เครือข่ายเฉพาะบริเวณ LAN

1. แนะนำ

• Interface cards

  • การ์ดที่ใช้เชื่อมต่อเครือข่ายให้กับคอมพิวเตอร์

• ทำไมถึงต้องมีการ์ดแยก

• การเชื่อมต่อการ์ดเข้าไปยังคอมพิวเตอร์

• ''Transceiver'' คืออะไร?

  • อุปกรณ์ที่แปลงสัญญาณ

• โครงสร้างสาย LAN

• Logical and Physical topology

• ความเร็วของ LAN และคอมพิวเตอร์

  • ความเร็วในการส่งข้อมูลของ LAN มักจะถูกพิจารณาว่า "เร็ว" เมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของ CPU

  • ตัวอย่าง CPU 100MHz สามารถประมวลผลคำสั่งได้เพียงหนึ่งคำสั่งต่อบิตที่ 100MHz

  • Ethernet ส่วนใหญ่ไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของ CPU ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับระบบที่แตกต่างกันได้

  • คุณสามารถเชื่อมคอมพิวเตอร์ใหม่เข้าไปใน LAN โดยไม่ทำให้ความเร็วของ LAN ลดลง

2. ฮาร์ดแวร์การเชื่อมต่อเครือข่าย

• CPU ไม่สามารถประมวลผลข้อมูลที่ความเร็วของเครือข่าย

  • ระบบคอมพิวเตอร์ใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะในการเชื่อมต่อเครือข่ายซึ่งมักจะเป็นการ์ดแยกในฐานข้อมูล

  • Network Interface Card (NIC)

  • การเชื่อมต่อที่ด้านหลังของคอมพิวเตอร์ซึ่งรองรับการเชื่อมต่อกับสายเคเบิลไปยังเครือข่ายจริง

3. NIC และอุปกรณ์เครือข่าย

• NIC ถูกออกแบบมาสำหรับเครือข่ายเฉพาะทาง

  • Ethernet interface ไม่สามารถใช้กับ Token ring

  • ATM interface ไม่สามารถใช้กับ FDDI

  • บาง NIC สามารถใช้กับอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันได้เช่น Thick, Thin และ 10Base-T Ethernet

  • การส่งข้อมูลที่ 10 Mbps และ 100 Mbps

• NIC และการประมวลผล CPU

  • NIC มีฮาร์ดแวร์เพียงพอในการประมวลผลข้อมูลโดยไม่ขึ้นกับ CPU ของระบบ

  • บาง NIC มีไมโครโปรเซสเซอร์เฉพาะ

• NIC ประกอบด้วยวงจรอะนาล็อก

  • ที่เชื่อมต่อกับระบบบัส, การบัฟเฟอร์และการประมวลผล

  • เป็นอุปกรณ์ I/O แสดงให้ CPU ระบบ

  • CPU ของระบบสร้างคำร้องข้อความ ส่งคำสั่งไปยัง NIC เพื่อส่งข้อมูล รับการหยุดพักเมื่อมีข้อมูลเข้ามา

4. การเชื่อมต่อระหว่าง NIC กับเครือข่ายจริง

• มีทางเลือกสองแบบ:

  • NIC มีทุกวงจรและเชื่อมต่อโดยตรงกับสื่อเครือข่าย

  • สายเคเบิลจาก NIC เชื่อมต่อไปยังวงจรเพิ่มเติมที่ติดกับสื่อเครือข่าย

• Thin Ethernet vs. 10Base-T

  • ทั้งสองเป็น Ethernet แต่ว่าเทคโนโลยีเครือข่ายไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแบบเดียว

• การverkอ Ethernet แบบหนา

  • ใช้สายโคเอกเซียลหนา

  • สาย AUI (หรือ Transceiver หรือ Drop Cable) เชื่อมต่อจาก NIC ไปยัง Transceiver

  • สาย AUI ส่งสัญญาณดิจิตอลจาก NIC ไปยัง Transceiver

  • Transceiver สร้างสัญญาณอะนาลอกบนโคแอกเซียล

  • สาย AUI ส่งสัญญาณดิจิตอล, พลังงาน และสัญญาณควบคุมอื่น ๆ

5. การเชื่อมต่อแบบ Thin Ethernet

• ใช้สายโคเอกเซียลบางซึ่งมีราคาถูกและติดตั้งง่ายกว่าสายโคเอกเซียลหนา

  • วงจรอิเล็กทรอนิกส์ใน Transceiver ถูกสร้างไว้ใน NIC; NIC เชื่อมต่อโดยตรงกับสื่อเครือข่าย

  • สายโคเอกเซียลใช้ตัวเชื่อม BNC

  • การเชื่อมต่อมาจากด้านหลังของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมโยงอยู่

  • T Connector จะเชื่อมต่อโดยตรงกับ NIC

• ประโยชน์เมื่อหลายคอมพิวเตอร์ตั้งอยู่ใกล้กัน

  • อาจไม่เชื่อถือได้ - การตัดการเชื่อมต่อใด ๆ จะทำให้เครือข่ายทั้งหมดหยุดทำงาน

6. 10Base-T

• เรียกว่า 10Base-T, Twisted pair หรือ TP Ethernet

  • ใช้สาย Twisted Pair แทน AUI Cable

  • แทนที่โคเอกเซียลหนาด้วย Hub

7. Hubs

• ขยายแนวคิดการเชื่อมต่อแบบ multiplexing

• บางครั้งเรียกว่า ``Ethernet-in-a-box''

  • เป็น Ethernet ที่สั้นมาก โดยมีสาย AUI ยาว

  • สามารถเชื่อมต่อไปยัง Ethernets ที่ใหญ่ขึ้นได้

8. โพรโทคอลซอฟต์แวร์และการverkของ Ethernet

• เทคโนโลยีการ Verk สายทั้งหมดใช้สเปค Ethernet ที่เหมือนกัน

  • รูปแบบเฟรมเดียวกัน

  • อัลกอริธึม CSMA/CD เหมือนกัน

  • สามารถผสมเทคโนโลยีต่างๆ ใน Ethernet เดียวกันได้

9. ฐานข้อมูลทางกายภาพและ Topology ของเครือข่าย

• Topologies และเทคโนโลยีเครือข่าย

• Topology ของเครือข่าย 10Base-T เป็น Bus; Topology ของสายเป็นดาว

• Token ring Topology เป็นวง; Topology ของสายเป็นดาว

• จำไว้ว่าจะแยกแยะระหว่าง Topology ทางตรรกะและ Topology ทางกายภาพ

10. สรุป

• การ์ด NIC เชื่อมต่อระบบคอมพิวเตอร์กับเครือข่าย

  • NIC ทำงานอิสระและเร็วพอที่จะรองรับการทำงานของเครือข่าย

  • ใช้ Interrupts เพื่อโต้ตอบกับ CPU

  • มีแผนการ Verk แห่งกายภาพต่างๆ สำหรับ Topology เครือข่ายตรรกะ

  • 10Base-T คือ Topology ทางตรรกะที่เป็น Bus และ Topology ทางกายภาพที่เป็นดาว

รูปแบบการเชื่อมต่อ และโปรโตคอล

11. การสื่อสารแบบ point-to-point โดยตรง

• • คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อโดยช่องทางสื่อสารที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์สองเครื่องเท่านั้น

• จะก่อตั้งเครือข่ายแบบ mesh หรือ point-to-point

• อนุญาตให้ยืดหยุ่นในฮาร์ดแวร์สื่อสาร รูปแบบแพ็กเกจ ฯลฯ

• ให้ความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวเพราะช่องทางสื่อสารไม่ได้แชร์ร่วมกัน

12. การลดจำนวนช่องทางสื่อสาร

• LANs พัฒนาในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 และต้นทศวรรษที่ 1970

• แนวคิดสำคัญ - ลดจำนวนการเชื่อมต่อโดยการแชร์การเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง

• คอมพิวเตอร์ต้องผลัดกันใช้ - TDM

  • ต้องมีเทคนิคในการซิงโครไนซ์การใช้งาน

• เทคโนโลยี LAN ลดต้นทุนโดยการลดจำนวนการเชื่อมต่อ

13. Topology ของ LAN

• เครือข่ายอาจจำแนกตามรูปลักษณ์

• สามท็อปโลยี่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด:

  • Star

  • Ring

  • Bus

14. Topology Star

• คอมพิวเตอร์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับจุดศูนย์กลาง:

  • ศูนย์กลางของดาวเรียกว่าฮับ

15. Topology Ring

• คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อในลูปปิด

  • ขั้นตอนแรกจะส่งข้อมูลไปยังขั้นตอนที่สอง, ขั้นตอนที่สองส่งข้อมูลไปยังขั้นตอนที่สาม

16. Topology Bus

• สายเคเบิลเดียวเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทั้งหมด

  • ทุกเครื่องมีตัวเชื่อมต่อไปยังสายแชร์

• คอมพิวเตอร์ต้องซิงครอนและอนุญาตให้เพียงคอมพิวเตอร์เดียวส่งข้อมูลได้ในครั้งเดียว