Computer
ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
การที่ระบบเครือข่ายมีบทบาทและความสำคัญเพิ่มขึ้น เพราะไมโครคอมพิวเตอร์ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย
จึงเกิดความต้องการที่จะเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านั้นถึงกับเพื่อเพิ่มขีดความสามารถของระบบให้สูงขึ้น
เพิ่มการใช้งานด้านต่าง ๆ และลดต้นทุนระบบโดยรวมลง มีการแบ่งใช้งานอุปกรณ์และข้อมูลต่าง
ๆ ตลอดจนสามารถทำงานร่วมกันได้ สิ่งสำคัญที่ทำให้ระบบข้อมูลมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น
คือ การโอนย้ายข้อมูลระหว่างกัน และการเชื่อมต่อหรือการสื่อสาร การโอนย้ายข้อมูลหมายถึงการนำข้อมูลมาแบ่งกันใช้งาน
หรือการนำข้อมูลไปใช้ประมวลผลในลักษณะแบ่งกันใช้ทรัพยากร เช่น แบ่งกันใช้ซีพียู แบ่งกันใช้ฮาร์ดดิสก์
แบ่งกันใช้โปรแกรม และแบ่งกันใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีราคาแพงหรือไม่สามารถจัดหาให้ทุกคนได้
การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เป็นเครือข่ายจึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานให้กว้างขวางและมากขึ้นจากเดิม
การเชื่อมต่อในความหมายของระบบเครือข่ายท้องถิ่น ไม่ได้จำกัดอยู่ที่การเชื่อมต่อระหว่างเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์
แต่ยังรวมไปถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์รอบข้าง เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าทำให้การทำงานเฉพาะมีขอบเขตกว้างขวางยิ่งขึ้น
มีการใช้เครื่องบริการแฟ้มข้อมูลเป็นที่เก็บรวบควมแฟ้มข้อมูลต่างๆ มีการทำฐานข้อมูลกลาง
มีหน่วยจัดการระบบสือสารหน่วยบริการใช้เครื่องพิมพ์ หน่วยบริการการใช้ซีดี หน่วยบริการปลายทาง
และอุปกรณ์ประกอบสำหรับต่อเข้าในระบบเครือข่ายเพื่อจะทำงานเฉพาะเจาะจงอย่างใดอย่างหนึ่ง
ในรูป เป็นตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มเชื่อมโยงเป็นระบบ
ตัวอย่างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่จัดกลุ่มอุปกรณ์รอบข้างเชื่อมโยงเป็นระบบ
เครือข่ายคอมพิวเตอร์ก่อให้เกิดความสามารถในการปฎิบัติการร่วมกัน
ซึ่งหมายถึงการให้อุปกรณ์ทุกชิ้นที่ต่ออยู่บนเครือข่ายทำงานร่วมกันได้ทั้ง
หมดในลักษณะที่ประสานรวมกัน
โดยผู้ใช้เห็นเสมือนใช้งานในอุปกรณ์เดียวกัน
จึงเป็นวิธีการในการนำเอาอุปกรณ์ต่างชนิดจำนวนมาก
มารวมกันเป็นเสมือนระบบเดียวกัน ทั้ง ๆ
ที่อุปกรณ์เหล่านั้นอาจจะมาจากต่างยี่ห้อ ต่างบริษัทก็ได้
ความเป็นมา
เมื่อสิบกว่าปีก่อน
ที่ไมโครคอมพิวเตอร์เริ่มแพร่หลาย
ความคิดเกี่ยวกับการใช้คอมพิวเตอร์ยังดูเป็นของใช้ส่วนตัวหรือเครื่องคอมพิวเตอร์สำหรับนักสมัครเล่น
ครั้นเมื่อแอปเปิ้ลทูเริ่มแพร่หลายอย่างรวดเร็ว
หลายคนมองว่าไมโครคอมพิวเตอร์กำลังจะเข้ามามีบทบาทมียอดการจำหน่ายสูงมากจนมีผู้ทำเลียนแบบกันมากมาย
เพียงระยะเวลาผ่านไปไม่กี่ปีไมโครคอมพิวเตอร์ก็ก้าวหน้าขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปี ค.ศ.
1979 สตีฟ จ๊อบ
หนึ่งในสองของผู้ก่อตั้งบริษัทแอปเปิ้ลคอมพิวเตอร์มีโอกาสไปเยี่ยมบริษัทซีร็อกซ์ที่ศูนย์วิจัย
Palo Alto มีมลรัฐแคลิฟอร์เนียมีความประทับใจกับระบบคอมพิวเตอร์
ซึ่งในขณะนั้นเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ แต่มีการแสดงกราฟิกและการใช้งานที่ง่าย สตีฟ
จ๊อบ จึงเริ่มความคิดที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่มีระบบการใช้
หรือที่เรียกว่ายูสเซอร์อินเตอร์เฟสเหมือนกับเครื่องคอมพิวเตอร์ของบริษัทซีร๊อกซ์
และในที่สุดก็พัฒนาเป็นคอมพิวเตอร์ชื่อลิซ่า แต่ลิซ่าไม่ประสบผลสำเร็จเท่าที่ควร
บริษัทแอปเปิ้ลจึงพัฒนาย่อส่วนลงและเพิ่มขีดความสามารถขึ้นจนกลายเป็นเครื่องแมคอินทอชในปัจจุบัน
ความคิดของไมโครคอมพิวเตอร์ขณะนั้นคือ
เพิ่มขีดความสามารถของการทำงานโดยเน้นการใช้งานง่ายเป็นสำคัญ แนวความคิด
"หั่นเป็นชิ้นแยกส่วนการทำงาน" เริ่มต้นแล้ว
ทำอย่างไรจึงให้คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ ซึ่งมีบทบาทและความจำเป็นมาก ถูกจำลองลงด้วยเครื่องขนาดเล็ก
การใช้งานไมโครคอมพิวเตอร์จึงยังไม่สามารถทดแทนระบบขนาดใหญ่ได้
ศูนย์วิจัยของบริษัทซีร๊อกซ์ได้พัฒนาและสร้างระบบต้นแบบไว้หลายอย่าง
ความรู้แล้วต้นตำรับของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็เริ่มขึ้นที่นี่ด้วย
ซีร๊อกซ์ได้พัฒนาระบบคอมพิวเตอร์แยกส่วน และเชื่อมโยงต่อกันเป็นเน็ตเวอร์ก
และในที่สุดอีเธอร์เนต หรือ IEEE 802.3 ก็ได้รับการยอมรับ
นับว่าจุดเริ่มต้นของแนวความคิดได้รับการยอมรับ และกลายเป็นมาตรฐานโลกไปในที่สุด หากย้อนรอยตั้งแต่ไอบีเอ็ม
ประกาศไอบีเอ็มพีซีครั้งแรก ถนนการค้าไมโครคอมพิวเตอร์ก็ได้รับการขานรับและพัฒนาต่อเนื่องอย่างไม่หยุดยั้ง
จาก 286 มาเป็น 386 และกลายเป็น 486
ปัจจุบันมีหลายบริษัทได้พัฒนาระบบบัสที่เป็นแบบความเร็วสูง เช่น MCA,
EISA หรือนำบัสที่เคยใช้บนมินิคอมพิวเตอร์ เช่น VME, Q bus หรือแม้แต่มัลติบัสมาใช้กับไมโครคอมพิวเตอร์ที่ใช้ซีพียู 68000,
68020, 68030 เป็นต้น ช่วงสามสี่ปีที่ผ่านมา
ระบบเวอร์กสเตชันก็ขานรับต่อมา มีเครื่องระดับเวอร์กสเตชันออกมามากมาย เช่น
ของบริษัทซันไมโครซิสเต็ม ฮิวเล็ตต์แพคการ์ด หรือแม้แต่ไอบีเอ็มก็พัฒนาระบบ R6000
ขึ้นเช่นกัน สิ่งที่น่าสังเกตคือ ระบบคอมพิวเตอร์ยุคหลังนี้มาบนเส้นทางที่ให้ระบบการเชื่อมต่อถึงกันทั้งสิ้น
การสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์จึงดูจริงจังและเป็นงานเป็นการขึ้นกว่าเดิมมาก
หากย้อนไปเมื่อยี่สิบปีที่แล้วคอมพิวเตอร์มีราคาแพง
การใช้งานจะอยู่ที่หน่วยงานใหญ่ ๆ ต้องมีห้อง มีศูนย์คอมพิวเตอร์ ระบบคอมพิวเตอร์เป็นระบบรวมศูนย์
ถึงแม้แยกออกมาเป็นเทอร์มินัลก็แตกกระจาย จากศูนย์กลางออกไปแต่
แต่ในปัจจุบันการใช้คอมพิวเตอร์เริ่มแปรเปลี่ยนไป หน่วยงานต่าง ๆ
พยายามมีคอมพิวเตอร์ของตนเอง
ไมโครคอมพิวเตอร์หรือพีซีก็กระจายแพร่หลายไปทุกหน่วยงาน
การพัฒนาซอฟต์แวร์เป็นไปอย่างกว้างขวาง มีโปรแกรมสำเร็จรูปออกมามากมาย
สาเหตุสำคัญที่ทำให้ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์มีความจำเป็น
และมีบทบาทที่สำคัญต่อมาเพราะ
การใช้งานในหน่วยงานยิ่งแพร่หลาย
ความต้องการที่จะเชื่อมโยงข้อมูลข่าวสารก็มีมากขึ้น
ไมโครคอมพิวเตอร์มีราคาถูกเมื่อเทียบกับมินิคอมพิวเตอร์หรือเมนเฟรม
ประจวบกับการใช้งานไมโครคอมพิวเตอร์ทำได้ง่ายกว่ามาก มีซอฟต์แวร์มาก
แต่จุดอ่อนของไมโครคอมพิวเตอร์ก็อยู่ที่ระบบงานที่อาจต้องมีการเชื่อมโยงถึงกัน
ดังนั้นการเพิ่มคุณค่าของระบบจึงต้องพัฒนาในเรื่องเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นประการสำคัญ
พัฒนาการของไมโครโปรเซสเซอร์ไปเร็วมาก เหตุผลประการสำคัญอีกประการหนึ่งคือ
ไมโครโปรเซสเซอร์และพัฒนาการทางด้านชิพได้ก้าวล้ำไปมาก
ขีดความสามารถของซีพียูสูงขึ้น การคำนวณหรือระบบงานไมโครคอมพิวเตอร์ทำได้มาก
ประกอบกับอุปกรณ์สื่อสารโทรคมนาคมได้มีการพัฒนาไปพร้อมกับระบบเครือข่ายสื่อสารโทรคมนาคมรองรับได้มาก
ส่วนนี้เองเป็นแรงกระตุ้นการเชื่อมโยงระบบให้มีการผูกยึดเป็นระบบเครือข่าย
เทคโนโลยีหลายด้านได้พัฒนาก้าวหน้าขึ้นเป็นอันมาก
เช่น เทคโนโลยีไฟเบอร์ออปติก ไมโครเวฟ หรือแม้แต่สายโคแอกเชียล
ก็สามารถทำให้มีแบนด์วิดธ์สูงมาก ในขณะที่ราคาต้นทุนลดลง
การทำให้จำนวนกิโลบิตทิ่ว่งได้ต่อวินาทีสูงขึ้น
โอกาสของถนนสายข้อมูลก็มีรถซึ่งเป็นข้อมูลวิ่งได้มากขึ้น
นอกจากนี้พัฒนาการทางเทคนิคทางซอฟต์แวร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบสื่อสารที่เรียกว่า
โปรโตคอล ก็ได้พัฒนาไปมาก มีการกำหนดมาตรฐานระหว่างประเทศขึ้น เพื่อตอบสนองการเชื่อมโยงเป็นระบบมากในระยะสองสามปีที่ผ่านมา
ความต้องการการเชื่อมโยงระบบคอมพิวเตอร์เข้าหากันมีจุดมุ่งหมายหลายอย่างเช่น
รูปที่
1 โครงสร้างการพัฒนา
การใช้ทรัพยากรที่มีราคาแพงเช่นเครื่องพิมพ์คุณภาพใช้ซีพียูร่วมกัน
ใช้ข้อมูลร่วมกัน การใช้ทรัพยากรร่วมกันนี้เป็นระบบที่จำเป็น
เพราะเครือข่ายการทำงานขององค์กรจะต้องรวมกันเป็นน้ำหนึ่งใจเดียวกันให้ได้มากที่สุด
การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ในการประมวลผลมีค่าใช้จ่ายถูกใช้งานง่าย
หาบุคลากรได้ การที่ให้บริษัทลงทุนกับเครื่องคอมพิวเตอร์ราคาแพง เช่น มินิ
หรือเมนเฟรม อาจเป็นปัญหาในเรื่องการลงทุน และการหาบุคลากร
การขยายตัวของระบบจะค่อยเป็นค่อยไป
การลงทุนด้วยระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กจึงเป็นระบบขยายต่อได้ ถ้าหากระบบมีการเชื่อมโยงเครือข่าย
การทำงานหลายอย่างมีขอบเขตจำกัดมาก
เช่น การเรียกค้นข้อมูลระหว่างเครื่องการทำรายงานเมื่อข้อมูล เช่น
การเรียกค้นข้อมูลระหว่างเครื่อง การทำรายงานเมื่อข้อมูลกระจาย
ระบบข่าวสารแบบกระจายนี้จำเป็นต้องอาศัยการเชื่อมโยง การเพิ่มประสิทธิภาพของระบบเป็นไปได้มาก
เพราะจะทำให้ระบบเล็กกลายเป็นระบบที่ทำงานได้ โดยมีขีดความสามารถเพิ่มขึ้น การประยุกต์ในระบบเครือข่ายมีได้หลายรูปแบบ
เช่น ระบบสำนักงานอัตโนมัติ ระบบอีเมล์ ระบบการเข้าถึงข้อมูลแบบออนไลน์ เป็นต้น
หากพิจารณาโครงสร้างการทำงานของเมนเฟรม
คอมพิวเตอร์เหล่านั้นมีระบบการทำงานรวมศูนย์
ดังนั้นโครงสร้างจะต้องทำให้มีประสิทธิภาพสูง ใช้เทคโนโลยีที่สลับซับซ้อน
ระบบเมนเฟรมจึงมีราคาแพง
อย่างไรก็ตามการที่ให้เมนเฟรมมีทุกฟังก์ชันจึงเท่ากับว่าเป็นการเพิ่มโหลดให้กับซีพียูมาก
ต้นทุนของเมนเฟรมจึงสูง ระยะหลังจึงมีการพูดกันถึงเรื่องดาวน์ไซซิ่งกันมาก
กล่าวคือใช้ไมโครคอมพิวเตอร์หลาย ๆ ตัวต่อเป็นเน็ตเวอร์ก
โดยใช้ปรัชญาในเรื่องการทำงานร่วมกันให้ซีพียูแต่ละตัวรับผิดชอบ
หรือสร้างให้มีขีดความสามารถพิเศษในรูปแบบเซอร์ฟเวอร์ เช่น
ซีพียูหลักตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นไฟล์เซอร์ฟเวอร์ ดูแลที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่มาก
มีซอฟต์แวร์สนับสนุนในเรื่องการเข้าถึงฐานข้อมูล การจัดข้อมูล การทำดัชนี การค้นหา
ฯลฯ การให้ซีพียูบางตัว เช่น ซีพียู พวก RISC ที่มีโปรเซสเซอร์พิเศาทางคณิตศาสตร์ร่วมทำงานในแง่การคำนวณได้ดีเป็นพิเศษ
อาจมีขีดความสามารถเชิงความเร็วได้สูงกว่า 50 MIPS ซีพียูส่วนนี้ทำหน้าที่เป็นคอมพิวเตอร์เซอร์ฟเวอร์
ใช้สำหรับงานกราฟิก งาน CAD เป็นต้น
ปรัชญาของเครือข่ายจึงใช้หลักการที่กระจายขีดความสามารถในจุดเด่นแต่ละตัว
แล้วนำมารวมเป็นระบบเดียวกัน ผู้ใช้ที่อยู่ที่ต่าง ๆ
ก็สามารถเรียกใช้เข้าหาในส่วนที่ตนเองต้องการใช้น เช่น
ต้องการใช้ฐานข้อมูลก็เรียกใช้ได้
ต้องการผ่านไปในระบบสื่อสารข้อมูลอื่นก็ย่อมทำได้เช่นกัน
ทุกบริษัทหันเข้าหาหลักการเซอร์ฟเวอร์มากขึ้นด้วยปรัชญาดังกล่าวนี้
เกือบทุกบริษัทที่ผลิตคอมพิวเตอร์จึงต้องลดขนาดของเครื่องให้เล็กลง
และทำเป็นเซอร์ฟเวอร์ที่สามารถต่อร่วมกับหลายซีพียูได้
หากดูระบบไมโครคอมพิวเตอร์ของบางบริษัท เช่น คอมแพค บริษัทคอมแพคได้สร้างระบบ System
Pro เพื่อสนับสนุนหลักการนี้ โดยมีระบบปฏิบัติงานเป็นยูนิกซ์
คอมแพคใช้ซีพียู 80486 ทำหน้าที่เป็นเซอร์ฟเวอร์ให้กับเครือข่าย
ไอบีเอ็มเองประสบผลสำเร็จอย่างมากในเรื่องพีซี
ปัจจุบันไอบีเอ็มได้พัฒนาพีเอสทูออกมาอีกหลายโมเดล
แต่ละโมเดลก็เพิ่มขีดความสามารถในเรื่องการแสดงผล เช่น โมเดล 95 ใช้ 486 เป็นซีพียู
มีขีดความสามารถในการประมวลผลได้สูงมาก
และทำเป็นไฟล์เซอร์ฟเวอร์ในระบบเครือข่ายได้ทั้งอีเธอร์เน็ตและโทเก้นริง
นอกจากนี้ไอบีเอ็มยังได้พัฒนาระบบเวอร์กสเตชัน และยูนิกซ์ขึ้นเช่นกัน
ระบบที่ไอบีเอ็มพัฒนาคือ R6000 ซึ่งมีหลายโมเดลทำตัวเป็นไฟล์เซอร์ฟเวอร์ที่ดูแลข้อมูลได้หลายสิบกิกะไบต์
ระบบเครือข่ายเชื่อมโยงได้ขยายวงอย่างกว้างขวาง
เริ่มจากการมีเครือข่ายระหว่างมหาวิทยาลัยในสหรัฐอเมริกา ได้แก่ ARPANET หลังจากนั้นก็ขยายการเชื่อมโยงมากขึ้น
ปัจจุบันยังมีเครือข่ายระหว่างประเทศที่แพร่หลายมาก ซึ่งได้แก่ BITNET การเชื่อมโยงนี้ทำให้การติดต่อทางด้านข้อมูลข่าวสารระหว่างนักวิจัยทำได้สะดวกขึ้น
ผู้ใช้สามารถเชื่อมโยงระบบของตนเข้ากับเครือข่ายและสามารถส่ง EMAIL ถึงกันได้หมาด
รูปที่
2 การเชื่อมโยงเน็ตเวอร์กต่าง ๆ เข้าหากัน
การสร้างเครือข่ายจะเป็นลักษณะการเชื่อมโยงเข้าหากันเป็นระบบ
จากระบบเล็กเข้าสู่ระบบใหญ่ จากระบบหนึ่งเกตเวย์เข้าสู่อีกระบบหนึ่ง
ในที่สุดจะมีคอมพิวเตอร์ในโลกที่เชื่อมโยงถึงกันเป็นล้าน ๆ เครื่อง
ด้วยหลักวิธีการนี้ทำให้การสร้างเน็ตเวอร์กภายใน เริ่มจากหน่วยงาน
เช่นภายในเริ่มจากหน่วยงานเช่นในมหาวิทยาลัยจะสร้าง Backbone Network หรือเครือข่ายหลักของตนเอง จากนั้นเชื่อมโยงต่อกับเน็ตเวอร์กระดับสูงขึ้น
ระบบเน็ตเวอร์กให้ข้อดีในหลาย
ๆ ประการ
จึงมีบริษัทใหญ่หลายบริษัทในสหรัฐอเมริกาได้ดำเนินการด้านหลักการดาวน์ไซซิ่ง คือ
แทนเมนเฟรมด้วยเน็ตเวอร์ก แต่หลังจากพัฒนาระบบภายในพบว่าการดูแลรักษาข้อมูลทำได้ยากกว่ามาก
ระบบซอฟต์แวร์ที่สร้างความปลอดภัยของข้อมูลยังมีจุดอ่อนต่อการใช้งาน
นอกจากนี้หากพัฒนาในระดับลึกของการประยุกต์ที่ยุ่งยากซับซ้อนจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์รองรับอีกมากพอควร
ยังต้องรอและให้ผู้พัฒนาระบบกระจายเพิ่มขึ้น
การแก้ปัญหาในเรื่องความปลอดภัยของข้อมูลเป็นเรื่องที่น่าเป็นห่วง
จากการคาดคะเนว่า ในปี ค.ศ. 1995 ไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีขายทั่วไป
จะมีระบบเชื่อมต่อเป็นฮาร์ดแวร์พื้นฐานติดมาด้วย หลายคนคาดไว้ว่า 70 เปอร์เซ็นต์ของเครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ในอนาคตอีกสี่ห้าปีนี้จะมีการเชื่อมโยงกัน
การเชื่อมโยงจึงเป็นเทคโนโลยีที่พวกเราเตรียมตัวกันได้แล้ว
ถึงแม้วันนี้จะยังมีใช้ไม่หมด แต่อีกไม่นานก็คงจะต้องใช้อย่างแน่นอน
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น