วิชาฐานข้อมูล

การบ้านบทที่ 4 ประจำวันที่ 24 พ.ย. 53

1.โครงสร้างข้อมูลเชิงสัมพันธ์ประกอบด้วยอะไรบาง จงอธิบาย

- เอนทิตี้ (Entity) หมายถึง ชื่อของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง ได้แก่ คน สถานที่ สิ่งของ การกระทำ ซึ่งต้องการจัดก็บข้อมูลไว้ เช่น เอนทิตี้ลูกค้า เอนทิตี้พนักงาน

- เอนทิตี้ชนิดอ่อนแอ (Weak Entity) เป็นเอนทิตี้ที่ไม่มีความหมาย หากขาดเอนทิตี้อื่นในฐานข้อมูล

แอททริบิวต์ (Attribute) หมายถึง รายละเอียดข้อมูลที่แสดงลักษณะและคุณสมบัติของเอนทิตี้หนึ่ง ๆ เช่น  เอนทิตี้นักศึกษา ประกอบด้วย - แอทริบิวต์รหัสนักศึกษา

- แอททริบิวต์ชื่อนักศึกษา

- แอททริบิวต์ที่อยู่นักศึกษา

2. คุณสมบัติในการจัดเก็บข้อมูลของรีเลชั่นมีอะไรบ้าง

- 1. รีเลชั่นต้องมีชื่อกำกับ แต่ละชื่อต้องแตกต่างกัน ซ้ำกันไม่ได้

   2. แต่ละแอตตริบิวต์ของรีเลชั่นจะบบรจุได้เพียงค่าเดียว (Single value)

   3. ชื่อในแต่ละแอตตริบิวต์ต้องแตกต่างกัน ชื่อจะซ้ำกันไม่ได้

   4. ค่าของข้อมูลในแอตตริบิวต์เป็นไปตามข้อกำหนดของโดเมนในแอตตริบิวต์นั้นๆ

   5. การเรียงลำดับของแต่ละแอตตริบิวต์ไม่มีความสำคัญใดๆ

   6. แต่ละทูเพิลต้องมีความแตกต่างกัน จะไม่มีทูเพิลที่ซ้ำกัน

   7. การเรียงลำดับของทูเพิลไม่มีความสำคัญใดๆ  

3. รีเลชั่นประกอบด้วยคีย์ประเภทต่าง ๆ อะไรบางจงอธิบาย พร้อมยกตัวอย่างประกอบประเภทคีย์ดังกล่าว

ประเภทของคีย์ (Relation keys)

    ใน ฐานข้อมูลจะมีข้อมูลอยู่เป็นจานวนมาก โดยเฉพาะฐานข้อมูลขนาดใหญ่ ก็จะมีข้อมูลจานวนมากที่มีความคล้ายคลึงกันหรือแตกต่างกันออกไป ทาให้การแยกแยะหรือจัดการข้อมูลทาได้ยาก ดังนั้นจึงกาหนดคีย์ (keys) ขึ้นมาคีย์ คือ แอททริบิวต์หรือกลุ่มของแอททริบิวต์ ที่ใช้ในการระบุค่าต่าง ๆ ของทูเพิล เพื่อความเป็นเอกลักษณ์ (unique) หรือเป็นสิ่งที่ใช้กาหนดความเป็นเอกลักษณ์ของทูเพิล โดยคีย์มีหลายประเภท ดังนี้

คีย์หลัก (Primary key)

            หมายถึง คีย์ที่มีคุณสมบัติในการระบุค่าต่าง ๆ ของแต่ละทูเพิลในรีเลชั่นได้ เป็นเอกลักษณ์(Unique) หรือมีค่าไม่ซ้ำกัน และมีเป็นค่าว่าง (Null) ไม่ได้ คีย์หลักจะประกอบด้วยหนึ่งแอททริบิวต์หรือหลายแอททริบิวต์ก็ได้

คีย์คู่แข่ง (Candidate key)

            หมายถึง ในรีเลชั่นหนึ่ง ๆ มีคีย์ที่สามารถเป็นคีย์หลักได้มากกว่าหนึ่ง แอททริบิวต์ แต่เมื่อแอททริบิวต์ใดที่ถูกเลือกเป็นคีย์หลักแล้ว คีย์คู่แข่งที่เหลืออยู่ก็จะมีชื่อใหม่เรียกว่า คีย์ส้ารอง (secondary key หรือAlternate key)

คีย์สำรอง (Secondary key หรือ Alternate key)

            หมายถึง คีย์คู่แข่งที่ไม่ได้ถูกเลือกเป็นคีย์หลัก โดยคีย์สำรองจะไม่มีคุณสมบัติ ความเป็นเอกลักษณ์ ถ้ามีการค้นหาข้อมูลจะได้ข้อมูลมากกว่าหนึ่งข้อมูล เพราะคีย์สำรองมีค่าซ้ำได้

คีย์นอก(Foreign key)

            หมายถึง แอททริบิวต์หรือกลุ่มของแอททริบิวต์ในรีเลชั่นหนึ่ง ที่ใช้ในการอ้างอิงถึง แอททริบิวต์เดียวกันในอีกรีเลชั่นหนึ่งที่เป็นคีย์หลัก คีย์นอกเป็นคีย์ที่ใช้ในการเชื่อมความสัมพันธ์ระหว่างรีเลชั่น ของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ดังนั้นในการเปลี่ยนแปลงค่าของคีย์นอกหรือคีย์หลักที่เชื่อมความสัมพันธ์กัน อยู่จึงเป็นเรื่องที่ต้องระมัดระวังเป็นอย่างมาก ซึ่งในการจัดการฐานข้อมูลจะต้องมีกฏเกณฑ์และเงื่อนไข เพื่อท้าให้ฐานข้อมูลถูกต้องตลอดเวลา และขึ้นอยู่กับ DBMS ที่สามารถควบคุมความถูกต้องของฐานข้อมูลนั้น ๆ ด้วย

4. Null หมายถึงอะไรใน Relational Database

     - ค่าว่าง (Null Values)

              ค่าของ Attribute อาจจะเป็นค่าว่าง (Null) คือ ไม่มีค่าหรือยังไม่ทราบค่าได้ ตัวอย่างเช่น

จำนวนไข่ของนกกระจอกเทศ จะสามารถบอกได้เมื่อนกกระจอกเทศออกไข่แล้ว แต่ยังไม่ทราบค่า ใน

ขณะที่จำนวนไข่ของช้างนั้นไม่มีค่า เป็นต้น

5. เหตุใดจึงต้องมีการนำ Integrity rule มาใช้ในฐานข้อมูล

     - สามารถแบ่งเป็น 2 ส่วน ดังนี้

  การกำหนด Entity Integrity Rule เป็นการกำหนด Integrity Rule ขึ้นเพื่อควบคุมค่าของ Attribute ต่างๆ ให้มีค่าเป็นไปตามที่กำหนด ดังเช่น ตัวอย่างคำสั่ง SQL

  การกำหนด Referential Integrity Rule เป็นการกำหนด Integrity Rule ขึ้นเพื่อควบคุมความถูกต้องในการอ้างถึงข้อมูลระหว่าง Table ต่างๆ ดังเช่น ตัวอย่างคำสั่ง SQL

6. ความสัมพันธ์ระหว่างรีเลชั่นมีกี่ประเภท อะไรบ้าง จงยกตัวอย่างประกอบ

     - มี 2 ประเภท คือ

1. รีเลชั่นหลัก (Base Relation)

    เป็นตารางที่ใช้ในการเก็บข้อมูลจริงเพื่อนำข้อมูลไปใช้ ถูกสร้างด้วยภาษาสำหรับนิยามข้อมูล (DDL) เช่น ภาษา SQL คำสั่ง Create Table เป็นการสร้าง Relation หลัก

2. วิว (View)

     เป็น ตารางที่ถูกสร้างขึ้นตามความต้องการของผู้ใช้แต่ละคน โดยทำการวิวจากรีเลชั่นหลัก ช่วยให้การรักษาความปลอดภัยของฐานข้อมูลทำได้โดยง่าย เพราะฉะนั้นวิวจึงเป็นตารางสมมติหรือตารางที่แปลค่ามา (Vertual Table หรือ Derives Table) จะไม่ถูกจัดเก็บจริง ๆ ในระบบ

วิชาฐานข้อมูล

วิชาฐานข้อมูล

การบ้านบทที่ 3 ประจำวันที่ 17 พ.ย. 53
"วิชาฐานข้อมูลเบื้องต้น (4122201) ตอนเรียน A1

1.การแบ่งสถาปัตยกรรมของฐานข้อมูลออกเป็น 3 ระดับ มีไว้เพื่อวัตถุประสงค์ใดเป็นสำคัญ

ตอบ     1. ผู้ใช้งานไม่จำเป็นต้องสนใจในรายละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูล ไม่ว่าจะจัดเก็บแบบเรียงลำดับ , แบบดัชนี จะปล่อยให้เป็นหน้าที่ของ DBMS  เป็นตัวจัดการ

            2. ผู้ใช้งานแต่ละคนสามารถเข้าถึงข้อมูลชุดเดียวกัน และแสดงข้อมูลเพียงบางส่วนเท่าที่จำเป็น  โดยไม่ต้องแสดงข้อมูลให้ดูทั้งหมด

            3. ความอิสระของข้อมูล คือ ไม่ต้องทำการแก้ไขโปรแกรมทุกครั้งเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของข้อมูล

 ********************************************

2.ความเป็นอิสระของข้อมูลมีบทบาทสำคัญอย่างไรต่อการจัดการฐานข้อมูล จงอธิบาย

ตอบ     ความเป็นอิสระของข้อมูล ( Data Independence ) คือ ภูมิคุ้มกันของโปรแกรมประยุกต์ ต่อการเปลี่ยนแปลง ในการแทนข้อมูลทางกายภาพและการเปลี่ยนแปลงเทคนิคการเข้าถึงข้อมูล โดยไม่ต้องดัดแปลงโปรแกรมที่มี อยู่เมื่อมีการ เปลี่ยนแปลง ดังกล่าว ซึ่งแสดงว่าโปรแกรมประยุกต์ที่เกี่ยวข้องไม่ขึ้นอยู่กับวิธีการแทนข้อมูล ในระดับกายภาพหรือเทคนิค การเข้าถึงข้อมูลวิธีใดๆ โดยเฉพาะ เช่น การเปลี่ยนวิธีจาการเข้าถึงแบบตามลำดับ ให้เป็นการเข้าถึงแบบสุ่ม ปกติจะต้องมีการเขียน โปรแกรมประยุกต์นั้นใหม่หรือแก้ไขใหม่ให้เป็นไปตามเทคนิคการเข้าถึงแบบใหม่ หรือตามโครงสร้างการจัดเก็บใหม่ เป็นต้น

            การแบ่งระดับของข้อมูลรวมถึงการเชื่อมโยงของข้อมูล  ล้วนแต่เป็นจุดเด่นของฐานข้อมูล  ในด้านความเป็นอิสระของข้อมูล  ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ

1. ความเป็นอิสระของข้อมูลเชิงตรรกะ ( Logical  Data  Independence )

         ความเป็นอิสระของข้อมูลเชิงตรรกะ    เป็นความอิสระของข้อมูลในระดับแนวคิด(Conceptual )  กับระดับภายนอก  ( External  Level )  นั่นเอง   หากมีการเปลี่ยนแปลงข้อมูลในระดับแนวคิด   จะไม่มีผลต่อเค้าร่างในระดับภายนอก  หรือโปรแกรมประยุกต์ใช้งาน  หรือจะเป็นการปรับโครงสร้าง

2. ความเป็นอิสระในเชิงกายภาพ ( Physical Data  Independence ) ความเป็นอิสระในเชิงกายภาพ   เป็นความเป็นอิสระของข้อมูลภายใน  ( Internal  Level )  กับระดับแนวคิด  ( Conceptual  Level )  หรือระดับภายนอก    ( External  Level )  เช่นการเพิ่มประสิทธิภาพการเรียกดูข้อมูลให้เร็วขึ้น  โดยการปรับปรุงเค้าร่างภายใน  โดยไม่กระทบถึงเค้าร่างแนวคิด  หรือเค้าร่างภายนอก

  ********************************************

3. ปัญหาที่สำคัญของ Hierarchical Model คืออะไร และเหตุใด Hierarchical Model จึงไม่สามารถลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลได้ทั้งหมด

ตอบ     เป็นฐานข้อมูลที่นำเสนอข้อมูลและความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลในรูปแบบของ โครงสร้างต้นไม้ (tree structure) เป็นโครงสร้างลักษณะคล้ายต้นไม้เป็นลำดับชั้น ซึ่งแตกออกเป็นกิ่งก้านสาขา  หรือที่เรียกว่า เป็นการจัดเก็บข้อมูลในลักษณะความสัมพันธ์แบบ พ่อ-ลูก (Parent-Child Relationship Type : PCR Type)

คุณสมบัติของฐานข้อมูลแบบลำดับขั้น

1. Record ที่อยู่ด้านบนของโครงสร้างหรือพ่อ(Parent Record) นั้นสามารถมีลูกได้มากกว่าหนึ่งคน  แต่ลูก (Child Record) จะไม่สามารถมีพ่อได้มากกว่า 1 คนได้

            2. ทุก Record สามารถมีคุณสมบัติเป็น Parent Record(พ่อ) ได้

            3. ถ้า Record หนึ่งมีลูกมากกว่าหนึ่ง Record แล้ว การลำดับความสัมพันธ์ของ Child Record จะลำดับจากซ้ายไปขวา

ลักษณะเด่น

      •   เป็นระบบฐานข้อมูลที่มีระบบโครงสร้างซับซ้อนน้อยที่สุด

      •   มีค่าใช้จ่ายในการจัดสร้างฐานข้อมูลน้อย

      •   ลักษณะโครงสร้างเข้าใจง่าย

      •   เหมาะสำหรับงานที่ต้องการค้นหาข้อมูลแบบมีเงื่อนไขเป็นระดับและออกงานแบบเรียงลำดับต่อเนื่อง

      •   ป้องกันระบบความลับของข้อมูลได้ดี เนื่องจากต้องอ่านแฟ้มข้อมูลที่เป็นต้นกำเนิดก่อน

ข้อเสีย

      •   Record ลูก ไม่สามารถมี record พ่อหลายคนได้ เช่น นักศึกษาสามารถลงทะเบียนได้มากกว่า 1 วิชา

      •   มีความยืดหยุ่นน้อย เพราะการปรับโครงสร้างของ Tree ค่อนข้างยุ่งยาก

      •   มีโอกาสเกิดความซ้ำซ้อนมากที่สุดเมื่อเทียบกับระบบฐานข้อมูลแบบโครงสร้างอื่น

      •   หากข้อมูลมีจำนวนมาก การเข้าถึงข้อมูลจะใช้เวลานานในการค้นหา เนื่องจากจะต้องเข้าถึงที่ต้นกำเนิดของข้อมูล

                                                   ********************************************

4. เหตุใด Network Model ซึ่งสามารถแก้ปัญหาความซ้ำซ้อนของข้อมูลได้จึงไม่เหมาะกับการนำมาใช้งาน

ตอบ     ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย  จะเป็นการรวมระเบียนต่าง  ๆ  และความสัมพันธ์ระหว่างระเบียนแต่จะต่างกับฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์   คือ  ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์จะแฝงความสัมพันธ์เอาไว้  โดยระเบียนที่มีความสัมพันธ์กัน   จะต้องมีค่าของข้อมูลในแอททริบิวต์ในแอททริบิวต์หนึ่งเหมือนกันแต่ฐานข้อมูลแบบเครือข่าย  จะแสดงความสัมพันธ์อย่างชัดเจน  โดยแสดงไว้ในโครงสร้าง  

                                                  ********************************************

5. สิ่งที่ทำให้ Relational Model ได้รับความนิยมอย่างมากคืออะไร จงอธิบาย

ตอบ     -  เหมาะกับงานที่เลือกดูข้อมูลแบบมีเงื่อนไขหลายคีย์ฟิลด์ข้อมูลป้องกันข้อมูลถูกทำลายหรือแก้ไขได้ดี เนื่องจากโครงสร้างแบบสัมพันธ์นี้ผู้ใช้จะไม่ทราบว่าการเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลอย่างแท้จริงเป็นอย่างไร จึงสามารถป้องกันข้อมูลถูกทำลายหรือถูกแก้ไขได้ดี   การเลือกดูข้อมูลทำได้ง่าย มีความซับซ้อนของข้อมูลระหว่างแฟ้มต่าง ๆ น้อยมาก อาจมีการฝึกฝนเพียงเล็กน้อยก็สามารถใช้ทำงานได้

 Skype คือ อะไร

          Skype คือ โปรแกรม Instance Messenger ที่สามารถทำงานบนคอมพิวเตอร์ทั้งระบบปฏิบัติการ Window Macintosh Linux และ Window pocket PC เพื่อให้สามารถติดต่อสื่อสารทั่วโลกผ่านทางเสียงที่มีคุณภาพ (Voice) ข้อความ (Chat) ข้อความด่วน (Instant Message) และใช้ส่งไฟล์แบบเรียลไทม์ (Real Time Send File) ผ่านเครือข่ายอินเทอร์เน็ต

 

Topology

          Topology คือ  โครงสร้างของเครือข่ายหรือภาษาทางเทคนิคเรียกว่า "Topology" คือลักษณะการเชื่อต่อทางกายภาพระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่าย ซึ่งหากจะแบ่งประเภทของโครงสร้างเครือข่ายกันจริง ๆก็สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 แบบคือ

           1. โครงสร้างแบบสตาร์ (Star Network )
           2. โครงสร้างแบบบัส ( Bus Network )
           3. โครงสร้างแบบริง ( Ring Network )
           4. โครงสร้างแบบเมซ ( Mesh Network )

 

โครงสร้างแบบสตาร์ ( Star Network)

          ลักษณะการเชื่อมต่อของโครงสร้างแบบสตาร์จะคล้าย ๆ กับดาวกระจาย ดังรูปที่ได้แสดงไว้ คือมีอุปกรณ์ประเภท Hub หรือ Switch เป็นศูนย์กลางการเชื่อมต่อแบบนี้มีประโยชน์คือ เวลาที่มีสายเส้นใดเส้นหนึ่งหลุดหรือเสียก็จะไม่มีผลต่อการทำงานของระบบโดยรวมแต่อย่างใด

 

โครงสร้างเครือข่ายแบบบัส (Bus Network)

          คือ ลักษณะการเชื่อมต่อแบบอนุกรม โดยใช้สายเคเบิลเส้นยาวต่อเนื่องกันไปดังรูปที่ได้แสดงไว้ โครงสร้างแบบนี้มีจุดอ่อนคือเมื่อคอมพิวเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งมีปัญหากับสายเคเบิล ก็จะทำให้เครือข่ายรวนไปทั้งระบบ ส่วนข้อดีคือโครงสร้างแบบบัสนี้ไม่ต้องมีอุปกรณ์อย่าง Hub หรือ Switch ใช้เพียงเส้นเดียวก็สามารถเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายขนาดเล็กที่มีจำนวนเครื่องไม่มาก ปัจจุบันไม่ค่อยใช้กันแล้ว เนื่องจากไม่มีการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพิ่มเติม ทำให้ความเร็วถูกจำกัดอยู่ที่ 10 Mbps และถูกทดแทนโดยการเชื่อมต่อแบบสตาร์

 

โครงสร้างแบบริง ( Ring Network)

          โครงสร้างแบบนี้คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์จะถูกเชื่อมต่อเข้ากับสายเคเบิลเส้นเดียวเป็นวงแหวนดังรูปที่ได้แสดงไว้ การส่งข้อมูลจะใช้ทิศทางเดียวกันตลอดโดยผ่านเครื่องคอมพิวเตอร์ที่อยู่ถัดกันไปเป็นทอด ๆ ถ้าแอดเดรสของมันไม่ตรงกับผู้รับตามที่เครื่องต้นระบุมา มันก็จะส่งผ่านไปยังเครื่องถัดไป จนกว่าจะถึงเครื่องปลายคือตรงกับใครเครื่องนั้นก็รับ ไม่ส่งต่อ โครงสร้างแบบนี้มีข้อเสียคล้าย ๆ กับแบบบัส คือเมื่อสายเคเบิลช่วงใดช่วงหนึ่งขาดจะทำให้ทั้งระบบใช้งานไม่ได้

 

โครงสร้างเครือข่ายแบบเมซ (Mesh Network)

          เป็น Topology ที่ถือว่าป้องกันการผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นกับระบบได้ดีที่สุด ทั้งนี้เนื่องจากเราเดินสาย Cable ไปเชื่อม ต่อกับ Station ทุก Station โดยเมื่อสายจาก Station ใดเกิดมีปัญหาขึ้นก็จะยังสามารถใช้สายอื่นที่เหลืออีกได้ ระบบนี้ยากต่อการ เดินสายและมีราคาแพงมาก จึงยังไม่เป็นที่นิยม

แบบStar

ข้อดี
1. เปลี่ยนแปลงรูปแบบการวางสายได้ง่าย
2. สามารถเพิ่ม node ได้ง่าย
3. ตรวจสอบจุดที่เป็นปัญหาได้ง่าย
ข้อเสีย
1. ต้องใช้สายเคเบิลจำนวนมาก
2. มีค่าใช้จ่ายเกี่ยวกับสายสูง
3. การเชื่อมต่อจากศูนย์กลางทำให้มีโอกาสที่ระบบเครือข่ายจะล้มเหลวพร้อมกันได้ง่าย

 

แบบBus

ข้อดี
1.ใช้สายเคเบิลน้อยที่สุด
2. รูปแบบการวางสายง่ายมีความเชื่อถือได้สูงเนื่องจากเป็นรูปแบบ ที่ง่ายสามารถขยายระบบได้ง่าย
ข้อเสีย
1. ตรวจหาจุดที่เป็นปัญหาได้ยาก
2. ระบบจะมีประสิทธิภาพลดลงอย่างมาก
3. ถ้าการจราจรของข้อมูลสูง

แบบRing

ข้อดี
1. มีการใช้สายเคเบิลน้อย
2. มีประสิทธิภาพสูง แม้การจราจรของเครือข่ายจะมาก
ข้อเสีย
1. ถ้ามี node ที่เป็นปัญหาเกิดขึ้นในระบบจะกระทบกับ ทั้งเครือข่าย
2. การตรวจหาปัญหาทำได้ยาก
3. การเปลี่ยนแปลงเครือข่ายทำได้ยาก และอาจต้องหยุดการใช้งานเครือข่ายชั่วคราว

มาตรฐานของ Wireless Lan

          ปัจจุบันเทคโนโลยีเครือข่าย LAN แบบไร้สาย หรือ WLAN (Wireless LAN) กำลังได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก เนื่องจากประโยชน์ของ WLAN มีอยู่มากมายโดยเฉพาะอย่างยิ่ง WLAN สร้างความสะดวกและอิสระในการใช้งานและติดตั้งเครือข่าย เทคโนโลยี WLAN ทำให้การเชื่อมต่ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในบ้านหรือสำนักงานเข้าด้วยกันหรือต่อเข้ากับเครือข่ายไม่จำเป็นจะต้องใช้สายนำสัญญาณให้ยุ่งยากและดูเกะกะอีกต่อไป อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ทั้งแบบตั้งโต๊ะและพกพาสามารถเชื่อมต่อถึงกันหรือเชื่อมต่อเข้ากับเครือข่ายจากตำแหน่งต่างๆ ที่อยู่ในรัศมีของสัญญาณได้อย่างอิสระ

1. ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับมาตรฐาน IEEE 802.11

          มาตรฐาน IEEE 802.11 ซึ่งได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกเมื่อปีพ.ศ. 2540 โดย IEEE (The Institute of Electronics and Electrical Engineers) และเป็นเทคโนโลยีสำหรับ WLAN ที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด คือข้อกำหนด (Specfication) สำหรับอุปกรณ์ WLAN ในส่วนของ Physical (PHY) Layer และ Media Access Control (MAC) Layer โดยในส่วนของ PHY Layer มาตรฐาน IEEE 802.11 ได้กำหนดให้อุปกรณ์มีความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 1, 2, 5.5, 11 และ 54 Mbps โดยมีสื่อ 3 ประเภทให้เลือกใช้ได้แก่ คลื่นวิทยุที่ความถี่สาธารณะ 2.4 และ 5 GHz, และ อินฟราเรด (Infarred) (1 และ 2 Mbps เท่านั้น)

 

วิวัฒนาการของมาตรฐาน IEEE 802.11

          มาตรฐาน IEEE 802.11 ได้รับการตีพิมพ์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2540 ซึ่งอุปกรณ์ตามมาตรฐานดังกล่าวจะมีความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็ว 1 และ 2 Mbps ด้วยสื่อ อินฟราเรด (Infarred) หรือคลื่นวิทยุที่ความถี่ 2.4 GHz และมีกลไก WEP ซึ่งเป็นทางเลือกสำหรับสร้างความปลอดภัยให้กับเครือข่าย WLAN ได้ในระดับหนึ่ง เนื่องจากมาตรฐาน IEEE 802.11 เวอร์ชันแรกเริ่มมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำและไม่มีการรองรับหลักการ Quality of Service (QoS) ซึ่งเป็นที่ต้องการของตลาด อีกทั้งกลไกรักษาความปลอดภัยที่ใช้ยังมีช่องโหว่อยู่มาก IEEE จึงได้จัดตั้งคณะทำงาน (Task Group) ขึ้นมาหลายชุดด้วยกันเพื่อทำการปรับปรุงเพิ่มเติมมาตรฐานให้มีศักยภาพสูงขึ้น โดยคณะทำงานกลุ่มที่มีผลงานที่น่าสนใจและเป็นที่รู้จักกันดีได้แก่ IEEE 802.11a, IEEE 802.11b, IEEE 802.11e, IEEE 802.11g, และ IEEE 802.11i

IEEE 802.11b

          คณะทำงานชุด IEEE 802.11b ได้ตีพิมพ์มาตรฐานเพิ่มเติมนี้เมื่อปี พ.ศ. 2542 ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีและใช้งานกันอย่างแพร่หลายมากที่สุด มาตรฐาน IEEE 802.11b ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า CCK (Complimentary Code Keying) ผนวกกับ DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) เพื่อปรับปรุงความสามารถของอุปกรณ์ให้รับส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุดที่ 11 Mbps ผ่านคลื่นวิทยุความถี่ 2.4 GHz (เป็นย่านความถี่ที่เรียกว่า ISM (Industrial Scientific and Medical) ซึ่งถูกจัดสรรไว้อย่างสากลสำหรับการใช้งานอย่างสาธารณะด้านวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และการแพทย์ โดยอุปกรณ์ที่ใช้ความถี่ย่านนี้ก็เช่น IEEE 802.11, Bluetooth, โทรศัพท์ไร้สาย, และเตาไมโครเวฟ) ส่วนใหญ่แล้วอุปกรณ์ IEEE 802.11 WLAN ที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน

IEEE 802.11a

          คณะทำงานชุด IEEE 802.11a ได้ตีพิมพ์มาตรฐานเพิ่มเติมนี้เมื่อปี พ.ศ. 2542 มาตรฐาน IEEE 802.11a ใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) เพื่อปรับปรุงความสามารถของอุปกรณ์ให้รับส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงสุดที่ 54 Mbps แต่จะใช้คลื่นวิทยุที่ความถี่ 5 GHz ซึ่งเป็นย่านความถี่สาธารณะสำหรับใช้งานในประเทศสหรัฐอเมริกาที่มีสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์อื่นน้อยกว่าในย่านความถี่ 2.4 GHz อย่างไรก็ตามข้อเสียหนึ่งของมาตรฐาน IEEE 802.11a ที่ใช้คลื่นวิทยุที่ความถี่ 5 GHz ก็คือในบางประเทศย่านความถี่ดังกล่าวไม่สามารถนำมาใช้งานได้อย่างสาธารณะ ตัวอย่างเช่น ประเทศไทยไม่อนุญาตให้มีการใช้งานอุปกรณ์ IEEE 802.11a เนื่องจากความถี่ย่าน 5 GHz ได้ถูกจัดสรรสำหรับกิจการอื่นอยู่ก่อนแล้ว

IEEE 802.11g

          คณะทำงานชุด IEEE 802.11g ได้ใช้นำเทคโนโลยี OFDM มาประยุกต์ใช้ในช่องสัญญาณวิทยุความถี่ 2.4 GHz ซึ่งอุปกรณ์ IEEE 802.11g WLAN มีความสามารถในการรับส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงสุดที่ 54 Mbps ส่วนรัศมีสัญญาณของอุปกรณ์ IEEE 802.11g WLAN จะอยู่ระหว่างรัศมีสัญญาณของอุปกรณ์ IEEE 802.11a และ IEEE 802.11b เนื่องจากความถี่ 2.4 GHz เป็นย่านความถี่สาธารณะสากล อีกทั้งอุปกรณ์ IEEE 802.11g WLAN สามารถทำงานร่วมกับอุปกรณ์ IEEE 802.11b WLAN ได้ (backward-compatible) ดังนั้นจึงมีแนวโน้มสูงว่าอุปกรณ์ IEEE 802.11g WLAN จะได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายหากมีราคาไม่แพงจนเกินไปและน่าจะมาแทนที่ IEEE 802.11b ในที่สุด ตามแผนการแล้วมาตรฐาน IEEE 802.11g จะได้รับการตีพิมพ์ประมาณช่วงกลางปี พ.ศ. 2546

IEEE 802.11e

          คณะทำงานชุดนี้ได้รับมอบหมายให้ปรับปรุง MAC Layer ของ IEEE 802.11 เพื่อให้สามารถรองรับการใช้งานหลักการ Qualitiy of Service สำหรับ application เกี่ยวกับมัลติมีเดีย (Multimedia) เนื่องจาก IEEE 802.11e เป็นการปรับปรุง MAC Layer ดังนั้นมาตรฐานเพิ่มเติมนี้จึงสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ IEEE 802.11 WLAN ทุกเวอร์ชันได้ แต่อย่างไรก็ตามการทำงานของคณะทำงานชุดนี้ยังไม่แล้วเสร็จในขณะนี้ (พฤษภาคม พ.ศ. 2546)

IEEE 802.11i

          คณะทำงานชุดนี้ได้รับมอบหมายให้ปรับปรุง MAC Layer ของ IEEE 802.11 ในด้านความปลอดภัย เนื่องจากเครือข่าย IEEE 802.11 WLAN มีช่องโหว่อยู่มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งการเข้ารหัสข้อมูล (Encryption) ด้วย key ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลง คณะทำงานชุด IEEE 802.11i จะนำเอาเทคนิคขั้นสูงมาใช้ในการเข้ารหัสข้อมูลด้วย key ที่มีการเปลี่ยนค่าอยู่เสมอและการตรวจสอบผู้ใช้ที่มีความปลอดภัยสูง มาตรฐานเพิ่มเติมนี้จึงสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์ IEEE 802.11 WLAN ทุกเวอร์ชันได้ แต่อย่างไรก็ตามการทำงานของคณะทำงานชุดนี้ยังไม่แล้วเสร็จในขณะนี้

ลักษณะการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ IEEE 802.11 WLAN

          มาตรฐาน IEEE 802.11 ได้กำหนดลักษณะการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ภายในเครือข่าย WLAN ไว้ 2 ลักษณะคือโหมด Infrastructure และโหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer

1.   โหมด Infrastructure

          โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ในเครือข่าย IEEE 802.11 WLAN จะเชื่อมต่อกันในลักษณะของโหมด Infrastructure ซึ่งเป็นโหมดที่อนุญาตให้อุปกรณ์ภายใน WLAN สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่นได้ ในโหมด Infrastructure นี้เครือข่าย IEEE 802.11 WLAN จะประกอบไปด้วยอุปกรณ์ 2 ประเภทได้แก่ สถานีผู้ใช้ (Client Station) ซึ่งก็คืออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ (Desktop, Laptop, หรือ PDA ต่างๆ) ที่มีอุปกรณ์ Client Adapter เพื่อใช้รับส่งข้อมูลผ่าน IEEE 802.11 WLAN และสถานีแม่ข่าย (Access Point) ซึ่งทำหน้าที่ต่อเชื่อมสถานีผู้ใช้เข้ากับเครือข่ายอื่น

2.  โหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer

          เครือข่าย IEEE 802.11 WLAN ในโหมด Ad-Hoc หรือ Peer-to-Peer เป็นเครือข่ายที่ปิดคือไม่มีสถานีแม่ข่ายและไม่มีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่น บริเวณของเครือข่าย IEEE 802.11 WLAN ในโหมด Ad-Hoc จะถูกเรียกว่า Independent Basic Service Set (IBSS) ซึ่งสถานีผู้ใช้หนึ่งสามารถติดต่อสื่อสารข้อมูลกับสถานีผู้ใช้อื่นๆในเขต IBSS เดียวกันได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านสถานีแม่ข่าย แต่สถานีผู้ใช้จะไม่สามารถรับส่งข้อมูลกับเครือข่ายอื่นๆได้