การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ (Data Communications)

การสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์

องค์ประกอบขั้นพื้นฐานของระบบการสื่อสารข้อมูลทางอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจำแนกได้ดังนี้

1. ผู้ส่งสาร (Sender) หรือ แหล่งกำเนิดข่าวสาร (Source)

2. ผู้รับสาร (Receiver) หรือ จุดหมายปลายทางข่าวสาร (Target)

3. สาร ( Message ) ซึ่งในปัจจุบันมักพบเห็นในรูปของสื่อประสม ( multimedia ) ที่อาจมีทั้งลักษณะที่เป็นข้อความตัวอักษร เสียง ภาพนิ่ง และภาพเคลื่อนไหว

4. สื่อกลาง ( Media )

5. โปรโตคอล (Protocol) และ ซอฟต์แวร์ (Software ) โปรโตคอล (Protocol) หมายถึง กฎระเบียบมาตรฐาน หรือข้อกำหนด ขั้นตอน ที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนข้อมูล เพื่อให้ผู้รับและผู้ส่งสามารถสื่อการกันได้เข้าใจ ซอฟต์แวร์ ( Software ) หมายถึง โปรแกรมที่ใช้ในการติดต่อสื่อสาร เช่น โปรแกรมรับส่งอีเมล์

ชนิดของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์

1. สัญญาณแบบอนาล็อก (Analog signal) จะเป็นสัญญาณแบบต่อเนื่องที่ทุกๆค่าที่เปลี่ยนแปลงไป ของระดับสัญญาณจะมีความหมาย เช่น สัญญาณเสียงในสายโทรศัพท์ เป็นต้น

2. สัญญาณแบบดิจิทัล (Digital signal) จะประกอบขึ้นจากระดับสัญญาณเพียง 2 ค่า คือ สัญญาณ ระดับสูงสุด และสัญญาณระดับต่ำสุด ดังนั้นจะมีประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงกว่าแบบอนาล็อก เนื่องจากมีการใช้งานค่าสองค่า เพื่อนำมาตีความหมายเป็น on / off หรือ 0 / 1 เท่านั้น ซึ่งเป็นสัญญาณที่คอมพิวเตอร์ใช้ในการติดต่อสื่อสารกัน

ทิศทางในการสื่อสารข้อมูล

ในการติดต่อสื่อสารเพื่อส่งข้อมูลระหว่างผู้รับและผู้ส่งโดยผ่านตัวกลางนั้น สามารถแบ่งทิศทางการสื่อสารของข้อมูลได้เป็น 3 ลักษณะ คือ

1. แบบทิศทางเดียว (Simplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลจะถูกส่งจากทิศทางหนึ่งไปยังอีกทิศทาง โดยไม่สามารถส่งข้อมูลย้อนกลับมาได้

2. แบบกึ่งสองทิศทาง (Half duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งกลับกันได้ 2 ทิศทาง แต่จะไม่สามารถส่งพร้อมกันได้ โดยต้องผลัดกันส่งครั้งละทิศทางเท่านั้น

3. แบบสองทิศทาง (Full duplex) เป็นทิศทางการสื่อสารข้อมูลแบบที่ข้อมูลสามารถส่งพร้อม ๆ กันได้ทั้ง 2 ทิศทาง ในเวลาเดียวกัน เช่น ระบบโทรศัพท์ทั่ว ๆ ไป

เครือข่าย

LAN

ลักษณะการเชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ถึงกันทั้งหมด จึงมีการแบ่งแยกเครือข่ายเป็นการเชื่อมโยงเครือข่ายภายในพื้นที่ใกล้ ๆ กัน เรียกว่า LAN (Local Area Network) และการเชื่อมโยงระยะไกล ที่เรียกว่า WAN (Wide Area Network)

เครือข่าย LAN เป็นเครือข่ายที่เชื่อมโยงกันในพื้นที่ใกล้เคียงกัน เช่นอยู่ในอาคารเดียวกัน สามารถ

ดูแลได้เอง การเชื่อมโยงเครือข่าย LAN ที่นิยมใช้กันมี 2 รูปแบบดังนี้

เครือข่าย LAN แบบอีเทอร์เน็ต มีการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 10-100 Mbps. มีพื้นฐานรูปแบบการเชื่อมโยงร่วมกันแบบบัส คือ ทุกอุปกรณ์จะเชื่อมต่อกันบนสายสัญญาณเส้นเดียว ดังนั้นการรับส่งต้องมีการจัดการไม่ให้รับส่งพร้อมกันเกินกว่าหนึ่งคู่ ขบวนการรับส่งข้อมูลจึงถูกกำหนดขึ้น โดยให้อุปกรณ์ที่จะส่งข้อมูลตรวจสอบว่ามีข้อมูลใดวิ่งอยู่บนสายหรือไม่ หากไม่มีจึงส่งได้ และถ้ามีการชนกันของข้อมูลบนสายก็จะส่งใหม่ การหลีกเลี่ยงการชนกันจึงกระทำได้ในเครือข่ายระยะใกล้

เครือข่าย LAN แบบโทเก็นริง มีความเร็ว 16 Mbps. เชื่อมต่อกันเป็นวงแหวนโดยแพ็กเก็ตข้อมูลจะวิ่งวนในทิศทางใดทางหนึ่ง ถ้ามีแอดเดรสปลายทางเป็นของใคร อุปกรณ์นั้นจะรับข้อมูลไป การจัดการรับส่งข้อมูลในวงแหวนจึงเป็นไปอย่างมีระเบียบ

เครือข่าย LAN ที่อยู่ในมาตรฐานเดียวกันสามารถเชื่อมโยงเข้าหากัน แต่ทุกตัวจะมีแอดเดรสประจำ และแอดเดรสเหล่านี้จะซ้ำกันไม่ได้ โดยปกติผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายได้กำหนดแอดเดรสเหล่านี้มาให้แล้ว

เพื่อจะให้เชื่อมโยงเครือข่ายต่างมาตรฐานกันได้นั้น มีวิธีการพัฒนาให้ระบบสามารถนำแพ็กเก็ต เฉพาะของเครือข่ายมาใส่ในแพ็กเก็ตกลางที่เชื่อมโยงระหว่างกันได้ เช่น TCP/IP ตัวอย่าง เช่น ถ้าต้องการเชื่อมเครือข่าย LAN หลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกันให้เป็นเครือข่ายเดียวกัน

เครือข่ายอีเทอร์เน็ตมีแพ็กเก็ตเฉพาะเมื่อจะส่งออก ก็นำแพ็กเก็ตเฉพาะมาเปลี่ยนถ่ายลงในแพ็กเก็ต TCP/IP แล้วส่งต่อ.. แพ็กเก็ต TCP/IP จึงเป็นแพ็กเก็ตกลางที่พร้อมรับแพ็กเก็ตย่อยอื่นได้ ดังนั้นการเชื่อมต่อระหว่างเครือข่าย เช่น อีเทอร์เน็ตในปัจจุบันจึงเกิดขึ้นได้

WAN

เครือข่าย WAN เป็นเครือข่ายเชื่อมโยงกันในระยะทางที่ห่างไกล อาจจะเป็นหลาย ๆ กิโลเมตร

ดังนั้นความเร็วในการเชื่อมโยงระหว่างกันอาจไม่สูงมากนัก เพราะระยะทางไกลทำให้มีสัญญาณรบกวนได้สูง ความเร็วจึงอยู่ในระดับช่วง 9.6-64 Kbps และ 1.5-2 Mbps ขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชั่นและขนาดของข้อมูล

ทั้งเครือข่ายแบบ LAN และ WAN ล้วนแล้วแต่ใช้หลักการของแพ็กเก็ตสวิตชิ่ง กล่าวคือ มีการกำหนดวิธีการรับส่งข้อมูลเป็นแพ็กเก็ต โดยให้แต่ละอุปกรณ์มีแอดเดรสประจำ วิธีการรับส่งมีได้หลากหลาย เราเรียกวิธีการว่า "โปรโตคอล (Protocol)" ดังนั้นจึงมีมาตรฐานการเชื่อมโยงระยะไกลมีการกำหนด

แอดเดรส เช่นในเครือข่าย X.25 ข้อมูลจากที่หนึ่งส่งเป็นแพ็กเก็ตส่งต่อไปยังปลายทางได้

ข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตจากจุดเริ่มต้น มีแอดเดรสกำกับตำแหน่งปลายทางและตำแหน่งต้นทางแอดเดรส

เหล่านี้เป็นรหัสที่รับรู้ได้ อุปกรณ์สวิตช์จะเลือกทางส่งไปให้ หากมีปัญหาใดทำให้ปลายทางรับได้ไม่ถูกต้อง
เช่นมีสัญญาณรบกวน ระบบจะมีการเรียกร้องให้ส่งให้ใหม่เพื่อว่าการรับส่งข้อมูลจะต้องถูกต้องเสมอ ระบบการโต้ตอบเหล่านี้จึงเป็นมาตรฐานที่กำหนดของเครือข่ายนั้น ๆ