โครงสร้างของเครือข่ายของคอมพิวเตอร์

        การเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดแบบผสม (Hybrid Network)

    เชื่อมต่อที่ผสมผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งระบบ Hybrid Network นี้จะมีโครงสร้างแบบ Hierarchical หรือ Tre ที่มีลำดับชั้นในการทำงานด้วยกัน คือ จะมีเครือ ข่ายคอมพิวเตอร์ย่อยหลายๆ เครือข่ายเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการทำงานเครือข่ายบริเวณกว้าง เป็นตัวอย่างเครือข่ายผสมที่พบเห็นกันมากที่สุด เครือข่ายแบบนี้จะเชื่อมต่อเครือข่าย เล็ก-ใหญ่หลากหลาย แบบเข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเดียวซึ่งเครือข่ายที่ถูกเชื่อมต่ออาจจะอยู่ห่างกันคนละจังหวัดหรืออาจจะอยู่คน ละประเทศก็เป็นได้

 หน้าที่การทำงาน

      เชื่อมต่อผสมผสานเครือข่ายย่อยๆ หลายส่วนมารวมเข้าด้วยกัน เช่น นำเอาเครือข่ายระบบ Bus, ระบบ Ring และ ระบบ Star มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน เหมาะสำหรับบางหน่วยงานที่มีเครือข่ายเก่าและใหม่ให้สามารถทำงานร่วมกันได้

 อุปกรณ์ที่ใช้ในการทำงาน

โมเด็ม (Modem)ฮับ หรือ รีพีทเตอร์ (Hub, Repeater) 
       เป็นอุปกรณ์ที่ทวน และขยายสัญญาณ เพื่อส่งต่อไปยังอุปกรณ์อื่น ให้ได้ระยะทางที่ยาวไกลขึ้น ไม่มีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลก่อนและหลัง การรับ-ส่ง และไม่มีการใช้ซอฟท์แวร์ใดๆ มาเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ชนิดนี้ การติดตั้งจึงทำได้ง่าย ข้อเสียคือ ความเร็วในการส่งข้อมูล จะเฉลี่ยลดลงเท่ากันทุกเครื่อง เมื่อมีคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อมากขึ้น

  สวิทช์ หรือ บริดจ์ (Switch, Bridge)

      เป็นอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อ เครือข่ายท้องถิ่น หรือ แลน (LAN) ประเภทเดียวกัน ใช้โปรโตคอลเดียวกัน สองวงเข้าด้วยกัน เช่น ใช้เชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตแลน (Ethernet LAN) หรือ โทเคนริงก์แลน (Token Ring LAN) ทั้งนี้ สวิทช์ หรือ บริดจ์ จะมีความสามารถในการเชื่อมต่อ ฮาร์ดแวร์ และตรวจสอบข้อผิดพลาด ของการส่งข้อมูลได้ด้วย ความเร็วในการส่งข้อมูล ก็มิได้ลดลง และติดตั้งง่าย

 เร้าเตอร์ (Router)

      เป็นอุปกรณ์ที่ทำงานคล้าย สวิทช์ แต่จะสามารถเชื่อมต่อ ระบบที่ใช้สื่อ หรือสายสัญญาณต่างชนิด กันได้ เช่น เชื่อมต่อ อีเธอร์เน็ตแลน (Ethernet LAN) ที่ส่งข้อมูลแบบ ยูทีพี (UTP: Unshield Twisted Pair) เข้ากับ อีเธอร์เน็ตอีกเครือข่าย แต่ใช้สายแบบโคแอ็กเชียล (Coaxial cable) ได้ นอกจากนี้ยังช่วยเลือก หรือกำหนดเส้นทางที่จะส่งข้อมูลผ่าน และแปลงข้อมูลให้เหมาะสมกับการนำส่ง แน่นอนว่าการติดตั้งย่อมยุ่งยากมากขึ้น

   เกทเวย์ (Gateway)

       เป็นอุปกรณ์ที่มีความสามารถสูงสุด ในการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ เข้าด้วยกัน โดยไม่มีขีดจำกัด ทั้งระหว่างเครือข่ายต่างระบบ หรือแม้กระทั่งโปรโตคอล จะแตกต่างกันออกไป เกทเวย์ จะแปลงโปรโตคอล ให้เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่ต่างชนิดกัน จัดเป็นอุปกรณ์ที่มีราคาแพง และติดตั้งใช้งานยุ่งยาก เกตเวย์บางตัว จะรวมคุณสมบัติในการเป็น เร้าเตอร์ ด้วยในตัว หรือแม้กระทั่ง อาจรวมเอาฟังก์ชั่นการทำงาน ด้านการรักษาความปลอดภัย ที่เรียกว่า ไฟร์วอลล์ (Firewall) เข้าไว้ด้วย

 การทำงานยังไง

       เป็นเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) เป็นตัวอย่างเครือข่ายผสมที่พบเห็นกันมากที่สุด เครือข่ายแบบนี้จะเชื่อมต่อเครือข่ายเล็ก-ใหญ่หลากหลายเผ่าพันธุ์เข้าด้วยกันเป็นเครือข่ายเดียว ซึ่งเครือข่ายที่ถูกเชื่อมต่ออาจจะอยู่ห่างกันคนละจังหวัด หรืออาจจะอยู่คนละประเทศก็เป็นได้

ตัวอย่าง เช่น บริษัทที่มีสาขาแยกย่อยตามจังหวัดต่างๆ สาขาหนึ่งอาจจะใช้เครือข่ายแบบดาว อีกสาขาอาจจะใช้เครือข่ายแบบบัส การเชื่อมต่อเครือข่ายเข้าด้วยกันอาจจะใช้สื่อกลางเป็นไมโครเวฟ หรือดาวเทียม เป็นต้น

 ข้อดีข้อเสียของแบบผสม (Hybrid Network)

ข้อดี

1. ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิลมากนัก

2. สามารถขยายระบบได้ง่าย

3. เสียค่าใช้จ่ายน้อย

ข้อเสีย

1. อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีการขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย

2. การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยากเนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเนตเวิร์ก ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้

รูปแบบการเชื่อมต่อของเครือข่ายโทโพโลยีแบบสมบูรณ์ (full connected or complete topology)

          เป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเข้าด้วยกันแบบจุดต่อจุด คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ทุกๆ ตัว มีสายหรือสื่อส่งข้อมูลต่อเฉพาะระหว่างอุปกรณ์แต่ละตัว ทำให้มองดูเหมือนกับว่าระหว่างอุปกรณ์ 2 ตัวมีถนนที่ใช้เฉพาะ 2 อุปกรณ์นั้นๆ  ดังนั้นถ้าเรามีอุปกรณ์ n ตัว แต่ละตัวต้องมีช่องทางสื่อสาร (channel) เท่ากับ n- 1 ช่อง และมีช่องทางทั้งหมดในเครือข่ายเท่ากับ n(n-1)/2 ช่อง ดังแสดงในรูปภาพ

      ข้อดี

(1)    มีความเร็วในการสื่อสารข้อมูลสูง โปรแกรมที่ใช้ในการควบคุมการสื่อสารก็เป็นแบบพื้นฐานไม่ซับซ้อนมากนัก

(2)    สามารถรับส่งข้อมูลได้ปริมาณมากและไม่มีปัญหาเรื่องการจัดการการจราจรในสื่อส่งข้อมูลไม่เหมือนกับแบบที่ใช้สื่อส่งข้อมูลร่วมกัน

(3)    มีความทนทานต่อความเสียหายเมื่อสื่อส่งข้อมูลหรือสายใดสายหนึ่งเสียหายใช้การไม่ได้ ไม่ส่งผลต่อระบบเครือข่ายโดยรวม แต่เกิดเสียหายเฉพาะเครื่องต้นสายและปลายสายเท่านั้น

(4)    ระบบเครือข่ายมีความปลอดภัยหรือมีความเป็นส่วนตัว เมื่อข่าวสารถูกรับส่งโดยใช้สายเฉพาะระหว่าง 2 เครื่องเท่านั้น เครื่องอื่นไม่สามารถเข้าไปใช้สายร่วมด้วย

(5)    เนื่องจากโทโพโลยีแบบสมบูรณ์เป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด ทำให้เราสามารถแยกหรือระบุเครื่องหรือสายที่เสียหายได้ทันที ช่วยให้ผู้ดูแลระบบแก้ไขข้อผิดพราดหรือจุดที่เสียหายได้ง่าย

     ข้อเสีย

(1)    จำนวนสายที่ใช้ต้องมีจำนวนมากและอินพุด/เอาต์พุตพอร์ต (i/o port) ต้องใช้จำนวนมากเช่นกัน เพราะแต่ละเครื่องต้องต่อเชื่อมไปยังทุก ๆ เครื่องทำให้การติดตั้งหรือแก้ไขระบบทำได้ยาก

(2)    สายที่ใช้มีจำนวนมาก ทำให้สิ้นเปลืองพื้นที่ในการเดินสาย

(3)    เนื่องจากอุปกรณ์ต้องการใช้อินพุด/เอาต์พุตพอร์ตจำนวนมาก ดังนั้นราคาของอุปกรณ์ต่อเชื่อมจึงมีราคาแพงและจากข้อเสียข้างต้นทำให้โทโพโลยีแบบสมบูรณ์จึงถูกทำไปใช้ค่อนข้างอยู่ในวงแคบ