บทที่ 4 การขนส่งข้อมูลในระบบเครือข่าย

รูปแบบการสื่อสารข้อมูลของอีเทอร์เน็ต (Ethernet Communication)
มาตรฐาน LAN แบบ Ethernet มีแนวคิดมาจากเครือข่ายสื่อสารผ่านดาวเทียม ที่มีชื่อว่า"ALOHA" ซึ่งยินยอมให้อุปกรณ์สื่อสารหลาย ๆ ชุด ทำการติดต่อสื่อสารกับอุปกรณ์สื่อสารอื่น ๆ โดยใช้คลื่นความถี่วิทยุช่องเดียวกัน ผ่านทางอุปกรณ์ ทรานสปอนเดอร์ (Transponder)ของดาวเทียม โดยอุปกรณ์สื่อสารแต่ละชนิดมีชื่อเรียกว่า สถานี(Station) ซึ่งจะรอจนกว่าช่องสัญญาณว่าง (ไม่มีสถานีอื่นส่งสัญญาณ) เพื่อที่จะส่งแพ็กเก็ตข้อมูลของตนไปยังสถานีปลายทางแพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งออกไปจะประกอบด้วยแอดเดรสต้นทาง (Source Address)แอดเดรสปลายทาง (Destination Address) ข้อมูล (Data) และข่าวสารที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการส่งข้อมูล (Error Detection) สถานีที่อยู่ว่างทั้งหมด จะคอยตรวจสอบสัญญาณที่ปรากฏขึ้นบนช่องสัญญาณและจะรับข้อมูลทีมีการระบุแอดเดรสปลายทางตรงกับแอดเดรสของตนเองทันทีที่เริ่มรับข้อมูลสถานีปลายทางจะส่งสัญญาณยืนยันการรับข้อมูลกลับไปยังสถานีต้นทางหากสถานีต้นทางไม่ได้รับการตอบยืนยันหลังจากที่เริ่มส่งข้อมูลออกไปภายในระยะเวลาที่กำหนดก็จะทำการส่งข้อมูลเดิมซ้ำออกไปอีกครั้งทั้งนี้อยู่ภายใต้สมมติฐานที่ว่าข้อมูลเดิมที่ส่งออกไปอาจถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวนหรืออาจเกิดชนกันกับข้อมูลที่ส่งมาจากสถานีอื่นที่ไม่เกี่ยวข้อง (Collision) จนทำให้สถานีงานปลายทางตีความไม่ออก พื้นฐานของALOHA นั้นถูกพัฒนามาเป็นเทคโนโลยีCSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) หรือมาตรฐานLANแบบEthernetซึ่งมีรหัสเรียกมาตรฐานว่าIEEE802.3กำหนดให้ระดับชั้นDataLinkLayerใช้เทคโนโลยีดังกล่าวในการเชื่อมต่อเข้ากับสายนำสัญญาณทั้งที่เป็นสายคู่ตีเกลียวและสายโคแอกเชียลซึ่งรายละเอียดของมาตรฐานEthernetประกอบด้วยระดับชั้นกายภาพ(PhysicalLayer)เป็นส่วนของตัวกลางในการส่งสัญญาณตามมาตรฐาน Ethernet โดยเริ่มตั้งแต่ ่การใช้สายโคแอกเชียลชนิดแข็ง (Thick Coaxial Cable) ส่งข้อมูลโดยใช้สัญญาณแบบเบสแบนด์ อัตราเร็ว 10 เมกะบิตต่อวินาทีในปัจจุบันมีการใช้ตัวกลางประเภทอื่นๆ เช่น สายโคแอกเชียลชนิดอ่อน (ThinCoaxialCable) ซึ่งใช้สำหรับ
รูปแบบการเชื่อมต่อแบบบัสสายคู่ตีเกลียว (TwistedpairWire) ใช้งานในรูปแบบการเชื่อมต่อแบบกระจายหรือแบบดวงดาวและใยแก้วนำแสง (Optic Fiber) จะใช้ในกรณีของการเชื่อมต่อระบบกระจายนอกจากนั้นยังมีการนำไปใช้งานในมาตรฐาน LAN ชนิด Token อีกด้วย

 การเข้ารหัส (Encoding Scheme)
ในกรณีของ Ethernet ความเร็ว 10 เมกะบิตต่อวินาที ขณะที่สถานีกำลังส่งข้อมูลจะมีการใช้งานแบนวิดธ์ของระบบอย่างเต็มที่ ข้อมูลที่ส่งออกไปจะถอด และเข้ารหัสโดยใช้เทคนิคในการเข้ารหัสแบบแมนเชสเตอร์-(Manchester Coding) ดังแสดงตัวอย่างไว้ในรูปในกรณีของ   มาตรฐาน Ethernet อัตราเร็ว 100 เมกะบิตต่อวินาทีหรือ FastEthernet ซึ่งมีอยู่หลายมาตรฐานด้วยกันจะมีการใช้เทคนิคการเข้ารหัสที่แตกต่างกันสำหรับเทคนิคการเข้ารหัสแบบแมนเชสเตอร์จะช่วยเพิ่มความเชื่อถือได้ในเรื่องการเข้าจังหวะฐานเวลาทั้งนี้เพราะการเปลี่ยนแปลงขั้วแรงดันจะเกิดขึ้นทุกจุดกึ่งกลางของข้อมูลแต่ละบิต จากรูป จะเห็นว่าสัญญาณไฟฟ้าที่ใช้แทนข้อมูลแต่ละบิตจะถูกแบ่งเป็น 2 ส่วนแต่ละส่วนจะมีขั้วแรงดันไฟฟ้าที่ตรงข้ามกัน(+VกับV) การเปลี่ยนแปลงแรงดันจากลบเป็นบวกจะใช้แทนข้อมูลที่มีค่าเป็น "1" ในขณะที่ข้อมูลที่มีค่าเป็น "0" ถูกแทนตัวการเปลี่ยนแปลงแรงดันจากบวกเป็นลบ
       ข้อดีประการหนึ่งของการเข้ารหัสแบบนี้ก็คือจะไม่มีส่วนประกอบของสัญญาณไฟตรงปรากฏอยู่บนสเปกตรัมโดยรวมเนื่องจากมีการหักล้างกันของระดับแรงดันไฟฟาในข้อมูลทุกบิตทำให้การออกแบบการกำหนดระดับแรงดันแทรซโฮลของวงจร ภาครัฐเป็นไปได้ง่าย

เงื่อนไขที่สำคัญอีกประการหนึ่งของ Ethernet คือในขณะที่กำลังทำการส่งข้อมูลอุปกรณ์รับส่งข้อมูลจะต้อง
สามารถตรวจจับข้อมูลแปลกปลอมที่ถูกส่งมาจากสถานีอื่นได้ความสามารถดังกล่าวเรียกว่า"การตรวจสอบ
การชนกันของข้อมูล(CollisionDetection)เมื่อสถานีงานที่กำลังทำการส่งข้อมูลตรวจพบว่ามีการส่งข้อมูล
ออกมาจากสถานีอื่นจะมีหยุดทำการส่งข้อมูลในช่วงระยะเวลาหนึ่งซึ่งช่วงเวลาดังกล่าวเป็นค่าที่ถูกสุ่มขึ้นมา
จากอุปกรณ์รับส่งสัญญาณเองหลังจากพ้นช่วงเวลานั้นแล้วสถานีจะเริ่มส่งข้อมูลออกไปใหม่และเนื่องจาก
ก่อนที่จะส่งข้อมูลทุกครั้งสถานีจะทำการตรวจสอบการปรากฏของข้อมูลในสื่อทุกครั้งดังนั้นโอกาสที่จะเกิด
การชนกันของข้อมูลจากสถานี2สถานีจะเกิดขึ้นได้เฉพาะเมื่อแต่ละสถานีเริ่มส่งข้อมูลพร้อมกันโดยถ้าเรา
กำหนดระยะห่างสูงสุดระหว่างอุปกรณ์รับส่งสัญญาณบนบัสข้อมูลไว้ไม่ให้เกิน2,500เมตรก็จะช่วยลด
โอกาสเกิดการชนกันของข้อมูลลงได้มากเมื่อสถานีใดเริ่มต้นส่งข้อมูลสถานีจะทราบว่าไม่มีการชนกัน
ของข้อมูลก็ต่อเมื่อไม่พบการปรากฏของข้อมูลจากสถานีอื่นในช่วงเวลา 46.4 ไมโครวินาทีเนื่องจาก
ที่อัตราเร็ว 10 เมกะบิตต่อวินาที การส่งข้อมูลออกไป 1 บิตจะกินเวลา 0.1 ไมโครวินาที นั่นคือ การตรวจสอบการชนกันของข้อมูลจะเกิดขึ้นหลังจากสถานีงานส่งข้อมูลออกไปแล้ว 464 บิตแรก
ทั้งนี้โดยทั่วไปขนาดของเฟรมที่ยาวที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้คือ12,144บิตจะเห็นได้ว่ามาตรการ
ตรวจสอบการชนกันของข้อมูลทำให้สถานีสามารถหยุดการส่งข้อมูลได้ทันท่วงทีก่อนที่ตรวจพบ
การชนกันแต่หากเกิดการชนกันของข้อมูลทุกสถานีจะหยุดส่งข้อมูลเป็นช่วงระยะเวลาหนึ่ง ก่อนที่จะส่งข้อมูลออกไปใหม่โอกาสเกิดการชนกันของข้อมูลครั้งนี้จะต่ำกว่าครั้งแรก
มาก เพราะช่วงเวลาที่แต่ละสถานีงานหยุดจะถูกกำหนดอย่างสุ่มเมื่อแต่ละสถานีพร้อมส่งข้อมูล
อีกครั้งจะต้องตรวจสอบก่อนถ้าพบว่าไม่ว่างก็จะยังไม่ส่งข้อมูลออกไปสำหรับรูปแบบของการเชื่อมต่อ
อุปกรณ์รับส่งข้อมูล(Transceiver)สำหรับEthernetจะใช้คอนเน็กเตอร์แบบDซึ่งมีจำนวนขา15ขา
ที่ตัวอุปกรณ์รับส่งข้อมูลจะเป็นคอนเน็กเตอร์ตัวผู้และที่สถานีจะเป็นคอนเน็กเตอร์ตัวเมียดังนั้นสาย
ที่ใช้ในการเชื่อมต่อจึงต้องมีหัวด้านหนึ่งเป็นคอนเน็กเตอร์ตัวผู้ และอีกด้านหนึ่งจะเป็นคอนเน็กเตอร ์
ตัวเมีย โดยมีลักษณะการจัดวางดังตาราง

ตำแหน่งขาและหน้าที่การทำงาน
ขาที่1 : Shield

ขาที่2 : Collision Precense+
ขาที่3 : Transmit +
ขาที่4 : ไม่ใช้งาน
ขาที่5 : Receive +
ขาที่6 : Power Return
ขาที่7 : ไม่ใช้งาน
ขาที่8 : ไม่ใช้งาน
ขาที่9 : Collision Presence-
ขาที่10 : Transmit -
ขาที่11 : ไม่ใช้งาน
ขาที่12 : Receive +
ขาที่13 : Power
ขาที่14 : ไม่ใช้งาน
ขาที่15 : ไม่ใช้งาน
การส่งสัญญาณข้อมูล (Signal Trnsmission)
ในระดับชั้นดาต้าลิ้งมีหน้าที่พื้นฐานเกี่ยวข้องกับการจัดโครงสร้างเฟรมข้อมูลและควบคุมวงจรเชื่อมโยงทางตรรกะระหว่างสถานีต้นทางกับปลายทางโดยการทำงานแทบจะไม่ขึ้นกับประเภทของตัวกลางนำสัญญาณเลย  ฟังก์ชันการทำงานที่สำคัญประกอบด้วยการกำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของ เฟรมข้อมูลในแต่ละเฟรม(Framing) การกำหนดและการระบุแอดเดรสของสถานีต้นทางและสถานีปลายทาง (Addressing) และการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูล (Error Checking)รูปแบบโครงสร้างของเฟรม Ethernet โดยเริ่มจากส่วนที่ เรียกว่า ปรีแอมเบิล (Preamble) ซึ่งเป็นการจัดเรียงข้อมูลในรูป "101010…" มีความยาว 8 ไบต์หรือ 64 บิต ซึ่งเป็นการแสดงการเริ่มต้นเฟรมข้อมูล หน้าที่ในการสร้างและถอด ปรีแอมเบิลออกจากเเฟรมเป็นของระดับ

ชั้นที่ 1 สำหรับการแจ้งจุดสิ้นสุด 8 ไบต์ 6 ไบต์ 6 ไบต์ 2 ไบต์ 46-150 ไบต์ 4 ไบต์Preamble แอดเดรสปลายทาง แอดเดรสต้นทาง ประเภท ข้อมูล PCS

การเชื่อมต่อทางกายภาพของอีเทอร์เน็ต (Ethernet Physical Connectivity)

ในการใช้งาน Ring ผู้ใช้งานสามารถเชื่อมต่อเครือข่าย Ethernet หลาย ๆส่วนเข้าหากันโดยผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อซึ่งอาจจะเป็นตัวทวนสัญญาณ (Repeater)หรือเราเตอร์ โดยมากมักพบการใช้งานในกรณีเชื่อมต่อ LAN แบบ Ethernet จากหลายๆอาคารซึ่งแยกตัวนำสัญญาณออกจากกันเข้าด้วยกันในตารางข้างต้นได้แสดงถึงตัวอย่าง
       การเชื่อมต่อเครือข่าย Ethernet หลาย ๆ ชุดเข้าด้วยกันซึ่งเรียกแต่ละส่วนว่า เซกเมนต์ (Segment) ข้อกำหนดที่เป็นขีดจำกัดสำหรับการเชื่อมต่อที่ควรทราบเป็นดังนี้
- ความยาวสูงสุดต่อเซกเมนต์ 1,500 เมตร กรณีใช้สายแบบมัลติโหมด (Multimode)
- ในการเชื่อมต่อระหว่าง Campus สามารถใช้สายแบบซิงเกิ้ลโหมด(Single Mode) ซึ่งทำให้ได้ระยะทางถึง 40 กิโลเมตร
- สามารถเชื่อมต่อเซกเมนต์ระหว่างโดยการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point)
- ระยะทางจากอุปกรณ์รับส่งสัญญาณไปยังสถานีงานไม่เกิน 300 เมตร
- จำนวนสถานีงานสูงสุดไม่เกิน 1,024 จุด  

อีเทอร์เน็ตความเร็วสูง (Fast Ethernet)

เนื่องจากปัจจุบันมัลติมีเดียมีการได้ใช้งานกันมากจึงมีความต้องการเครือข่ายความเร็วสูงในการเชื่อมโยง
คอมพิวเตอร์เหล่านี้เข้าด้วยกันกลุ่มทำงานของ IEEE จึงตัดสินใจที่จะปรับปรุงมาตรฐาน802.3ให้สามารถ
ส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงขึ้น ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานเรียกว่า 802.3 m แต่อย่างไรก็ตามคนทั่วไปเรียกว่า
ฟาสต์อีเทอร์เน็ต (Fast Ethernet) หลักการทำงานของฟาสต์อีเทอร์เน็ต เหมือนกับแบบ 802.3 เพียงแต่ลดเวลาการส่งข้อมูลของแต่ละบิตจาก 100 นาโนวินาทีเป็น 10 นาโนวินาทีจึงทำให้อัตราส่งข้อมูล
ส่งถึง 10 เท่าจากเดิม และสำหรับรูปร่างเครือข่ายนั้น คณะทำงานของ IEEE ได้เลือกใช้แบบฮับ เนื่องจาก
แบบฮับนี้ใช้สายคู่ตีเกลียวที่มีขนาดบางและเบา อีกทั้งเมื่อสายขาดก็ไม่กระทบต่อการทำงานส่วนอื่นของเครือข่าย ส่วนสายเคเบิลที่ใช้เป็นสื่อส่งข้อมูลนั้น คณะทำงานได้ยินยอมให้มีการใช้ได้ทั้งสายคู่ตีเกลียวแบบ category 3 ที่ใช้สำหรับระบบโทรศัพท์ทั่วไปซึ่งทำให้ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องติดตั้งสายใหม่ภายในตึกแต่ทั่วไปแล้วสายสำหรับ
ฟาสต์อีเทอร์เน็ตมักจะเป็นสายคู่ตีเกลียวแบบ category5 หรือเส้นใยแก้วนำแสดงดังตารางแสดงคุณสมบัติทั่วไป
ของทั้ง 3 ชนิด

การใช้ Token Ring ในการส่งข้อมูล (Using Tokens Ring in Transmission)

มาตรฐาน LAN แบบ Ethernet มีข้อจำกัดประการหนึ่ง นั่นคือ การใช้เทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูล
แบบ CSMA/CD ซึ่งเมื่อจำนวนสถานีงานที่เชื่อมต่ออยู่กับเครือข่ายเพิ่มมากขึ้นโอกาสที่สถานีมากกว่า2 สถานีจะทำการส่งข้อมูลออกมาในเวลาเดียวกันก็ย่อมจะต้องมีมากขึ้นแม้ว่าจะมีกลวิธีในการป้องกันการชนกันของข้อมูลอยู่ก็ตาม แต่วิธีการเหล่านั้นจะทำงานได้ดีก็ต่อเมื่อเกิดการชนกันในครั้งแรกขึ้นแล้วเท่านั้น การติดตั้งเครือข่าย LAN แบบ Ethernet ในองค์กรที่มีเครื่องคอมพิวเตอร์หรือสถานีงานจำนวนมากๆโดยขาดการออกแบบระบบงานเชื่อมต่อหรือการจัดกลุ่มเครือข่ายย่อย (SubNetwork) ที่เหมาะสมย่อมส่งผลให้อัตราการชนกันของข้อมูลมีสูงขึ้นทำประสิทธิภาพในการรับส่งข้อมูลที่ช้าลง(ยิ่งเกิดการชนกันของข้อมูลมากขึ้นก็ย่อมหมายถึงต้องเสียเวลาในการส่งข้อมูลนานขึ้นด้วย) จึงได้มีการกำหนดมาตรฐาน LAN แบบ Token Ring ซึ่งการทำงานของ Token Ring นั้น ปกติจะมี Token ถูกส่งวิ่งไปรอบวงแหวนเมื่อสถานีใดต้องการส่งข้อมูล ก็จะจับเอาToken แล้วส่งเฟรมข้อมูลลงไปในวงแหวนพอหมดข้อมูลแล้ว InterfaceBoard ก็จะสร้าง Token ขึ้นแล้วส่งไปในวงแหวนเพื่อให้สถานีอื่นสามารถจับ Token และส่งข้อมูลได้และเนื่องจากการไหลของสัญญาณในวงแหวนมีทิศทางเดียวดังนั้นข้อมูลที่ถูกส่งออกไปเมื่อถึงสถานีปลายทางข้อมูลจะถูกตรวจสอบความถูกต้อง และจะตอบกลับไปว่ารับข้อมูลเข้ามาหรือไม่โดยเปลี่ยนแปลงค่าบางบิตของเฟรมนั้น เมื่อเฟรมกลับมาถึงInterface Board ของผู้ส่งสัญญาณข้อมูลจะถูกดึงออกมาและตรวจสอบว่าฝั่งรับ ได้รับข้อมูลเข้าไปหรือไม่

การทำงานของ InterfaceBoard ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 โหมดคือโหมดการฟังและโหมดการส่งข้อมูลในโหมดการฟังนั้นบอร์ดจะสำเนาทุกบิตเข้าไปยังบัฟเฟอร์ 1 บิตแล้วสำเนาบิตออกไปยังวงแหวนอีกในระหว่างที่บิตอยู่ในบัฟเฟอร์นั้น บิตจะถูกตรวจสอบเพื่อตีความหมายของข้อมูล และบิตอาจจะถูกเปลี่ยนแปลงค่าก่อนที่จะส่งออกมาก็ได้ ดังนั้นในช่วงที่บิตอยู่ในบัฟเฟอร์นี้ทำให้เกิดความหน่วงของสัญญาณข้อมูล 1 บิต ซึ่งจะเกิดสำหรับทุก ๆ Interface Board สำหรับโหมดการส่งนั้น จะทำงานหลังจากมีการจับ Token แล้ว Interface Board จะสลับวงจรเพื่อส่งสัญญาณข้อมูล ของตัวเองออกไปยังวงแหวนเมื่อบิตข้อมูลถูกส่งไปรอบวงแหวนแล้วกลับมา บิตข้อมูลจะถูกดึงออกจากวงแหวน โดยผู้ส่งโดยทั่วไปแล้ว บิตแรกของเฟรมจะกลับมาถึงฝั่งส่งก่อนที่ทั้งเฟรมจะถูกส่งออกไป ดังนั้นสถานีส่งจะดึงบิตข้อมูลออกในขณะที่มันกำลังส่งข้อมูลออกไปด้วยและหลังจากInterface Board ส่งบิตสุดท้ายของเฟรมสุดท้ายออกไปแล้วมันก็จะสร้าง Token ใหม่แล้วส่งตามออกไป(โดยทั่วไปแล้วทุกสถานีจะมีเวลาในการถือ Token (tokenhold)ในช่วงเวลานี้สถานีส่งอาจจะส่งเฟรมข้อมูลหลายเฟรมได้) เมื่อบิตสุดท้ายของข้อมูลที่ส่งไปกลับ มาถึง Interface Board แล้ว วงจรของ Interface Board จะถูกสลับไปยังโหมดการฟังทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้มันดึงเอา Token ออกมาจากวงแหวน ในกรณีที่ไม่มีสถานีอื่น ๆ จับเอา Token นั้นไป นั่นก็แสดงว่าสถานีที่ส่งข้อมูลออกไปแล้วจะหมดสิทธิในการจับ Token เพื่อส่งข้อมูลหนึ่งรอบ

การเชื่อมต่อ LAN แบบ Token Ring (Token Ring Physical Connectivity)

สายเคเบิลที่ใช้แลน 802.5 นั้นเป็นสายคู่ตีเกลียว แบบหุ้มฉนวนและสามารถส่งข้อมูลได้ 1 หรือ 4 Mbps
(ปัจจุบัน IBM ได้ประกาศมาตรฐานของแลนแบบ TokenRing ที่มีอัตราส่งถึง 16Mbps ) สำหรับสัญญาณข้อมูลที่ถูกส่งถูกเข้ารหัสโดยวิธ ีDifferential Manchester เนื่องจากการทำงานของ TokenRing เป็นลักษณะของการสร้างสัญญาณขึ้นใหม่ที่ทุก Interface Board และสัญญาณถูกส่งไปรอบวงแหวน ดังนั้น หากสายเคเบิลขาดหรือ Interface Board ของสถานีใดเสียจะทำให้ระบบไม่ทำงาน ซึ่งปัญหานี้ถูกแก้โดยการปล่อยสายจากทุก Interface Board เข้าสู่ศูนย์รวมสาย (wire center) บางทีเรียกว่า MAU (Multi Station Access Unit) ดังแสดงในรูปข้างต้นซึ่งจะช่วยให้ความเชื่อถือของระบบดีขึ้นแต่ก็เปลืองสายและต้องเพิ่มอุปกรณ์พิเศษภายในศูนย์รวมสายจะมี Relay ซึ่งได้รับไฟจากสถานีเมื่อสายเคเบิลขาดหรือสถานีไม่ทำงาน ไฟที่จ่ายให้ Relay จะหายไป ทำให้สวิตซ์ของ Relay ปิดและทำให้วงจรของวงแหวนผ่านเลยสถานีนั้นไปนอกจากนั้น Relay ยังอาจควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ ซึ่งทำให้สามารถควบคุมการถอดสถานีบางสถานีออกจากวงแหวนเพื่อที่จะตรวจหาสถานีที่เสีย หรือสายเคเบิ้ลที่ขาด และเมื่อเอาส่วนที่เสียหายของวงแหวนออกไป วงจรส่วนที่เหลือก็ยังสามารถทำงานตามปกติได้ สำหรับรูปแบบของ Token Ringที่ใช้ศูนย์รวมสายนี้คล้ายกับแลน 802.3 ที่ใช้ Hub ดังนั้นวงแหวนรูปแบบนี้จึงมักถูกเรียกว่า วงแหวนรูปดาว (star-shaped ring)
โครงสร้างเฟรมของ Token Ring (Structure of Token Ring)
โครงสร้างของเฟรมของ Token Ring ปกติแล้วถ้าไม่มีสถานีใดส่งข้อมูล ในวงแหวนจะมี Token 3 ไบต์
วิ่งวนในวงแหวนเมื่อสถานีใด ต้องการส่งข้อมูลจะจับ Token โดยการเปลี่ยนบางบิตของไบต์ควบคุมการเข้าวงแหวน(Access Control) จากค่า 0 เป็น 1 ซึ่งก็จะทำให ้Token กลายเป็นส่วนเฮดเดอร์ของเฟรมข้อมูล แล้ว Interface Board จะส่งส่วนที่เหลือของ เฟรมข้อมูล ออกไปฟิลด์เริ่มต้นและท้ายเฟรมนั้นบ่งบอกถึงขอบเขตของเฟรม บิตของฟิลด์นี้ใช้ระดับไฟฟ้าสูงสูงและต่ำต่ำของการเข้ารหัสแบบดิฟเฟอเรนเชียลเมนเชสเตอร์ในการแยกระหว่างต้นเฟรมท้ายเฟรมกับบิตข้อมูลสำหรับไบต์ควบคุมการเข้าวงแหวนจะมีบิตบ่งบอกการเป็น Token รวมทั้งบิตกำหนดความเร่งด่วนตนของข้อมูลที่ต้องการส่ง (priority bit) และบิตจองการส่งข้อมูล (reservation bit) กล่าวคือ สถานีใดต้องการส่งข้อมูลด้วยระดับความเร่งด่วนเป็นnแล้วสถานีนั้นต้องรอ Token ที่มีค่าความเร่งด่วนต่ำกว่าหรือเท่ากับ n ผ่านมาเท่นั้นจึงจะจับ Token ได้นอกจากนั้นเมื่อเฟรมข้อมูลผ่านสถานีหนึ่งมันอาจจะจองTokenได้โดยการเขียนค่าความเร่งด่วนของข้อมูลของมันลงไปที่บิตจองการส่งข้อมูลแต่ถ้าค่าของบิตจองนี้มีค่าความเร่งด่วน(ซึ่งถูกเขียนด้วยสถานีอื่นก่อนหน้า)ที่สูงกว่าของมันมักจะไม่สามารถจอง Token ได้ด้วยวิธีนี้Token ที่ถูกสร้างขึ้นมาจะถูกกำหนดให้มีค่าความเร่งด่วนเท่ากับค่าที่ถูกจองไว้นอกจากบิตเหล่านี้แล้วฟิลด์ควบคุมการเข้าวงแหวนยังมีบิต ดูแลรักษาวงแหวน (monitor bit) ซึ่งจะช่วยให้การทำงานของวงแหวนเป็นไปอย่างถูกต้องสำหรับฟิลด์ควบคุมเฟรม (framecontrol) จะแยกระหว่างเฟรมข้อมูลและเฟรมควบคุมการส่งข้อมูลฟิลด์แอดเดรสต้นทาง และปลายทาง จะเหมือนกับแลน 802.3 และ 802.4 สำหรับข้อมูลของแลน 802.5 จะมีความยาวเท่าไรก็ได้ โดยที่เฟรมต้องถูกส่งภายในช่วงเวลาของการถือ Token ของสถานีนั้นนอกจากนั้นฟิลด์ผลรวมตรวจสอบ
จะเช่นเดียวกับแลน 802.3 และ 802.4 ฟิลด์สถานะของเฟรม (FrameStatus) จะมีบิต A และ C ที่ใช้ควบคุม
การส่งข้อมูล โดยที่เมื่อฝั่งรับได้รับข้อมูล มักจะกำหนดค่าของบิตนี้เพื่อบ่งบอกสภาวะของการรับเฟรมข้อมูล ซึ่งค่าของบิตนี้มีได้ 3 รูปแบบคือ1. ค่า A = 0 และ C = 0 หมายความว่าปลายทางฝั่งรับไม่อยู่ในวงแหวน2.ค่า A = 1 และ C = 0 หมายความว่าฝั่งรับอยู่ในวงแหวนแต่ไม่รับเฟรมนั้นซึ่งอาจเป็นเพราะว่ามันไม่มีบัฟเฟอร์ว่างที่จะรับข้อมูล3. ค่า A = 1 และ C = 1 หมายความว่าปลายทางรับข้อมูลแล้วสำหรับฟิลด์ท้ายเฟรมยังมีบิต E ที่ถูกเขียนโดยInterface Board ใดก็ได้ที่พบว่าการส่งข้อมูลมีความผิดพลาดเช่นสัญญาณไฟฟ้าสูงสูงและต่ำต่ำปรากฏในตำแหน่งที่ไม่น่าเกิด เป็นต้น นอกจากนั้นในฟิลด์นั้น มีบิตที่ระบุว่าเป็นเฟรมสุดท้ายของการส่งข้อมูลของสถานีส่งนั้นด้วย
มาตรฐาน LAN แบบ Token Bus (IEEE 802.4)
เมื่อมีการคิดค้นแลนแบบ 802.3 ก็มีการใช้แลนแบบนี้มากในสำนักงาน แต่สำหรับ โรงงานอัตโนมัติ
(Factory Automation) เช่น เจนเนอรัลมอเตอร์ ไม่อาจใช้แลนแบบนี้ได้เนื่องจากแลน 802.3 ไม่อาจรับประกันได้ว่า ในขณะเวลาที่ต้องการส่งข้อมูลนั้น สถานีจะสามารถรับส่งข้อมูลได้หรือไม่ เช่น ในการประกอบรถยนต์เมื่อรถยนต์มาถึงหุ่นยนต์ประกอบรถยนต์แล้ว หุ่นยนต์ต้องพร้อมที่จะทำงานได้หรือในการผสมสารเคมีนั้นต้องใส่สารเคมีต่างๆตามเวลาที่กำหนดไว้พอดีดังนั้นจึงมีการคิดค้นวิธีการส่งข้อมูลลงในสายซึ่งแต่ละบอร์ดควบคุมจะสามารถรู้ว่าเวลานานที่สุดที่บอร์ดควบคุมจะต้องรอก่อนส่งข้อมูลได้เป็นเท่าไรแลนแบบToken บัสซึ่งถูกกำหนดเป็นมาตรฐาน IEEE 802.4 เป็นวิธีหนึ่ง ที่แก้ปัญหานี้ ดังรูป แสดงหลักการทำงานแบบ Token busจากรูปจะเห็นว่าสายเคเบิลซึ่งสถานีส่งต่าง ๆ ต่อเข้านั้นมักจะมีลักษณะเป็นเส้นตรง แบบบัส หรือแบบต้นไม้แต่ในการทำงานจาก Ring สถานีเหล่านั้นจะประกอบเป็นวงแหวนทางตรรกะ (logicalring) และสถานีแต่ละตัวจะรู้แอดเดรสของสถานีที่อยู่ทางซ้ายและทางขวาของตัวเอง เมื่อวงแหวนถูกสร้างขึ้นแล้ว สถานีที่มีค่าแอดเดรสสูงสุด(เช่นสถานี20)จะสามารถส่งเฟรมข้อมูลได้และเมื่อส่งเฟรมข้อมูลแล้วสถานีนั้นจะส่งสิทธิการส่งข้อมูล(Tokenหรืออาณัติ)ให้แก่สถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปโดยการแพร่ข้อมูลลงไปในสายแต่ระบุแอดเดรสปลายทางเป็นสถานีต่อไป (เช่น สถานี 17) ซึ่งทำให้สถานีที่ได้รับ Token สามารถส่ง ข้อมูลไปในสายได้แต่หากสถานีนั้น ไม่มีข้อมูลจะส่งก็จะส่ง Token ไปให้สถานีที่มีแอดเดรสถัดไป ไม่ว่าสถานีนั้นจะอยู่ห่างไกลออกไป(ในที่นี้คือ สถานี 13 เนื่องจากตอนนี้สถานี 14 และ 19 ปิด เครื่องจึงไม่อยู่ในวงแหวนนี้) ดังนั้นการทำงานจะมีการส่ง Tokenไปยังสถานีต่าง ๆในทำนองเดียวกันนี้ ซึ่ง Token นี้จะถูกเวียนไปยังสถานีต่าง ๆ เป็นลักษณะวงแหวนสถานีที่ถือ Token เท่านั้นจึงจะสามารถส่งข้อมูลได้และเนื่องจากในขณะหนึ่งมีสถานีที่ถือTokenแค่สถานีเดียวเท่านั้นจึงไม่เกิดการชนกันของข้อมูลนอกจากนั้นในภาพจะเห็นว่าสถานี19 ซึ่งตอนแรกอยู่ในวงแหวนนั้นเมื่อปิดเครื่องแล้วก็จะถูกลบออกจากวงแหวนดังนั้นจะเห็นว่าจะสามารถเพิ่มลดสถานีเข้าออกวงแหวนได้

โครงสร้างเฟรมของ Token Ring (Structure of Token Ring)

จากรูปแสดงโครงสร้างของเฟรมข้อมูล สำหรับ Token บัส ซึ่งจะเห็นว่าแตกต่างจาก เฟรมของแลนแบบ 802.3เฟรม Token บัสจะมีส่วนเริ่มต้นของเฟรม ซึ่งใช้ในการทำงานให้สอดคล้องกันระหว่าง ฝั่งส่งและฝั่งรับ เพียง 1 ไบต์ ฟิลด์เริ่มต้นเฟรมและฟิลด์จบเฟรมเป็นตัวบอกถึงขอบเขตขอเฟรมดังนั้นในเฟรมนี้จึงไม่ต้องมีฟิลด์บ่งบอกความยาวของเฟรมข้อมูลสำหรับฟิลด์ควบคุมเฟรมใช้แยกระหว่าง เฟรมข้อมูลและเฟรมควบคุมการส่งข้อมูล เช่น ในกรณีการส่ง Tokenไปยังสถานีที่มีแอดเดรสรองลงไปนั้น ค่าของไบต์นี้จะมีค่า 00001000 เป็นต้น แอดเดรสของสถานีส่งและสถานีรับ จะเหมือนกับแลน 802.3 กล่าวคือ ใช้ได้ทั้งแบบ 2 ไบต์ และ 6 ไบต์ นอกจากนั้นนอกจากนั้นการแยกชนิดของแอดเดรส ระหว่างการส่งข้อมูลให้กับสถานีปลายทางสถานีเดียว หรือส่งให้แก่กลุ่มของสถานีก็จะเหมือนกับแลน 802.3 สำหรับฟิลด์ข้อมูลมีความยาวได้ถึง 8,182ไบต์ สำหรับเฟรมที่ใช้แอดเดรสเพียง 2 ไบต์แต่ข้อมูลอาจยาวได้เพียง 8,174 ไบต์ เมื่อใช้แอดเดรส 6ไบต์จะเห็นว่า เฟรมข้อมูลของ Token Bus สามารถยาวได้มากกว่าเฟรมข้อมูลของแลนแบบ 802.3 ถึง 5 เท่า ทั้งนี้เนื่องจาก ในแลน 802.3 นั้น ไม่ต้องการให้สถานีใด ยึดครองการใช้ช่องสื่อสารนานเกินไปนั่นเอง สำหรับฟิลด์ผลรวม ตรวจสอบมีความยาว 4 ไบต์ และใช้วิธีเดียวกัน กับแลน 802.3

FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) เป็นแลนที่ทำงานแบบ Token Ring ที่มีอัตราการส่งถึง100 Mbps.
และในระยะทางได้ไกลถึง 200 กิโลเมตร FDDI อาจถูกใช้เป็นแบนเชื่อมระหว่างคอมพิวเตอร์และด้วยอัตราการส่งที่สูงจึงอาจใช้เป็นเครือข่ายกระดูกสันหลังเชื่อมโยงแลน 802 แบบเดิม

Access Method

สำหรับโปรโตคอลที่ใช้ในระบบ FDDI จะคล้ายกับโปรโตคอล 802.5 มากแตกต่างกันที่ใน 802.5 นั้นสถานีหนึ่งเมื่อส่งเฟรมข้อมูลไปแล้วมันจะไม่สามารถสร้าง Token ขึ้นใหม่จนกว่า เฟรมที่มันส่งไปนั้นจะวนกลับมาถึงมันกล่าวคือ สถานีส่งข้อมูลยังไม่หมดเฟรมต้นเฟรมจะกลับมาถึงสถานีนั้นแล้วแต่ใน FDDI นั้นอาจจะมีสถานีในระบบถึง 1,000 สถานี และความยาวของ วงแหวนอาจถึง 200 กิโลเมตรดังนั้นการทำงานในรูปแบบของ 802.5 นั้นจะทำให้เสียเวลาส่งข้อมูลใน FDDI จึงยอมให้สถานีหนึ่งส่ง Token ใหม่ลงไปในวงแหวนเมื่อมันส่งเฟรมข้อมูลของมันไปหมดแล้วดังนั้นในวง FDDI ขนาดโตจึงอาจมีเฟรมจากข้อมูลหลายเฟรมอยู่ในวงแหวนในขณะเดียวกันได้

FDDI Physical Connectivity

ระบบ FDDI ใช้เส้นใยแก้วนำแสงแบบมัลติโหมดก็เพียงพอสำหรับอัตราการส่งข้อมูล 100Mbps.จึงไม่จำเป็นต้องใช้แบบซิลเกิลโหมดซึ่งมีราคาแพงแสงที่ใช้เป็นแสงจาก LED แทนที่จะเป็นแสงเลเซอร์เพราะ
นอกจากราคาถูกแล้วยังไม่เป็นอันตรายต่อสายตาของผู้ใช้ด้วยสำหรับอัตราข้อมูลผิดพลาดภายในระบบ FDDI ยังไม่เกิน 1 บิตต่อการส่งข้อมูล 2.5 x 1010 บิต

แสดงรูปแบบของ FDDI ซึ่งประกอบด้วย วงแหวน 2 วง วงหนึ่งส่งข้อมูลใน ทิศทางตามเข็มนาฬิกา อีกวงหนึ่งส่งข้อมูลทิศทางสวนนาฬิกาดังนั้นหากวงใดวงหนึ่งขาด การส่งข้อมูลก็ยังสามารถทำได้ และหากสายทั้งคู่ขาดที่จุดเดียวกัน วงแหวนทั้งสองยังสามารถถูกเชื่อมโยงเป็นวงเดียวกันซึ่งความยาวจะประมาณ 2 เท่าของ ๆ เดิมดังแสดงในรูป(ข)โดยที่แต่ละสถานีที่ส่งข้อมูลจะม ีRelay ซึ่งสามารถใช้เชื่อมโยงวงแหวนทั้งสองหรือหากสถานีส่งใดมีปัญหาก็จะสามารถผ่านเลยสถานีนั้นไปได้ นอกจากนั้นยังสามารถใช้อุปกรณ์ศูนย์รวมสายเชื่อมโยงสถานีต่าง ๆเช่นเดียวกับแลนแบบ 802.5 ได้ในระบบ FDDI มีการใช้สถานี 2 ประเภท คือ A และ B สถานีประเภท Aนั้น เชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนทั้งสอง อินเตอร์เฟซของสถานี A นี้ เรียกทั่วไปว่า dual attached ส่วนสถานี B ที่มีราคาถูกกว่านั้นเชื่อมโยงเข้ากับวงแหวนแค่วงเดียวดังนั้นผู้ใช้อาจเลือกใช้สถานีประเภทใดก็ได้ขึ้นอยู่กับว่าต้องการใช้ระบบทนทานต่อความเสียหายจากสายขาด หรือสถานีไม่ทำงานเท่าไร

แลนแบบ ATM (Asynchronous Transfer Mode)

ATM ถูกพัฒนาขึ้นโดย CCITT ให้เป็นเครือข่ายแลนที่ใช้เชื่อมโยงโอสต์ต่างๆหรือเป็นเครือข่ายกระดูกสันหลังเชื่อมโยงแลนหลายวงเข้าด้วยกันโดยแลนแต่ละวงอาจจะมีมาตราฐานที่แตกต่างกัน เช่น Ethernet, Ring, Busหรือจะเป็นเกตเวย์ออกไปสู่แวนแบบ ATM อื่นๆ ATM แบบเครือข่ายกระดูกสันหลังและสามารถเชื่อมโยงไปยังเครือข่ายภายนอก ATM Cells การส่งเซลล์ข้อมูลเมื่อมีข้อมูลส่งมาจากโปรแกรมประยุกต์ระดับชั้นAYMจะแบ่งออกเป็นเซลล์โดยจะมีการประเฉดเดอร์จำนวน 5 ไบต์และส่งเซลล์ข้อมูลให้แก่ระดับชั้นย่อย TC   ซึ่ง TC ก็จะทำการคำนวณผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ (HEC: Geader Error Control) กล่าวคือมีการนำเฮดเดอร์ 4 ไบต์ที่มีข้อมูลของเวอร์ชวลเซอร์กิตและข้อมูลควบคุมการส่งข้อมูลนั้นมาหารด้วยโพลิโนเมียล X8+X2+X+1ซึ่งเศษของการหารจะถูกนำมาบวกกับค่า 01010101 (การนำค่านี้มาบวกจะช่วยในกรณีที่บิตส่วนใหญ่ของเฮดเดอร์มีค่าเป็น0) แล้วค่าที่ได้ถูกนำมาเป็นผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์การคำนวณผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ก็เพื่อป้องกันไม่ให้มีการส่งเซลล์ข้อมูลไปในทิศทางที่ผิดพลาดและการที่ระบบ ATM ไม่มีการตรวจสอบความผิดพลาดของข้อมูลในเซลล์ ก็เนื่องมาจากสื่อส่งข้อมูลที่เป็นเส้นใจแก้วนำแสงนั้นมีอัตราความผิดพลาดต่ำอีกทั้งสำหรับการส่งข้อมูลประเภทเสียงและวีดีโอนั้นเกิดผลเสียนักหากข้อมูลผิดพลาดไม่กี่บิตนอกจากนั้นการที่ใช้แค่8บิตสำหรับ HEC นั้นก็เนื่องจากข้อมูลผิดพลาดในเครือข่ายที่ใช้เส้นใยแก้วนำแสงนั้นส่วนใหญ่เป็นข้อมูลผิดพลาดแค่บิตเดียว ซึ่งใช้ 8 บิตก็สามารถตรวจสอบได้ และมีการประมาณว่าโอกาสที่ HECจะตรวจไม่พบเฮดเดอร์ที่ผิดพลาดมีประมาณ 10-20 เท่านั้นเมื่อมีการปะ HEC ไปในเซลล์แล้ว เซลล์ก็จะถูกส่งให้แก่ระบบส่งข้อมูลซึ่งระบบส่งนี้อาจเป็นแบบอะซิงโครนัสหรือแบบซิงโครนัสในกรณีที่ระบบส่งเป็นแบบอะซิงโครนัสเซลล์จะถูกส่งเมื่อพร้อมส่งโดยไม่มีการกำหนดช่วงเวลาของการส่ง แต่หากระบบส่งเป็นแบบซิงโครนัสเซลล์จะต้องถูกส่งตามเวลาที่กำหนดไว้ดังนั้นเมื่อถึงเวลากำหนดส่งแต่ไม่มีเซลล์ข้อมูลส่งจะเป็นหน้าที่ของระดับชั้นย่อย TC ในการสร้างเซลล์ส่งออกไปเรียกว่าเซลล์ว่า นอกจากการส่งเซลล์ว่างแล้ว TC ยังทำหน้าที่ส่งเซลล์ OAM (Operation And Maintenance) ซึ่งถูกใช้ในการควบคุมการไหลของข้อมูล กล่าวคือในระบบส่ง SONET นั้นเนื่องจากเฟรมข้อมูลของ OC -3c นั้นมีการใช้เฮดเดอร์ 10คอลัมน์จาก 270 คอลัมน์ทำให้อัตราการส่งข้อมูลจริงได้แค่ (260/270) * 155.52 Mbpsหรือ 149.76 Mbps เท่านั้นดังนั้นหากเซลล์ ATM ถูกส่งไปด้วยอัตรา 155.52 Mbps สำหรับเซลล์ OAM นี้ยังถูกใช้โดยสวิตช์ ATMในการควบคุมการทำงานของระบบด้วยนอกจากหน้าที่ดังกล่าวข้างต้นแล้ว ในบางกรณีระดับชั้น TC ยังอาจต้องสร้างเฟรมสำหรับระบบการส่งข้อมูลด้วยตัวอย่าง เช่น กล้องวิดีโอที่ทำงานด้วยระบบ ATM นั้นนอกจากต้องสร้างเซลล์ข้อมูล ATM แล้วยังต้องสร้างเฟรม SONET ซึ่งใช้บรรจุเซลล์ ATM ด้วยซึ่งก็เป็นหน้าที่ของระดับชั้นย่อย TC ในการสร้างเฟรม SONET แล้วบรรจุเซลล์ ATM ไว้ในเฟรม

การรับเซลล์ข้อมูล

ดังที่ได้อธิบายข้างต้นแล้วว่าในการส่งข้อมูลออกนั้น ระดับชั้นย่อย TC จะรับเซลล์ข้อมูลมาแล้วคำนวณ HEC ของแต่ละเซลล์และส่งเป็นสายของบิตข้อมูลออกไปนอกจากนั้นยังปรับอัตราส่งเซลล์ข้อมูลให้เข้ากับอัตราส่งของระบบส่งข้อมูลโดยการใส่เซลล์ OAM เข้าไปส่วนในการรับข้อมูลเข้านั้นระดับชั้นย่อย TC ทำหน้าที่รับสายของบิตข้อมูลเข้ามาตรวจหาของเขตเซลล์ ตรวจเช็กความถูกต้องของเฮดเดอร์ แล้วส่งเซลล์บิตข้อมูลที่เซลล์ของ ATM ไม่มีแฟล็ก เช่น 0111111 เหมือนในกรณีของเฟรม HDLC แต่อย่างไรก็ตามระบบส่งข้อมูลบางอย่างของ ATM ก็จะช่วยในการหาขอบเขตของเซลล์ เช่น ระบบส่ง SONETนั้นในเฮดเดอร์ของเฟรม มีตัวชี้ไปยังจุดเริ่มต้นของเซลล์ข้อมูล เป็นต้นแต่ในกรณีของระบบการส่งข้อมูลแบบอื่น ๆ นั้น การหาขอบเขตของเซลล์อาจทำได้โดยการใช้ HEC ซึ่งมีวิธีการดังต่อไปนี้ในระดับชั้นย่อย TC จะมีริจิสเตอร์ 40 บิต ซึ่งเลื่อนบิตเข้าทางซ้ายและเลื่อนบิตออกทางขวา เมื่อบิตข้อมูลอยู่ในรีจิสเตอร์นี้ ระดับชั้นย่อย TCจะตรวจสอบว่า40บิตนี้เป็นเฮดเดอร์หรือไม่ โดยการคำนวณค่าไบต์ของ HEC จาก 4 ไบต์แรก หากคำนวณไม่ได้ค่า HEC ก็แสดงว่า 40 บิต นั้นไม่ใช่เฮดเดอร์ของเซลล์ จะมีการเลื่อนบิตใหม่เข้ามาหนึ่งบิตเพื่อตรวจหา HEC อีก ซึ่งจะทำเช่นนี้จนกว่าจะพบไบต์ของ HEC ซึ่งก็แสดงว่า 40 บิตในรีจิสเตอร์นี้อาจจะเป็นเฮดเดอร์ของเซลล์ข้อมูล และเพื่อยืนยันความถูกต้องของการตรวจสอบ ระบบตรวจสอบจะเลื่อนบิตเข้าไปอีก 424 บิตโดยมีมีการตรวจสอบ ซึ่งหากการตรวจสอบหาHEC ทำได้ถูกต้องแล้ว ค่า 40 บิตที่อยู่ในรีจิสเตอร์ตอนนี้ต้องเป็นเฮดเดอร์ของเซลล์ถัดมาซึ่งตรวจสอบโดยการคำนวณค่าไบต์ HEC เช่นเดียวกัน หากไม่พบไบต์ HEC ก็แสดงว่าการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ก่อนหน้านี้ไม่ถูกต้อง ก็จะเริ่มต้นกระบวนการตรวจสอบใหม่โดยการเลื่อนบิตใหม่เข้ามาอีก 1 บิตแล้วตรวจหาไบต์ HECอีก แต่ในกรณีที่การตรวจสอบพบไบต์ HECก็จะเลื่อนบิตเข้าไปอีก 424 บิตแล้วตรวจหาไบต์ HEC อีกระดับชั้นย่อย TC จะทำเช่นนี้จนพบ HEC ของเซลล์ข้อมูลต่อเนื่องกัน8ตัวก็แสดงว่าการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ข้อมูลถูกต้องแล้วหลังจากการทำงานข้างต้นซึ่งตรวจหาขอบเขตของเซลล์ถูกต้องแล้ว หากระดับชั้นย่อยTC ตรวจพบเซลล์ที่มีค่าไบต์ HEC ผิดพลาดก็จะแค่ทิ้งเซลล์นั้นไปแต่อย่างไรก็ตามหากพบว่ามีเซลล์ที่มีค่า
ไบต์ HEC ผิดพลาดติดต่อกันก็แสดงว่าการรับข้อมูลไม่สอดคล้องกับการส่งข้อมูลการทำงานก็จะกลับไปเริ่มต้นกระบวนการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ใหม่โดยเริ่มตรวจสอบ 40 บิตในรีจิสเตอร์ใหม่อีกครั้งหนึ่งจากวิธีการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ข้างต้นจะเห็นว่าระดับชั้นย่อย TC รู้จักและใช้เฮดเดอร์ของเซลล์ซึ่งอยู่ในระดับชั้น ATMที่เหนือกว่ามันในการตรวจหาขอบเขตของเซลล์ซึ่งวิธีการนี้จะผิดต่อกฏเกณฑ์ของการออกแบบระดับชั้นของเครือข่ายที่กล่าวว่าระดับชั้นล่างจะไม่สนใจเฮดเดอร์ของระดับชั้นที่เหนือกว่าดังนั้นในระบบ ATM นี้หากมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบของ เฮดเดอร์ของเซลล์แล้วจะกระทบต่อการทำงานของระดับชั้นย่อยTCแน่นอน

Access Method

ในระดับชั้น ATM ได้กำหนดให้มีการอินเตอร์เฟซระหว่างอุปกรณ์ 2 ชนิด ชนิดแรกคือ UNI
(User-NetworkInterface) ซึ่งเป็นการอินเตอร์เฟซระหว่างโฮสต์กับเครือข่าย ATM ( หรือในอีกแง่มุมหนึ่งคือระหว่างผู้ใช้กับผู้ให้บริการ ) ชนิดที่สองคือการอินเตอร์เฟซระหว่างสวิตซ์ ATM (ซึ่งก็คือเราเตอร์)2ตัว
การอินเตอร์เฟซทั้งสองชนิดนี้ เซลล์ที่ถูกส่งจะประกอบด้วยเฮดเดอร์ 5 ไบต์ ตามด้วยข้อมูล 48 ไบต์ ดังแสดงในรูป ซึ่งจะเห็นว่าเฮดเดอร์ทั้งสองชนิดจะแตกต่างกันบ้างเฮดเดอร์เหล่านี้จะถูกใช้ในการควบคุมจัดการส่งข้อมูล
ดังอธิบายต่อไปนี้

ฟิลด์GFC จะถูกใช้เฉพาะในเซลล์ที่ถูกส่งระหว่างโฮสต์และเครือข่าย ATM เท่านั้นฟิลด์นี้ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างโฮสต์กับเครือข่าย แต่อย่างไรก็ตามไม่ได้มีการกำหนดค่าที่ใช้ในฟิลด์นี้และเครือข่าย ATM จะไม่สนใจฟิลด์นี้เลยจึงอาจถือว่าฟิลด์นี้เป็น ข้อบกพร่อง ในมาตรฐานของระบบ ATM ฟิลด์VPI เป็นหมายเลขของเวอร์ชวลพาทส่วน VCI เป็นหมายเลขของเวอร์ชวลเซอร์กิจภายในเวอร์ชวลพาทหนึ่งๆเนื่องจาก VPI ใช้8บิตและ VCI ใช้ 16 บิตดังนั้นในทางทฤษฎีแล้วโฮสต์หนึ่ง ๆสามารถใช้กลุ่มของเวอร์ชวลเซอร์กิตได้ถึง 256 กลุ่มและแต่ละกลุ่มจะมีเวอร์ชวลเซอร์กิตได้ถึง 65,536 หมายเลขแต่ในทางปฏิบัติแล้วบางVCI อาจจะถูกใช้ในการควบคุมการส่งข้อมูลเช่นการสร้างการติดต่อจึงทำให้ VCI ที่ผู้ใช้ๆได้ต่ำกว่าในทางทฤษฎีบ้างฟิลด์ PTIจะกำหนดชนิดของข้อมูลภายในเซลล์ดังแสดงในรูป ในที่นี้ผู้ใช้จะเป็นผู้กำหนดชนิดของข้อมูลส่วนค่าการแน่นขนัดของข้อมูลนั้นเครือข่ายจะเป็นตัวกำหนดค่า เช่น ในตอนเริ่มส่งค่า PTI อาจจะมีค่า 000 คือเป็นเซลล์ข้อมูลชนิด0และไม่มีการแน่นขนัดของข้อมูลแต่เมื่อถึงปลายทางค่า PTI อาจมีค่า010 กล่าวคือเกิดการแน่นขนัดของข้อมูลระหว่างการส่ง

ชนิดของข้อมูลในเซลล์ ความหมาย

000 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ไม่เคยผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 0
001 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ไม่เคยผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 1
010 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 0
011 เซลล์ข้อมูลของผู้ใช้ผ่านการแน่นขนัด เซลล์ชนิด 1
100 ข้อมูลดูแลรักษาระบบระหว่างสวิตช์ที่ติดกัน
101 ข้อมูลดูแลรักษาระบบระหว่างสวิตช์ต้นทางและปลายทาง
110 ข้อมูลที่ใช้เพื่อจัดการทรัพยากรของระบบ
111 สำรองไว้ใช้ในอนาคต
ฟิลด์ CLP เป็นบิตที่ถูกกำหนดโดยโฮสต์เพื่อแยกระหว่างข้อมูลที่มีไพรออริตี้สูงกับข้อมูลที่มีไพรออริตี้ต่ำ ในกรณีที่เกิดการแน่นขนัดภายในเครือข่ายสวิตซ์ ATM จะทิ้งเซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 1 ก่อนเซลล์ที่มีค่า CLP เป็น 0 กล่าวคือ เซลล์ที่มีค่า CLPเป็น 0 สามารถรอการส่งได้ ส่วนฟิลด์ HEC เป็นค่าผลรวมตรวจสอบของเฮดเดอร์ดังได้กล่าวมาแล้ว
การสร้างการติดต่อ
เครือข่าย ATM สามารถใช้ได้ทั้งเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบถาวรและเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบสวิตซ์ สำหรับแบบถาวรนั้นไม่ต้องมีการสร้างการติดต่อดังนั้นในที่นี้จะอธิบายถึงการสร้างการติดต่อของเวอร์ชวลเซอร์กิตแบบสวิตช์ซึ่งหลังจากการสร้างการติดต่อแล้วขั้นตอนการส่งข้อมูลทั้งแบบถาวรและแบบสวิตช์จะเหมือนกันสำหรับ ATM นั้นการสร้างการติดต่อมีหลายวิธีปกติแล้วทำโดยการส่งเซลล์ที่มีข้อมูลติดต่อผ่านเวอร์ชวลพาทหมายเลข 0 เวอร์ชวลเซอร์กิตหมายเลข 5 ถ้าติดต่อสำเร็จก็จะสร้างการติดต่อกับปลายทางด้วยเวอร์ชวลเซอร์กิตหมายเลขใหม่ซึ่งหากสร้างการติดต่อได้ก็จะใช้เซอร์กิตนั้นในการติดต่อส่งข้อมูลสาเหตุที่ต้องมีการติดต่อสองขั้นตอนก็เนื่องจากเซอร์กิตหมายเลข5จะถูกใช้เป็นช่องสัญญาณควบคุมเพื่อขอเซอร์กิตในการใช้ติดต่อส่งข้อมูลนั้นเองสำหรับการขอใช้เวอร์ชวลเซอร์กิตในวิธีอื่น ๆ นั้น ผู้ให้บริการบางรายอาจจะยอมให้ผู้ใช้บริการหรือโฮสต์มีเวอร์ชวลพาทแบบถาวรระหว่างต้นทางและปลายทางหรืออาจให้ผู้ใช้ เวอร์ชวลพาทแต่ละครั้งเมื่อต้องการติดต่อ และเมื่อได้เวอร์ชวลพาทแล้ว ผู้ใช้สามารถกำหนดการใช้เวอร์ชวลเซอร์กิตภายในเวอร์ชวลพาทเองการส่งข้อมูลของช่วงการสร้างการติดต่อขอใช้เวอร์ชวลเซอร์กิต แสดงการยกเลิกการติดต่อ ซึ่งจะเห็นว่าคล้ายกับการสร้างการติดต่อสำหรับเวอร์ชวลเซอร์กิตของ X.25 นอกจากการสร้างการติดต่อส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดระหว่างปลายทางทั้งสองแล้วเครือข่าย ATM ยังยอมให้มีการติดต่อส่งข้อมูลแบบมัลติคาสต์ซึ่งผู้ส่งคนหนึ่งส่งข้อมูลให้แก่ผู้ใช้หลายคนการติดต่อแบบมัลติคาสต์ทำโดย
การสร้างการติดต่อกับปลายทางจุดหนึ่งตามปกติซึ่งจะได้เวอร์ชวลเซอร์กิตที่ใช้ในการติดต่อหลังจากนั้นจะมีการส่งข้อมูลควบคุม ADD PARTY เพื่อเพิ่มปลายทางที่สองเข้ากับเวอร์ชวลเซอร์กิตที่ได้นั้นและต่อไปอาจมีการส่งข้อมูลควบคุม ADD PARTY อีกเพื่อเพิ่มจำนวนของการติดต่อของกลุ่มมัลติคาสต์นี้
สายนำสัญญาณในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Wiring)

สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว (Twisted Pair Cable)

เป็นสายนำสัญญาณที่ได้รับความนิยมใช้งานมากที่สุด ใช้กับทั้งการรับส่งเสียงหรือข้อมูลคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ
มีข้อดีในเรื่องของการต้านทานสัญญาณรบกวน เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในระบบองค์กรต่าง ๆ ทั่วไปมักนิยม
ติดตั้งโดยใช้สายนำสัญญาณประเภทนี้ โครงสร้างภายในของสายนำสัญญาณประกอบด้วย
สายไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นตัวนำทั้งสิ้น 4 คู่ตีเกลียวกันอยู่ภายในฉนวนหุ้ม สายไฟฟ้าแต่ละเส้นจะมีสีที่แตกต่างกันเพื่อสร้างความสะดวกในการจำแนกความแตกต่างให้กับผู้ติดตั้งสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวการผลิตออกสู่ตลาดหลายเกรดสายแต่ละเกรดหรือแต่ละประเภทจะมีขีดความสามารถในการรองรับการสื่อสารที่แตกต่างกัน

แสดงภาพของสายคู่ตีเกลียว

การจัดแบ่งประเภทของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว

ประเภทของสาย การใช้งาน CAT1 และ CAT2 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วต่ำ
CAT3 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 10 เมกะบิตต่อวินาที
CAT4 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 16 เมกะบิตต่อวินาที
CAT5 ใช้รับส่งเสียงและข้อมูลอัตราความเร็วไม่เกิน 100 เมกะบิตต่อวินาที
สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวที่ได้รับความนิยมมากที่สุดได้แก่สายประเภท CAT3 และ CAT5 การติดตั้งเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยใช้สายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวมักอยู่ในรูปแบบการจัดโครงสร้างแบบกระจาย
หรือแบบดวงดาว (Star Topology) ซึ่งต่างจากในกรณีของสายนำสัญญาณแบบโคแอกเชียลที่จัดโครงสร้าง
เครือข่ายเป็นแบบบัส (Bus Topology) ทั้งนี้นิยมเชื่อมต่อปลายสายนำสัญญาณแต่ละเช็กเมนต์เข้ากับอุปกรณ์
ฮับ หรือ อุปกรณ์สวิตชิงดังรูปเป็นตัวอย่างการติดตั้งใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์โดยสร้างสัญญาณชนิดตีเกลียวแสดงโครงสร้างของสายนำสัญญาณพร้อมกับตำแหน่งขานำสัญญาณบนคอนเน็กเตอร์สำหรับเชื่อมต่อเข้ากับแผงวงจร NIC บนเครื่องคอมพิวเตอร์ ในกรณีของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียวจะใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ RJ-45 หรือ RJ11ซึ่งมีลักษณะคล้ายปลั๊กโทรศัพท์โดยมีการกำหนดมาตรฐานเพื่อระบุตำแหน่งขาและหน้าที่ของสายไฟฟ้า แต่ละเส้นซึ่งมีรายละเอียดการใช้งานและการระบุสีตามมาตรฐานสากลของแต่ละค่ายดังตารางซึ่งควรระวังสำหรับสายสัญญาณประเภทนี้ก็คือ ข้อจำกัดในเรื่องของระยะทางที่กำหนดไว้ไม่ให้เกิน 325 ฟุตหรือประมาณ 100 เมตรซึ่งในกรณีของการติดตั้งเครือข่ายภายในองค์กรขนาดใหญ่ที่ต้องการระยะการเดินสายที่ยาวมากๆ


ผู้ติดตั้งต้องให้ควรระมัดระวังข้อจำกัดนี้ให้มาก
เพราะอาจส่งผลทำให้ผลที่ถูกส่งผ่านสายนำสัญญาณถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวนภายนอกจนไม่สามารถ
ใช้ติดต่อสื่อสารได้

มาตรฐานการจัดวางขาสัญญาณและแถบสีของสายนำสัญญาณชนิดตีเกลียว

ขาเลขที่ การใช้งาน มาตรฐาน AT&T มาตรฐาน EIA มาตรฐาน IEEE
1 + Transmit ขาว/ส้ม ขาว/เขียว ขาว/ส้ม
2 - Transmit ส้ม/ขาว เขียว/ขาว ส้ม/ขาว
3 + Receive ขาว/เขียว ขาว/ส้ม ขาว/เขียว
4 น้ำเงิน/ขาว น้ำเงิน/ขาว ไม่มีใช้งาน
5 ขาว/น้ำเงิน ขาว/น้ำเงิน ไม่มีใช้งาน
6 - Receive เขียว/ขาว ส้ม/ขาว เขียว/ขาว
7 ขาว/น้ำตาล ขาว/น้ำตาล ไม่มีใช้งาน
8 น้ำตาล/ขาว น้ำตาล/ขาว ไม่มีใช้งาน
เนื่องจากสายคู่ตีเกลียวมีราคาไม่แพงมาก ใช้ส่งข้อมูลได้ดี น้ำหนักเบาและง่ายต่อการติดตั้งจึงถูกใช้งานอย่างกว้างขวาง เช่น สายเชื่อมจากเครื่องโทรศัพท์ไปสู่ชุมสายโทรศัพท์ ก็มักจะเป็นสายคู่ตีเกลียว              ( ในสหรัฐอเมริการวมแล้วมีความยาวถึง 1012 กิโลเมตร ) สำหรับสายคู่ตีเกลียวที่นิยมใช้กันในงานเครือข่ายคอมพิวเตอร์มี 2ชนิดคือมาตรฐาน Category 3 ซึ่งเป็นสายทองแดงหุ้มฉนวนพันกันเป็นคู่และในสายเคเบิลเส้นหนึ่งจะบรรจุสายคู่ตีเกลียวไว้ 4 คู่ ดังแสดงในรูป(ข) ทำให้สามารถต่อโทรศัพท์ได้ 4 เครื่อง สำหรับอีกชนิดหนึ่งคือมาตรฐาน Category 5 ซึ่งคู่สายจะพันกันถี่กว่าแบบ Category 3 และสายทองแดงถูกหุ้มด้วยฉนวนเทฟลอน(Teflon) ทำให้คลื่นรบกวนจากคู่สายข้างเคียงน้อยมากและคุณภาพของสัญญาณในสายดีจึงใช้ส่งข้อมูลได้สูงถึงระดับ 100 Mbps สายคู่ตีเกลียวทั้งสองชนิดนี้ ถูกเรียกทั่วไปว่า สายยูทีพี (UTP, Unshielded Twisted Pair) เพื่อให้แตกต่างกับสายคู่ตีเกลียวหุ้มฉนวนโลหะ(Shielded Twisted Pair) ของไอบีเอ็มที่ใช้ส่งข้อมูล 16 Mbps สำหรับแลนแบบ Token Ring (Token ring)
สายเคเบิลโคแอกเชียว (Co-axial cable)
สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่มีการใช้งานกันมากไม่ว่าในระบบแลนในการส่งข้อมูลระยะไกลระหว่างชุมสายของโทรศัพท์หรือการส่งข้อมูลสัญญาณวิดีโอสายโคแอกเชียลที่ใช้กันทั่วไปมี 2 ชนิดคือชนิด 50โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลแบบดิจิตอล และชนิด 75 โอห์มซึ่งใช้ส่งข้อมูลสัญญาณอนาล็อก

แสดงภาพของสายเคเบิลโคแอกเชียล

ดังรูป แสดงส่วนประกอบของสายโคแอกเชียลที่มีฉนวนโลหะป้องกันการรบกวนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
และสัญญาณรบกวนอื่นๆซึ่งทำให้สายโคแอกเชียลเป็นสายส่งที่มีแบนด์วิดธ์ (Bandwidth: ช่วงความถี่ที่สัญญาณไฟฟ้าสามารถผ่านได) กว้างถึง 500 เมกะเฮิรตซ์จึงสามารถส่งข้อมูลด้วยอัตราส่งสูงเปรียบได้กับท่อน้ำขนาดกว้างที่สามารถส่งน้ำผ่านท่อได้จำนวนมากสำหรับอัตราการส่งข้อมูลผ่านสายขึ้นอยู่กับความยาวของสายซึ่งสายยาว 1 กิโลเมตรอาจจะส่งข้อมูลได้ถึง 1Gbps(1Bเท่ากับ109) และสามารถส่งข้อมูลได้ไกลกว่านี้ด้วยอัตราการส่งข้อมูลที่ต่ำลง นอกจากนั้นในระบบโทรศัพท์สามารถใช้สายโคแอกเชียลส่ง ข้อมูลเสียงได้ถึง 10,800 ช่องสัญญาณในช่วงระยะชุมสายโทรศัพท์แต่อย่างไรก็ตามปัจจุบันนี้ได้ถูกเปลี่ยนมาเป็นสายเคเบิลของเส้นใยนำแสงซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้ดีกว่า ปัจจุบันสายโคแอกเชียลยังถูกใช้เป็นสายเคเบิลทีวีและสายเชื่อมโยงของระบบแลนบางชนิด

สายใยนำแสง (Optical fiber)

เป็นสายนำสัญญาณที่ใช้แสงเป็นตัวกลางในการนำสัญญาณแทนสัญญาณไฟฟ้าโครงสร้างภายในของสาย
นำสัญญาณแบบไฟเบอร์ออปติก เป็นแก้วที่ถูกม้วนเป็นทรงกระบอก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กมาก
(ประมาณ 62.5 ไมครอน) การรับส่งสัญญาณจะใช้ลำแสงที่ถูกสร้างขึ้นจากหลอด LED (LightEmittingDiode) ส่องผ่านปลายด้านหนึ่งของสายนำสัญญาณลำแสงจะเกิดการสะท้อนไปตลอดแนวความยาวของสายนำสัญญาณจนกระทั่งไปปรากฏที่ปลายอีกด้านหนึ่งเทคโนโลยีไฟเบอร์ออฟติกในปัจจุบันสามารถสร้างสายนำสัญญาณที่สามารถส่งข้อมูลผ่านลำแสงเพียงแสงเดียวหรือที่เรียกว่า Single Mode หรือสามารถส่งข้อมูลหลาย ๆ ชุดแยกผ่านไปบนลำแสงหลาย ๆ ลำ โดยส่งผ่านสายนำสัญญาณเส้นเดียวกันได้ที่เรียกกันว่าMultimode สายนำสัญญาณแบบไฟเบอร์ออฟติกมีขีดความสามารถในการรับส่งข้อมูลในอัตราเร็วที่สูงมาก ๆ ได้ จะเห็นได้ว่าในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามสำนักงานบางแห่งก็เริ่มมีการพิจารณาติดตั้งสายนำสัญญาณประเภทนี้ เข้ากับเครื่องคอมพิวเตอร์กันบ้างแล้วสัญญาณข้อมูลดิจิตอล (1 และ 0)จะถูกแปลงเป็นสัญญาณแสงที่มีความเข้มของแสงต่างระดับกัน หรือเป็นแสงสว่าง / มืด เพื่อส่งผ่านเส้นใยนำแสง ซึ่งเป็นท่อแก้วหรือท่อสารซิลิกาหลอมละลาย (fused silica) ที่ถูกหุ้ม (cladding) ด้วยแก้วที่มีคุณสมบัติการ หักเหต่ำ ทำให้แสงไม่ออกไปจากท่อแก้วดังแสดงในรูป

แสดงภาพของเส้นใยนำแสง

ระบบการส่งข้อมูลผ่านเส้นใยนำแสงประกอบด้วย 3 ส่วนคือ อุปกรณ์กำเนิดแสง ตัวกลาง และอุปกรณ์ตรวจรับแสง อุปกรณ์กำเนิดแสงเป็น LED (Light Emitting Diode) หรือเลเซอร์ ไดโอด (Laser Diode) ซึ่งจะให้แสงออกมา เมื่อมีกระแสไฟฟ้าที่วิ่งผ่านอุปกรณ์ตรวจรับแสงเป็นโฟโต้ไดโอด (Photodiode) ซึ่งจะกำเนิดแสงไฟฟ้าเมื่อถูกแสงกระทบส่วนตัวกลางก็เป็นแก้วหรือสารซิลิกาหลอมละลายเมื่อนำเอา LED และโฟโต้ไดโอดไปติดไว้ที่ปลายสองข้างของเส้นใยนำแสงแล้วจะทำให้เกิดระบบการส่งข้อมูลทิศทางเดียวซึ่งรับสัญญาณไฟฟ้าแล้วแปลงเป็นสัญญาณแสงผ่านสายส่งและจะส่งแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า อีกครั้งที่ปลายทางอีกด้านหนึ่งดังนั้นในการส่งข้อมูล 2ทิศทางต้องใช้เส้นใยนำแสง 2 สายเส้นใยนำแสงสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิดตามเทคนิคในการส่งแสงผ่านเส้นใยนำแสงชนิดแรกคือ มัลติโหมดเคเบิล (multimode cable) เส้นใยนำแสงชนิดนี้ แสงจะสะท้อนด้วยมุมต่าง ๆจนถึงปลายรับสายมีราคาไม่แพงมากนักและมีประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลดีพอสมควรชนิดที่สองคือมัลติโหมดเคเบิ้ลที่ฉาบด้วยวัสดุที่มีดัชนีความหักเหหลายระดับ (graded index multimode cable) ทำให้เกิดจุดรวม(focus) ของการสะท้อนของแสงดังแสดงในรูป(ข)ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้ดีกว่าแบบแรกแสดงถึงชนิดที่สามคือซิงเกิลโหมดเคเบิล (singlemodecable) ซึ่งมีเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากับความยาวคลื่นแสงทำให้แสงถูกส่งตรงผ่าน
สายใยนำแสงไปยังปลายทางและทำให้การรับแสงดีขึ้น เส้นใยนำแสงแบบซิงเกิลโหมดนี้มีราคาค่อนข้างแพง แต่ประสิทธิภาพในการส่งข้อมูลสูง สามารถใช้ส่งข้อมูลได้หลาย Gbps ในระยะทางยาวถึง 30 กิโลเมตร