เครือข่ายใดที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วยสายเคเบิลยาวต่อไปเรื่อย ๆ

Network Topology คือออะไร?

Network Topology หรือ โครงข่ายอิเทอร์เน็ต หมายถึง โครงร่างทางกายภาพหรือเชิงตรรกะของเครือข่าย กำหนดวิธีการวางโหนดต่างๆ และเชื่อมต่อถึงกัน 

Network Topology มีกี่ประเภท

Network Topology สามารถแบ่งออกตามลักษณะของการเชื่อมต่อได้ ดังนี้

1.) Point To Point (โทโปโลยีแบบจุดต่อจุด)

เครือข่ายแบบจุดต่อจุดเป็นรูปแบบ Topology พื้นฐานที่สุดที่เราเชื่อมต่ออุปกรณ์หนึ่งกับอีกเครื่องหนึ่งโดยตรง โดยไม่มี “คนกลาง” ระหว่างกัน ครบจบเรื่อง ตัวอย่างเช่นการเชื่อมต่อสมาร์ทโฟนกับแล็ปท็อปโดยใช้สาย USB หรือจะเป็นการต่อสาย LAN ระหว่างคอมสองเครื่อง

ข้อดี

• สามารถใช้ความเร็วในการสื่อสารระหว่างกันได้อย่างเต็มที่ จึงเหมาะสมกับการที่ต้องส่งข้อมูลได้คราวละมากๆ แบบต่อเนื่องกันไป 
• มีความปลอดภัยในข้อมูล เพราะมีการเชื่อมต่อกันระหว่างโหนดสองโหนดเท่านั้น

ข้อเสีย

• ไม่เหมาะกับเครือข่ายที่มีขนาดใหญ่
• หากเครือข่ายมีจำนวนโหนดเพิ่มมากขึ้น ก็จะต้องใช้สายในการเชื่อมโยงหรือสายในการสื่อสารเพิ่มมากขึ้นด้วย

2.) Bus Topology(โทโปโลยีแบบบัส)

จะมีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์บนสายเคเบิล ซึ่งเรียกว่า บัส คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง ๆ สามารถส่งถ่ายข้อมูลได้เป็นอิสระในการส่งข้อมูลนั้นจะมีเพียงคอมพิวเตอร์ตัวเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อมูลได้ในช่วงเวลาหนึ่ง ๆ จากนั้นข้อมูลจะวิ่งไปตลอดความยาวของสายเคเบิล แล้วคอมพิวเตอร์ปลายทางจะรับข้อมูลที่วิ่งผ่านมา (การเชื่อมต่ออุปกรณ์ทั้งหมดด้วยเคเบิลเพียงเส้นเดียว และปลายสายต้องมี Terminator)ซึ่งในปัจจุบันไม่นิยม ตัวอย่างเช่น ใช้ในเครือข่ายขนาดเล็ก ซึ่งอยู่ในองค์กรที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์ใช้ไม่มากนัก เช่น ออฟฟิศต่างๆที่คนไม่เยอะ

ข้อดี

• คุ้มค่าเพราะใช้สายเคเบิลน้อยกว่าโทโพโลยีอื่นๆ มีสายไฟหลักเพียงเส้นเดียวและ “Drop line” สำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อแต่ละเครื่อง
• ตรงไปตรงมา ง่ายต่อการใช้งานและซ่อมบำรุง
• ง่ายต่อการขยาย เพียงแค่แทรกโหนดอื่นเข้าไปในลำตัว
• เหมาะสำหรับเครือข่ายขนาดเล็กที่ไม่มีอุปกรณ์มากเกินไป

ข้อเสีย

• เครือข่ายทั้งหมดจะปิดตัวลงหากมีการแตกหักในสายเคเบิลลำต้น
• สายเคเบิลลำต้น(trunk cable) หนึ่งเส้นใช้ร่วมกันระหว่างอุปกรณ์หลายเครื่อง ดังนั้นยิ่งเราต่ออุปกรณ์เข้ากับเครือข่ายบัสมากเท่าไหร่ก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น
• มีขีดจำกัดว่าเราสามารถยืดสายเคเบิลหนึ่งชิ้นได้ไกลแค่ไหน(บางทีอาจข้ามเพียงห้องเดียวได้ดีที่สุด)

3.) Ring Topology(โทโปโลยีแบบวงแหวน)

เป็นเครือข่ายที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้วยสายเคเบิลเดียวในลักษณะวงแหวนไม่มีเครื่องคอมพวเตอร์เป็นศูนย์กลาง ข้อมูลจะต้องผ่านไปยังคอมพิวเตอร์รอบ ๆ วงแหวน และผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเพื่อไปยังสถานีที่ต้องการ ซึ่งข้อมูลที่ส่งไปจะไปในทิศทางเดียวกัน การวิ่งของข้อมูลในเครือข่ายวงแหวนจะใช้ทิศทางเดียวเท่านั้น เมื่อคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งส่งข้อมูลจะส่งไปยังเครื่องคอมพิวเตอร์ตัวถัดไป ถ้าข้อมูลที่รับมาไม่ตรงตามที่คอมพิวเตอร์ต้นทางระบุก็จะส่งผ่านไปให้คอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป ซึ่งจะเป็นขั้นตอนแบบนี้ไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงคอมพิวเตอร์ปลายทาง ที่ถูกระบุตามที่อยู่จากเครื่องต้นทาง (เป็นการส่งข้อมูลแบบ Token Ring หรือการต่อคิว) ปัจจุบันไม่นิยมใช้วิธีนี้แล้ว ตัวอย่างเช่น การต่อคอมพิวเตอร์ (PC) ที่เป็น Work Station หรือ Server เข้ากับ MAU ซึ่ง 1 ตัวจะสามารถต่อออกไปได้ถึง 8 สถานี

ข้อดี

• สิทธิในการส่งข้อมูลของแต่ละโหนดภายในเครือข่ายมีความเท่าเทียมกัน
• ประหยัดสายเคเบิล
• การติดตั้งไม่มยุ่งยาก รวมถึงการเพิ่มหรือลดโหนดทำได้ง่าย

ข้อเสีย

• สายเคเบิลที่ใช้เป็นวงแหวน หากเกิดการชำรุดเสียหาย เครือข่ายจะหยุดการทำงานลง
• หากมีบางโหนดบนเครือข่ายเกิดขัดข้อง จะยากต่อการตรวจสอบและค้นหาโหนดที่เสีย
• ต้องรอรอบส่งข้อมูลของตัวเอง

4.) Star Topology(โทโปโลยีแบบดาว)

เป็นการเชื่อมต่อที่อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ส่วนกลาง อุปกรณ์นี้จะควบคุมการไหลของข้อมูลทั้งหมดภายในเครือข่ายทั้งหมด ยังนิยมใช้ในปัจจุบัน ตัวอย่างเช่น เครือข่ายไร้สายในบ้าน เช่น แล็ปท็อป แท็บเล็ต เครื่องพิมพ์ และสมาร์ทโฟนทั้งหมดเชื่อมต่อกับเราเตอร์ไร้สายเครื่องเดียว

ข้อดี

• มีความคงทนมากกว่าแบบบัส โดยหากสายเคเบิลทางโหนดเสียหายจะไม่กระทบต่อโหนดอื่น ๆ
• การวิเคราะห์จุดเสียหายบนเครือข่ายทำได้ง่ายกว่า เนื่องจากมีฮับเป็นศูนย์กลาง
• สามารถเพิ่มเติ่มอุปกรณ์ หรือถอดอุปกรณ์ออกได้ง่ายและไม่รบกวนส่วนอื่น

ข้อเสีย

• สิ้นเปลืองสายเคเบิล เนื่องจากทุก ๆ โหนดต้องมีสายเคเบิลเชื่อมโยงกับฮับ
• ถ้า Hub/Switch ที่เชื่อมอยู่ตรงกลางมีปัญหา จะทำให้ระบบเครือข่ายทั้งหมดมีปัญหาไปด้วย
• ค่าใช้จ่ายสูงกว่าการต่อแบบ Bus เนื่องจากจำเป็นต้องมี Hub หรือ Switch เชื่อมตรงกลาง

5.) Tree Topology(โทโปโลยีแบบต้นไม้)

มีลักษณะเชื่อมโยงคล้ายกับโครงสร้างแบบดาวแต่จะมีโครงสร้างแบบต้นไม้ โดยมีสายนำสัญญาณแยกออกไปเป็นแบบกิ่งไม่เป็นวงรอบ โครงสร้างแบบนี้จะเหมาะกับการประมวลผลแบบกลุ่มจะประกอบด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ระดับต่างๆกันอยู่หลายเครื่องแล้วต่อกันเป็นชั้น ๆ ตัวอย่างเช่น ใช้ในระบบการประมวลผลแบบกลุ่ม เช่น เวลาเข้าออกของพนักงานอาจจะพิมพ์เก็บไว้ทุกสัปดาห์ และนำมาประมวลผลเดือนละครั้งเท่านั้น

ข้อดี

• ดีสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ที่แบ่งออกเป็นกลุ่ม องค์กรที่มีแผนกต่างๆ เช่น การฝึกอบรม การเงิน การตลาด
• จัดการได้ง่ายขึ้นเนื่องจากเครือข่ายแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ
• ค่อนข้างแข็งแกร่งเมื่อกำหนดค่าอย่างเหมาะสม หากเครือข่ายย่อยแตก จะไม่ส่งผลกระทบต่อส่วนที่เหลือของเครือข่าย

ข้อเสีย

• มีค่าใช้จ่ายในการสร้าง เนื่องจากมีอุปกรณ์เครือข่ายและสายเคเบิลจำนวนมาก
• ขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างเครือข่ายแบบทรีอีกครั้ง หาก “โหนดระดับบนสุด” หรือฮับกลางหยุดทำงาน เครือข่ายทั้งหมดอาจถูกทำให้พิการได้

6) Mesh Topology(โทโพโลยีแบบตาข่าย)

Mesh Topology คือ โทโปโลยีที่มีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ทุกเครื่องเข้าด้วยกัน มีความคล้ายคลึงกับการเชื่อมต่อแบบ Star Topology แต่การต่อแบบ Mesh Topology นั้นสามารถส่งข้อมูลได้โดยไม่ต้องผ่านฮับ แต่จะมีเราเตอร์ (Router) ที่ทำหน้าที่ในการคำนวณหาเส้นทางเพื่อที่จะส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ หากสายเคเบิลหรือเราเตอร์ตรงจุดไหนเกิดความเสียหาย ระบบก็จะทำการคำนวณเส้นทางใหม่ใหอัตโนมัติ (ระบบนี้จะทำให้เกิด Redundancy หรือเกิดการซ้ำซ้อน ซึ่งทนทานต่อความล้มเหลวของข้อมูล) ตัวอย่างเช่น เครือข่ายแบบไร้สาย Mesh Wi-Fi , ระบบ WAN

ข้อดี     

• ลดปัญหาการจราจรภายในเครือข่าย เนื่องจากไม่ต้องใช้สื่อร่วมกัน
• ถ้ามีสายเส้นหนึ่งเส้นใดเสียหาย จะไม่ส่งผลต่อระบบ เนื่องจากระบบยังคงส่งสัญาณได้ 
• มีความปลอดภัยสูงเนื่องจากระบบจะส่งข้อมูลไปให้โดยตรง 
• ตรวจสอบความถูกต้องได้ง่าย

ข้อเสีย

• ต้องใช้สายจำนวนมากในการต่อ ทำให้สิ้นเปลือง
• มีข้อจำกัดในการนำไปต่อกับ Topology อื่น ๆ

7.) Hybrid Topology(โทโปโลยีแบบผสม)

เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ผสมผสานระหว่างรูปแบบต่างๆหลายๆแบบเข้าด้วยกันคือจะมีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ย่อย ๆ หลาย ๆ  เครือข่ายเพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการทำงาน ตัวอย่างเช่น ใช้ในองค์กรที่มีหลายแผนก ขึ้นอยู่กับการจัดสรรขององค์กร

ข้อดี

• ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายในการวางสายเคเบิลมากนัก
• สามารถขยายระบบได้ง่าย(เพิ่ม Node ได้ง่าย)
• ตรวจสอบจุดที่เป็นปัญหาได้ง่าย

ข้อเสีย   

•  อาจเกิดข้อผิดพลาดง่าย เนื่องจากทุกเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อยู่บนสายสัญญาณเพียงเส้นเดียว ดังนั้นหากมีการขาดที่ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง ก็จะทำให้เครื่องอื่นส่วนใหญ่หรือทั้งหมดในระบบไม่สามารถใช้งานได้ตามไปด้วย
• การตรวจหาโหนดเสีย ทำได้ยากเนื่องจากขณะใดขณะหนึ่งจะมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งข้อความออกมาบนสายสัญญาณ ดังนั้นถ้ามีเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวนมากๆ อาจทำให้เกิดการคับคั่งของเนตเวิร์ก ซึ่งจะทำให้ระบบช้าลงได้

ประเภทของเครือข่าย

เครือข่ายส่วนบุคคล (PAN : Personal Area Network) คือเครือข่ายขนาดเล็กที่มีชอบเขตระยะสั้นประมาณไม่เกิน 10 เมตร มีจุดเด่นที่สะดวก คล่องตัว สามารถใช้งานได้แทบทุกที่ แต่จะมีข้อจำกัดเรื่องระยะทาง ความเร็วในการเชื่อมต่อ และการรองรับอุปกรณ์ที่จำกัด
ตัวอย่าง: คุณใช้โทรศัพท์มือถือในการปล่อย Hotspot ให้ laptop หรือ iPad ใช้งานภายในห้องนอนของคุณ การเชื่อมต่อแบบนี้เรียกว่า PAN

เครือข่ายท้องถิ่น (LAN : Local Area Network) คือเครือข่ายขนาดกลางที่ครอบคลุมในระดับองค์กรหรือระยะทางประมาณไม่เกิน 10 กิโลเมตร จุดเด่นที่มีความเร็วสูงมาก รองรับการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ได้หลายชนิด เหมาะสำหรับการใช้งานภายในบริษัท องค์กร หรือสำนักงานขนาดเล็กถึงขนาดกลาง ส่วนข้อจำกัดคือ Software ที่พัฒนาไว้ใช้สำหรับระบบ LAN ส่วนใหญ่เป็น Software เฉพาะทาง ซึ่งมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง เมื่อเทียบกับระบบเครือข่ายชนิดอื่น
ตัวอย่าง: เพื่อนในบริษัทสั่งปริ้นจากโต๊ะทำงานของเขา ไปยัง Printer บนโต๊ะทำงานของคุณในออฟฟิศเดียวกัน การเชื่อมต่อแบบนี้เรียกว่า LAN

เครือข่ายระดับเมือง (MAN : Metropolitan Area Network) คือเครือข่ายขนาดใหญ่มีระยะครอบคลุมในระดับเมืองหรือประมาณไม่เกิน 100 กิโลเมตร เป็นการเชื่อมต่อ LAN หลายๆ LAN เข้าด้วยกัน เพื่อเพิ่มระยะทาง โดยจะมีจุดเด่นที่ ระยะทางการเชื่อมต่อไกลกว่า LAN ทำให้สามารถแชร์ทรัพยากรณ์ได้กว้างขึ้น ช่วยลดค่าใช้จ่ายที่ไม่ต้องซื้ออุปกรณ์ซ้ำซ้อนลงได้ เหมาะสำหรับการใช้งานภายในบริษัท องค์กร หรือสำนักงานขนาดใหญ่ ที่มีสาขาหรือตึกกระจายอยู่ภายในระยะที่กำหนด แต่เนื่องจากมีระยะที่ไกลขึ้น ทำให้ต้องเพิ่มอุปกรณ์สำหรับเชื่อมต่อเข้าไป ทำให้มีค่าใช้จ่ายในส่วนนี้สูงขึ้น
ตัวอย่าง: บริษัทของคุณกำลังจะเปิดสาขาใหม่ในจังหวัดใกล้เคียง และต้องการใช้ทรัพยากรณ์หรือบริการจากบริษัทแม่ การเชื่อมต่อแบบนี้เรียกว่า MAN

เครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN : Wide Area Network) คือเครือข่ายขนาดใหญ่มากที่มีระยะครอบคลุมทั่วโลก โดยภายในจะประกอบไปด้วย LAN และ MAN จำนวนมหาศาล มีจุดเด่นที่สามารถเข้าถึงข่าวสารได้สะดวก รวดเร็ว และข้อจำกัดคือ ต้องใช้อุปกรณ์หลายชิ้น ทำให้มีราคาสูงกว่าเครือข่ายแบบอื่น 
ตัวอย่าง: คุณใช้ Video Call โทรหาเพื่อนที่อยู่ต่างประเทศ เรียกการเชื่อมต่อแบบนี้ว่า WAN

เครือข่ายพื้นที่ทั่วโลก (GAN : Global Area Network) เป็นเครือข่ายที่ใช้สำหรับรองรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ผ่าน LAN ไร้สาย พื้นที่ครอบคลุมดาวเทียม ตัวอย่างในปัจจุบันก็คือ Starlink หรือ กลุ่มดาวอินเทอร์เน็ตผ่านดาวเทียม

ตัวอย่างในภาพรวม

เมื่อบ้านของคุณไม่มีอินเตอร์เน็ตเลยต้องแชร์อินเตอร์เน็ตในการทำงานใน Laptop เรียกว่า PAN แล้วพอที่บ้านของคุณเริ่ม การติดมี Router และ Access Point เพื่อปล่อย Wi-Fi ให้คนทั้งบ้านเล่น เรียกว่าระบบ LAN  ซึ่งบ้านของคุณได้รับ Internet จาก ISP (Internet Service Provider)ก็คือพวกค่ายเน็ตต่างๆ เช่น AIS, TOT, CAT, TRUE เป็นต้น ที่สาขาตัวเมืองของคุณ เรียกว่าระบบ MAN และต้องทำงานในระยะไกลผ่านอินเตอร์เน็ตหรือการ Remote เช่นแก้โค้ดให้ลูกค้าที่ต่างจังหวัดหรือต่างประเทศ เรียกว่า ระบบ WAN