ข่าว

สายลำโพง มีพารามิเตอร์สามตัวที่กำหนดประสิทธิภาพของสายลำโพง เช่นเดียวกับส่วนประกอบไฟฟ้าเชิงเส้นอื่นๆ ได้แก่ ความต้านทาน ความจุไฟฟ้า และความเหนี่ยวนำ หากเป็นไปได้ลวดที่สมบูรณ์แบบ มันจะไม่มีความต้านทาน ไม่มีความจุ และไม่มีตัวเหนี่ยวนำ ยิ่งลวดสั้นเท่าไรก็ยิ่งมีความสมบูรณ์แบบมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากความต้านทานลดลงเมื่อความยาวของตัวนำทั้งหมดลดลง (ยกเว้นตัวนำยิ่งยวด) ความต้านทานเป็นคุณสมบัติที่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของสายลำโพงมากที่สุด ในขณะที่คุณลักษณะทางประจุไฟฟ้าและอุปนัยของสายลำโพงนั้นน้อยมากเมื่อเทียบกับตัวลำโพงเอง ตัวนำขนาดใหญ่ (เกจลวดเล็ก) มีความต้านทานน้อยกว่า ตราบใดที่ความต้านทานของสายลำโพงมีค่าน้อยกว่า 5% ของความต้านทานของลำโพง ตัวนำก็จะเพียงพอสำหรับใช้ในบ้าน สายลำโพง จะถูกเลือกโดยพิจารณาจากคุณภาพการก่อสร้าง ราคา ความสวยงาม และความสะดวกสบาย ลวดตีเกลียวมีความยืดหยุ่นมากกว่าลวดตัน และเหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่เคลื่อนย้ายได้ สำหรับสายไฟที่จะเปิดเผยแทนที่จะวิ่งภายในผนัง ใต้พื้น หรือหลังเครือเถา (เช่น ในบ้าน) รูปลักษณ์ภายนอกอาจเป็นประโยชน์ส่วนบุคคล แต่ไม่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะทางไฟฟ้า การทำให้วัสดุออกซิไดซ์บริสุทธิ์ได้ดีขึ้น เช่น ทองแดง กล่าวกันว่าส่งผลให้คุณสมบัตินำไฟฟ้ามีความสม่ำเสมอมากขึ้นตลอดความยาวของเส้นลวด แต่นี่ไม่ใช่ปัญหาในแง่ของผลกระทบต่อคุณภาพเสียง การหุ้มแจ็คเก็ตที่ดีกว่าอาจมีความหนากว่าหรือแข็งกว่า มีปฏิกิริยาทางเคมีกับตัวนำน้อยกว่า มีโอกาสพันกันน้อยกว่าและดึงผ่านกลุ่มสายไฟอื่นได้ง่ายกว่า หรืออาจรวมเทคนิคการป้องกันหลายประการสำหรับการใช้งานที่ไม่ใช่ในประเทศ แม้ว่าลวดจะมีคุณภาพต่ำ แต่เสียงก็อาจไม่เสื่อมโทรมลงได้ ความแตกต่างที่คาดคะเนได้หลายอย่างในสายลำโพงอาจเกิดจากอคติของผู้ฟังหรือผลของยาหลอก อคติของผู้ฟังได้รับการปรับปรุงไม่น้อยจากแนวทางปฏิบัติของผู้ผลิตที่ได้รับความนิยมในการกล่าวอ้างเกี่ยวกับผลิตภัณฑ์ของตน ไม่ว่าจะไม่มีพื้นฐานทางวิศวกรรมหรือวิทยาศาสตร์ที่ถูกต้อง หรือไม่มีความสำคัญในโลกแห่งความเป็นจริง ผู้ผลิตหลายรายที่จำหน่ายสินค้าประเภทออดิโอไฟล์ (รวมถึงผู้ผลิตในตลาดค้าปลีกที่มีราคาถูกกว่า) มักกล่าวอ้างว่าสายของพวกเขาฟังดูเปิดกว้าง ไดนามิก หรือราบรื่น หากเป็นบทกวี ก็ไม่สามารถวัดผลได้ เพื่อยืนยันข้อกล่าวอ้างเหล่านี้ คุณสมบัติทางไฟฟ้าจำนวนมากได้กล่าวถึง เช่น ผลกระทบของผิวหนัง ลักษณะความต้านทานของสายเคเบิล หรือการสั่นพ้อง ซึ่งโดยทั่วไปแล้วผู้บริโภคจะเข้าใจเพียงเล็กน้อย สิ่งเหล่านี้ไม่มีผลกระทบใด ๆ ที่สามารถวัดได้ที่ความถี่เสียง แม้ว่าแต่ละอย่างจะมีความสำคัญกับความถี่วิทยุก็ตาม

สายลำโพง ใช้เชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างลำโพงและเครื่องขยายเสียง สายลำโพงสมัยใหม่ประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้าสองตัวที่หุ้มด้วยพลาสติกแยกกัน สายไฟทั้งสองนั้นเหมือนกันทางไฟฟ้า แต่มีการทำเครื่องหมายไว้ (เช่น ตามสันบนฉนวนของสายไฟเส้นเดียว สีของสายไฟเส้นเดียว เกลียวในเส้นลวดเส้นเดียว ฯลฯ) เพื่อช่วยระบุขั้วที่ถูกต้องได้อย่างง่ายดาย การออกแบบในอดีตบางชิ้นยังใช้สายไฟอีกคู่สำหรับจ่ายพลังงานไฟฟ้าสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้าในลำโพง การออกแบบลำโพงอย่างน้อยหนึ่งแบบยังคงอยู่ในการผลิต (ในฝรั่งเศส) แต่โดยพื้นฐานแล้วลำโพงทั้งหมดที่ผลิตขึ้นในขณะนี้ใช้แม่เหล็กถาวร ซึ่งแทนที่ลำโพงแม่เหล็กไฟฟ้าภาคสนามเมื่อกว่าครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา ผลกระทบของ สายลำโพง ต่อสัญญาณที่ส่งนั้นเป็นหัวข้อที่ถกเถียงกันมากในโลกของออดิโอไฟล์และความเที่ยงตรงสูง ความถูกต้องแม่นยำของการกล่าวอ้างการโฆษณาจำนวนมากในประเด็นเหล่านี้ยังเป็นประเด็นที่ถกเถียงกันอยู่มาก

โทโพโลยีเครือข่ายกำหนดวิธีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์อื่นๆ ทั้งทางกายภาพและทางตรรกะ โทโพโลยีเครือข่ายอธิบายโครงร่างของสายไฟและอุปกรณ์ตลอดจนเส้นทางที่ใช้โดยการส่งข้อมูล โทโพโลยีเครือข่ายมีสองประเภท: ทางกายภาพ ตรรกะ โทโพโลยีที่ใช้กันทั่วไปได้แก่: รสบัส ดาว ต้นไม้ (ลำดับชั้น) เชิงเส้น แหวน ตาข่าย เชื่อมต่อบางส่วน เชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์ (บางครั้งเรียกว่า ซ้ำซ้อนอย่างสมบูรณ์ ) โทโพโลยีเครือข่ายที่กล่าวถึงข้างต้นเป็นเพียงการนำเสนอทั่วไปของโทโพโลยีประเภทต่างๆ ที่ใช้ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และถือเป็นโทโพโลยีพื้นฐาน

เครือข่ายไร้สายโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับ LAN หรือ WAN แต่ไม่มีสายเชื่อมต่อระหว่างโฮสต์และเซิร์ฟเวอร์ ข้อมูลจะถูกถ่ายโอนผ่านชุดเครื่องรับส่งสัญญาณวิทยุ เครือข่ายประเภทนี้มีประโยชน์เมื่อมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปหรือไม่สะดวกในการใช้สายเคเบิลที่จำเป็น สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูที่ LAN ไร้สายและเครือข่ายบริเวณกว้างไร้สาย โปรโตคอลการเข้าถึงสื่อสำหรับ LAN มาจาก IEEE IEEE 802.11 WLAN ที่พบบ่อยที่สุดครอบคลุม โดยขึ้นอยู่กับเสาอากาศ มีช่วงตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึงไม่กี่กิโลเมตร สำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ ดาวเทียมสื่อสารประเภทต่างๆ วิทยุเซลลูล่าร์ หรือวงท้องถิ่นไร้สาย (IEEE 802.16) ล้วนมีข้อดีและข้อเสีย มาตรฐานที่เกี่ยวข้องอาจมาจาก IETF หรือ ITU ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการเคลื่อนย้ายที่ต้องการ

เครือข่ายในเมืองเป็นเครือข่ายที่มีขนาดใหญ่เกินไปสำหรับระบบ LAN ที่ใหญ่ที่สุด แต่ไม่ได้อยู่ในระดับ WAN นอกจากนี้ยังรวมเครือข่าย LAN สองเครือข่ายขึ้นไปไว้ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เฉพาะ (โดยปกติจะเป็นเมือง) เพื่อเพิ่มเครือข่ายและการไหลเวียนของการสื่อสาร โดยทั่วไปแล้ว LAN ที่เป็นปัญหามักจะเชื่อมต่อผ่านสาย "แกนหลัก" สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ WAN โปรดดูที่ Frame Relay, ATM และ Sonet

เครือข่ายบริเวณกว้างคือเครือข่ายที่มีการปรับใช้ทรัพยากรที่หลากหลายในพื้นที่ขนาดใหญ่ภายในประเทศหรือต่างประเทศ ตัวอย่างนี้คือธุรกิจข้ามชาติที่ใช้ WAN เพื่อเชื่อมต่อสำนักงานของตนในประเทศต่างๆ ตัวอย่างที่ใหญ่ที่สุดและดีที่สุดของ WAN คืออินเทอร์เน็ต ซึ่งเป็นเครือข่ายที่ประกอบด้วยเครือข่ายขนาดเล็กจำนวนมาก อินเทอร์เน็ตถือเป็นเครือข่ายที่ใหญ่ที่สุดในโลก PSTN (เครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ) ยังเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่มากที่มาบรรจบกันเพื่อใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เน็ต แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องผ่านทางอินเทอร์เน็ตสาธารณะก็ตาม เครือข่ายบริเวณกว้างเกี่ยวข้องกับการสื่อสารผ่านการใช้เทคโนโลยีที่หลากหลาย เทคโนโลยีเหล่านี้ประกอบด้วย WAN แบบจุดต่อจุด เช่น Point-to-Point Protocol (PPP) และ High-Level Data Link Control (HDLC), Frame Relay, ATM (Asynchronous Transfer Mode) และ Sonet (Synchronous Optical Network) ความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยี WAN ขึ้นอยู่กับความสามารถในการสลับที่เทคโนโลยีดำเนินการและความเร็วที่เกิดการส่งและรับบิตข้อมูล (ข้อมูล)

เครือข่ายท้องถิ่นเป็นเครือข่ายที่ครอบคลุมพื้นที่ค่อนข้างเล็กและให้บริการแก่ผู้คนจำนวนไม่มาก อาจใช้วิธีการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์หรือไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ เครือข่ายเพียร์ทูเพียร์เป็นที่ที่ไคลเอนต์แต่ละรายแบ่งปันทรัพยากรของตนกับเวิร์กสเตชันอื่นในเครือข่าย ตัวอย่างของเครือข่ายเพียร์ทูเพียร์ ได้แก่ เครือข่ายสำนักงานขนาดเล็กที่ใช้ทรัพยากรน้อยที่สุด และเครือข่ายในบ้าน เครือข่ายไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์เป็นที่ที่ไคลเอนต์ทุกตัวเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์และเชื่อมต่อกัน เครือข่ายไคลเอนต์-เซิร์ฟเวอร์ใช้เซิร์ฟเวอร์ที่มีความจุต่างกัน สิ่งเหล่านี้สามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท: 1. เซิร์ฟเวอร์บริการเดียว 2. เซิร์ฟเวอร์การพิมพ์ โดยที่เซิร์ฟเวอร์ดำเนินงานเดียวเช่นไฟล์เซิร์ฟเวอร์ ; ในขณะที่เซิร์ฟเวอร์อื่นๆ ไม่เพียงแต่สามารถทำงานได้ในความจุของไฟล์เซิร์ฟเวอร์และเซิร์ฟเวอร์การพิมพ์เท่านั้น แต่ยังดำเนินการคำนวณและใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อให้ข้อมูลแก่ลูกค้า (เว็บ/อินทราเน็ตเซิร์ฟเวอร์) คอมพิวเตอร์เชื่อมโยงกันผ่านสาย Ethernet สามารถเชื่อมต่อได้โดยตรง (คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่ง) หรือผ่านฮับเครือข่ายที่อนุญาตการเชื่อมต่อหลายรายการ

ระบบเครือข่ายเป็นส่วนที่ซับซ้อนของคอมพิวเตอร์ซึ่งถือเป็นอุตสาหกรรมไอทีส่วนใหญ่ หากไม่มีเครือข่าย การสื่อสารเกือบทั้งหมดในโลกก็จะหยุดเกิดขึ้น เป็นเพราะระบบเครือข่ายที่โทรศัพท์ โทรทัศน์ อินเทอร์เน็ต ฯลฯ ใช้งานได้ วิธีหนึ่งในการจัดหมวดหมู่เครือข่ายคอมพิวเตอร์คือตามขอบเขตทางภูมิศาสตร์ แม้ว่าเครือข่ายในโลกแห่งความเป็นจริงจำนวนมากจะเชื่อมต่อระหว่างเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ผ่านเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) และเครือข่ายไร้สาย [WWAN]

ก่อนการถือกำเนิดของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ซึ่งใช้ระบบโทรคมนาคมบางประเภท การสื่อสารระหว่างเครื่องคำนวณและคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ ดำเนินการโดยผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์โดยมีคำสั่งระหว่างเครื่องเหล่านั้น พฤติกรรมทางสังคมหลายอย่างที่เห็นในอินเทอร์เน็ตในปัจจุบันแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในเครือข่ายโทรเลขสมัยศตวรรษที่ 19 และอาจเป็นไปได้ในเครือข่ายก่อนหน้านี้ที่ใช้สัญญาณภาพด้วยซ้ำ ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2483 George Stibitz ใช้เครื่องโทรพิมพ์เพื่อส่งคำสั่งสำหรับชุดปัญหาจาก Model K ของเขาที่วิทยาลัย Dartmouth ในรัฐนิวแฮมป์เชียร์ ไปยังเครื่องคำนวณจำนวนเชิงซ้อนของเขาในนิวยอร์ก และได้รับผลลัพธ์กลับมาด้วยวิธีเดียวกัน การเชื่อมโยงระบบเอาต์พุต เช่น โทรพิมพ์เข้ากับคอมพิวเตอร์เป็นที่สนใจของสำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูง (ARPA) เมื่อในปี พ.ศ. 2505 JCR Licklider ได้รับการว่าจ้างและพัฒนาคณะทำงานที่เขาเรียกว่า "Intergalactic Network" ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของ ARPANet ในปี 1964 นักวิจัยที่ Dartmouth ได้พัฒนาระบบแบ่งปันเวลา Dartmouth สำหรับผู้ใช้ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่แบบกระจาย ในปีเดียวกันนั้น ที่ MIT กลุ่มวิจัยที่ได้รับการสนับสนุนจาก General Electric และ Bell Labs ใช้คอมพิวเตอร์ (PDP-8 ของ DEC) เพื่อกำหนดเส้นทางและจัดการการเชื่อมต่อโทรศัพท์ ตลอดช่วงทศวรรษ 1960 Leonard Kleinrock, Paul Baran และ Donald Davies ได้วางแนวคิดและพัฒนาระบบเครือข่ายอย่างอิสระซึ่งใช้ดาตาแกรมหรือแพ็กเก็ตที่สามารถใช้ในเครือข่ายสลับแพ็กเก็ตระหว่างระบบคอมพิวเตอร์ได้ พ.ศ. 2508 โทมัส เมอร์ริล และลอว์เรนซ์ จี. โรเบิร์ตส์ ได้สร้างเครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) ขึ้นเป็นครั้งแรก สวิตช์ PSTN ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายตัวแรกที่ใช้การควบคุมคอมพิวเตอร์อย่างแท้จริงคือสวิตช์ Western Electric 1ESS ซึ่งเปิดตัวในปี 1965 ในปี 1969 มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ลอสแอนเจลิส, SRI (ในสแตนฟอร์ด), มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียที่ซานตาบาร์บารา และมหาวิทยาลัยยูทาห์เชื่อมต่อกันเป็นจุดเริ่มต้นของเครือข่าย ARPANet โดยใช้วงจร 50 kbit/s บริการเชิงพาณิชย์ที่ใช้ X.25 ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมทางเลือกสำหรับชุด TCP/IP ได้รับการปรับใช้ในปี 1972 เครือข่ายคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีที่จำเป็นในการเชื่อมต่อและสื่อสารผ่านและระหว่างเครือข่ายเหล่านี้ ยังคงขับเคลื่อนอุตสาหกรรมฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และอุปกรณ์ต่อพ่วงของคอมพิวเตอร์ การขยายตัวนี้สะท้อนให้เห็นการเติบโตของจำนวนและประเภทผู้ใช้เครือข่ายตั้งแต่ผู้วิจัยไปจนถึงผู้ใช้ตามบ้าน ปัจจุบัน เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นหัวใจสำคัญของการสื่อสารสมัยใหม่ ตัวอย่างเช่น ลักษณะสมัยใหม่ทั้งหมดของเครือข่ายโทรศัพท์สลับสาธารณะ (PSTN) นั้นควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ และระบบโทรศัพท์ก็ทำงานผ่านอินเทอร์เน็ตโปรโตคอลมากขึ้น แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องเป็นอินเทอร์เน็ตสาธารณะก็ตาม ขอบเขตของการสื่อสารได้เพิ่มขึ้นอย่างมากในทศวรรษที่ผ่านมา และการสื่อสารที่เจริญรุ่งเรืองนี้คงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง

ผู้ใช้และผู้ดูแลระบบเครือข่ายมักจะมีมุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับเครือข่ายของตน บ่อยครั้งที่ผู้ใช้ใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกันและเซิร์ฟเวอร์บางตัวจะรวมกลุ่มกัน ซึ่งโดยทั่วไปหมายความว่าพวกเขาอยู่ในตำแหน่งที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เดียวกันและอยู่บน LAN เดียวกัน ชุมชนที่สนใจมีความหมายแฝงน้อยกว่าการอยู่ในพื้นที่ท้องถิ่น และควรถูกมองว่าเป็นกลุ่มของผู้ใช้ที่อยู่ตามอำเภอใจซึ่งแชร์ชุดเซิร์ฟเวอร์ และอาจสื่อสารผ่านเทคโนโลยีเพียร์ทูเพียร์ด้วย ผู้ดูแลระบบเครือข่ายมองเห็นเครือข่ายจากมุมมองทั้งทางกายภาพและเชิงตรรกะ มุมมองทางกายภาพเกี่ยวข้องกับตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ การเดินสายทางกายภาพ และองค์ประกอบเครือข่าย (เช่น เราเตอร์ บริดจ์ และเกตเวย์เลเยอร์แอปพลิเคชันที่เชื่อมต่อระหว่างสื่อทางกายภาพ เครือข่ายลอจิคัลที่เรียกว่าในสถาปัตยกรรม TCP/IP ซับเน็ต จะแมปลงบนสื่อทางกายภาพหนึ่งรายการขึ้นไป ตัวอย่างเช่น วิธีปฏิบัติทั่วไปในวิทยาเขตของอาคารคือการทำให้ชุดของสาย LAN ในแต่ละอาคารปรากฏเป็นเครือข่ายย่อยทั่วไป โดยใช้เทคโนโลยี LAN เสมือน (VLAN) ทั้งผู้ใช้และผู้ดูแลระบบจะตระหนักถึงความน่าเชื่อถือและลักษณะขอบเขตของเครือข่ายในขอบเขตที่แตกต่างกัน อีกครั้งที่ใช้คำศัพท์ทางสถาปัตยกรรม TCP/IP อินทราเน็ตเป็นชุมชนที่น่าสนใจภายใต้การดูแลระบบส่วนตัว โดยปกติแล้วองค์กร และสามารถเข้าถึงได้โดยผู้ใช้ที่ได้รับอนุญาตเท่านั้น (เช่น พนักงาน) อินทราเน็ตไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต แต่โดยทั่วไปจะมีการเชื่อมต่อที่จำกัด เอ็กซ์ทราเน็ตเป็นส่วนขยายของอินทราเน็ตที่ช่วยให้สามารถสื่อสารกับผู้ใช้ภายนอกอินทราเน็ตได้อย่างปลอดภัย (เช่น พันธมิตรทางธุรกิจ ลูกค้า) อินเทอร์เน็ตคือชุดของผู้ใช้ องค์กร และผู้ให้บริการเนื้อหาที่เชื่อมต่อถึงกันโดยผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) จากมุมมองทางวิศวกรรม อินเทอร์เน็ตคือชุดของเครือข่ายย่อย และการรวมเครือข่ายย่อยซึ่งแบ่งปันพื้นที่ที่อยู่ IP ที่ลงทะเบียนไว้ และแลกเปลี่ยนข้อมูลเกี่ยวกับความสามารถในการเข้าถึงของที่อยู่ IP เหล่านั้นโดยใช้ Border Gateway Protocol โดยทั่วไปแล้ว ชื่อเซิร์ฟเวอร์ที่มนุษย์สามารถอ่านได้จะถูกแปลเป็นที่อยู่ IP แก่ผู้ใช้อย่างโปร่งใส ผ่านฟังก์ชันไดเร็กทอรีของระบบชื่อโดเมน (DNS) บนอินเทอร์เน็ต อาจมีการสื่อสารระหว่างธุรกิจกับธุรกิจ (B2B) ธุรกิจกับผู้บริโภค (B2C) และการสื่อสารระหว่างผู้บริโภคกับผู้บริโภค (C2C) โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีการแลกเปลี่ยนเงินหรือข้อมูลที่ละเอียดอ่อน การสื่อสารมักจะได้รับการรักษาความปลอดภัยโดยกลไกการรักษาความปลอดภัยการสื่อสารบางรูปแบบ อินทราเน็ตและเอ็กซ์ทราเน็ตสามารถซ้อนทับบนอินเทอร์เน็ตได้อย่างปลอดภัย โดยที่ผู้ใช้อินเทอร์เน็ตทั่วไปไม่ต้องเข้าถึง โดยใช้เทคโนโลยี Virtual Private Network (VPN) ที่ปลอดภัย เมื่อใช้สำหรับเล่นเกมคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจะต้องเป็นเซิร์ฟเวอร์ในขณะที่อีกเครื่องหนึ่งเล่นผ่านมัน

ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นสาขาวิชาวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างระบบคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ ระบบเครือข่าย เราเตอร์ โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง และเครือข่ายผ่านอินเทอร์เน็ตสาธารณะมีข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนดไว้ในเอกสารที่เรียกว่า RFC บางครั้งระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ถือเป็นสาขาวิชาย่อยของโทรคมนาคม วิทยาการคอมพิวเตอร์ เทคโนโลยีสารสนเทศ และ/หรือวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ เครือข่ายคอมพิวเตอร์พึ่งพาการประยุกต์ใช้สาขาวิชาวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ทั้งทางทฤษฎีและปฏิบัติเป็นอย่างมาก เครือข่ายคอมพิวเตอร์คือชุดคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ใดๆ ที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งมีความสามารถในการแลกเปลี่ยนข้อมูล ตัวอย่างของเครือข่ายต่างๆ ได้แก่: เครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ซึ่งโดยปกติจะเป็นเครือข่ายขนาดเล็กที่จำกัดเฉพาะพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดเล็ก เครือข่ายบริเวณกว้าง (WAN) ซึ่งโดยปกติจะเป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดใหญ่ LAN ไร้สายและ WAN (WLAN & WWAN) เทียบเท่ากับระบบไร้สายของ LAN และ WAN เครือข่ายทั้งหมดเชื่อมต่อกันเพื่อให้สามารถสื่อสารกับสื่อหลากหลายประเภท รวมถึงสายลวดทองแดงตีเกลียวคู่ สายโคแอกเซียล ใยแก้วนำแสง และเทคโนโลยีไร้สายต่างๆ อุปกรณ์สามารถอยู่ห่างจากกันเพียงไม่กี่เมตร (เช่น ผ่านบลูทูธ) หรือเกือบจะไม่จำกัดระยะทาง (เช่น ผ่านการเชื่อมต่อโครงข่ายของอินเทอร์เน็ต)

การสื่อสาร USB อยู่ในรูปแบบของแพ็กเก็ต เริ่มแรก แพ็กเก็ตทั้งหมดจะถูกส่งจากโฮสต์ผ่านรูทฮับและอาจมีฮับมากกว่านั้นไปยังอุปกรณ์ แพ็กเก็ตบางส่วนสั่งให้อุปกรณ์ส่งแพ็กเก็ตบางส่วนเพื่อตอบกลับ หลังจากฟิลด์ซิงค์ที่อธิบายไว้ข้างต้น แพ็กเก็ตทั้งหมดประกอบด้วยไบต์ 8 บิต โดยส่งบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดก่อน ไบต์แรกคือไบต์ของตัวระบุแพ็กเก็ต (PID) PID จริงๆ แล้วคือ 4 บิต; ไบต์ประกอบด้วย PID 4 บิตตามด้วยส่วนเสริมระดับบิต ความซ้ำซ้อนนี้ช่วยตรวจจับข้อผิดพลาด (โปรดทราบว่าไบต์ PID มี 1 บิตต่อเนื่องกันสูงสุดสี่รายการ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องเติมบิต แม้ว่าจะรวมกับ 1 บิตสุดท้ายในไบต์ซิงค์ก็ตาม อย่างไรก็ตาม ไบต์ OUT PID จะลงท้ายด้วย 1 บิตต่อเนื่องกันสามรายการ ดังนั้น หากที่อยู่อุปกรณ์ USB ต่อไปนี้ขึ้นต้นด้วย 1 บิตสามบิต ก็จำเป็นต้องมีการเติมบิต) แพ็กเก็ตมีสามประเภทพื้นฐาน แต่ละประเภทมีรูปแบบและ CRC ที่แตกต่างกัน (การตรวจสอบความซ้ำซ้อนแบบวน): แพ็กเก็ต Handshake ไม่มีอะไรนอกจากไบต์ PID และโดยทั่วไปจะถูกส่งเพื่อตอบสนองต่อแพ็กเก็ตข้อมูล ประเภทพื้นฐานสามประเภท ได้แก่ ACK ซึ่งระบุว่าได้รับข้อมูลสำเร็จ NAK ซึ่งระบุว่าไม่สามารถรับข้อมูลได้ในขณะนี้และควรลองใหม่ และ STALL ซึ่งระบุว่าอุปกรณ์มีข้อผิดพลาดและจะไม่สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้สำเร็จจนกว่าจะดำเนินการแก้ไขบางอย่าง (เช่น การเริ่มต้นอุปกรณ์) USB 2.0 เพิ่มแพ็กเก็ตการจับมือเพิ่มเติมอีกสองแพ็กเก็ต NYET ซึ่งระบุว่าธุรกรรมการแยกยังไม่เสร็จสมบูรณ์ และการจับมือ ERR เพื่อระบุว่าธุรกรรมการแยกล้มเหลว แพ็กเก็ตการจับมือเดียวที่โฮสต์ USB อาจสร้างคือ ACK; หากไม่พร้อมรับข้อมูลก็ไม่ควรสั่งให้อุปกรณ์ส่งข้อมูลใดๆ แพ็กเก็ตโทเค็นประกอบด้วยไบต์ PID ตามด้วยที่อยู่ 11 บิตและ CRC 5 บิต โทเค็นจะถูกส่งโดยโฮสต์เท่านั้น ไม่ใช่อุปกรณ์-- โทเค็น IN และ OUT ประกอบด้วยหมายเลขอุปกรณ์ 7 บิตและหมายเลขฟังก์ชัน 4 บิต (สำหรับอุปกรณ์มัลติฟังก์ชัน) และสั่งให้อุปกรณ์ส่งแพ็กเก็ต DATAx หรือรับแพ็กเก็ต DATAx ต่อไปนี้ตามลำดับ โทเค็น IN คาดหวังการตอบสนองจากอุปกรณ์ การตอบสนองอาจเป็นการตอบสนอง NAK หรือ STALL หรือเฟรม DATAx ในกรณีหลัง โฮสต์จะออกการจับมือ ACK ถ้าเหมาะสม โทเค็น OUT จะตามด้วยเฟรม DATAx ทันที อุปกรณ์ตอบสนองด้วย ACK, NAK หรือ STALL ตามความเหมาะสม SETUP ทำงานเหมือนกับโทเค็น OUT แต่ใช้สำหรับการตั้งค่าอุปกรณ์เบื้องต้น ทุก ๆ มิลลิวินาที (บิตความเร็วเต็ม 12,000 ครั้ง) โฮสต์ USB จะส่งโทเค็น SOF พิเศษ (จุดเริ่มต้นของเฟรม) ซึ่งมีหมายเลขเฟรมที่เพิ่มขึ้น 11 บิตแทนที่ที่อยู่อุปกรณ์ ใช้เพื่อซิงโครไนซ์กระแสข้อมูลแบบไม่ต่อเนื่อง อุปกรณ์ USB 2.0 ความเร็วสูงได้รับโทเค็น SOF ซ้ำเพิ่มเติม 7 โทเค็นต่อเฟรม โดยแต่ละโทเค็นจะมี "ไมโครเฟรม" ขนาด 125 µs USB 2.0 เพิ่มโทเค็น PING ซึ่งจะถามอุปกรณ์ว่าพร้อมรับคู่แพ็กเก็ต OUT/DATA หรือไม่ อุปกรณ์ตอบสนองด้วย ACK, NAK หรือ STALL ตามความเหมาะสม วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการส่งแพ็กเก็ต DATA หากอุปกรณ์รู้ว่าจะตอบสนองด้วย NAK USB 2.0 ยังเพิ่มโทเค็น SPLIT ที่ใหญ่กว่าด้วยหมายเลขฮับ 7 บิต, แฟล็กควบคุม 12 บิต และ CRC 5 บิต ใช้ในการแยกธุรกรรม แทนที่จะเชื่อมต่อบัส USB ความเร็วสูงที่ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ USB ที่ช้ากว่า ฮับที่มีความสามารถความเร็วสูงที่ใกล้ที่สุดจะได้รับโทเค็น SPLIT ตามด้วยแพ็กเก็ต USB หนึ่งหรือสองแพ็คเก็ตที่ความเร็วสูง ทำการถ่ายโอนข้อมูลที่ความเร็วเต็มหรือความเร็วต่ำ และให้การตอบสนองที่ความเร็วสูงเมื่อได้รับแจ้งจากโทเค็น SPLIT ตัวที่สอง รายละเอียดมีความซับซ้อน ดูข้อกำหนด USB แพ็กเก็ตข้อมูล มีแพ็กเก็ตข้อมูลพื้นฐานสองชุดคือ DATA0 และ DATA1 ทั้งสองประกอบด้วยช่อง DATAx PID, เพย์โหลดข้อมูล 0–1,023 ไบต์ (สูงสุด 1,024 ในความเร็วสูง สูงสุด 8 ที่ความเร็วต่ำ) และ CRC 16 บิต โดยจะต้องนำหน้าด้วยโทเค็นที่อยู่เสมอ และโดยปกติแล้วตามด้วยโทเค็นการจับมือจากตัวรับกลับไปยังตัวส่งสัญญาณ แพ็กเก็ตทั้งสองประเภทจะมีหมายเลขลำดับ 1 บิตที่จำเป็นสำหรับ ARQ แบบหยุดและรอ หากโฮสต์ USB ไม่ได้รับ การตอบสนอง (เช่น ACK) สำหรับข้อมูลที่ถูกส่ง ไม่ทราบว่าได้รับข้อมูลหรือไม่ ข้อมูลอาจสูญหายระหว่างการขนส่ง หรืออาจได้รับแล้ว แต่การตอบสนองของการจับมือหายไป เพื่อแก้ไขปัญหานี้ อุปกรณ์จะติดตามประเภทของแพ็กเก็ต DATAx ที่ยอมรับครั้งล่าสุด หากได้รับแพ็กเก็ต DATAx อื่นที่เป็นประเภทเดียวกัน ระบบจะยอมรับแต่จะละเว้นว่าแพ็กเก็ตที่ซ้ำกัน จริงๆ แล้วจะได้รับเฉพาะแพ็กเก็ต DATAx ประเภทตรงกันข้ามเท่านั้น เมื่ออุปกรณ์ถูกรีเซ็ตด้วยแพ็กเก็ต SETUP อุปกรณ์นั้นคาดว่าจะมีแพ็กเก็ต DATA0 ถัดไป USB 2.0 เพิ่มประเภทแพ็คเก็ต DATA2 และ MDATA เช่นกัน ใช้เฉพาะกับอุปกรณ์ความเร็วสูงที่ทำการถ่ายโอนแบบไอโซโครนัสแบนด์วิธสูง ซึ่งจำเป็นต้องถ่ายโอนมากกว่า 1,024 ไบต์ต่อ 125 µs "ไมโครเฟรม" (8192 kB/s) ก่อน "แพ็คเก็ต" รองรับอุปกรณ์ความเร็วต่ำด้วยค่า PID พิเศษ PRE นี่เป็นจุดเริ่มต้นของแพ็กเก็ตความเร็วต่ำ และถูกใช้โดยฮับซึ่งโดยปกติจะไม่ส่งแพ็กเก็ตความเร็วเต็มไปยังอุปกรณ์ความเร็วต่ำ เนื่องจากไบต์ PID ทั้งหมดมี 0 บิตสี่บิต จึงปล่อยให้บัสอยู่ในสถานะ K ความเร็วเต็ม ซึ่งเหมือนกับสถานะ J ความเร็วต่ำ ตามด้วยการหยุดชั่วขณะในระหว่างที่ฮับเปิดใช้งานเอาต์พุตความเร็วต่ำ โดยอยู่ในสถานะ J แล้ว จากนั้นแพ็กเก็ตความเร็วต่ำจะตามมา เริ่มต้นด้วยลำดับการซิงค์และไบต์ PID และสิ้นสุดด้วยช่วงเวลาสั้นๆ ที่ SE0 อุปกรณ์ความเร็วเต็มอื่นที่ไม่ใช่ฮับสามารถละเว้นแพ็กเก็ต PRE และเนื้อหาความเร็วต่ำได้ จนกระทั่ง SE0 สุดท้ายบ่งชี้ว่ามีแพ็กเก็ตใหม่ตามมา

โมเดลข้อกำหนด USB 1.0 เปิดตัวในปี 1996 USB ถูกสร้างขึ้นโดยกลุ่มบริษัทหลักที่ประกอบด้วย Intel, Compaq, Microsoft, Digital, IBM และ Northern Telecom Intel ผลิตตัวควบคุมโฮสต์ UHCI และสแต็กซอฟต์แวร์แบบเปิด Microsoft ผลิตชุดซอฟต์แวร์ USB สำหรับ Windows และร่วมเขียนข้อกำหนดตัวควบคุมโฮสต์ OHCI กับ National Semiconductor และ Compaq; Philips ผลิต USB-Audio ในยุคแรกๆ; และ TI ได้ผลิตชิปฮับที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด เดิมที USB มีวัตถุประสงค์เพื่อแทนที่ตัวเชื่อมต่อจำนวนมากที่ด้านหลังของพีซี รวมถึงทำให้การกำหนดค่าซอฟต์แวร์ของอุปกรณ์สื่อสารง่ายขึ้น iMac G3 รุ่นดั้งเดิมของ Apple "Bondi blue" ซึ่งเปิดตัวเมื่อวันที่ 6 พฤษภาคม พ.ศ. 2541 เป็นคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีพอร์ต USB โดยไม่มีพอร์ต "รุ่นเก่า" [2] USB 1.1 เปิดตัวในเดือนกันยายน พ.ศ. 2541 เพื่อช่วยแก้ไขปัญหาการใช้งานที่เกิดขึ้นกับการทำซ้ำของ USB รุ่นก่อนๆ ซึ่งส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับฮับ[3] ข้อมูลจำเพาะ USB 2.0 เปิดตัวในเดือนเมษายน พ.ศ. 2543 และได้รับการกำหนดมาตรฐานโดย USB-IF เมื่อปลายปี พ.ศ. 2544 Hewlett-Packard, Intel, Lucent (ปัจจุบันคือ LSI Corporation นับตั้งแต่ควบรวมกิจการกับ Agere Systems ซึ่งเป็นบริษัทในเครือของ Lucent), Microsoft, NEC และ Philips ร่วมกันนำความคิดริเริ่มในการพัฒนาอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงกว่า 480 Mbits/s มากกว่าข้อกำหนด 1.1 ที่ 12 Mbits/s ข้อมูลจำเพาะ USB 3.0 เปิดตัวเมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน พ.ศ. 2551 โดยกลุ่มผู้สนับสนุน USB 3.0 มีอัตราการถ่ายโอนเร็วกว่ารุ่น USB 2.0 ถึง 10 เท่า และได้รับการขนานนามว่า SuperSpeed ​​USB อุปกรณ์ที่เป็นไปตามมาตรฐานเวอร์ชันใดก็ตามจะทำงานร่วมกับอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบตามข้อกำหนดก่อนหน้านี้ได้ (เรียกว่าความเข้ากันได้แบบย้อนหลัง)

USB ดำเนินการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลโดยใช้ชุดมาตรฐานที่เรียกว่าคลาสอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล USB (เรียกว่า MSC หรือ UMS) ในตอนแรกตั้งใจไว้สำหรับไดรฟ์แม่เหล็กและออปติคอลแบบดั้งเดิม แต่ได้ขยายออกไปเพื่อรองรับอุปกรณ์ที่หลากหลาย โดยเฉพาะแฟลชไดรฟ์ ลักษณะทั่วไปนี้เป็นเพราะหลายระบบสามารถควบคุมได้ด้วยสำนวนที่คุ้นเคยในการจัดการไฟล์ภายในไดเร็กทอรี (กระบวนการทำให้อุปกรณ์ใหม่ดูเหมือนอุปกรณ์ที่คุ้นเคยเรียกอีกอย่างว่าส่วนขยาย) แม้ว่าคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ๆ ส่วนใหญ่สามารถบูตอุปกรณ์ USB Mass Storage ได้ แต่ USB ไม่ได้ตั้งใจให้เป็นบัสหลักสำหรับที่จัดเก็บข้อมูลภายในของคอมพิวเตอร์: บัส เช่น ATA (IDE), Serial ATA (SATA) และ SCSI ทำหน้าที่ดังกล่าวให้สมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม USB มีข้อได้เปรียบที่สำคัญประการหนึ่งคือสามารถติดตั้งและถอดอุปกรณ์ได้โดยไม่ต้องเปิดเคสคอมพิวเตอร์ ทำให้มีประโยชน์สำหรับไดรฟ์ภายนอก เดิมทีคิดและยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันสำหรับอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลแบบออปติคอล (ไดรฟ์ CD-RW, ไดรฟ์ DVD ฯลฯ) ผู้ผลิตหลายรายเสนอฮาร์ดไดรฟ์ USB แบบพกพาภายนอกหรือกล่องเปล่าสำหรับไดรฟ์ ซึ่งให้ประสิทธิภาพที่เทียบเท่ากับไดรฟ์ภายใน ไดรฟ์ภายนอกเหล่านี้มักจะมีอุปกรณ์แปลที่เชื่อมต่อไดรฟ์เทคโนโลยีทั่วไป (IDE, ATA, SATA, ATAPI หรือแม้แต่ SCSI) เข้ากับพอร์ต USB ในด้านการใช้งานแล้ว ไดรฟ์จะปรากฏต่อผู้ใช้เหมือนกับไดรฟ์ภายใน มาตรฐานการแข่งขันอื่นๆ ที่อนุญาตสำหรับการเชื่อมต่อภายนอก ได้แก่ eSATA และ FireWire การใช้งานอีกอย่างหนึ่งสำหรับอุปกรณ์ USB Mass Storage คือการเรียกใช้แอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์แบบพกพาโดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งบนโฮสต์คอมพิวเตอร์ เช่น เว็บเบราว์เซอร์, VoIP ฯลฯ

ระบบ USB มีการออกแบบที่ไม่สมมาตร ประกอบด้วยโฮสต์ พอร์ต USB ดาวน์สตรีมจำนวนมาก และอุปกรณ์ต่อพ่วงหลายตัวที่เชื่อมต่อกันในโทโพโลยีแบบดาวแบบฉัตร ฮับ ​​USB เพิ่มเติมอาจรวมอยู่ในระดับต่างๆ เพื่อให้สามารถแยกออกเป็นโครงสร้างแบบต้นไม้ที่มีระดับสูงสุดห้าระดับ โฮสต์ USB อาจมีโฮสต์คอนโทรลเลอร์หลายตัว และโฮสต์คอนโทรลเลอร์แต่ละตัวอาจมีพอร์ต USB หนึ่งพอร์ตขึ้นไป สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้สูงสุด 127 เครื่อง รวมถึงอุปกรณ์ฮับ เข้ากับโฮสต์คอนโทรลเลอร์ตัวเดียว อุปกรณ์ USB เชื่อมต่อแบบอนุกรมผ่านฮับ จะมีฮับหนึ่งฮับที่เรียกว่ารูทฮับอยู่เสมอ ซึ่งสร้างไว้ในโฮสต์คอนโทรลเลอร์ สิ่งที่เรียกว่า "ฮับการแบ่งปัน" ซึ่งอนุญาตให้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องเข้าถึงอุปกรณ์ต่อพ่วงเดียวกันนั้นก็มีอยู่เช่นกัน และทำงานโดยการสลับการเข้าถึงระหว่างพีซี ไม่ว่าจะโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง เป็นที่นิยมในสภาพแวดล้อมสำนักงานขนาดเล็ก ในแง่เครือข่าย พวกมันมาบรรจบกันมากกว่าแยกสาขา อุปกรณ์ USB ทางกายภาพอาจประกอบด้วยอุปกรณ์ย่อยแบบลอจิคัลหลายตัวที่เรียกว่าฟังก์ชันของอุปกรณ์ อุปกรณ์เครื่องเดียวอาจมีฟังก์ชันหลายอย่าง เช่น เว็บแคม (ฟังก์ชันอุปกรณ์วิดีโอ) พร้อมไมโครโฟนในตัว (ฟังก์ชันเครื่องเสียง) การสื่อสารของอุปกรณ์ USB ขึ้นอยู่กับไปป์ (ช่องสัญญาณแบบลอจิคัล) ไปป์คือการเชื่อมต่อจากโฮสต์คอนโทรลเลอร์ไปยังเอนทิตีลอจิคัลบนอุปกรณ์ที่ชื่อจุดสิ้นสุด คำว่าจุดสิ้นสุดบางครั้งใช้เพื่ออ้างถึงไปป์อย่างไม่ถูกต้อง อุปกรณ์ USB สามารถมีไพพ์ที่ใช้งานได้สูงสุด 32 ไพพ์ โดย 16 ไพพ์ในโฮสต์คอนโทรลเลอร์ และ 16 ไพพ์นอกคอนโทรลเลอร์ จุดสิ้นสุดแต่ละจุดสามารถถ่ายโอนข้อมูลในทิศทางเดียวเท่านั้น ไม่ว่าจะเข้าหรือออกจากอุปกรณ์ ดังนั้นแต่ละไปป์จึงมีทิศทางเดียว จุดสิ้นสุดจะถูกจัดกลุ่มเป็นอินเทอร์เฟซและแต่ละอินเทอร์เฟซเชื่อมโยงกับฟังก์ชันอุปกรณ์เดียว ข้อยกเว้นคือจุดสิ้นสุดศูนย์ ซึ่งใช้สำหรับการกำหนดค่าอุปกรณ์ และไม่เกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซใดๆ เมื่ออุปกรณ์ USB เชื่อมต่อกับโฮสต์ USB เป็นครั้งแรก กระบวนการแจงนับอุปกรณ์ USB จะเริ่มต้นขึ้น การแจงนับเริ่มต้นด้วยการส่งสัญญาณรีเซ็ตไปยังอุปกรณ์ USB ความเร็วของอุปกรณ์ USB จะถูกกำหนดระหว่างการส่งสัญญาณรีเซ็ต หลังจากรีเซ็ตแล้ว โฮสต์จะอ่านข้อมูลของอุปกรณ์ USB จากนั้นอุปกรณ์จะได้รับการกำหนดที่อยู่ 7 บิตที่ไม่ซ้ำกัน หากโฮสต์รองรับอุปกรณ์ ไดรเวอร์อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารกับอุปกรณ์จะถูกโหลดและอุปกรณ์จะถูกตั้งค่าเป็นสถานะที่กำหนดค่าไว้ หากรีสตาร์ทโฮสต์ USB กระบวนการแจงนับจะถูกทำซ้ำสำหรับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมด ตัวควบคุมโฮสต์กำหนดทิศทางการไหลของการรับส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ ดังนั้นจึงไม่มีอุปกรณ์ USB ใดที่สามารถถ่ายโอนข้อมูลใดๆ บนบัสได้โดยไม่ต้องมีการร้องขอที่ชัดเจนจากตัวควบคุมโฮสต์ ใน USB 2.0 ตัวควบคุมโฮสต์จะสำรวจบัสเพื่อรับส่งข้อมูล ซึ่งโดยปกติจะเป็นแบบวนกลับ ใน SuperSpeed ​​USB อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อสามารถร้องขอบริการจากโฮสต์ได้

ในด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ Universal Serial Bus (USB) เป็นมาตรฐานบัสอนุกรมเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์กับโฮสต์คอมพิวเตอร์ USB ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้อุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมากสามารถเชื่อมต่อได้โดยใช้ซ็อกเก็ตอินเทอร์เฟซมาตรฐานเดียว และเพื่อปรับปรุงความสามารถ Plug and Play โดยการอนุญาตให้สลับร้อนได้ กล่าวคือ โดยการอนุญาตให้อุปกรณ์เชื่อมต่อและยกเลิกการเชื่อมต่อโดยไม่ต้องรีบูตคอมพิวเตอร์หรือปิดอุปกรณ์ คุณสมบัติที่สะดวกสบายอื่นๆ ได้แก่ การจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่กินไฟน้อยโดยไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟภายนอก และอนุญาตให้ใช้อุปกรณ์จำนวนมากได้โดยไม่ต้องติดตั้งไดรเวอร์อุปกรณ์เฉพาะของผู้ผลิต USB ได้รับการออกแบบมาเพื่อแทนที่พอร์ตอนุกรมและพอร์ตขนานรุ่นเก่าหลายรุ่น USB สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ เช่น เมาส์ คีย์บอร์ด พีดีเอ เกมแพดและจอยสติ๊ก สแกนเนอร์ กล้องดิจิตอล เครื่องพิมพ์ เครื่องเล่นสื่อส่วนบุคคล แฟลชไดรฟ์ และฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก สำหรับอุปกรณ์เหล่านั้นจำนวนมาก USB ได้กลายเป็นวิธีการเชื่อมต่อมาตรฐาน เดิมที USB ได้รับการออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล แต่กลายเป็นเรื่องปกติในอุปกรณ์อื่นๆ เช่น PDA และคอนโซลวิดีโอเกม และใช้เป็นสายไฟเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์กับอะแดปเตอร์ AC ที่เสียบเข้ากับปลั๊กติดผนังเพื่อการชาร์จ ในปี 2008[อัพเดต] มีอุปกรณ์ USB ประมาณ 2 พันล้านเครื่องในโลกนี้[ต้องการอ้างอิง] การออกแบบ USB ได้รับมาตรฐานโดย USB Implementers Forum (USB-IF) ซึ่งเป็นหน่วยงานมาตรฐานอุตสาหกรรมที่รวมเอาบริษัทชั้นนำจากอุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์และอิเล็กทรอนิกส์ สมาชิกที่มีชื่อเสียง ได้แก่ Agere (ปัจจุบันควบรวมกิจการกับ LSI Corporation), Apple Inc., Hewlett-Packard, Intel, NEC และ Microsoft

เมาส์และคีย์บอร์ดมักจะติดตั้งด้วยขั้วต่อ USB แต่เนื่องจากเมนบอร์ดพีซีส่วนใหญ่ยังคงมีขั้วต่อ PS/2 สำหรับแป้นพิมพ์และเมาส์ในปี 2550 จึงมักจะมาพร้อมกับอะแดปเตอร์ USB เป็น PS/2 ขนาดเล็ก ทำให้สามารถใช้งานได้กับอินเทอร์เฟซ USB หรือ PS/2 อย่างใดอย่างหนึ่ง อะแดปเตอร์เหล่านี้ไม่มีตรรกะ: อะแดปเตอร์เหล่านี้ใช้ประโยชน์จากอินเทอร์เฟซ HID ดังกล่าวพร้อมกับตัวควบคุมที่สามารถรองรับทั้ง USB และโปรโตคอล PS/2 และตรวจจับประเภทพอร์ตที่เสียบอยู่โดยอัตโนมัติ จอยสติ๊ก แป้นพิมพ์ แท็บเล็ต และอุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างมนุษย์อื่นๆ ก็มีการย้ายจาก MIDI, พอร์ตเกมพีซี และตัวเชื่อมต่อ PS/2 ไปยัง USB อย่างต่อเนื่อง คอมพิวเตอร์ Apple Macintosh ใช้ USB โดยเฉพาะสำหรับเมาส์และคีย์บอร์ดแบบมีสายภายนอกทั้งหมดตั้งแต่เดือนมกราคม พ.ศ. 2542 iMac รุ่นดั้งเดิมทำให้สาธารณชนตระหนักรู้เกี่ยวกับ USB เป็นอย่างมากในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2541 เนื่องจากได้ละทิ้งพอร์ตแบบเดิมเพื่อใช้เฉพาะ USB เท่านั้น พีซีมีพอร์ต USB ก่อนที่จะมีการเปิดตัว iMac แต่ถูกรวมเข้ากับพอร์ตแบบเดิมอย่างเต็มรูปแบบซึ่งทำให้การใช้ USB ช้าลง อิทธิพลของ iMac สามารถมองเห็นได้จากอุปกรณ์ต่อพ่วง USB จำนวนมากที่มีตัวเครื่องพลาสติกสีโปร่งแสงที่เข้ากัน ซึ่งมีจำหน่ายในช่วงปลายยุค 90 และต้นยุค 00

อัตราความเร็วเต็ม 12 Mbit/s (1.5 MB/s) เป็นอัตราข้อมูล USB พื้นฐานที่กำหนดโดย USB 1.0 ฮับ ​​USB ทั้งหมดรองรับความเร็วเต็ม อัตราความเร็วต่ำ 1.5 Mbit/s (187.5 kB/s) ถูกกำหนดโดย USB 1.0 เช่นกัน มันคล้ายกับการทำงานที่ความเร็วเต็มที่มาก ยกเว้นว่าแต่ละบิตจะใช้เวลาในการส่งนานกว่า 8 เท่า มีจุดมุ่งหมายเพื่อประหยัดต้นทุนใน Human Interface Devices (HID) แบนด์วิธต่ำเป็นหลัก เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ และจอยสติ๊ก อัตราความเร็วสูง (USB 2.0) ที่ 480 Mbit/s (60 MB/s) เปิดตัวในปี 2544 อุปกรณ์ความเร็วสูงทั้งหมดสามารถกลับไปทำงานที่ความเร็วสูงสุดได้หากจำเป็น อัตราข้อมูลการทดลอง: อัตรา SuperSpeed ​​(USB 3.0) 5.0 Gbit/s (625 MB/s) ข้อมูลจำเพาะ USB 3.0 ได้รับการเผยแพร่โดย Intel และพันธมิตรในเดือนสิงหาคม 2551 ตามรายงานเบื้องต้นจากข่าว CNET ผลิตภัณฑ์ที่ใช้ข้อกำหนด 3.0 มีแนวโน้มที่จะมาถึงในปี 2009 หรือ 2010 สัญญาณ USB จะถูกส่งผ่านสายเคเบิลข้อมูลคู่บิดเกลียวที่มีความต้านทาน 90Ω ±15% โดยมีป้ายกำกับว่า D+ และ Dâˆ' สิ่งเหล่านี้ใช้การส่งสัญญาณที่แตกต่างกันแบบฮาล์ฟดูเพล็กซ์ร่วมกันเพื่อต่อสู้กับผลกระทบของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าบนสายที่ยาวกว่า ระดับสัญญาณที่ส่งคือ 0.0–0.3 โวลต์สำหรับต่ำและ 2.8–3.6 โวลต์สำหรับสูงในโหมดความเร็วเต็ม (FS) และความเร็วต่ำ (LS) และ -10–10 mV สำหรับต่ำและ 360–440 mV สำหรับสูงในโหมดความเร็วสูง (HS) ในโหมด FS สายไฟจะไม่ถูกตัดออก แต่โหมด HS มีการสิ้นสุดที่ 45Ω ถึงกราวด์ หรือส่วนต่าง 90Ω เพื่อให้ตรงกับอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลข้อมูล การเชื่อมต่อ USB จะอยู่ระหว่างโฮสต์หรือฮับที่ปลายตัวเชื่อมต่อ "A" เสมอกับพอร์ตอัปสตรีมของอุปกรณ์หรือฮับที่ปลายอีกด้าน โฮสต์ประกอบด้วยตัวต้านทานแบบดึงลง 15 kΩ บนแต่ละบรรทัดข้อมูล เมื่อไม่มีอุปกรณ์ใดเชื่อมต่ออยู่ ระบบจะดึงสายข้อมูลทั้งสองเส้นให้ต่ำลงจนอยู่ในสถานะที่เรียกว่า "ศูนย์ปลายเดียว" (SE0 ในเอกสารประกอบ USB) และระบุถึงการรีเซ็ตหรือการเชื่อมต่อที่ถูกตัดการเชื่อมต่อ อุปกรณ์ USB จะดึงสายข้อมูลเส้นใดเส้นหนึ่งให้สูงด้วยตัวต้านทาน 1.5 kΩ สิ่งนี้จะเอาชนะตัวต้านทานแบบพูลดาวน์ตัวใดตัวหนึ่งในโฮสต์ และปล่อยให้สายข้อมูลอยู่ในสถานะไม่ได้ใช้งานที่เรียกว่า "J" การเลือกสายข้อมูลบ่งบอกถึงการรองรับความเร็วของอุปกรณ์ อุปกรณ์ความเร็วเต็มจะดึง D+ สูง ในขณะที่อุปกรณ์ความเร็วต่ำจะดึง Dâˆ' สูง ข้อมูล USB ถูกส่งโดยการสลับสายข้อมูลระหว่างสถานะ J และสถานะ K ที่อยู่ตรงข้าม USB เข้ารหัสข้อมูลโดยใช้แบบแผน NRZI 0 บิตถูกส่งโดยการสลับสายข้อมูลจาก J ถึง K หรือในทางกลับกัน ในขณะที่ 1 บิตถูกส่งโดยปล่อยสายข้อมูลไว้เหมือนเดิม เพื่อให้แน่ใจว่ามีความหนาแน่นของการเปลี่ยนสัญญาณขั้นต่ำ USB จะใช้การบรรจุบิต จะมีการแทรก 0 บิตพิเศษลงในสตรีมข้อมูลหลังจากปรากฏ 1 บิตติดต่อกันหกครั้ง 1 บิตต่อเนื่องกันเจ็ดครั้งมักมีข้อผิดพลาด เฟรม USB เริ่มต้นด้วยลำดับการซิงโครไนซ์ 8 บิต 00000001 นั่นคือหลังจากสถานะไม่ได้ใช้งานเริ่มต้น J สายข้อมูลจะสลับ KJKJKJKK 1 บิตสุดท้าย (สถานะ K ซ้ำ) ทำเครื่องหมายจุดสิ้นสุดของรูปแบบการซิงค์และจุดเริ่มต้นของเฟรม USB ที่เหมาะสม ส่วนท้ายของเฟรม USB เรียกว่า EOP (ส่วนท้ายของแพ็กเก็ต) จะถูกระบุโดยตัวส่งสัญญาณที่ขับ SE0 2 บิต (D+ และ D- ต่ำกว่า Vil max ทั้งคู่) และเวลา 1 บิตของสถานะ J หลังจากนี้ เครื่องส่งจะหยุดขับเคลื่อนเส้น D+/Dâˆ' และตัวต้านทานที่กล่าวมาข้างต้นจะคงไว้ในสถานะ J (ไม่ได้ใช้งาน) ผู้รับอาจใช้เวลาเพิ่มเติมในการถอดรหัสสถานะ SE0 และจะเห็นเวลาบิตแรกเป็นการซ้ำซ้อนของบิตข้อมูลสุดท้าย เนื่องจากเฟรม USB มีความยาวเป็นทวีคูณของ 8 บิตเสมอ ดังนั้น "dribble bit" พิเศษนี้จึงสามารถตรวจพบและละเว้นได้ บัส USB ถูกรีเซ็ตโดยใช้สัญญาณ SE0 ที่ยืดเยื้อ (10 ถึง 20 มิลลิวินาที) อุปกรณ์ USB 2.0 ใช้โปรโตคอลพิเศษระหว่างการรีเซ็ต ซึ่งเรียกว่า "การส่งเสียงร้อง" เพื่อเจรจาโหมดความเร็วสูงกับโฮสต์/ฮับ อุปกรณ์ที่มีความสามารถ HS จะเชื่อมต่อเป็นอุปกรณ์ FS ก่อน (ดึง D+ ไว้สูง) แต่เมื่อได้รับการรีเซ็ต USB (ทั้ง D+ และ D-driven LOW โดยโฮสต์เป็นเวลา 10 ถึง 20 mS) อุปกรณ์จะดึง D-line สูง หากโฮสต์/ฮับสามารถรองรับ HS ได้ เสียงจะส่งเสียงบี๊บ (ส่งคืนสถานะ J และ K สลับกันบนเส้น D- และ D+) เพื่อแจ้งให้อุปกรณ์ทราบว่าฮับจะทำงานที่ความเร็วสูง ความทนทานต่อสัญญาณนาฬิกาคือ 480.00 Mbit/s ±500 ppm, 12.000 Mbit/s ±2500 ppm, 1.50 Mbit/s ±15000 ppm แม้ว่าอุปกรณ์ Hi-Speed ​​โดยทั่วไปจะเรียกว่า "USB 2.0" และโฆษณาว่า "สูงสุด 480 Mbit/s" แต่อุปกรณ์ USB 2.0 บางรุ่นอาจไม่เป็นแบบ Hi-Speed USB-IF รับรองอุปกรณ์และมอบใบอนุญาตให้ใช้โลโก้ทางการตลาดพิเศษสำหรับ "ความเร็วพื้นฐาน" (ต่ำและเต็ม) หรือความเร็วสูง หลังจากผ่านการทดสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดและชำระค่าธรรมเนียมใบอนุญาต อุปกรณ์ทั้งหมดได้รับการทดสอบตามข้อมูลจำเพาะล่าสุด ดังนั้นอุปกรณ์ความเร็วต่ำที่เข้ากันได้เมื่อเร็วๆ นี้จึงเป็นอุปกรณ์ 2.0 เช่นกัน ปริมาณงานจริงในปัจจุบัน (พ.ศ. 2549) [อัปเดต] ที่ได้รับจากอุปกรณ์จริงคือประมาณสองในสามของอัตราการถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากตามทฤษฎีสูงสุดที่ 53.248 MB/s อุปกรณ์ USB ความเร็วสูงทั่วไปทำงานที่ความเร็วต่ำกว่า โดยทั่วไปประมาณ 3 MB/s บางครั้งอาจสูงถึง 10–20 MB/s

สายเคเบิลมีทั้งแบบตัวนำตีเกลียวและตัวนำแข็ง รูปแบบตีเกลียวมีความยืดหยุ่นมากกว่าและทนทานต่อการโค้งงอมากขึ้นโดยไม่แตกหัก และเหมาะสำหรับการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้กับขั้วต่อแบบเจาะฉนวน แต่ทำให้การเชื่อมต่อที่ไม่น่าเชื่อถือในขั้วต่อการเปลี่ยนตำแหน่งฉนวน รูปแบบทึบมีราคาถูกกว่าและทำให้การเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้เข้ากับขั้วต่อดิสเพลสเมนต์ฉนวน แต่ทำการเชื่อมต่อที่ไม่น่าเชื่อถือในขั้วต่อเจาะฉนวน เมื่อคำนึงถึงสิ่งเหล่านี้ การเดินสายไฟในอาคาร (เช่น การเดินสายไฟภายในผนังที่เชื่อมต่อเต้ารับติดผนังเข้ากับแผงแพทช์ส่วนกลาง) ถือเป็นแกนแข็ง ในขณะที่สายแพตช์ (เช่น สายเคเบิลแบบเคลื่อนย้ายได้ซึ่งเสียบเข้ากับเต้ารับบนผนังด้านหนึ่งและคอมพิวเตอร์ที่ปลายอีกด้านหนึ่ง) จะพันกัน ฉนวนด้านนอกมักเป็น PVC หรือ LSOH ประเภทสายเคเบิล ประเภทตัวเชื่อมต่อ และโทโพโลยีสายเคเบิลถูกกำหนดโดย TIA/EIA-568-B เกือบทุกครั้ง ตัวเชื่อมต่อแบบโมดูลาร์ 8P8C ซึ่งมักเรียกอย่างไม่ถูกต้องว่า "RJ-45" ​​ใช้สำหรับเชื่อมต่อสายเคเบิลประเภท 5 ประเภทเฉพาะของสายเคเบิลที่ใช้งานอยู่สามารถระบุได้ด้วยการพิมพ์ที่ด้านข้างของสายเคเบิล สายเคเบิลสิ้นสุดในรูปแบบ T568A หรือรูปแบบ T568B มันไม่ได้สร้างความแตกต่างใด ๆ ที่ใช้เนื่องจากทั้งคู่ผ่านโดยตรง (พิน 1 ถึง 1, พิน 2 ถึง 2 ฯลฯ ); อย่างไรก็ตาม ไม่ควรเชื่อมต่อสายเคเบิลแบบผสมแบบอนุกรม เนื่องจากอิมพีแดนซ์ต่อคู่มีความแตกต่างกันเล็กน้อย และอาจทำให้สัญญาณเสื่อมลงได้ บทความ Ethernet over twisted pair อธิบายวิธีการใช้สายเคเบิลสำหรับ Ethernet รวมถึงสายเคเบิล "cross over" แบบพิเศษ

สายเคเบิล Cat 5 e เป็นเวอร์ชันปรับปรุงของ Cat 5 ที่เพิ่มข้อกำหนดสำหรับครอสทอล์คปลายด้านไกล ถูกกำหนดอย่างเป็นทางการในปี 2544 ว่าเป็นมาตรฐาน TIA/EIA-568-B ซึ่งไม่ยอมรับข้อกำหนด Cat 5 ดั้งเดิมอีกต่อไป แม้ว่า 1000BASE-T ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้กับสายเคเบิล Cat 5 แต่ข้อกำหนดที่เข้มงวดยิ่งขึ้นที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิลและตัวเชื่อมต่อ Cat 5e ทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานกับ 1000BASE-T แม้จะมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวดมากขึ้น แต่สายเคเบิล Cat 5e ไม่สามารถขยายระยะทางของสายเคเบิลที่ยาวขึ้นสำหรับเครือข่ายอีเธอร์เน็ตได้: สายเคเบิลยังคงมีความยาวจำกัดสูงสุดที่ 100 ม. (328 ฟุต) (การปฏิบัติตามปกติคือการจำกัดสายเคเบิลคงที่ ("แนวนอน") ไว้ที่ 90 ม. เพื่อให้สายแพตช์ยาวสูงสุด 5 ม. ที่ปลายแต่ละด้าน ซึ่งรวมเป็นความยาวรวมสูงสุด 100 ม. ที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้) คุณลักษณะด้านประสิทธิภาพของสายเคเบิล Cat 5e และวิธีการทดสอบกำหนดไว้ใน TIA/EIA-568-B.2-2001