WAN (Wide Area Network)

WAN คืออะไร

ภาพที่ 1 แสดง WAN : Wide Area Networks

• WAN  ย่อมาจาก Wide Area Networks
• เครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับเชื่อมโยงกันในระยะทางที่ห่างไกลมากหลาย ๆ กิโลเมตร 
• อาจใช้เชื่อมโยงระหว่างเมือง หรือระหว่างประเทศ
• ความเร็วในการเชื่อมโยงระหว่างกันอาจไม่สูงมากนัก 
• ระยะทางไกลทำให้มีสัญญาณรบกวนได้สูง 
• ความเร็วอยู่ในระดับช่วง 9.6 - 64 Kbps และ 1.5 - 2 Mbps
• ขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชั่นและขนาดของข้อมูล ผ่านสื่อที่เป็นตัวกลางรับ - ส่งข้อมูล
• เช่น สายเคเบิล หรือ ดาวเทียม เป็นต้น  
• WAN ต่างกับ LAN ตรงที่สามารถเชื่อมโยงได้ในระยะทางที่ไกลมากกว่า

ทั้งเครือข่ายแบบ LAN และ WAN ล้วนแล้วแต่ใช้หลักการของแพ็กเก็ตสวิตชิ่ง กล่าวคือ มีการกำหนดวิธีการรับส่งข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตโดยให้แต่ละอุปกรณ์มีแอดเดรสประจำ วิธีการรับส่งมีได้หลากหลาย เราเรียกวิธีการว่า "โปรโตคอล (Protocol)" ดังนั้นจึงมีมาตรฐานการเชื่อมโยงระยะไกลมีการกำหนด แอดเดรส เช่น ในเครือข่าย X.25 ข้อมูลจากที่หนึ่งส่งเป็นแพ็กเก็ตส่งต่อไปยังปลายทางได้

            ข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตจากจุดเริ่มต้น มีแอดเดรสกำกับตำแหน่งปลายทางและตำแหน่งต้นทางแอดเดรส เหล่านี้เป็นรหัสที่รับรู้ได้ อุปกรณ์สวิตช์จะเลือกทางส่งไปให้ หากมีปัญหาใดทำให้ปลายทางรับได้ไม่ถูกต้อง เช่น มีสัญญาณรบกวน ระบบจะมีการเรียกร้องให้ส่งให้ใหม่เพื่อว่าการรับส่งข้อมูลจะต้องถูกต้องเสมอ ระบบการโต้ตอบเหล่านี้จึงเป็นมาตรฐานที่กำหนดของเครือข่ายนั้น ๆ

ดังนั้น เครือข่าย WAN จึงเป็นเครือข่ายเชื่อมโยงระหว่างองค์กร ระหว่างเมือง หรือระหว่างประเทศ เพื่อให้การใช้งานมีประสิทธิภาพจึงมีองค์กรกลางหรือผู้ให้บริการเครือข่ายสาธารณะเข้ามาช่วยจัดการ เพื่อ ประหยัดค่าใช้จ่าย เช่น เครือข่ายสาธารณะที่ใช้ร่วมกันของ ทศท. แล ะ  กสท. หรือเครือข่ายบริการ เช่น ดาต้าเนต เป็นต้น 

เครือข่ายในปัจจุบันมีการเชื่อมเครือข่าย LAN หลาย ๆ เครือข่ายย่อยเข้าด้วยกันจนเป็นอีเทอร์เน็ต หรือโทเก็นริงก็ได้ แล้วยังเชื่อมต่อออกจากองค์กรผ่านเครือข่าย WANทำให้เครือข่ายทั้งหมด เชื่อมโยงถึงกัน จึงมีการพัฒนาเทคโนโลยีเครือข่ายให้มีความเร็วสูงในการรับส่งข้อมูล ซึ่งเครือข่าย WAN ที่ใช้ตัวกลางเป็นเส้นใยแก้วนำแสง (FiberOptic)สามารถส่งรับข้อมูลได้เร็วไม่น้อยกว่าเครือข่าย LAN การพัฒนาเทคโนโลยีบนถนนเครือข่าย LANและWAN จึงเป็นสิ่งที่จำเป็นและเป็นโครงสร้าง พื้นฐานของ การพัฒนาประเทศ ซึ่งจะไปได้ไกลเพียงใดขึ้นอยู่กับโครงสร้างพื้นฐานต่าง ๆ ของประเทศ 

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ก็เป็นโครงสร้างพื้นฐานหนึ่งที่ต้องพัฒนาไปด้วย คำว่า Information Super Highway ก็คือ ถนนเครือข่าย WAN ที่เชื่อม LAN ทุกเครือข่ายเข้าด้วยกันนั่นเอง

ประเภทของเครือข่าย WAN

           เครือข่าย WAN สามารถแบ่งเป็นประเภทใหญ่ ๆ คือ

1.เครือข่ายส่วนตัว ( Private Network )

เป็นการจัดตั้งระบบเครือข่ายซึ่งมีการใช้งานเฉพาะองค์กรที่เป็นเจ้าของเครือข่ายอยู่ เพื่อเชื่อมโยง สาขาต่าง ๆ ในระดับกายภาพ ( Physical Layer ) ช่องทางการสื่อสารข้อมูลสาธารณะ เช่น สายโทรศัพท์ สายเช่า ดาวเทียม เป็นต้น (เนื่องจากข้อกำหนดของประเทศต่าง ๆ โดยปกติแล้วจะไม่อนุญาตให้วาง เครือข่ายเองได้)

ข้อดีของเครือข่ายส่วนตัว ( Private Network )

• ในเรื่องของการรักษาความลับของข้อมูล
• สามารถควบคุมดูแลเครือข่ายและขยายเครือข่ายไปยังจุดที่ต้องการ

ข้อเสียของเครือข่ายส่วนตัว ( Private Network )

• ในกรณีที่ไม่ได้มีการส่งข้อมูลต่อเนื่องตลอดเวลา จะเสียค่าใช้จ่ายสูงมาก เมื่อเทียบกับการส่งข้อมูล ผ่านเครือข่ายสาธารณะ
• ถ้ามีการส่งข้อมูลระหว่างสาขาต่าง ๆ จะต้องมีการจัดหาช่องทางสื่อสารเชื่อมโยงระหว่างแต่ละ สาขาด้วย  และอาจทำให้ไม่สามารถจัดหาช่องทางการสื่อสารไปยังพื้นที่ที่ต้องการได้

2.เครือข่ายสาธารณะ ( Public Data Network )

เครือข่ายสาธารณะ บางครั้งเรียกว่า เครือข่ายมูลค่าเพิ่ม ( Value Added Network )  เป็นระบบ เครือข่าย WANซึ่งองค์กรที่ได้รับสัมปทานทำการจัดตั้งขึ้นเพื่อให้บุคคลทั่งไปหรือองค์กรอื่น ๆ ที่ ไม่ต้องการวางเครือข่ายเองสามารถแบ่งกันเช่าใช้งานได้ ระบบเครือข่ายสาธารณะนิยมใช้ในการเชื่อมต่อ ระบบเครือข่ายแบบ WAN กันมาก

ข้อดีของเครือข่ายสาธารณะ ( Public Data Network )

• ค่าใช้จ่ายต่ำกว่าการจัดตั้งเครือข่ายส่วนตัว
• สามารถใช้ได้ทันทีโดยไม่ต้องเสียเวลาในการจัดตั้งเครือข่ายใหม่
• มีบริการให้เลือกอย่างหลากหลาย

ข้อเสียของเครือข่ายสาธารณะ ( Public Data Network )

• ไม่สามารถเก็บรักษาความลับข้อมูลได้

รูปแบบของเครือข่าย WAN

1.เครือข่ายแบบสลับวงจร (Circuit-Switching Network)

ภาพที่ 2 แสดงเครือข่ายแบบสลับวงจร (Circuit-Switching Network)

เป็นบริการระบบเครือข่ายสาธารณะขั้นพื้นฐาน  เช่น ระบบโทรศัพท์  ระบบสายเช่า (lease line) ระบบเครือข่ายแบบสลับวงจรจะเป็นการเชื่อมต่อทางกายภาพของวงจรระหว่างจุดสองจุด เพื่อให้สามารถ ติดต่อส่งข้อมูลกัน โดยการเชื่อมวงจรอาจเชื่อมอยู่ตลอดเวลาก็ได้ เช่น ระบบโทรศัพท์  หรือ อาจเป็น เครือข่ายอนาลอก เช่น  โทรศัพท์ หรือ เครือข่ายดิจิตอล เช่น ISDN ระบบเครือข่ายแบบสลับวงจร จะเป็นการเชื่อมต่อระหว่างจุดต่อจุด ( point-to-point) 

ข้อดีของเครือข่ายแบบสลับวงจร (Circuit-Switching Network)

• มีอัตราความเร็วในการสื่อสารที่คงที่ตลอดเวลา  เนื่องจากไม่ต้องทำการแบ่งช่องทางกับผู้อื่น

ข้อเสียของเครือข่ายแบบสลับวงจร (Circuit-Switching Network)

• ต้องมีการเชื่อมต่อกันทุก ๆ จุดที่มีการติดต่อกัน

2.เครือข่ายแบบสลับแพคเกต ( Packet Switching Data Network )

ภาพที่ 3 แสดงเครือข่ายแบบสลับแพคเกต ( Packet Switching Data Network )

เป็นระบบเครือข่ายที่ได้รับความนิยมสูงสุด   มีการทำงานโดยใช้วิธีแบ่งข้อมูลที่ต้องการส่งระหว่างจุด สองจุดออกเป็นชิ้น (packet)  เล็ก  ๆ เพื่อทำการส่งไปยังจุดหมายที่ต้องการ  การแบ่งข้อมูลออกเป็น  packet ข้อดี คือ ทำให้สามารถใช้ช่องทางการสื่อสารข้อมูล เพียงช่องทางเดียวในการเชื่อมเข้าสู่เครือข่าย ไม่ว่าจะมีการติดต่อกันระหว่างกี่จุดก็ตาม รวมทั้งสามารถส่งแต่ละ packet ด้วยเส้นทางต่าง ๆ ที่เชื่อมโยงกัน เป็นตาข่าย และทำการรวมแต่ละ packet กลับคืนเมื่อถึงจุดหมายแล้ว จึงเป็นการใช้ทรัพยากร (resource) ได้อย่างคุ้มค่าที่สุด

3.ISDN

บริการ Integrated Services Digital Network(ISDN) เป็นระบบเครือข่ายแบบดิจิตอล ซึ่งสามารถ ทำการส่งได้ทั้งข้อมูล เสียง และภาพ อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถเชื่อมเข้ากับ ISDN ได้โดยตรงผ่านทาง ตัวเชื่อมแบบดิจิตอล ทำให้ไม่จำเป็นต้องผ่านการ แปลงระหว่างสัญญาณอนาลอกและดิจิตอล ด้วยโมเด็มอีก ช่องทาง(Channel)ของ ISDN มีความเร็วสูงถึง 64 Kbps  บริการของ ISDN จะสมารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภท  คือ

3.1. Narrow Band ISDN (ISDN - N)

    โครงข่ายทีพัฒนาเพิ่มเติมจากระบบโทรศัพท์เดิม โดยใช้สัญญาณดิจิตอลในการสือสารแทนการใช้ สัญญาณ อนาลอกผ่านคู่สายที่มีอยู่เดิม  สามารถแบ่งได้เป็น

• Basic Rate Interface (BRI) เป็นการเชื่อมต่อขั้นพื้นฐานของ ISDN โดยภายในหนึ่งคู่สาย จะมี ช่องสัญญาณอยู่ 3 ช่อง ประกอบด้วย ช่องสัญญาณแบบ B (Bearer) ซึ่งสามารถส่งได้ทั้ง ข้อมูล และเสียงด้วยความเร็ว 64 Kbps ต่อช่อง  จำนวน 2 ช่อง และช่องสัญญาณแบบ D (Data) ซึ่งใช้ ควบคุมช่องสัญญาณแบบ B จะส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 16 Kbps จำนวน 1 ช่อง
• Primary Rate interface (PRI) จะเป็นการสื่อสารแบบความเร็วสูง โดยประกอบด้วย Bearer Channel จำนวน 23 ช่อง และ Data Channel  ขนาดความเร็ว 64 Kbps อีก 1 ช่อง ทำให้ได้ความเร็วสูงถึง 1.544 Mbps   นอกจากนี้ยังมีมาตรฐานแบบ 30 Bearer channel บวกกับ 1 Data Channel สำหรับ ความเร็ว 2.048Mbps

3.2.Broadband ISDN (ISDN – B)

      เป็นระบบ ISDN ที่ขยายขีดความสามารถโดยใช้โปรโตคอล ATM(Asynchronous Transfer Mode)  ทำให้ สามารถส่งสัญญาณได้ด้วยความเร็วตั้งแต่ 45 Mbps จนถึง 1 Gbps (Gigabit/Second) จึง สามารถใช้ในการส่งข้อมูลภาพและเสียงได้อย่างสมบูรณ์

4. ATM (Asynchronous Transfer Mode)

เป็นเทคโนโลยีใหม่ที่กำลังได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง เนื่องจากมีความสามารถในการรับรองการจัดหา bandwidth ทำให้เหมาะกับการใช้งานแอพพลิเคชันใหม่ ๆ  ที่ต้องมีการส่งข้อมูลจำนวนมากที่ สัมพันธ์กัน

เครือข่าย ATM สามารถใช้กับสายเคเบิลที่มีอยู่แล้วที่ไม่ใช่สาย Fiber ได้ โดยเพียงแต่เปลี่ยน adapter และ switches ความเร็วจะอยู่ระหว่าง 25 ถึง 155 Mbps

   

อุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่าย

เมื่อต้องการเชื่อมเครือข่ายย่อยหลาย ๆ เครือข่ายเข้าด้วยกัน จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ประกอบที่ทำให้การรับส่งข้อมูลข่าวสารต่าง ๆ  เชื่อมโยงถึงกัน โดยทั่วไปเรามักใช้ระบบการรับส่งข้อมูลเป็นชุดเล็ก ๆ ที่เรียกว่า แพ็กเก็ต ข้อมูล เป็นแพ็กเก็ตสามารถเคลื่อนที่จากต้นทางไปยังปลายทางได้ โดยผ่านอุปกรณ์เลือกเส้นทาง การเลือกเส้นทางสามารถเลือกผ่านทั้งทางด้านเครือข่ายแลนและแวน 

• รีพีตเตอร์  การขยายความแรงของสัญญาณและส่งกลับออกมาใหม่ ทำให้ข้อมูลที่ส่งมานั้น สามารถไปได้ไกลกว่าที่ควรจะเป็นตามปกติ อีกหน้าที่หนึ่งของมันคือ อาจใช้เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่าง สายเคเบิลที่ต่างชนิดกันในเน็ตเวิร์ก เช่น เชื่อมระหว่างสายโคแอกเชียลเข้ากับสายไฟเบอร์ออฟติก
• บริดจ์  เป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงเครือข่ายสองเครือข่ายที่แยกจากกัน
• เราเตอร์  จะรับข้อมูลเป็นแพ็กเก็ตเข้ามาตรวจสอบแอดเดรสปลายทาง จากนั้นนำมาเปรียบเทียบ กับตารางเส้นทางที่ได้รับการโปรแกรมไว้ เพื่อหาเส้นทางที่ส่งต่อ หากเส้นทางที่ส่งต่อมีมาตรฐาน ทางเครือข่ายที่แตกต่างออกไป ก็จะแปลงให้เข้ากับมาตรฐานใหม่
• เกตเวย์  เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เชื่อมต่อเครื่อง PC หลาย ๆ เครื่องที่ใช้ระบบเครือข่าย ต่างกันเข้ากับเครื่องเมนเฟรม

การออกแบบและจัดรูปแบบเครือข่ายในองค์กรที่เป็นอินทราเน็ต ซึ่งเชื่อมโยงได้ทั้งระบบ LAN และ WAN จึงต้องอาศัยอุปกรณ์เชื่อมโยงต่าง ๆ เหล่านี้

อุปกรณ์เชื่อมโยงทั้งหมดนี้รองรับมาตรฐานการเชื่อมต่อได้หลากหลายรูปแบบ เช่น จากเครือข่าย พื้นฐานเป็นอีเทอร์เน็ต ก็สามารถเชื่อมเข้าสู่เอทีเอ็มสวิตซ์ เฟรมรีเลย์ หรือบริดจ์ เราเตอร์ได้ ทำให้ขนาด ของเครือข่ายมีขนาดใหญ่ขึ้น

Link : WAN VIDEO