ซิงโครนัส และ อะซิงโคนัส

การสื่อสารแบบอะซิงโคนัส (Asynchronous Transmission)      การสื่อสารแบบอะซิงโคนัส หรือเรียกอีกอย่างหนึ่งว่าเป็น การสื่อสารแบบระบุจุดเริ่มต้น และจุดสิ้นสุด (Start-Stop Transmission) ลักษณะของสัญญาณที่ใช้ในการติดต่อสื่อสารกันจะประกอบไปด้วย บิตเริ่มต้น (start bit) บิตของข้อมูลที่สื่อสาร (transmission data) จำนวน 8 บิต บิตตรวจข้อผิดพลาด(parity bit) และบิตสิ้นสุด (stop bit) สำหรับบิตตรวจสอบข้อผิดพลาดจะใช้หรือไม่ใช้ก็ได้ ดังนั้นสัญญาณจึงต้องประกอบด้วยส่วนประกอบอย่างน้อย 3 ส่วน ดังรูป รูปที่ 6 การสื่อสารแบบอะซิงโคนัสที่ไม่ได้ใช้พารีตี้บิต รูปที่ 7 การสื่อสารแบบอะซิงโคนัสที่ใช้พารีตี้บิต      จากรูปจะเห็นว่าขณะที่ไม่มีข้อมูลส่งออกมาสถานะของการส่งจะเป็นแบบว่าง (Idle) ซึ่งจะมีระดับของสัญญาณเป็น 1 ตลอดเวลา เพื่อความแน่ใจว่าปลายทาง หรือฝ่ายรับยังคงติดต่อกับต้นทาง หรือฝ่ายส่งอยู่ เมื่อเริ่มจะส่งข้อมูลสัญญาณของอะซิงโคนัสจะเป็น 0 หนึ่งช่วงสัญญาณนาฬิกา ซึ่งบิตนี้เราเรียกว่าบิตเริ่มต้น ตามหลังของบิตเริ่มต้นจะเป็นบิตข้อมูลสำหรับ 1 ตัวอักษร ตามหลังบิตข้อมูลก็จะเป็นบิตตรวจข้อผิดพลาด แล้วจะตามด้วยบิตสิ้นสุด ถ้าไม่ใช่บิตตรวจข้อผิดพลาด ตามหลังบิตข้อมูลก็จะเป็นบิตสิ้นสุดเลย หลังจากนั้นถ้าไม่มีข้อมูลส่งออกมาสัญญาณจะกลับไปอยู่ที่สถานะแบบว่างอีก เพื่อรอการส่งข้อมูลต่อไป    จะเห็นว่าการสื่อสารแบบอะซิงโคนัสนี้ มีลักษณะเป็นไปทีละตัวอักษร และสัญญาณที่ส่งออกมา มีบางส่วนเป็นบิตเริ่มต้น บิตสิ้นสุด และบิตตรวจข้อผิดพลาด ทำให้ความเร็วในการส่งข้อมูลต่อวินาทีน้อยลงไป เนื่องจากต้อง สูญเสียช่องทางการสื่อสารให้กับ บิตเริ่มต้น บิตสิ้นสุด และบิตตรวจข้อผิดพลาด (ถ้ามีใช้) ตลอดเวลา การสื่อสาร แบบอะซิงโคนัสนี้มักใช้ในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์รอบข้าง

การสื่อสารแบบซิงโคนัส (Synchronous Transmission)         การสื่อสารแบบซิงโคนัส จะทำการจัดกลุ่มของข้อมูลเป็นกลุ่มๆ และทำการส่งข้อมูลทั้งกลุ่มไปพร้อมกันในทีเดียว เราเรียกกลุ่มของข้อมูลนี้ว่า บล็อกของข้อมูล (Block of Data) ซึ่งตัวอักษรตัวแรก และตัวถัดไปที่อยู่ในบล็อกเดียวกันจะไม่มีอะไรมาคั่นเหมือนอย่างแบบอะซิงโคนัส ที่ต้องใช้บิตเริ่มต้น และบิตสิ้นสุดคั่นทุกๆ ตัวอักษร แต่จะมีข้อมูลเริ่มต้นซึ่งเป็นลักษณะของบิตพิเศษที่ส่งมาเพื่อให้รู้ว่านั้นคือ จุดเริ่มต้นของกลุ่มตัวอักษรที่กำลังส่งเรียงกันเข้ามา เช่น อักขระซิง (SYN character) โดยที่อักขระซิงมีรูปแบบบิต คือ 00010110 ตัวอย่างของการส่งแสดงได้ดังรูป    จากรูปเมื่อลายทางตรวจพบอักขระซิง หรือ 00010110 แล้วจะทราบได้ทันทีว่าบิตที่ตามมาคือบิตตัวอักษรแต่ละตัว แต่การใช้อักขระซิงเพียงตัวเดียวอาจเกิดข้อผิดพลาดได้ เช่น ถ้าเราส่งตัวอักษร b และตัวอักษร a ติดต่อกันไป ซึ่งตัวอักษร b มีรูปแบบบิตคือ 01100010 และตัวอักษร a มีรูปแบบบิตคือ 01100001 การส่งจะแสดงได้ดังรูป      จะเห็นว่าเครื่องปลายทางจะตรวจพบอักขระซิงระหว่างบิตของตัวอักษร b และตัวอักษร a ทำให้เข้าใจว่าบิตต่อไปจะเป็นบิตของกลุ่มข้อมูล ซึ่งจะทำให้การรับข้อมูลนั้นเกิดผิดพลาดขึ้นได้ ดังนั้นจึงแก้ปัญหาด้วยการใช้อักขระซิง 2 ตัวต่อกันเป็นลักษณะของบิตพิเศษที่บอกให้ทราบว่าเป็นจุดเริ่มต้นบิตของกลุ่มข้อมูล ตัวอย่างของการใช้อักขระซิง 2 ตัวในการสื่อสารแบบซิงโคนัส และการตัดแถวของบิตข้อมูลออกเป็นกลุ่มทีละ 8 บิต เพื่อแทนข้อมูลแสดงได้ดังรูป    รูปที่ 8 ตัวอย่างการใช้อักขระซิง 2 ตัวในการสื่อสารแบบซิงโคนัส รูปที่ 9 แสดงการตัดแถวของบิตออกเป็นกลุ่มๆ ละ 8 บิต

การสื่อสารแบบซิงโคนัสนี้มักใช้ในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ ประสิทธิภาพของการส่งผ่านข้อมูลแบบอะซิงโคนัส และแบบซิงโคนัส รูปที่ 10 การส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโคนัส   รูปที่ 11 การส่งผ่านข้อมูลแบบอะซิงโคนัส     จากรูปที่ 10 แสดงให้เห็นว่าการส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโคนัสนั้นส่วนมากแล้ว ตลอดทางของสายส่งจะใช้ส่งผ่านข้อมูลเต็มตลอดทั้งสาย ส่วนรูปที่ 11 แสดงให้เห็นว่าการส่งผ่านข้อมูลแบบอะซิงโคนัสนั้นสายส่งจะขาดความต่อเนื่องของสัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่าน หรือถ้ามีสัญญาณข้อมูลที่ส่งผ่านต่อเนื่องกันเต็มตลอดทั้งสายแล้ว ก็จะสูญเสียช่องทางในการส่งไปกับการส่งบิตเริ่มต้น และบิตสิ้นสุดของแต่ละตัวอักษร    ตัวอย่างเช่น กรณีที่ส่งผ่านข้อมูลที่อยู่ในรูปของรหัส ASCII ซึ่งตัวอักษรหนึ่งตัวถูกแทนด้วย 8 บิต ถ้ามีการส่งกลุ่มของข้อมูล 240 ตัวอักษร ในกรณีการส่งผ่านข้อมูลแบบซิงโคนัสมีการใช้ตัวอักขระซิง 3 ตัว และการส่งผ่าน ข้อมูลแบบอะซิงโคนัสไม่มีการใช้บิตตรวจข้อผิดพลาด ดังนั้นเราสามารถคำนวณหาอัตราส่วนระหว่างการส่งข้อมูลได้ ดังนี้ บิตทั้งหมดของตัวอักษรที่ส่งจะได้ 240 ตัวอักษร x 8 บิต/ตัวอักษร = 1920 บิต แบบซิงโคนัส บิตของตัวอักขระซิงที่ใช้จะได้ SYN 3 ตัว เท่ากับ 3 x 8 บิต = 24 บิต ผลรวมของบิตที่ต้องส่งทั้งหมด = 1920 + 24 = 1944 บิต อัตราส่วนระหว่างการส่งข้อมูลที่ต้องส่งจริง กับจำนวนบิตทั้งหมดที่จำเป็นต้องส่งคือ 1920 หารด้วย 1944 จะได้ประมาณ 99 %

แบบอะซิงโคนัส บิตเริ่มต้น และบิตสิ้นสุดที่ใช้จะได้ 2 x 240 = 480 บิต ผลรวมของบิตที่ต้องส่งทั้งหมด = 1920 + 480 = 2400 บิต อัตราส่วนระหว่างการส่งข้อมูลที่ต้องส่งจริง กับจำนวนบิตทั้งหมดที่จำเป็นต้องส่งคือ 1920 หารด้วย 2400 จะได้ประมาณ 80 %

   ที่มา: http://irrigation.rid.go.th

ขอขอบคุณไว้นะโอกาสนี้    ...

อนุทินครั้งที่9(05.03.2555)

         สรุปเนื้อหา
   สวัสดีค่ะ ครั้งนี้เป็นการเรียนในเรื่องเกี่ยวกับ การสื่อสารข้อมูลและระบบเครือข่าย เรื่องที่เรียนในครั้งนี้กล่าวคือ ข้อเสนอการปฎิรูปการศีกษาในการพัฒนาICT เนื่องจากสนับสนุนหน่วยงานทั้งภาครัฐและเอกชนผลิตสื่อการเรียนการสอน หนังสือ ตำราเรียน รวมทั้งบทเรียนและเนื้อหาสาระที่มีคุณภาพผ่านสื่ออิเล็กทรอนิกส์ เพื่อให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้ได้ด้วยตัวเองและสนับสนุนให้มีระบบทดสอบผู้เรียนและเนื้อหาผ่านสื่ออิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น ประโยชน์ของ e-commerce กล่าวโดยรวมคือการเพิ่มโอกาสให้ทำผู้ซื้อและผู้ขาย นอกจากนี้ระบบนี้นังเป็นการตอบสนองต่อการดำเนินชีวิตของคนในปัจจุบันมากขึ้นด้วย เนื่องจากปัจจุบันคนส่วนใหญ่มักต้องใช้เวลาในการเดินทางและทำงาน ทำให้ระบบนีัเข้ามามีบทบาทในการลดปัญหาต่างๆได้ แต่ในระบบนี้ปัจจุบันผู้ใช้ก็ต้องมีการระมัดระวังกันหน่อยเนื่องจาก ยังมีปัญหาบางประการเช่น การได้ของไม่ตรงตามที่ตองการ ของเกิดการชำรุดเสีหายขณะจัดส่ง เป็นต้น องค์ประกอบพื้นฐานการสื่อสาร จะประกอบด้วยสามส่วนคือ หน่วยส่งข้อมูล ช่องทางการสื่อสาร และหน่วยรับข้อมูล
ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับสัญญาณข้อมูล สัญญาณอิเลกทรอนิกส์ที่ใช้ในการสื่อสารสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทคือ สัญญาณแอนะล็อก และสัญญาณดิจิตอล โดยสัญญาณแอนะล็อกนั้นจะมีลักษณะต่อเนื่องกัน และการขึ้นลงของคลื่นนั้นมีความหมาย แต่สัญญาณแอนะล็อกนั้นจะสามารถถูกรบกวนได้ง่ายเนื่องจากค่าทุกค่าจะถูกนำมาใช้งาน และสัญญาณแบบดิจิตอลนั้นมีการทำงานสัญญาณ 2 ระดับมาประกอบบกัน คือระดับสูงสุดและระดับต่ำสุด รูปแบบการส่งผ่านข้อมูล ทีสองแบบคือ แบบขนานและแบบอนุกรม
     
       ประโยชน์และการนำไปใช้
      การเรียนทำให้ได้รู้เกี่ยวกับพื้นฐานของการสื่อสาร และองค์ประกอบพื้นเกี่ยวกับสัญญาณข้อมูลและ เมื่อต้องใช้ในอนาคต ก็จะได้สามารถเลือกใช้ได้อย่างถูกต้องเพื่อที่ประสิทธิภาพของงาน หรือระบบข้อมูลนั้นๆจะได้มีการทำงานที่เหมาะสม และไม่สิ้นเปลืองทรัพยกรโดยไม่ใช้เหตุ สำหรับการเรียนในครั้งนี้
ขอบคุณค่ะ

อนุทินครั้งที่8(27.02.2555)

        
            สรุปเนื้อหา
               สวัสดีค่ะวันนี้เรียน เรื่อง ข้อมูล ฐานข้อมูล และการจัดการข้อมูล ฐานข้อมูลเป็นการจัดเก็บข้อมูลอย่างเป็นระบบ ทำให้ผู้ใช้สามารถใช้ข้อมูลที่เกี่ยวข้องในระบบงานต่าง ๆ ร่วมกันได้ โดยที่จะไม่เกิดความซ้ำซ้อนของข้อมูล และยังสามารถหลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูลด้วย อีกทั้งข้อมูลในระบบก็จะถูกต้องเชื่อถือได้ และเป็นมาตรฐานเดียวกัน โดยจะมีการกำหนดระบบความปลอดภัยของข้อมูลขึ้น
ความสำคัญของการประมวลผลแบบระบบฐานข้อมูล

1.       สามารถลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลได้

2.       หลีกเลี่ยงความขัดแย้งของข้อมูลได้

3.       สามารถใช้ข้อมูลร่วมกันได้

4.       สามารถรักษาความถูกต้องเชื่อถือได้ของข้อมูล

5.       สามารถกำหนดความเป็นมาตรฐานเดียวกันของข้อมูลได้

6.       สามารถกำหนดระบบความปลอดภัยของข้อมูลได้

7.       เกิดความเป็นอิสระของข้อมูล

การออกแบบฐานข้อมูล 

การออกแบบฐานข้อมูล (Designing Databases) มีความสำคัญต่อการจัดการระบบฐานข้อมูล (DBMS) ทั้งนี้เนื่องจากข้อมูลที่อยู่ภายในฐานข้อมูลจะต้องศึกษาถึงความสัมพันธ์ของข้อมูล โครงสร้างของข้อมูลการเข้าถึงข้อมูลและกระบวนการที่โปรแกรมประยุกต์จะเรียกใช้ฐานข้อมูล ดังนั้น เราจึงสามารถแบ่งวิธีการสร้างฐานข้อมูลได้ 3 ประเภท

1. รูปแบบข้อมูลแบบลำดับขั้น หรือโครงสร้างแบบลำดับขั้น (Hierarchical data model) วิธีการสร้างฐาน ข้อมูลแบบลำดับขั้นถูกพัฒนาโดยบริษัท ไอบีเอ็ม จำกัด ในปี 1980 ได้รับความนิยมมาก ในการพัฒนาฐานข้อมูลบนเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่และขนาดกลาง โดยที่โครงสร้างข้อมูลจะสร้างรูปแบบเหมือนต้นไม้ โดยความสัมพันธ์เป็นแบบหนึ่งต่อหลาย (One- to -Many)

2. รูปแบบข้อมูลแบบเครือข่าย (Network data Model) ฐานข้อมูลแบบเครือข่ายมีความคล้ายคลึงกับฐาน ข้อมูลแบบลำดับชั้น ต่างกันที่โครงสร้างแบบเครือข่าย อาจจะมีการติดต่อหลายต่อหนึ่ง (Many-to-one) หรือ หลายต่อหลาย (Many-to-many) กล่าวคือลูก (Child) อาจมีพ่อแม่ (Parent) มากกว่าหนึ่ง สำหรับตัวอย่างฐานข้อมูลแบบเครือข่ายให้ลองพิจารณาการจัดการข้อมูลของห้องสมุด ซึ่งรายการจะประกอบด้วย ชื่อเรื่อง ผู้แต่ง สำนักพิมพ์ ที่อยู่ ประเภท

3. รูปแบบความสัมพันธ์ข้อมูล (Relation data model) เป็นลักษณะการออกแบบฐานข้อมูลโดยจัดข้อมูลให้อยู่ในรูปของตารางที่มีระบบคล้ายแฟ้ม โดยที่ข้อมูลแต่ละแถว (Row) ของตารางจะแทนเรคอร์ด (Record) ส่วน ข้อมูลนแนวดิ่งจะแทนคอลัมน์ (Column) ซึ่งเป็นขอบเขตของข้อมูล (Field) โดยที่ตารางแต่ละตารางที่สร้างขึ้นจะเป็นอิสระ ดังนั้นผู้ออกแบบฐานข้อมูลจะต้องมีการวางแผนถึงตารางข้อมูลที่จำเป็นต้องใช้ เช่นระบบฐานข้อมูลบริษัทแห่งหนึ่ง ประกอบด้วย ตารางประวัติพนักงาน ตารางแผนกและตารางข้อมูลโครงการ แสดงประวัติพนักงาน ตารางแผนก และตารางข้อมูลโครงการ

การจัดการข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์และฐานข้อมูล

รหัสแทนข้อมูล
ระบบคอมพิวเตอร์เป็นระบบที่ใช้สัญญาณทางไฟฟ้าในการทำงาน ทำให้มีสองสถานะคือเปิด (ON) และปิด (OFF) จึงต้องหาวิธีในการแทนที่สองสถานะนี้ นั่นคือการใช้เลขฐานสอง (Binary Number System) ซึ่งประกอบจากเลข 0 และ 1 แทนความหมายของข้อมูลต่าง ๆ หากพิจารณาเลขฐานสองเพียงหนึ่งหลัก จะเห็นว่าสามารถแทนข้อมูลได้เพียงสองชนิดเท่านั้นคือ 0 และ 1 ในขณะที่เลขฐานสองสองหลักจะสามารถแทนข้อมูลได้ 4 ชนิดคือ 00 , 01 , 10 และ 11 ดังนั้นหากต้องการใช้เลขฐานสองในการแทนข้อมูลจำนวนมาก เช่น นำมาแทนตัวอักษรต่าง ๆ ทั้งในภาษาไทยและภาษาอังกฤษ ก็จะต้องใช้เลขฐานสองจำนวนหลายหลัก

ระบบไฟล์ข้อมูล 
หน่วยเก็บข้อมูลสำรองของคอมพิวเตอร์จะเก็บข้อมูลในรูปของตัวเลขฐานสอง ซึ่งจะประกอบกันเป็นแฟ้มข้อมูลหรือ ไฟล์ (File) โดยที่ไม่ว่าจะใช้สื่อเก็บข้อมูลชนิดใดก็ตาม ทุกอย่างที่เก็บอยู่ในหน่วยเก็บข้อมูลสำรองต้องอยู่ในรูปของไฟล์ ไฟล์ก็คือบริเวณใดบริเวณหนึ่งบนหน่วยเก็บข้อมูลสำรองที่ถูกกำหนดให้เก็บโปรแกรมหรือข้อมูลต่าง ๆ นั่นเอง

ไฟล์สามารถแบ่งออกเป็นหลายชนิด การอ้างถึงไฟล์ต่าง ๆ สามารถอ้างด้วยชื่อของไฟล์นั้น ไฟล์หลาย ๆ ไฟล์จะถูกจัดเก็บไว้รวมกันอยู่ในไดเรกทอรี่ (Directory) หรือ โฟลเดอร์ (folder) ซึ่งเปรียบเสมือนตู้เอกสารที่เก็บเอกสารหลาย ๆ แฟ้มไว้ด้วยกัน และในหน่วยเก็บข้อมูลหนึ่ง ๆ อาจมีหลาย ๆ ไดเรกทอรี่ใด ซึ่งนิยมพิจารณาจากข้อมูลที่เก็บอยู่ในไฟล์เหล่านั้น โดยหากข้อมูลในไฟล์มีความสัมพันธ์กันก็จะจัดให้อยู่ในไดเรกเทอรี่เดียวกัน หากข้อมูลต่างประเภทกันก็ควรพิจารณาจัดไว้ในไดเรกทอรี่อื่น

ระบบฐานข้อมูล 
จากปัญหาต่าง ๆ ที่เกิดขึ้นในระบบจัดการข้อมูลแบบไฟล์ ทำให้เกิดแนวความคิดที่จะสร้างระบบการจัดการข้อมูลแบบใหม่ ซึ่งสามารถทำการจัดการ ดูแลรักษา ตรลดจนเรียกใช้ได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ อันจะทำให้งานการสร้างและใช้งานข้อมูลกระทำได้อย่างรวดเร็วและเสียค่าใช้จ่ายน้อยลง
ระบบจัดการฐานข้อมูล 
ระบบการจัดการฐานข้อมูล หรือที่นิยมเรียกว่า ดีบีเอ็มเอส (DBMS) คือชุดของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่สร้าง ดูแลรักษา และใช้งานส่วนต่าง ๆ ของฐานข้อมูล 

      การนำไปใช้ประโยชน์

       ทำให้สามารถนำไปใช้ในชีวิตประจำได้คือการที่นำหลักการการจัดการข้อมูลมาประยุกต์ใช้ทำให้สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ง่ายและ สะดวกในการค้นหา การจัดสรรข้อมูลก็จะลดความซ้ำซ้อน และไม่เปลื้องพื้นที่ในการจัดเก็บ สำหรับวันนี้ขอบคุณค่ะ