การเชื่อมต่อบนระบบเครือข่ายแบบ Ethernet นิยมใช้การเชื่อมต่อแบบ Star ซึ่งเป็นตามมาตรฐานของ 10Base T โดยมีฮับเป็นตัวกลางในการเชื่อมโยงสัญญาณต่างๆ ของอุปกรณ์เน็ตเวิร์กเข้าด้วยกัน หมายความว่าสัญญาณหรือข้อมูลจากเครื่องต้นทางจะต้องผ่านอับก่อนทุกครั้ง แล้วจะส่งข้อมูลนั้นไปยังเครื่องปลายทาง ฮับเป็นอุปกรณ์เครือข่ายที่จะสามารถส่งข้อมูลได้รวดเร็ว 10-100 MB./Sec (เมกกะบิตต่อวินาที) และยังสามารถจะนำฮับหลายตัวมาพ่วงต่อกันได้อีกด้วย
การทำงานพื้นฐานของ HUB
จากที่กล่าวไว้ว่า โพรโตคอล Ethernet ใช้หลักการทำงานแบบ CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection) โดยจะใช้วิธีของ Listen before Transmitting คือ ก่อนจะส่งสัญญาณออกไปจะต้องตรวจสอบว่าขณะนั้นมีเวิร์กสเตชั่นเครื่องไดทำการรับ-ส่งแมสเซจบนสายเคเบิลอยู่หรือไม่? ถ้ามีก็ต้องรอจนกว่าสายเคเบิลจะว่าง แล้วจึงส่งข้อมูลออกไปบนสายเคเบิล (เพื่อป้องกันการชนกัน Collision ของสัญญาณ ซึ่งจะทำให้การส่งผ่านข้อมูลต้องหยุดลงทันที)
รูปแบบการเชื่อมต่อ HUB
ในการนำฮับมาใช้งานนั้นจะต้องเข้าใจถึงคุณสมบัติพื้นฐานก่อน เช่น ความยามของสาย UTP จากเครื่องถึงฮับ ความยาวของสายเชื่อมต่อระหว่างฮับ 2 ตัว จำนวนสูงสุดของฮับที่สามารถใช้ต่อพ่วงได้ การจัดวางฮับให้เหมาะสม และอื่นๆ อีกมากมาย ขึ้นอยู่กับสถานที่และการใช้งาน
การเชื่อมต่อพื้นฐาน
การเชื่อมต่อสายแลนด์จากเครื่องคอมพิวเตอร์มายังฮับ ความยาวของสายแต่ละเส้นจากเครื่องถึงฮับจะต้องไม่เกิน 100 เมตร (ทางที่ดีไม่ควรเกิน 80 เมตร เพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน)
จำนวนฮับที่ต่อแบบคาสเคด
ตามทฤษฎีแล้วอับแบบ 10 MB/sec (10 เมกกะบิตต่อวินาที) จะสามารถนำมาต่อพ่วงแบบคาสเคดได้ไม่เกิน 4 ตัว โดยที่ระยะทางระหว่างฮับแต่ละตัวจะไม่เกิน 100 เมตร และสายแลนแต่ละเส้นจากเครื่องถึงฮับต้องไม่เกิน 100 เมตรเช่นกัน รวมระยะทางแล้วทำให้สามารถเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องที่อยู่ห่างกันถึง 500 เมตร แต่ในทางปฏิบัติแล้วไม่ควรเกิน 400 เมตร (โดยไม่ให้ความยาวแต่ละช่วงเกิน 80 เมตร เพื่อป้องกันการรบกวน) ถ้าต้องการต่อพ่วงฮับเกิน 4 ตัว ควรจะใช้ Stackable HUB หรือเปลี่ยนไปใช้สวิตซ์ (Switch) แทน
การเชื่อมต่อในอาคาร
สำหรับหน่วยงานหรือองค์กรที่อยู่ตามตึกอาคารหลายชั้น และมีเครื่องคอมพิวเตอร์อยู่หลายสิบหลายร้อยเครื่องกระจายอยู่ในแต่ละชั้น Admin จะต้องวางแผนในการเชื่อมต่อให้ดี เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการทำงานสูงสุดและสะดวกในการแก้ปัญหา โดยจะต้องคำนึงถึงเรื่องต่อไปนี้
• เครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละแผนก ในแต่ละชั้นมีจำนวนเท่าไร?
• จำนวนเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมดภายในบริษัท หรือหน่วยงาน
• จำนวนฮับทั้งหมดที่ต้องใช้งาน
• ระยะทางจากชั้นล่างขึ้นไปถึงชั้นบานสุดเป็นกี่เมตร
• การติดตั้งฮับแบบต่อพ่วงให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด
การติดตั้งระบบเครือข่ายภายในอาคารนี้ Admin ต้องติดตั้งเซิร์ฟเวอร์ไว้ในห้องควบคุมส่วนตัว หรือเป็นห้องของศูนย์คอมพิวเตอร์ ซึ่งจะต้องมีตู้ Rack Switches สำหรับเชื่อมต่อกับ Hub/Switch ในแต่ละชั้น โดยใช้สาย Fiber Optic ในการเชื่อมต่อ และในแต่ละชั้นก็อาจจะใช้ Hub หรือ Switch ในการเชื่อมต่อเครื่องคอมพิวเตอร์ทั้งหมด
สิ่งสำคัญที่ต้องคำนึงถึงคือระยะทางระหว่างฮับต้องไม่ควรเกิน 80 เมตร รวมทั้งระยะทางระหว่างฮับกับคอมพิวเตอร์ก็ไม่ควรเกิน 80 เมตรเช่นกัน ถ้าเป็นตึกขนาด 20 ชั้น และต้องใช้จำนวน 10 ตัว เพื่อความสะดวกอาจจะนำฮับมาวางไว้ในชั้นที่ 10 เพื่อง่ายในการดูแล แต่อย่าลืมว่าถ้าห้องศูนย์คอมฯ อยู่ชั้นที่ 2 แล้วคอมพิวเตอร์ในชั้นที่ 4 มีปัญหา เราต้องเดินหรือขึ้นลิฟต์มาที่ชั้น 10 เพื่อตรวจดูฮับ แต่ถ้าเรากระจายฮับไปไว้ในชั้นคู่ เช่น ชั้น 2, 4, 6, 8… จะช่วยให้เสื้อเชิ้ตของเราไม่ต้องชุ่มเหงื่อและง่ายในการทำงานอีกด้วย
ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อการรับข้อมูลที่รวดเร็วนั้นมาจากภายในและภายนอก ปัจจัยภายนอกเป็นสิ่งที่ไม่สามารถควบคุมได้ ไม่ว่าจะเป็นผู้ส่งข้อมูล สภาพอากาศ การขนส่ง ล้วนไม่สามารถควบคุมได้ แต่ปัจจัยภายในนั้นต่างออกไป เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการรับส่งข้อมูลภายในองค์กรได้อย่างรวดเร็ว เมื่อมีอุปกรณ์ที่มีคุณภาพ ทันสมัยอยู่ตลอดเวลา
ethernet คือ เทคโนโลยีเครือข่ายที่นิยมใช้ในองค์กรต่าง ๆ มากมาย เพราะ Ethernet มีการส่งข้อมูลที่รวดเร็ว โดยการพัฒนาเริ่มต้นของ Ethernet มีความเร็วเริ่มต้นที่ 10 Mb ต่อ วินาที จนในปัจจุบันได้ถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จนตอนนี้สามารถส่งได้ถึง 100 Gb ซึ่งเป็นการยากมากที่จะหาเทคโนโลยีใหม่มาทดแทน
หน้าที่ของ Ethernet
หลังจากเราทราบว่า ethernet คืออะไร กันแล้ว เราจะมาดูหน้าที่ของ Ethernet กันต่อเลย
ระบบการส่งแบบ Ethernet นั้นเป็นระบบการส่งที่เรียกว่า CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) คือในการส่งข้อมูลในแต่ละครั้ง จะสามารถส่งได้เพียงทีละคนเท่านั้น ถ้ามีการส่งข้อมูลในเวลาเดียว เราจะเรียกว่า “Collision” ซึ่งอุปกรณ์ในเครือข่ายแต่ละตัวจะทำการตรวจสอบการเกิด Collision ทุกครั้ง ถ้าพบ จะทำการหยุดส่งข้อมูลไปชั่วเวลาหนึ่ง ก่อนจะเริ่มส่งข้อมูลใหม่อีกครั้งโดยการสุ่มทางสถิต ซึ่งจะเกิดการ Collision อีกครั้งน้อยลงมาก ๆ
เพราะเหตุใดถึงต้องใช้ Ethernet
ในปัจจุบันโลกได้เข้าสู่ยุคโลกาภิวัตน์ การสื่อสารและการขนส่งถูกพัฒนาอย่างก้าวกระโดดอยู่ตลอดเวลา ดังนั้นเราจึงต้องพัฒนาตามการเปลี่ยนแปลงให้ทัน แม้โลกจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร สิ่งหนึ่งที่ไม่เปลี่ยนไปคือข้อมูล ทำไมข้อมูลจึงสำคัญ? ในอดีตที่มีการต่อสู้ หรือศึกสงคราม การใช้กำลังต่อสู้โดยไม่มีข้อมูล จะทำให้สูญเสียทั้งชีวิตและทรัพยากรมากมาย
นอกจากข้อมูลแล้วความรวดเร็วก็เป็นสิ่งสำคัญ เพราะบางข้อมูลเมื่อเวลาผ่านไปอาจไม่สามารถใช้การได้อีก การส่งข้อมูลที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีที่ตอบโจทย์ ดังนั้น Ethernet ที่ได้รับการพัฒนาต่อยอดมาอย่างสม่ำเสมอ จากแต่เดิมที่มีการส่งข้อมูลเพียง 10Mbps ตอนนี้ได้พัฒนาจนสามารถส่งข้อมูลได้ถึง 100Gbps กันเลยทีเดียว และยังคงได้รับการพัฒนาต่อยอดไปเรื่อย ๆ จึงเป็นเทคโนโลยีที่น่าใช้เป็นอย่างมาก
ความแตกต่างของ Ethernet กับระบบ Network อื่นๆ อย่างไร
เครือข่าย หรือ Network ก็คือ การจับกลุ่มของคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสารที่ถูกนำมาเชื่อมโยงกัน เพื่อให้ผู้ใช้งานสามารถรับส่งข้อมูลกันได้อย่างสะดวกสบาย และสั่งการทำงานอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกันอยู่ได้ ตัวอย่างเช่นเครือข่ายโทรศัพท์ ดาวเทียม วิทยุ และเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นต้น โดยเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทหลัก ๆ คือ LAN MAN และ WAN
LAN (Local Area Network) คือระบบเครือข่ายแบบ Ethernet เป็นการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ในวงจำกัดในอาคารเดียวกัน บ้านเดียวกัน องค์กรเดียวกันเป็นต้น โดยจำเป็นที่จะต้องใช้สายส่งข้อมูลเดียวกันต่อเข้าหากันโดยตรง หรือส่งสัญญาณพ่อจุดรับสัญญาณเดียวกัน แต่ส่วนใหญ่นิยมใช้สายแลนในการเชื่อมต่อมากกว่า
โดยความเร็วในการส่งข้อมูลได้ถูกพัฒนาต่อยอดมาเรื่อย ๆ จากเดิมที่ส่งได้ 1-100 Mbps ในปัจจุบันได้สามารถส่งได้ถึง 100 Gbps แต่ถึงกระนั้นก็ยังขึ้นอยู่กับตัวกลางในการส่ง นั้นคือสายแลนนั้นเอง โดยการเชื่อมโยงเครือข่ายแบบแลน มี 6 รูปแบบ คือ
1.โครงข่ายแบบ Bus
เป็นการเชื่อมต่อกันบนสายแลนเดียวกัน โดยสามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้ง่าย เพราะใช้สายแลนเพียงเส้นเดียว แต่มีข้อจำกัดคือ ถ้ามีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเสีย จะทำให้ไม่สามารถส่งข้อมูลไปจยังจุดที่ขาดเป็นต้นไปได้
2.โครงข่ายแบบ Star
เป็นการเชื่อมต่อแบบรวมศูนย์ โดยเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องจะต่อไปยัง Hub หรือ Switch ซึ่งเปรียบเป็นศูนย์กลางการรวมข้อมูล ซึ่งการเชื่อมโยงแบบนี้จะมีข้อดีคือเมื่อมีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งชำรุด หรือสายแลนขาด ระบบเครือข่ายก็ยังทำงานต่อไปได้ แต่ถ้า Hub หรือ Switch พัง ระบบจะล่มทันที
3.โครงข่ายแบบ Ring
เป็นการเชื่อมต่อไปในทางเดียวกันเหมือนกับแบบ Bus ต่างกันที่แบบนี้จะวนเป็นวงกลม โดยการส่งข้อมูลจะส่งผ่านคอมพิวเตอร์ไปทีละเครื่อง โดยจะส่งต่อไปเรื่อยๆ จนกว่าจะถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต้องการข้อมูล ข้อจำกัดของการเชื่อมต่อแบบนี้คือ เมื่อมีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเสีย จะไม่สามารถส่งข้อมูลผ่านไปถึงเครื่องปลายทางได้
4.โครงข่ายแบบ Mesh
เป็นการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องเข้าด้วยกันโดยตรงโดยเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องต้องมีช่องสัญญาณจำนวนมาก เพื่อเชื่อมต่อกันได้อย่างทั่วถึง เครือข่ายนี้จะสามารถรับส่งข้อมูลระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์ได้อย่างอิสระ ไม่ต้องผ่านศูนย์กลาง หรือตัวแปลงสัญญาณต่าง ๆ แต่แลกมาด้วยค่าใช้จ่ายค่าสายเคเบิ้ลที่สูงตามไปด้วย
5.โครงข่ายแบบ Tree
เป็นการเชื่อมต่อแบบแยกออกไปเป็นกลุ่มย่อยเหมือนกับต้นไม้ การเชื่อมต่อนี้จะเหมาะกับองค์กรหรือบริษัทต่าง ๆ เพราะแยกการเชื่อมต่อเป็นกลุ่ม โดยแต่ละกลุ่มจะมีโหนดแม่และลูก โดยโหนดลูกคือเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกันเพียงวงเล็ก ๆ นั้น ส่วนโหนดแม่คือคอมที่คอยเก็บข้อมูลจากเครื่องคอมพิวเตอร์ในวงเล็กนั้น ให้กับกลุ่มหลักโดยผ่านตัวกลางอีกชั้นหนึ่ง เพื่อไปรวมกันที่ทางเชื่อมข้อมูลเดียวกัน
6.โครงข่ายแบบ Hybrid
เป็นการเชื่อมต่อแบบผสมเครือข่ายย่อย ๆ จากที่กล่าวมาข้างต้นมารวมกัน ไมว่าจะเป็นโครงข่ายแบบ Bus โครงข่ายแบบ Ring และ โครงข่ายแบบ Star มาเชื่อมต่อกัน โดยส่วนมากการเชื่อมโครงข่ายแบบ Hybrid นี้จะเกิดจากการที่มีการวางระบบโครงข่ายแบบเดมไว้อยู่แล้ว ก่อนที่จะวางระบบใหม่เข้ามาเพิ่ม การแก้ของเดิมจะยิ่งเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเข้าไปอีก ในเมื่ออุปกรณ์ชุดเดิมยังใช้ได้ เราจึงแค่ประยุกต์รวมมันเข้าด้วยกัน
MAN (Metropolitan Area Network) คือ เครือข่ายระดับเมือง เป็นการเชื่อมโยงในเขตเมืองเดียวกันหรือเมืองใกล้เคียงที่มีระยะทางไม่เกิน 40 กิโลเมตร โดยระบบเครือข่าย MAN เป็นการรวมกลุ่มของเครือข่าย LAN ต่าง ๆ มาเชื่อมโยงกัน ซึ่งอาจเป็นเครือข่ายแบบเดียวกัน เช่น เครือข่ายเคเบิลทีวี เป็นต้น
WAN (Wide Area Networks) คือ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้เชื่อมต่อทางไกลหลาย ๆ กิโลเมตร สามารถเชื่อมต่อระหว่างเมือง ระหว่างประเทศ ดังนั้นความเร็วในการรับส่งข้อมูลจึงมีไม่สูงมาก เนื่องจากระยะทางที่ไกล
สรุป
Ethernet คือเทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ที่ใช้ส่งข้อมูลภายในองค์กรนั้น ๆ ด้วยขนาดที่เล็กนี้เอง อีเทอร์ เน็ตจึงสามารถรับส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว จึงได้รับความนิยมจากทุก ๆ องค์กร แม้ Ethernet จะมีอายุมากกว่า 30 ปี แต่ด้วยการวิจัยและพัฒนามาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ยังไม่มีระบบเครือข่ายใดมาแทนที่ได้