ออกแบบงานติดตั้งกล้องวงจรปิด ต้องรู้เรื่องของเครือข่าย

การเชื่อมต่อเครือข่ายที่เป็นรูปแบบที่เรียกว่า โทโพโลยี มีลักษณะทั่วไปที่กล่าวถึงการเชื่อมต่อเครือข่ายเชิงกายภาพว่ามีรูปร่างลักษณะอย่างไร ทั้งนี้ โทโพโลยี

จะเชื่อมต่อเครือข่ายที่ตั้งอยู่บนพื้นฐาน 2 ประการ คือ การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด และ การเชื่อมต่อแบบหลายจุด ซึ่งรูปแบบการเชื่อมต่อระบบเครื่อข่ายนี้ ได้ถูกน้ำมาใช้กับระบบงานอืน ๆ มากมาย เช่น ระบบ CCTV เป็นต้น

ออกแบบงานติดตั้งกล้องวงจรปิด

การเชื่อมต่อเครือข่าย (Line Configuration)

ในที่นี้หมายถึง ความสัมพันธ์ของอุปกรณ์สื่อสารที่สื่อสารไปตามแนวเส้นทางหรือที่เรียกว่า ลิงก์ (Link) หมายถึงเส้นทางการสื่อสารเพื่อถ่ายโอนข้อมูลจากอุปกรณ์หนึ่งไปยังอุปกรณ์หนึ่ง

ซึ่งลิงก์จะทำให้เห็นภาพของเส้นทางการเชื่อมต่อระหว่างจุดต่าง ๆ เข้าด้วยกัน ซึ่งมีอยู่ 2 รูปแบบคือ

 

1. การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point – to – Point) เป็นการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์สองตัว การสื่อสารจะถูกจับจองเพื่อการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองเท่านั้น
   
   ปกติแล้วการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดมักใช้สายเคเบิลในการเชื่อมโยงระหว่างต้นทางกับปลายทาง แต่อาจไม่จำเป็นต้องใช้สายก็ได้ เช่น การลิงก์เชื่อมโยงระหว่างกันด้วยคลื่นไมโครเวฟ เป็นต้น
   
   
2. การเชื่อมต่อแบบหลายจุด (Multi – Point / Multi – Drop) เป็นการเชื่อมต่อที่แตกต่างจากแบบแรก จะมีอุปกรณ์มากกว่าหนึ่งอุปกรณ์ที่สามารถใช้ลิงก์ร่วมกันเพื่อการสื่อสารได้
   
   การใช้ช่องทางการสื่อสารร่วมกันนั่นเอง วิธีการเชื่อมต่อแบบหลายจุดทำให้ประหยัดสายสื่อสารได้เป็นอย่างดี แต่ข้อเสียก็คืออาจทำให้ข้อมูลที่สื่อสารชนกันได้
   
   จึงต้องมีวิธีการควบคุมการรับส่งข้อมูลภายในสายสื่อสาร หากมีข้อมูลชนกันภายในสาย ก็จะต้องทำการส่งข้อมูลใหม่จนกว่าจะสำเร็จ เครือข่ายที่ใช้งานในปัจจุบัน ส่วนใหญ่จะใช้วิธีเชื่อมแบบหลายจุดเป็นหลัก

 

 

รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่าย (Topologies)

การเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างโหนดในลักษณะเชิงกายภาพ ยังสามารถแบ่งออกเป็น 4 รูปแบบด้วยกัน คือ

1. โทโพโลยีแบบบัส (Bus Topology)
   
   

2. โทโพโลยีแบบดาว (Star Topology)
   
   

3. โทโพโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)
   
   

4. โทโพโลยีแบบเมช (Mesh Topology)

 

โทโพโลยีแบบบัส (Bus Topology)   

จัดเป็นรูปแบบที่ง่าย ประกอบด้วยสายเคเบิลเส้นหนึ่งที่นำมาใช้เป็นสายแกนหลักที่เปรียบเสมือนเป็นกระดูกสันหลัง   โดยทุกโหนดของเครือข่ายต้องเชื่อมต่อเข้ากับสายเส้นนี้

 

 

ข้อดีและข้อเสียของโทโพโลยีแบบบัส

ข้อดี

• มีรูปแบบโครงสร้างที่ไม่ซับซ้อน ติดตั้งง่าย
• เพิ่มจำนวนโหนดได้ง่าย โดยสามารถเชื่อมต่อเข้ากับสายแกนหลักได้ทันที
• ประหยัดสายสื่อสาร เนื่องจากใช้สายแกนหลักเพียวเส้นเดียว

ข้อเสีย

• หากสายเคเบิลที่เป็นสายแกนหลักเกิดชำรุดหรือขาด เครือข่ายจะหยุดชะงักในทันที
• การณีเกิดข้อผิดพลาดบนเครือข่าย จะค้นหาจุดผิดพลาดยาก เนื่องจากทุกอุปกรณ์ต่างก็เชื่อมต่อเข้ากับสายแกนหลักทั้งหมด
• ระหว่างไหนดแต่ละโหนดจะต้องมีระยะห่างตามข้อกำหนด
  
  

 

โทโพโลยีแบบดาว (Star Topology)

จุดเริ่มต้นนั้นมาจากการเชื่อมต่อเทอร์มินัลกับเมนเฟรมคอมพิวเตอร์ โดยเมนเฟรมทำหน้าที่เป็นศูนย์กลาง และเทอร์มินัลทุกเครื่องจะเชื่อมต่อเข้ากับเมนเฟรมคอมพิวเตอร์

ในปัจจุบันนิยมนำมาใช้เป็นศูนย์กลางควบคุมของสายสื่อสารทั้งหมด คือ ฮับ (Hub) ซึ่งจะทำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ส่ง เพื่อส่งไปยังโหนดปลายทางที่ต้องการ

รูปแบบการเชื่อมต่อแบบดาวเหมือนกับการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด แต่ความจริงแล้วไม่ใช่อย่างที่คิด การกระทำดังกล่าวเพียงต้องการให้ระบบมีความคงทนยิ่งขึ้นเท่านั้นเมื่อเทียบกับบัส

 

ข้อดีและข้อเสียของโทโพโลยีแบบดาว

ข้อดี

• มีความคงทนสูง คือ หากสายเคเบิลบางโหนดเกิดชำรุดหรือขาด จะส่งผลต่อโหนด เท่านั้นไม่ส่งผลกระทบต่อระบบโดยรวม โหนดอื่น ๆ ยังคงใช้งานได้ตามปกติ
  
  
• เนื่องจากมีจุดศูนย์กลางควบคุมอยู่ที่ฮับ ทำให้การจัดการดูแลง่ายและสะดวก

ข้อเสีย

• สิ้นเปลืองสายเคเบิล ซึ่งต้องใช้จำนวนสายเท่ากับจำนวนเครื่องที่เชื่อมต่อ
  
  
• กรณีต้องการเพิ่มโหนด อุปกรณ์ฮับตะต้องมีพอร์ตว่างให้เชื่อมต่อ และจะต้องลากสายเชื่อมต่อระหว่างฮับไปยังโหนดปลายทาง
  
  
• เนื่องจากมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ฮับ หากฮับเกิดชำรุดใช้งานไม่ได้ คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับฮับดังกล่าวก็จะใช้งานไม่ได้ทั้งหมด

 

 

โทโพโลยีแบบวงแหวน (Ring Topology)

โหนดต่าง ๆ จะมีการเชื่อมต่อกันด้วยสายสัญญาณจากโหนดนหนึ่งไปยังโหนดหนึ่งต่อกันไปเรื่อย ๆ จนกระทั่งโหนดแรกและโหนดสุดท้ายได้เชื่อมโยงถึงกัน จึงเกิดเป็นรูปวงกลมหรือวงแหวน

ข้อดีและข้อเสียของโทโพโลยีแบบวงแหวน

ข้อดี

• แต่ละโหนดในวงแหวนมีโอกาสส่งข้อมูลได้เท่าเทียมกัน
  
  
• ประหยัดสายสัญญาณ โดยจะใช้สายสัญญาณเท่ากับจำนวนโหนดที่เชื่อมต่อ
  
  
• ง่ายต่อการติดตั้งและการเพิ่ม / ลบจำนวนโหนด

ข้อเสีย

• หากวงแหวนชำรุดหรือขาด จะส่งผลกระทบต่อระบบทั้งหมด
  
  
• ตรวจสอบได้ยาก ในกรณีที่มีโหนดใดโหนดหนึ่งเกิดข้อขัดข้อง เนื่องจากต้องตรวจสอบทีละจุดว่าเกิดขัดข้องอย่างไร

 

 

โทโพโลยีแบบเมช (Mesh Topology)

การเชื่อมต่อเครือข่ายด้วยโทโพโลยีแบบเมช จัดเป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดอย่างแท้จริง ทีละโหนดจะมีลิงก์สื่อสารระหว่างกันเป็นของตนเอง

ข้อดีข้อเสียของโทโพโลยีแบบเมช

ข้อดี

• เนื่องจากเป็นการเชื่อมต่อกันโดยตรงระหว่างโหนด ดังนั้นแบนต์วิดธ์บนสายสื่อสารสามารถนำมาใช้ได้อย่างเต็มที ไม่มีโหนดใดมาแชร์ใช้งาน
  
  
• มีความปลอดภัย และความเป็นส่วนตัวในข้อมูลที่สื่อสารกันระหว่างโหนด
  
  
• ระบบมีความทนทานต่อความผิดพลาด เนื่องจากหากมีลิงก์ใดชำรุดเสียหาย ก็สามารถเลี่ยงไปใช้ งานลิงก์อื่นทดแทนได้

ข้อเสีย

• เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายที่สิ้นเปลืองสายสื่อสารมากที่สุด

 

 

ส่วนประกอบของเครือข่ายท้องถิ่น (LAN Components)

ส่วนประกอบพื้นฐานบนเครือข่ายท้องถิ่นโดยการสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขึ้นมาใช้งาน  จำเป็นต้องมีส่วนประกอบหลายอย่างด้วยกันเพื่อให้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง  ๆ 

ที่เชื่อมต่อกันสามารถสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกันได้  โดยมีส่วนประกอบของเครือข่ายดังนี้

1. เครื่องศูนย์ยริการ (Servers)
   
   
2. เครื่องลูกข่าย (Clients / Workstation)
   
   
3. การ์ดเครือข่าย (Network Interface Cards)
   
   
4. สายเคเบิล (Network Cables)
   
   
5. อุปกรณ์ฮับ (Network Hubs)
   
   
6. ระบบปฏิบัติการเครือข่าย (Network Operating System)

 

เครื่องศูนย์บริการข้อมูล (Servers)

โดยเรียกว่า เครื่องเซิร์ฟเวอร์ เป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่บริการทรัพยากรให้กับเครื่องลูกข่ายบนเครือข่าย เครื่องเซิร์ฟเวอร์อาจเป็นคอมพิวเตอร์ระดับเมนเฟรม ฯลฯ

โดยออกแบบมาเพื่อใช้งานเป็นเซิร์ฟเวอร์มักมีสมรรถนะสูง เนื่องจากถูกออกแบบมาเพื่อทนทานต่อความผิดพลาด และทำงานหนักด้วยการรองรับงานตลอด 24 ชั่วโมง

เครื่องเซิร์ฟเวอร์จึงมีราคาสูงเมื่อเทียบกับเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไป การเชื่อมต่อเครือข่ายยังสามารถพิจารณาจากขนาดของเครื่องที่ใช้งาน

ซึ่งจะเกี่ยวกับงบประมาณการติดตั้งด้วย โดยเครือข่ายยังสามารถแบ่งออกเป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบ Peer- to – Peer Client Server

 

 

เครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์ (Peer – to – Peer  Networks / Non – Dedicated  Server)

เป็นเครือข่ายที่ไม่มีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งเป็นศูนย์บริการโดยเฉพาะ ทุกเครื่องบนเครือข่ายประเภทนี้จะมีสิทธิ์เท่าเทียมกัน

โดยสามารถเป็นได้ทั้งเซิร์ฟเวอร์และเครื่องลูกข่ายในขณะเดียวกัน จุดประสงค์ก็คือ ต้องการเพียงสื่อสารเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลและแชร์ทรัพยากรร่วมกันบนเครือข่ายเป็นหลัก โดยต้องยอมรับถึงระบบความปลอดภัยที่มีค่อนข้างต่ำ

ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์

ข้อดี

• ลงทุนต่ำ
  
  
• เหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็ก
  
  
• ไม่จำเป็นต้องพึงพาผู้ดูแลระบบ
  
  
• ติดตั้งง่าย

ข้อเสีย

• กรณีเครื่องที่ใช้งานอยู่นั้น เครื่องอื่น ๆ ได้เข้าถึงเพื่อขอใช้ทรัพยากรอยู่บ่อย ๆ จะส่งผลกระทบต่อผู้ใช้คอมพิวเตอร์เครื่องนั้น ส่งผลให้เครื่องทำงานช้าลง และอาจจะสะดุดเป็นระยะ ๆ
  
  
• มีระบบความปลอดภัยค่อนข้างต่ำ ทั้งในด้านการจัดการข้อมูล และการกำหนดสิทธิ์การใช้งานของยูสเซอร์
  
  
• ทำให้การสำรองข้อมูลนั้นเป็นไปได้ยาก เนื่องจากไม่มีเครื่องใดเครื่องหนึ่งเป็นเซิร์ฟเวอร์เฉพาะข้อมูลที่จัดเก็บจึงกระจัดกระจายไปตามเครื่องต่าง ๆ บนเครือข่าย
  
  
• มีข้อจำกัดด้านการขยายเครือข่าย โดยจำนวนคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายที่เหมาะสม ควรอยู่ประมาณ 10 – 20 เครื่องเท่านั้น ไม่ควรมีมากไปกว่านั้น
  
  
• การจัดการบัญชีผู้ใช้ค่อนข้างยุ่งยาก เนื่องจากเก็บแบบกระจัดกระจายในแต่ละเครื่องไม่เหมือนกับเครือข่ายแบบไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ที่มีศูนย์กลางการจัดเก็บบัญชีผู้ใช้อยู่แห่งเดียว

 

เครือข่ายแบบไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ (Dedicated Server Networks)

เป็นเครือข่ายที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่เป็นเครื่องศูนย์บริการข้อมูลโดยเฉพาะมีประสิทธิภาพสูง ต้องคอยบริการทรัพยากรให้กับเครื่องลุกข่ายที่ร้องขอเข้ามาอยู่ตลอดเวลา

อาจมีการติดตั้งเครือข่ายแบบไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ที่มีหลาย ๆ เซิร์ฟเวอร์เพื่อแบ่งการทำงานก็เป็นได้ เครือข่ายแบบไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์เหมาะสมกับระบบเครือข่ายที่ต้องการเชื่อมต่อสถานีหรือเครื่องลูกข่ายจำนวนมาก  

โดยการรองรับจำนวนเครื่องลูกข่ายอาจเป็นหลักสิบ หลักร้อย หรือหลักพัน ซึ่งขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการเครือข่ายนั้น ๆ เป็นสำคัญ

ข้อดีและข้อเสียของการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์

ข้อดี

• มีระบบความปลอดภัยสูง โดยทรัพยากรที่แชร์ใช้งานร่วมกันทั้งหมดจะจัดเก็บไว้ที่ศูนย์กลาง ซึ่งผู้ดูแลระบบสามารถจัดการบัญชีผู้ใช้ และกำหนดสิทธิ์การใช้งานของผู้ใช้ทั้งหมดที่เครื่องเซิร์ฟเวอร์เพียงเครื่องเดียว
  
  
• มีประสิทธิภาพสูง เนื่องจากคอมพิวเตอร์ที่นำมาใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์มักมีราคาแพง และมีประสิทธิภาพการทำงานที่สูงกว่าพีซีคอมพิวเตอร์ทั่วไป
  
  
• สำรองข้อมูลได้ง่าย เนื่องจากข้อมูลขององค์กรจะจัดเก็บไว้ ณ จุดเดียวกัน คือบนฮาร์ดดิสก์ของเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ดังนั้น Admin สามารถจัดการสำรองข้อมูลทั้งหมดในอุปกรณ์สำรองข้อมูลได้อย่างสะดวก
  
  
• มีความน่าเชื่อถือสูง เนื่องจากรองรับระบบ Fault – Tolerrace เช่น รองรับการติดตั้งฮาร์ดดิสก์หลายตัวด้วยเทคโนโลยี Raid
  
  หรือระบบ Auto-Rebuild กรณีฮาร์ดดิสก์ตัวใดเสีย ฮาร์ดดิสก์อีกตัวหนึ่งก็จะทำงานแทนอัตโนมัติ เป็นต้น
  
  
• มีอุปกรณ์และยูทิลิตี้โปรแกรม รวมถึงเครื่องมือต่าง ๆ สนับสนุนการใช้งานค่อนข้างมาก

 

ข้อเสีย

• จำเป็นต้องพึ่งพาผู้มีความรู้ความเชี่ยวชาญในการจัดการดูแลระบบทั้งหมด
  
  
• การลงทุนสูงมาก เมื่อเทียบกับเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์ เนื่องจากอุปกรณ์บางชิ้น เป็นอุปกรณ์เฉพาะของเครื่องเซิร์ฟเวอร์ ซึ่งส่วนมักมีราคาแพง

 

 

เครื่องลูกข่าย (Clients / Workstation)  

คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อเข้ากับเครือข่าย สำหรับเครือข่ายแบบไคลเอนต์เซิร์ฟเวอร์ เครื่องลูกข่ายจุต้องเลือกออนเข้าระบบเพื่อติดต่อกับเครื่องเซิร์ฟเวอร์ให้ได้ก่อน

จึงสามารถขอใช้บริการทรัพยากรจากเซิร์ฟเวอร์ได้ เครื่องลูกข่ายไม่จำเป็นต้องมีสมรรถนะสูงส่วนใหญ่เป็นเครื่องพีซีคอมพิวเตอร์ทั่วไป

แต่กรณีที่เป็นการเชื่อมเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์คอมพิวเตอร์บนเครือข่ายสามารถเป็นได้ทั้งเซิร์ฟเวอร์ และไคลเอนต์ในขณะเดียวกัน

 

การ์ดเครือข่าย (Network Interface Card : NIC)

เป็นแผงวงจรที่ติดตั้งอยู่ในคอมพิวเตอร์ทั้งเครื่องเซิร์ฟเวอร์และเครื่องลูกข่าย มีหน้าที่สำคัญก็คือจะใช้เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับสายเคเบิลเครือข่าย

และถือเป็นส่วนหนึ่งของการเชื่อมต่อทางกายภาพบนชั้นสื่อสารฟิสิคัล ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับเครือข่าย ในปัจจุบันสำหรับคอมพิวเตอร์ที่ไม่มีการ์ดเครือข่าย ก็สามารถใช้แผงวงจรเครือข่ายติดตั้งลงในเครื่องเพิ่มเติมได้

สายเคเบิล (Network Cables)

คอมพิวเตอร์บนเครือข่ายจะสามารถเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายได้ จำเป็นต้องมีสายเคเบิลที่ใช้ลำเลียงสัญญาณไฟฟ้าจากต้นทางไปยังปลายทาง

เครือข่ายส่วนใหญ่ในปัจจุบันมักใช้สาย UTP เนื่องจากมีราคาถูก หากระยะไกลและไม่ต้องทวนสัญญาณก็ใช้สายไฟเบอร์ออปติกเพราะสามารถเชื่อมโยงได้ไกลเป็นกิโลเมตร

ในขณะที่ UTP เชื่อมโยงได้ไกลสุด 100 เมตรเท่านั้น นอกจากสายเคเบิลแล้ว ก็ยังสามารถใช้คลื่นวิทยุในการสื่อสารได้ ซึ่งเป็นทางเลือกที่สะดวกในการเชื่อมต่อเครือข่ายแลนแบบไร้สาย

 

 

อุปกรณ์ฮับ (Network Hubs)         

จุดประสงค์ของการนำฮับมาใช้บนเครือข่ายมีอยู่ด้วยกัน 2 ประการคือ เป็นศูนย์รวมของสายเคเบิลทั้งหมดที่จะต้องนำมาเสียบเข้ากับพอร์ตบนฮับ โดยปกติจะเป็นพอร์ตที่ใช้งานกับ UTP

แต่ก็มีฮับบางรุ่นที่มีพอร์ตชนิดอื่นเตรียมไว้เพื่อการเชื่อมต่อสายเคเบิลประเภทอื่น ๆ ส่วนจุดประสงค์ประการที่สองคือ ฮับจะนำมาใช้เป็นอุปกรณ์ทวนสัญญาณซึ่ง

โดยธรรมชาติแล้วสัญญาณไฟฟ้าที่ส่งผ่านสื่อกลาง  จะถูกลดทอนลงเมื่อมีการส่งไปในระยะทางไกล  ๆ เพื่อให้สัญญาณสามารถส่งทอดออกไปไกลได้อีก

แต่ทั้งนี้การส่งสัญญาณของฮับจะส่งกระจายไปยังพอร์ตทุกพอร์ตที่เชื่อมต่อ

 

Related link :  งานติดตั้งรั้วไฟฟ้าราคาถูก    สัญญาณกันขโมยแบบเดินสาย