รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Topologies)

รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย หรือที่เรียกว่า Network Topologies คือการแบ่งแยกการเชื่อมต่อเครือข่าย LAN ในลักษณะเชิงกายภาพ (Physical Topology) โดยมี 4 รูปแบบ ดังนี้

- Bus Network Topology

- Ring Network Topology

- Mesh Network Topology

- Star Network Topology

โทโปโลยีแบบบัส (Bus Topology)

รูปแบบการเชื่อมต่อแบบบัสจะเชื่อมต่อกันบนสายสัญญาณเส้นเดียวกัน(Backbone)โดยจำเป็นต้องมี T-Connector เป็นตัวแปลงสัญญาณข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ และจำเป็นต้องมี Terminator ปิดที่ด้านท้ายและหัวของสายสัญญาน เพื่อดูดซับไม่ให้สัญญาณสะท้อนกลับ

การส่งผ่านข้อมูลจะไหลผ่านไปยังปลายทั้งสองด้านที่เครื่องนั้นได้เชื่อมต่ออยู่ โดยเครื่องปลายทางจะคอยตรวจสอบแพ็คเกจว่าตรงกันกับตำแหน่งของตนเองหรือไม่ หากไม่ก็จะผ่านไป

เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งที่กำลังส่งข้อมูลอยู่ เครื่องอื่นๆจะไม่สามารถส่งข้อมูลได้ เนื่องจากสายสัญญาณเป็นสื่อกลางที่ใช้ร่วมกัน ดังนั้นหากมีการเชื่อมต่อแบบบัสจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องคำนึงถึงจำนวนเครื่องที่จะใช้ในเชื่อมต่อเครือข่าย

(การ์ด LAN , Terminator , และ T-Connector)

ข้อดีของการเชื่อมต่อรูปแบบบัสนี้คือมีรูปแบบการเชื่อมต่อที่ไม่ยุ่งยากซับซ้อน ตัวอย่างเช่นหากมีการเชื่อมต่ออยู่แล้ว 2 เครื่องก็สามารถเพิ่มเป็น 3 เครื่องด้วยวิธีการถอด Terminator ที่ปลายสาย จากนั้นนำเครื่องที่ 3 พร้อมสายสัญญานอีกอันมาต่อ จากนั้นจึงปิด Terminator ที่ด้านท้ายสุดเช่นเดิม แต่ด้านอุปกรณ์ดูเหมือนจะเป็นข้อเสีย เพราะปัจจุบันหาซื้อได้ยาก เช่น NIC หรือการ์ด LAN ที่มีพอร์ทที่สามารถเชื่อมต่อ T-Connector หาซื้อไม่ได้แล้ว ระบบบัสแทนที่จะง่าย ปัจจุบันกับเป็นเรื่องยากนั่นเอง ขอเสียด้านการส่งข้อมูลอย่างที่กล่าวไปแล้วในตอนต้นคือระบบบัสจะมี backbone เพียงแค่ตัวเดียว การส่งข้อมูลจึงส่งได้ทีละเครื่อง ประการที่สอง เมื่อการส่งข้อมูลมีปัญหา จะสามารถตรวจสอบได้ยาก เนื่องจากทุกอุปกรณ์ต่างก็เชื่อมต่อเข้ากับสายแกนหลักทั้งหมด หากสายสัญญาณชำรุดระบบก็จะล่มทั้งหมด นอกจากนี้การส่งผ่านระหว่างเครื่องสู่เครื่องด้วยระบบบัสยังมีจำกัดเรื่องระะห่างที่ไม่มาก เพราะสัญญาณข้อมูลอาจส่งไปไม่ถึง

โทโปโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)

Ring Topology เป็นระบบที่มีการส่งข้อมูลไปในทิศทางเดียวกันโดยมีลักษณะเป็นวงกลมหรือวงแหวน (Ring Topology บางระบบสามารถส่งได้ 2 ทิศทาง) โดยจะมีเครื่อง Server ในการปล่อย Token เพื่อตรวจสอบว่ามีเครื่องคอมพิวเตอร์ใดต้องการส่งข้อมูลหรือไม่ เครื่องใดที่ต้องการส่งข้อมูลก็จะต้องรอให้เครื่องอื่นๆส่งข้อมูลให้เสร็จสิ้นเสียก่อน (เช่นเดียวกับบัส)

ข้อดีของโทโปโลยีแบบวงแหวนคือการส่งข้อมูลสามารถส่งไปยังผู้รับหลาย ๆ เครื่องพร้อมกันได้ โดยกำหนดตำแหน่งปลายทางเหล่านั้นลงไปในส่วนหัวของแพ็กเกจข้อมูล ซึ่ง repeater ของแต่ละเครื่องจะคอยตรวจสอบเองว่ามีข้อมูลส่งมาให้ที่โหนดตนเองหรือไม่ ข้อเสีย หากวงแหวนชำรุดหรือขาด จะส่งผลกระทบต่อระบบทั้งหมด และตรวจสอบได้ยากเช่นเดียวกันหากระบบเกิดมีปัญหา

โทโพโลยีแบบเมช (Mesh Topology)

Mesh Topology ถือว่าเป็นการเชื่อมโยงแบบ point to point โดยแต่ละเครื่องจะมีการเชื่อมโยงที่เป็นของตนเอง ข้อดีของรูปแบบเมชคือไม่มีการแชร์ข้อมูลกันระหว่างเครื่องใดๆ จึงสามารถใช้แบนด์วิดท์ (bandwidth) ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ มีความปลอดภัยสูงเนื่องจากเป็นกันสื่อสารกันระหว่าง 2 เครื่องไม่มีเครื่องอื่นๆเลย แต่มีข้อเสียคือเป็นรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายที่สิ้นเปลืองสายสื่อสารมากที่สุด

โทโพโลยีแบบดาว (Star Topology)

Star Topology เป็นรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต่อสายเข้าไปที่อุปกรณ์ที่เรียกว่า Hub หรือ Switch (จะกล่าวถึงอุปกรณ์ network ในบทต่อไป) โดยอุปกรณ์นี้จะทำหน้าที่รับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องต่างๆในระบบ LAN ข้อดีของระบบแบบดาวนี้คือสามารถควบคุมดูแลได้สะดวกเนื่องจากมีจุดควบคุมอยู่ที่จุดเดียว เมื่อเครื่องใดเครื่องหนึ่งเกิดชำรุด ระบบก็จะยังคงทำงานได้ตามปรกติ การส่งข้อมูลไม่จำเป็นต้องรอคอยเครื่องใดๆสามารถส่งข้อมูลไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์เป้าหมายได้เลย แต่มีข้อเสียคือต้องเสียค่าใช้จ่ายมาก ได้แก่ เครื่องสวิตช์หรือฮับ รวมถึงอุปกรณ์สายสัญญาณที่ต้องสิ่นเปลืองกว่าระบบอื่นๆ ประการที่สอง หากอุปกรณ์ที่เป็นศูนย์กลางชุดรุดระบบก็จะไม่สามารถทำงานได้ทั้งระบบ

อย่างไรก็ตามถึงแม้โทโปโลยีแบบดาวจะสิ้นเปลืองมาก แต่ก็มีข้อดีอยู่ไม่น้อย เพราะถึงแม้การสื่อสารเครื่องใดๆมีปัญหาก็จะสามารถทราบได้ทันทีว่าเครื่องใดชำรุด และถึงแม้เครื่องนั้นๆจะชำรุดก็ไม่ส่งผลใดๆไปยังระบบส่วนรวม กรณีที่ฮับหรือสวิตช์ชำรุดก็สามารถทราบและดำเนินการแก้ไขได้ในทันที Star Topology จึงเป็นรูปแบบที่เป็นที่นิยมมากที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน

สรุปรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Topology)

จะเห็นว่ารูปแบบ(Topology)ของการเชื่อมต่อต่างๆล้วนมีข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกัน ข้อเสียที่กล่าวมาบางข้ออาจเป็นข้อดีของบางระบบ เช่น รูปแบบวงแหวน(Ring Topology) ที่จะสามารถส่งข้อมูลได้ก็ต่อเมื่อมีการส่งข้อมูลจากเครื่องอื่นเสร็จเรียบร้อย และไม่มีการร้องขอใดๆ ตรงจุดนี้สามารถเอาไปใช้ในการทำงานที่ต้องส่งข้อมูลทีละงาน ปัจจุบันรูปแบบ Ring ยังถูกใช้งานในการส่งและประมวลผลข้อมูล บริษัทชั้นนำอย่าง IBM ก็ใช้รูปแบบวงแหวน(Ring Topology)เช่นกัน

รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย (Network Topology) เป็นพื้นฐานของความรู้ด้านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ท่านอาจจะเคยได้ยินโทโพโลยีอีกบางรูปแบบ เช่น Tree Topology , Hybridge Topology เป็นต้น ซึ่งรูปแบบดังกล่าวเป็นการประยุกต์รูปแบบต่างๆมารวมกัน ในบทต่อไปเราจะเริ่มกล่าวถึงอุปกรณ์ในการเชื่อมต่อ LAN พื้นฐาน รวมถึงระบบ Internet ที่เป็นที่นิยมที่สุดในปัจจุบัน

ที่มา : yupparaj.ac.th , skcc.ac.th ,wikipedia.org, สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.