อตเดียวเท่านั้น แต่สำหรับมาตรฐานของระบบบัสอย่าง PCI Express จะสามารถมีได้มากกว่า 1 ช่องบนเมนบอร์ดเดียวกัน
PCI Express

            PCI Express นั้นเป็นบัสที่ทำงานแบบ Serial และสามารถเลือกใช้ความเร็วมากน้อยตามต้องการได้ โดยแบ่งออกเป็นช่องสัญญาณ (channel) หรือ lane ของ PCI ซึ่งจะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลแต่ละทิศทาง 250 MB/sec และรวมสองทาง (Full-Duplex) สูงถึง 500 MB/sec ซึ่งขั้นต่ำสุดเรียกว่า PCI Express x1 ถูกออกแบบให้มาแทนที่ PCI Bus แบบเดิม ประกอบด้วย 1 lane สล็อตก็จะสั้นหน่อย ส่วนขั้นถัดไปจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 2, 4, 8 และ 16 เท่าตามลำดับ ก็จะประกอบด้วย 2, 4, 8 และ 16 lane ที่รับส่งข้อมูลพร้อมกัน สล็อตก็จะยาวขึ้น (มีขั้วต่อมากขึ้น) เรียกว่าเป็น PCI Express x2, x4, x8 และสูงสุดคือ PCI Express x16 ที่เร็วถึง 8 GB/sec ซึ่งจะมาแทนที่สล็อตแบบ AGP 8x ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน 
นอกจากนี้ด้วยข้อจำกัดที่มีมานานของเมนบอร์ดส่วนใหญ่จะสามารถมีสล็อต AGP ได้เพียงสล็อตเดียวเท่านั้น แต่สำหรับมาตรฐานใหม่อย่าง PCI Express x16 ที่จะมาแทนที่สล็อต AGP แบบเดิมนั้นจะสามารถมีได้มากกว่า 1 ช่องบนเมนบอร์ดเดียวกัน


 



   4. BIOS (Basic Input/Output System)
            BIOS คือ ชิปที่ถูกติดตั้งมาบนเมนบอร์ดจากโรงงาน ภายในบรรจุโปรแกรมหรือชุดคำสั่งขนาดเล็กสำหรับควบคุมการทำงานขั้นพื้นฐาน เช่น การทำกระบวนการ POST (Power-On Self Test) ของเครื่อง รวมทั้งโปรแกรมที่ใช้ตั้งค่าการทำงานให้กับเครื่อง ที่เรียกว่า BIOS หรือ CMOS Setup ที่จะบันทึกข้อมูลและค่าต่างๆ ไว้ใน ชิปหน่วยความจำอีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่า ซีมอส (CMOS) ซึ่งเป็นหน่วยความจำที่กินไฟน้อย และเก็บข้อมูลได้โดยใช้แบตเตอรี่ที่อยู่บนเมนบอร์ด ซึ่งจะคอยจ่ายไฟเลี้ยงให้ตลอดเวลาแม้ในขณะที่ปิดเครื่อง ถ้าแบตเตอรี่ก้อนนี้หมดหรือถูกถอดออก ค่าที่ตั้งไว้ก็จะหายและกลับไปใช้ค่าเริ่มต้นแทน


 





    5. ขั้วต่อและพอร์ตต่างๆ









 

การทำงานของบัส





การทำงานหลักๆ ของบัสประกอบด้วยสองขั้นตอนคือการส่งแอดเดรสและการรับหรือส่งข้อมูล นิยามจากการทำงานที่กระทำกับหน่วยความจำ คือ ขั้นตอนการอ่านจะทำการส่งข้อมูลจากหน่วยความจำไปยังหน่วยประมวลผลและอุปกรณ์ I/O อื่นๆ และขั้นตอนการเขียน จะทำการเขียนข้อมูลลงบนหน่วยความจำ เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนเราจะเรียกว่า output และ input ตามลำดับ ซึ่งเป็นการอ้างอิงจากการทำงานของหน่วยประมวลผล กล่าวคือ input จะหมายถึงกระบวนการส่งข้อมูลจากอุปกรณ์ I/O ต่างๆ ไปยังหน่วยความจำที่ซึ่งหน่วยประมวลผลสามารถอ่านได้ และ output จะหมายถึงกระบวนการส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ต่างๆ จากหน่วยความจำที่ซึ่งหน่วยประมวลผลสามารถเขียนได้

ข้อดีของเครือข่ายแบบบัส
      

 1. ประหยัดค่าใช้จ่ายด้านสายส่งสัญญาณ
       

2. ติดตั้งสะดวก  ง่าย
      

 3. สามารถติดตั้งสถานีเพิ่มได้ง่าย
       

4. อัตราเร็วในการส่งข้อมูลสูง ( 10 Mbps)



 ข้อเสียของเครือข่ายแบบบัส
      

 1. ติดตามข้อผิดพลาดได้ยาก
      

 2. ควบคุมการทำงานได้ยาก
     

  3. ถ้าสายส่งสัญญาณหลักเสียหาย  ระบบเครือข่ายจะไม่สามารถทำงานได้

เขียนโดย ที่ ไม่มีความคิดเห็น:
สมัครสมาชิก: บทความ (Atom)