วันจันทร์ที่ 5 ธันวาคม พ.ศ. 2554

หน่วยที่ 3

คอมพิวเตอร์และระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System)
ระบบคอมพิวเตอร์ (Computer System)
ระบบ (System) คือกลุ่มขององค์ประกอบที่มีความสัมพันธ์กันและทำงานร่วมกัน ซึ่งระบบคอมพิวเตอร์จะมีองค์ประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ
ฮาร์ดแวร์ (Hardware)
ซอฟต์แวร์ (Software)
บุคลากร (Peopleware)
ฮาร์ดแวร์ (Hardware) หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่เป็นตัวเครื่องคอมพิวเตอร์ แบ่งออกเป็นส่วนประกอบดังนี้
หน่วยรับข้อมูล หน่วยประมวลผล หน่วยแสดงผล
1.     หน่วยรับข้อมูล (Input unit) เป็นอุปกรณ์รับเข้า ทำหน้าที่รับโปรแกรมและข้อมูลเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์รับเข้าที่ใช้กันเป็นส่วนใหญ่ คือ แป้นพิมพ์ ( Keyboard ) และเมาส์ ( Mouse)  นอกจากนี้ยังมีอุปกรณ์รับเข้าอื่น ๆ อีก ได้แก่ สแกนเนอร์ ( Scanner), วีดีโอคาเมรา (Video Camera), ไมโครโฟน (Microphone),ทัชสกรีน (Touch screen), แทร็คบอล (Trackball), ดิจิตเซอร์ เทเบิ้ล แอนด์ ครอสแชร์ (Digiter tablet and crosshair)
2.    หน่วยประมวลผลกลาง (Central Processing Unit) หรือเรียกโดยทั่ว ๆ ไปว่า CPU ซึ่งถือว่าเป็นสมองของระบบคอมพิวเตอร์ มีส่วนประกอบที่สำคัญ 2 ส่วน คือ หน่วยควบคุม หน่วยคำนวณ
หน่วยควบคุม (Control Unit หรือ CU) ทำหน้าที่ควบคุมลำดับขั้นตอนการทำงานของหน่วยรับข้อมูล หน่วยแสดงผล หน่วยคำนวณและหน่วยตรรก หน่วยความจำและแปลคำสั่ง
หน่วยคำนวณและตรรก (Arithmetic and Logic Unit หรือ ALU) ทำหน้าที่ในการคำนวณหาตัวเลข เช่น การบวก ลบ การเปรียบเทียบ
หน่วยความจำ เป็นอุปกรณ์ใช้เก็บโปรแกรมและข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล
3.    หน่วยความจำภายใน (Primary Storage Section หรือ Memory) เป็นหน่วยความจำที่อยู่ภายในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถติดต่อกับหน่วยงานอื่น ๆ ได้โดยตรง แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
หน่วยความจำภายใน
- หน่วยความจำแบบแรม (Random Access Memory หรือ Ram) เป็นหน่วยความจำชั่วคราว ที่ใช้สำหรับเก็บโปรแกรมที่กำลังใช้งานอยู่ขณะนั้น มีความจุของหน่วยเก็บข้อมูลไม่เกิน 640 KB คือผู้ใช้สามารถเขียนหรือลบไปได้ตลอดเวลา ถ้าหากปิดเครื่องคอมพิวเตอร์หรือไฟฟ้าดับ จะมีผลทำให้ข้อมูลต่าง ๆ ที่เก็บไว้สูญหายไปหมด และไม่สามารถเรียกกลับคืนมาได้
- หน่วยความจำแบบรอม (Read Only Memory หรือ Rom) เป็นหน่วยความจำถาวร ที่สามารถอ่านได้อย่างเดียว ไม่สามารถบันทึกข้อมูลได้ ถึงแม้ว่าจะปิดเครื่องหรือไฟฟ้าดับ ข้อมูลที่เก็บไว้จะยังคงอยู่
            2.    หน่วยความจำสำรอง ได้แก่ เทปแม่เหล็ก จานแม่เหล็ก แผ่นดิสก์ (Diskett) CD-ROM
แผ่นดิสก์หรือสเกต เป็นจานแม่เหล็กขนาดเล็ก ชนิดอ่อน จัดเก็บข้อมูลโดยใช้อำนาจแม่เหล็ก การใช้งานจะต้องมี Disk Drive เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์ในการขับเคลื่อนแผ่นดิสก์ โดยแบ่งตำแหน่งพื้นผิวออกเป็น แทร็คและเซ็คเตอร์ แบ่งออกเป็น 3 ขนาด คือ
แผ่นดิสก์ขนาด 8 นิ้ว ปัจจุบันไม่นิยมใช้
แผ่นดิสก์ขนาด 5.25 นิ้ว แบ่งออกเป็น DD สามรถบันทึกข้อมูลได้ประมาณ 360 KB และ HD สามารถบันทึกข้อมูลได้ 1.2 MB
แผ่นดิสก์ขนาด 3.5 นิ้ว แบ่งออกเป็น DD สามารถบันทึกข้อมูลได้ประมาณ 720 KB และ HD สามารถบันทึกข้อมูลได้ 1.44 MB นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน
                                                       
ขนาด 5.25 นิ้ว                                 ขนาด 1.44 MB
หน่วยวัดความจุของข้อมูลในคอมพิวเตอร์
  8 Bit
 1 Byte 
1 Byte 1 ตัวอักษร
1 KB   1,024 Byte
1 MB  1,024 KB
1 GB  1,024 MB
1 TB   1,024 GB
    หน่วยความจำต่ำสุด คือ บิต (BIT [Binary Digit]) โดยใช้บิตแทน 1 ตัวอักขระ หรือ 1 ไบต์ (Bite) หน่วยที่ใหญ่ขึ้นมาอีกหน่วย คือ กิโลไบต์ (Kilobyte) โดยที่ 1 กิโลไบต์ มีค่าเท่ากับ 2 10 ไบต์ หรือ 1,024 ไบต์ หน่วยความจำที่ใหญ่ขึ้นไปอีก เรียกว่า เมกะไบต์ กิกะไบต์ และเทระไบต์
ฮาร์ดดิสก์ ( Hard Disk ) เป็นจานแม่เหล็กชนิดแข็ง ชนิดติดแน่นไม่มีการเคลื่อนที่ สามารถบรรจุข้อมูลได้จำนวนมาก เป็น 2 ขนาด คือ
                1.  ขนาด 5.25 นิ้ว (ปัจจุบันเลิกใช้แล้ว)
             2. ขนาด 3.5 นิ้ว
            ทั้ง 2 ขนาดจะมีความจุ ตั้งแต่ 10,20,40,80,120,300,400 MB1 GB,2 GB ฯลฯ ปัจจุบันนิยมใช้ตั้งแต่ 10 GB ขึ้นไป


 Hard disk
Data Rate หมายถึง ความเร็วในการอ่านข้อมูลจากดิสก์ไปสู่สมองของเครื่องคอมพิวเตอร์ (หรือมีความเร็วในการนำข้อมูลมาจากสมองเครื่องไปบันทึกลงบนดิสก์) มีหน่วยวัดเป็น จำนวนไบต์ต่อวินาที ( Bytes Per Second หรือ bps )
ซีดีรอม (CD-Rom ) เป็นจานแสงชนิดหนึ่ง ใช้เก็บข้อมูลที่มีความเร็วในการใช้งานสูง
มี คุณสมบัติดังนี้
เป็นสื่อที่สามารถเก็บข้อมูลได้เป็นจำนวนมาก โดยจะมีความจุสูงถึง 2 GB (2 พันล้านไบต์)
มีขนาดเล็ก สามารถเคลื่อนย้ายได้สะดวก
ใช้เทคโนโลยีของแสงเลเซอร์ในการอ่านเขียนข้อมูล
เป็นจานแสงชนิดอ่านได้อย่างเดียว ( Read Only Memory ) ไม่สามารถเขียนหรือลบข้อมูลได้
CD - ROM
3.    หน่วยแสดงผล (Output Unit) ทำหน้าที่แสดงผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลของเครื่องคอมพิวเตอร์ หรือใช้เก็บผลลัพธ์เพื่อนำไปใช้ภายหลัง ได้แก่ จอภาพ (Monitor) เป็นอุปกรณ์ส่งออกมากที่สุด เครื่องพิมพ์ (Printer)
ซอฟแวร์ (Software) หมายถึง โปรแกรมชุดคำสั่งที่เขียนให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปฏิบัติตาม ซึ่งมี 2ประเภท คือ
ซอฟแวร์ควบคุมระบบ (System Software) คือ ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่ควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์ เป็นสื่อกลางระหว่างโปรแกรมประยุกต์กับเครื่องคอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการจัดการทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ ได้แก่ โปรแกรมควบคุมเครื่อง ระบบปฏิบัติการ เช่น DOS, Windows, Os/2, Unix
ซอฟแวร์ประยุกต์ (Application Software) คือ ชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เขียนขึ้นมาเพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามที่ผู้ใช้ต้องการ ได้แก่ โปรแกรมสำเร็จรูปต่าง ๆ
        บุคลากร (Peopleware) หมายถึง บุคลากรทางคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่ในการใช้และดูแลเครื่องคอมพิวเตอร์ เช่น นักเขียนโปรแกรม (Programmer) นักวิเคราะห์ระบบ (System Analyst) เป็นต้น




 ประเภทของเครื่องคอมพิวเตอร์ 1.1.1 Super computer เช่น Cray1, Star100 หรือ ETA10 เป็นต้น
1.1.2 Mainframe computer เช่น IBM 3090, VF, Maspar MP-2 หรือ VAX เป็นต้น
1.1.3 Mini computer เช่น IBM AS/400, VAX 6000 หรือ DEC 8000 เป็นต้น
1.1.4 Micro computer
1.2 ส่วนประกอบของเครื่องคอมพิวเตอร์ Computer specification
1 MAINBOARD (V + S + L) ..
2 หน่วยประมวลผล (CPU) Pentium 4 2.8 GHz
3 หน่วยความจำหลัก (RAM) 128MB
4 HDD 40GB
5 VGA Geforce 2 64 MB
6 SOUND Build in
7 LAN Build in
8 USB version 2.0 จำนวน 4 Port
9 MODEM 56Kbps V92
10 TOWER CASE POWER SUPPLY 350W & 2 FAN
11 CD-ROM 52X
12 KEYBOARD 104 Keys
13 MOUSE Optical mouse
14 SPEAKER 280 W
15 MONITOR 17"
16 FDD 1.44 MB
17 PRINTER Lexmark z605(สมัยนี้ราคา 2000 ก็มีขาย)
1.3 ประโยชน์ของเครือข่าย
1.3.1 Communication
1.3.2 Device or storage sharing เช่น file, printer หรือ CD-ROM เป็นต้น
1.3.3 Modem or Internet sharing
1.3.4 Multi-player games
1.4 โครงสร้างของเครือข่าย (Topology)
1.4.1 Star network
1.4.2 Bus network
1.4.3 Ring network
1.4.4 Hybrid network
1.5 ประเภทของระบบเครือข่าย
1.5.1 LAN (Local area network)
1.5.2 MAN (Metropolitan area network) หนังสือบางเล่มไม่กล่าวถึง MAN
1.5.3 WAN (Wide area network)
การเชื่อมต่อ internet จากที่บ้าน ไป ISP มี 5 วิธี
1. Dial-up
56 Kbps ผ่านสายโทรศัพท์ธรรมดา และใช้ Modem ในการเชื่อมต่อ
วิธีนี้เป็นวิธีที่นิยมมากที่สุดในไทย เพราะใช้งานง่าย เพียงแต่ซื้อคอมพิวเตอร์ที่มี modem เมื่อนำคอมพิวเตอร์ไปวางที่บ้าน ก็หาสายโทรศัพท์ เสียบเข้าช่อง modem ก็สามารถใช้คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อ internet ได้แล้ว ถ้าไม่มีเงินซื้อ package ของ ISP ก็สามารถใช้ free internet ของ TOT ได้ โดยเสียค่าโทรศัพท์ครั้งละ 3 บาท ใช้ได้นาน 2 ชั่วโมงต่อครั้ง เมื่อหลุดก็ต่อใหม่ แต่หลาย ๆ คน บอกว่าติดยาก และช้า ซึ่งผมให้ข้อมูลเลยว่า แล้วแต่บ้าน และผู้ให้บริการโทรศัพท์ของท่าน เพราะของผมเร็วระดับหนึ่ง และติดทุกครั้งเมื่อ connect โดยหมุนไปที่เบอร์ 1222
Username : U89$0y)9@totonline.net
Password : j4**9c+p
2. ISDN (Integrated Services Digital Network)
128 Kbps ผ่านสายโทรศัพท์ดิจิทัล ISDN และใช้ ISDN Modem ในการเชื่อมต่อ
ให้บริการโดยบริษัทผู้ให้บริการโทรศัพท์ เช่น TOT TT&T หรือ TA ถ้าแถวบ้านท่านไม่มีบริการ ISDN ก็หมดสิทธิ์ใช้บริการนี้ เพราะผู้ให้บริการต้องต่อสายโทรศัพท์แบบพิเศษนี้เข้าบ้านท่าน แต่จะใช้สายโทรศัพท์แบบเก่าไม่ได้ สำหรับความเร็วของ ISDN จะได้ค่อนข้างแน่นอน ที่ 128 Kbps และไม่ได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนภายนอกมากนัก เพราะระบบ ISDN มีส่วนประกอบ 3 สาย หรือ 3 Channels คือ B-Channels 2 สาย และ D-Channels 1 สาย สำหรับ B-Channels มีความเร็วสายละ 64 Kbps เมื่อนำมารวมกันก็จะได้ 128 Kbps แต่ D-Channels มีความเร็ว 16 Kbps ซึ่งไม่ใช้รับส่งข้อมูล
3. DSL (Digital Subscriber Line)
สูงกว่าแบบ ISDN แต่ระบุไม่ได้ และใช้ Modem ในการเชื่อมต่อ
ความเร็วของ DSL ขึ้นกับผู้ให้บริการโทรศัพท์ และข้อตกลงที่จะเลือกใช้การเชื่อมต่อ DSL แบบใด การเชื่อมต่อ DSL จะให้บริการผ่านสายโทรศัพท์ธรรมดา เช่นในลำปางจะมี TT&T เป็นผู้ให้บริการ DSL เพราะผมเห็นร้าน net หลายแห่งใช้ และมีความเร็วที่สูงมาก โดยต่อสายจาก DSL modem เข้ากับ Hub ก็จะทำให้เครื่องในเครือข่ายต่อ internet ได้อย่างรวดเร็ว
เทคโนโลยี DSL มีหลายเทคโนโลยี
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
HDSL (High-bit-rate Digital Subscriber Line)
RADSL (Rate Adaptive Asymmetric Digital Subscriber Line)
SDSL (Symmetric Digital Subscriber Line)
VDSL (Very high-bit-rate Digital Subscriber Line)
4. Cable
ต้อง share ร่วมกับคนอื่น ความเร็วจึงไม่แน่นอน ผ่านสาย CABLE TV (ในอเมริกาเป็นเรื่องปกติ)
เชื่อมต่อแบบนี้จะใช้ Coaxial cable ซึ่งเป็นสาย CABLE TV ซึ่งให้บริการทั้งโทรศัพท์ และชมทีวีร่วมกัน หากต้องการใช้อินเทอร์เน็ต ก็เพียงแต่หา Cable modem มาเชื่อมต่อเพิ่ม และเสียบสายเข้ากับ LAN card ในเครื่องของเรา
5. Satellite
ความเร็วขึ้นกับแบบของจานดาวเทียม ผ่านจานดาวเทียม
ปัจจุบัน CS internet คือผู้ให้บริการการเชื่อมต่อแบบจานดาวเทียม ซึ่งมีหลาย ๆ แบบ ตั้งแต่ใช้จานดาวเทียมร่วมกับ modem โดยใช้จานเป็นฝ่ายรับ และ modem เป็นฝ่ายส่งข้อมูล หรือใช้จานดาวเทียมทำหน้าที่ทั้งรับ และส่งข้อมูล สำหรับระบบดาวเทียมในปัจจุบันจะเรียกว่า DBS (Direct Broadcast Satellites) การเชื่อมต่อแบบนี้นิยมมากในพื้นที่ ๆ สายโทรศัพท์เข้าไปไม่ถึง เช่น หมู่บ้านบนภูเขา หรือ อบต. ในพื้นที่ห่างไกลเป็นต้น
1.6 อีเธอร์เน็ต (Ethernet)
Ethernet คือชื่อวิธีการสื่อสาร หรือ ระเบียบวิธีการ(Protocal) ของระบบ LAN ชนิดหนึ่งที่พัฒนาโดย Xerox corporation, Digital equipment corporation(DEC) และ Intel ตั้งแต่ปี ค.ศ.1976 เป็นไปตามมาตรฐาน IEEE 802.3 ในช่วงแรก Ethernet มีความเร็วเพียง 10 Mbps แต่ปัจจุบันพัฒนาเป็น Fast ethernet(100 Mbps) และ Gigabit ethernet(1000 Mbps)
ethernet ใช้เทคนิครับส่งข้อมูล CSMA/CD (Carrier sense multiple access/collision detection) หมายถึง การรับส่งข้อมูลที่ทำได้ครั้งละ 1 คน แต่จะมีการตรวจสอบ หากมีใครใช้สายก็จะไม่ส่ง และถ้าชนก็จะสุ่ม เพื่อไม่ให้เกิดปัญหา
Carrier sense หมายถึง การมี sense ในการถือครอง มีคนใช้อยู่ก็จะไม่แย่ง
Multiple access หมายถึง อุปกรณ์ต่าง ๆ ใช้สื่อชุดเดียวกันในการรับส่งข้อมูล
Collision detection หมายถึง เมื่อส่งพร้อม ๆ กันอาจชน จึงมีการตรวจสอบ ไม่ให้ชน
1.7 Hub หรือ Switch
Hub หรือ Switch ต่างเป็นอุปกรณ์ศูนย์กลาง สำหรับเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ หลายเครื่องเข้าด้วยกันด้วยอุปกรณ์ 3 อย่าง คือ สาย UTP(Unshieled Twisted Pair แบบ Category 5(CAT5)) หัว RJ45 สำหรับเข้าหัวท้ายของสาย และ Network adapter card
Hub เป็นอุปกรณ์ในสมัยแรก ที่ทำงานแบบ broadcast เมื่อเครื่องหนึ่งต้องการส่งสัญญาณไปอีกเครื่องหนึ่ง ตัว hub จะทำหน้าที่ส่งออกไปให้กับทุกเครื่อง ถ้าเครื่องเป็นผู้รับ ก็จะรับข้อมูลไป ถ้าไม่ใช้ก็จะไม่รับ ดังนั้นเมื่อซื้อ hub ขนาด 10 port ที่มีความเร็ว 10 Mbps(Mega Bit Per Second) ความเร็วที่ได้ก็ต้องหาร 10 เหลือเพียง 1 Mbps เมื่อใช้งานจริง หากมีผู้ใช้คนหนึ่งใช้โปรแกรม sniffer คอยดักจับ package ที่ส่งจาก hub ก็จะทราบข้อมูลต่าง ๆ ที่อยู่ในเครือข่ายนั้นทั้งหมด เช่น เนื้อความในจดหมาย เลขบัตรเครดิต username หรือ password ของผู้ใช้คนอื่น ๆ เป็นต้น สำหรับ Hub บางรุ่นจะมีช่อง Uplink สำหรับเชื่อมต่อ Hub อีกตัวหนึ่ง เพื่อขยายช่องสัญญาณ โดยใช้สาย Cross link ในการเชื่อม hub ผ่าน Uplink port โดยปกติ Hub แบบเดิมจะเป็นการเชื่อมเครือข่ายแบบ Ethernet 10BaseT หรือมีความเร็วที่ 10 Mbps นั่นเอง
Switch เป็นอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้น โดยเลือกส่งข้อมูลถึงผู้รับเท่าที่จำเป็นเท่านั้น ทำให้เครือข่ายที่ใช้ switch มีความเร็วสูงกว่าเครือข่ายที่ใช้ hub และมีความปลอดภัยสูงกว่า มีการพัฒนา switch ให้ทำงานใน Layer 3 ของ OSI ได้ ซึ่งมีความสามารถเป็น IP switching ทีเดียว