108 เคล็ดลับเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์

ลำดับตอนที่ #10 : รู้จักกับ บริดจ์ สวิตซ์ และ เราเตอร์

เมื่อต้องการเชื่อมเครือข่ายย่อยหลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกัน จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ประกอบที่ทำให้การรับส่งข้อมูลข่าวสารต่าง ๆ เชื่อมโยงถึงกัน โดยทั่วไปเรามักใช้ระบบการรับส่งข้อมูลเป็นชุดเล็ก ๆ ที่เรียกว่า แพ็กเก็ต ข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตสามารถเคลื่อนที่จากต้นทางไปยังปลายทางได้ โดยผ่านอุปกรณ์เลือกเส้นทาง การเลือกเส้นทางสามารถเลือกผ่านทั้งทางด้านเครือข่ายแลนและแวน

        โดยปกติมีการกำหนดแอดเดรสของตัวรับและตัวส่ง ดังนั้นจึงต้องมีแอดเดรสปรากฏอยู่ในแพ็กเก็ต อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อในเครือข่ายทุกหน่วยจึงมีแอดเดรสกำกับ แอดเดรสหรือตำแหน่งที่อยู่มีรูปแบบที่ชัดเจน ได้รับการกำหนดเป็นมาตรฐาน เช่น แอดเดรสที่ใช้ในเครือข่ายอินเทอร์เน็ต ใช้รหัสตัวเลข 32 บิต ที่เรียกว่าไอพีแอดเดรส แพ็กเก็ตข้อมูลทุกแพ็กเก็ตจึงมีข้อมูลที่บ่งบอกว่าเป็นข้อมูลที่ส่งมาจากที่ใด และปลายทางอยู่ที่ใด

        การเลือกเส้นทางจึงขึ้นอยู่กับแอดเดรสที่กำหนดในแพ็กเก็ต เมื่อแพ็กเก็ตข้อมูลผ่านมายังอุปกรณ์ต่าง ๆ อุปกรณ์เหล่านั้นจะตรวจสอบดูว่า แอดเดรสต้นทางและปลายทางอยู่ที่ใด จะส่งผ่านแพ็กเก็ตนั้นไปยังเส้นทางใด เพื่อให้ถึงจุดหมายตามต้องการ




        อุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมโยงเครือข่าย และทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลระหว่างเครือข่ายมีหลายประเภทด้วยกัน อุปกรณ์แต่ละชนิดมีขีดความสามารถแตกต่างกันออกไป อุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการเชื่อมโยงเครือข่ายหลักทั้งแลน และแวน ประกอบด้วย บริดจ์ เราเตอร์ และสวิตซ์

บริดจ์
        เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายสองเครือข่ายที่แยกจากกัน แต่เดิมบริดจ์ได้รับการออกแบบมาให้ใช้กับเครือข่ายประเภทเดียวกัน เช่น ใช้เชื่อมโยงระหว่างอีเทอร์เน็ตกับอีเทอร์เน็ต บริดจ์มีใช้มานานแล้ว ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1980 บริดจ์จึงเสมือนสะพานเชื่อมระหว่างสองเครือข่าย การติดต่อภายในเครือข่ายเดียวกันมีลักษณะการส่งข้อมูลแบบกระจาย (boardcasting) ดังนั้นจึงกระจายได้เฉพาะเครือข่ายเดียวกันเท่านั้น การรับส่งภายในเครือข่ายมีข้อกำหนดให้แพ็กเก็ตที่ส่งกระจายไปยังตัวรับได้ทุกตัว แต่ถ้ามีการส่งมาที่แอดเดรสต่างเครือข่าย บริดจ์จะนำข้อมูลเฉพาะแพกเก็ตนั้นส่งให้ บริดจ์จึงเสมือนเป็นตัวแบ่งแยกข้อมูลระหว่างเครือข่ายให้มีการสื่อสารภายในเครือข่ายของตนไม่ปะปนไปยังอีกเครือข่ายหนึ่ง เพื่อลดปัญหาปริมาณข้อมูลกระจายในสายสื่อสารมากเกินไป ในระยะหลังมีผู้พัฒนาบริดจ์ให้เชื่อมโยงเครือข่ายต่างชนิดกันได้ เช่น อีเทอร์เน็ตกับโทเกนริง เป็นต้น

        หากมีการเชื่อมต่อเครือข่ายมากกว่าสองเครือข่ายเข้าด้วยกัน และเครือข่ายที่เชื่อมมีลักษณะหลากหลาย ซึ่งเป็นทั้งเครือข่ายแบบแลนและแวน อุปกรณ์ที่นิยมใช้ในการเชื่อมโยง คือ เราเตอร์ เราเตอร์จะรับข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตเข้ามาตรวจสอบแอดเดรสปลายทาง จากนั้นนำมาเปรียบเทียบกับตารางเส้นทางที่ได้รับการโปรแกรมไว้ เพื่อหาเส้นทางที่ส่งต่อ หากเส้นทางที่ส่งต่อมีมาตรฐานทางเครือข่ายที่แตกต่างออกไป ก็จะแปลงให้เข้ากับมาตรฐานใหม่ เช่น รับข้อมูลมาจากอีเทอร์เน็ต และส่งต่อทางพอร์ตแวนที่เป็นแบบจุดไปจุด ก็จะมีการปรับปรุงรูปแบบสัญญาณให้เข้ากับมาตรฐานใหม่ เพื่อส่งไปยังเครือข่ายแวนได้

        ปัจจุบันอุปกรณ์เราเตอร์ได้รับการพัฒนาไปมาก ทำให้การใช้งานเราเตอร์มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะเมื่อเชื่อมอุปกรณ์เราเตอร์หลาย ๆ ตัวเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ เราเตอร์สามารถทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ โดยการหาเส้นทางเดินที่สั้นที่สุด เลือกตามความเหมาะสมและแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นเองได้

        เมื่อเทคโนโลยีทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ได้รับการพัฒนาให้มีขีดความสามารถในการทำงานได้เร็วขึ้น จึงมีผู้พัฒนาอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่คัดแยกแพ็กเก็ตหรือเรียกว่าสวิตช์แพ็กเก็ตข้อมูล โดยลดระยะเวลาการตรวจสอบแอดเดรสลงไป การคัดแยกจะกระทำในระดับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพเชิงความเร็วและความแม่นยำสูงสุด อุปกรณ์สวิตช์จึงเป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่สวิตช์แพ็กเก็ตข้อมูลจากอินพุตไปยังเอาท์พุตพอร์ตที่ต้องการสวิตช์ข้อมูลจึงมีเวลาหน่วงภายในตัวสวิตช์ต่ำมาก จึงสามารถนำมาประยุกต์กับงานที่ต้องการเวลาจริง เช่น การส่งสัญญาณเสียง วิดิโอ ได้ดี

อุปกรณ์สวิตช์
        มีหลายแบบ หากแบ่งกลุ่มข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตเล็ก ๆ และเรียกใหม่ว่า เซล ก็กลายเป็น เซลสวิตช์ หรือที่รู้จักกันในนาม เอทีเอ็มสวิตช์ ถ้าสวิตช์ข้อมูลในระดับเฟรมของอีเทอร์เน็ต ก็เรียกว่า อีเทอร์เน็ตสวิตซ์ และถ้าสวิตซ์ตามมาตรฐานเฟรมข้อมูลที่เป็นกลางและสามารถนำข้อมูลอื่นมาประกอบภายในได้ ก็เรียกว่า เฟรมรีเลย์

        อุปกรณ์สวิตซิ่งจึงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ และมีแนวโน้มที่จะพัฒนาให้ใช้กับความเร็วของการรับส่งข้อมูลจำนวนมาก เช่น เฟรมรีเลย์ และเอทีเอ็มสวิตช์ สามารถสวิตช์ข้อมูลขนาดหลายร้อยล้านบิตต่อวินาทีได้ เทคโนโลยีนี้จึงเป็นเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความนิยม

        การออกแบบและจัดรูปแบบเครือข่ายในองค์กรที่เป็นอินทราเน็ต ซึ่งเชื่อมโยงได้ทั้งระบบแลน และแวน จึงต้องอาศัยอุปกรณ์เชื่อมโยงต่าง ๆ เหล่านี้ อุปกรณ์เชื่อมโยงทั้งหมดนี้รองรับมาตรฐานการเชื่อมต่อได้หลากหลายรูปแบบ เช่น จากเครือข่ายพื้นฐานเป็นอีเทอร์เน็ต ก็สามารถเชื่อมเข้าสู่เอทีเอ็มสวิตซ์ เฟรมรีเลย์ หรือบริดจ์ เราเตอร์ได้ ทำให้ขนาดของเครือข่ายมีขนาดใหญ่ขึ้น

        เทคโนโลยีการเชื่อมต่อจึงเป็นเรื่องที่สามารถทำความเข้าใจได้ไม่ยาก เพราะอุปกรณ์ที่ใช้หลัก จะเป็นอุปกรณ์ดังที่กล่าวมานี้