درس دوم :انواع بسترهای ارتباطی ( زوج سیم به هم تابیده -کابل کواکسیال-فیبر نوری)

 

کابل شبکه

کابل شبکه بستر ارتباطی کابلی است که برای تبادل داده، اشتراک گذاری و متصل ساختن دستگاه‌های یک شبکه به یکدیگر یا به سایر شبکه‌ها استفاده می‌شود.

کابل شبکه به زبان ساده رابط بین دستگاه‌ها برای اتصال و انتقال داده است که در بستر شبکه اتفاق میفتد. اطلاعات دراین کابل بین مبدا و مقصد در جریان است. یک مثال واضح، اینترنت است که بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد. کابل‌های شبکه کامپیوتری نیز مورد مناسبی برای مثال هستند تا این نوع کابل‌ها قابل فهم‌ شوند.

کابل اترنت نیز در شبکه محلی (LAN)، شبکه شهری (MAN) و شبکه جهانی (WAN) استفاده می‌شود. کابل‌هایی که برای اتصال دستگاه‌هایی مانند سوئیچ‌ها، روترها و کامپیوترهای شخصی برای انتقال داده استفاده می‌شوند، کابل اترنت هستند.

فرق سیم و کابل

مفهوم سیم و کابل کاملا متفاوت است. در حالی که در برخی منابع این دو به عنوان مترادف یکدیگر استفاده می‌شوند. برای اینکه در این مقاله این دو مفهوم با هم اشتباه گرفته نشوند، توضیح کوتاهی از آن‌ها ارائه می‌دهیم.

سیم به یک یا چند رشته فلزی گفته می‌شود که معمولا جنس آن‌ها از فلز مس یا آلومینیوم است. این رشته‌های فلزی توسط یک عایق پلاستیکی پوشانده شدند. اما کابل به مجموعه‌ای از سیم‌ها گفته می‌شود که درون یک محفظه پلاستیکی بزرگ‌تری قرار گرفتند.

کابل برق مثال واضحی برای بیان تفاوت سیم و کابل است. این کابل از دو رشته سیم به نام‌ فاز و نول تشکیل شده است.

کابل شبکه چگونه کار می‌کند؟

شاید جالب باشد بدانیم این سیم چگونه داده‌ها را از مبدا به مقصد ارسال می‌کند و چه فرآیندی را طی می‌کند.

داده‌هایی که برای ما قابل فهم هستند، هنگام انتقال توسط سیم از یک دستگاه به دستگاه‌های دیگر طی فرآیندهای نرم افزاری و سخت افزاری به کدهای صفر و یک تبدیل می‌شوند و بعد از آن به همان صورت اولیه به مقصد تحویل داده می‌شود.

سوکت RJ45

سوکت کابل شبکه، RJ45  نام دارد. رشته سیم‌هایی که توسط یک عایق، سیم را تشکیل می‌دهند به وسیله سوکت قابل استفاده می‌شوند. به سوکت، جک شبکه نیز می‌گویند.

کابل شبکه زوج به هم تابیده

رایج‌ترین و اقتصادی‌ترین نوع سیم شبکه، کابل زوج به هم تابیده (Twisted Pair) است که از چهار زوج سیم رنگی به هم تابیده شده تشکیل شده است. قطر هر کدام از سیم‌ها معمولا بین 0.4 تا 0.8 میلیمتر است.

این نوع کابل چهار رنگ اصلی دارد: آبی، قهوه‌ای، نارنجی و سبز. هر کدام از این سیم‌ها با یک سیم سفید رنگ به هم تابیده شدند.

پس همانطور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید، چهار زوج سیم آبی و سفید، قهوه ای و سفید، نارنجی و سفید، سبز و سفید به هم تابیده شدند.

این نوع کابل دارای دو مدل روکش دار (Shielded) و بدون روکش (Unshielded) است. کابل روکش‌ دار به اختصار STP و کابل بدون روکش UTP نامیده می‌شوند. 

کابل شبکه زوج به هم تابیده روکش دار (STP)

یک نوع از کابل‌های زوج به هم تابیده دارای روکش هستند. در این مدل شیلد دار به دور هر کدام از زوج سیم‌ها یک فویل قرار دارد. در

نهایت دور تمام زوج سیم‌ها را نیز روکش یا شیلد پوشانده است. این روکش، نویز و تداخل‌های الکترونیکی را کاهش می‌دهد.

اگر مایل هستید بیشتر بدانید مدل شیلد دار چیست انواع کابل STP را در ادامه بررسی می‌کنیم.

•  U/FTP

یک فویل دور هر جفت سیم را پوشانده است.

• F/UTP

یک فویل دور چهار جفت سیم وجود دارد.

• S/UTP

یک شیلد دور چهار جفت سیم قرار دارد.

•  SF/UTP

یک شیلد و یک فویل، دور هر چهار جفت سیم وجود دارد که به آن STP هم گفته می‌شود.

• S/FTP

یک فویل دور هر جفت سیم و یک شیلد دور چهار جفت سیم قرار دارد

• F/FTP

یک فویل دور هر جفت سیم و یک فویل دیگر دور همه سیم‌ها وجود دارد.

• SF/FTP

 محافظ بافته شده و فویل دور سیم‌ها وجود دارد و علاوه بر این، هر جفت سیم هم فویل دارد. در شبکه‌هایی استفاده می‌شود که امنیت و اهمیت بالایی دارند و این نوع گران‌ترین نوع سیم نیز محسوب می‌شود.

کابل شبکه زوج به هم تابیده بدون روکش (UTP)

در این نوع کابل، هر هشت سیم به صورت جداگانه به وسیله مواد عایق پوشانده شدند و هر زوج سیم به هم تابیده شدند. همانطور که از نام آن پیداست هیچ گونه روکشی برای زوج سیم‌ها وجود ندارد.

از انواع این کابل می‌توان Cat7، Cat6a، Cat6، Cat5 و… نام برد. در نام این نوع کابل‌ها، Cat مخفف واژه  Category به معنای رده است و در واقع نشان دهنده سرعت انتقال داده توسط سیم است.

هر چه رده این کابل‌ها بالاتر می‌رود، توانایی انتقال بیشتری دارند و تداخل کمتری ایجاد می‌کند. جدول کابلها و اطلاعات کامل آن را در زیر مشاهده می‌کنید.

کابل شبکه Cat6

مدل 10 متری cat6 یکی از انواع این کابل است. طبق جدول بالا، این کابل با سرعت 10 گیگابایت در ثانیه پهنای باند مناسبی دارد. برای اینکه این سرعت را ارائه دهد نباید بیشتر از 55 متر باشد. که طول کم شاید یکی از معایب آن باشد.

cat6 به صورت حلقه‌ای نیز موجود است که متراژ متفاوتی دارند. در کابل کشی دوربین مداربسته معمولا از طیف محدودی از کابل‌ها استفاده می‌شود. سیم دوربین می‌تواند Cat6 باشد.

کابل شبکه Cat7

این نوع کابل نیز با سرعت بیشتر از 10 گیگابایت در ثانیه داده را انتقال می‌دهد. بیشترین طولی که می‌تواند داشته باشد 100 متر است که نسبت به cat6 طول بیشتری دارد.

ترتیب رنگ بندی کابل های شبکه

سیم‌های شبکه در سوکتی که در بالا توضیح داده شد قرار می‌گیرند. کابل‌ها استانداردهای مختلفی دارند.

در استاندارد 568 A به این ترتیب می‌باشد: سفیدسبز، سبز، سفیدنارنجی، آبی، سفیدآبی، نارنجی، سفیدقهوه‌ای، قهوه‌ای.

در استاندارد 568B به ترتیب سفیدنارنجی، نارنجی، سفیدسبز، آبی، سفیدآبی، سبز، سفیدقهوه‌ای، قهوه‌ای می‌باشد.

با توجه به هر کدام از استانداردها، به ترتیب گفته شده سیم‌ها را در سوکت قرار می‌دهیم. از بین این سیم‌ها، چهار سیم وظیفه انتقال سیگنال را بر عهده دارند. چهار سیم دیگر نیز برای استفاده‌های جانبی تعبیه شدند.

در کابل شبکه ضربدری یک طرف استاندارد 568A و طرف دیگر استاندارد 568B استفاده می‌شود. دلیل این امر آن است که هر دو طرف این نوع کابل‌ها به یک کامپیوتر متصل می‌شوند. به همین دلیل از دو استاندارد معکوس استفاده می‌شود تا مسیر ارسال و دریافت در دو طرف آن منطبق باشد.

اما در کابل کشی مستقیم برای هر دو طرف کابل از استاندارد 568A استفاده می‌شود. این نوع کابل کشی برای اتصال یک کامپیوتر به دستگاه‌های دیگر مثل هاپ، سوییچ، روتر و… به کار می‌رود.

در حالت معمولی برای اینکه ارسال در یک طرف و دریافت در طرف دیگر انجام شود، باید رنگ کابل‌ها در یک طرف معکوس شود. ولی چون در مدل مستقیم در یک طرف کامپیوتر و در طرف دیگر دستگاه شبکه را داریم و آن دستگاه خودش پورت را معکوس می‌کند پس دیگر نیازی به معکوس کردن کابل نیست.

انواع کابل شبکه و کاربرد آنها

سیم های شبکه به سه نوع اصلی زوج به هم تابیده، کواکسیال و فیبر نوری تقسیم می‌شوند که در ادامه به صورت مجزا در مورد هر کدام توضیح خواهیم داد. از هر کدام نیز در موارد خاصی استفاده می‌شود.

کابل شبکه کواکسیال

کابل کواکسیال یک لایه مرکزی دارد که هادی الکتریکی است و عایق بندی نیز دارد. این لایه و عایق از تداخل و نویز الکتریکی در سیگنال جلوگیری می‌کند.

لایه مرکزی همان‌طور که در شکل مشاهده می‌کنید یک سیم نازک است که به صورت تابیده یا ساده در جای خود قرار می‎‌گیرد. دور این سیم مسی یک عایق قرار دارد. روی این عایق، فلز یا مس به صورت بافته شده و مشبک قرار گرفته است. در نهایت تمام این ساختار ذکر شده در یک عایق بیرونی قرار می‌گیرند.

انواع کابل کواکسیال

•  Thinnet )نازک(

این مدل کابل کواکسیال نرم و منعطف است. به همین دلیل کار کردن با آن آسان است و از آن بسیار استفاده می‌شود. در این نوع، کابل به صورت مستقیم به کارت شبکه متصل می‌شود. این کابل توانایی فرستادن سیگنال‌ها را تا مسافت حدودی ۱۸۵ متر دارد. این دسته از کابل کواکسیال اکثرا در شبکه های کامپیوتر و سیستم رادیویی مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای انتقال تصاویر نصب دوربین مدار بسته و سیستم‌های کنترل از راه دور مناسب نیست.

• Thicknet )ضخیم(

این مدل کابل نیز منعطف است ولی ضخامت بیشتری دارد. هسته مسی این مدل ضخیم‌تر از مدل نازک آن می‌باشد. به همین دلیل می تواند سیگنال‌ها را در مسافت طولانی‌تری ارسال کند. این مسافت تا فاصله 500 متری را پشتیبانی می‌کند. در نتیجه به همین دلیل از Thicknet به عنوان ستون اصلی به منظور متصل شدن شبکه‌های Thinnet کوچک به یکدیگر استفاده می‌شود.

کاربرد کابل کواکسیال

از کابل کواکسیال برای مسافت‌های زیاد و طولانی استفاده می‌شود تا ارتباط بین شبکه‌های رادیویی، تلویزیونی و تلفنی را برقرار کند. همچنین نوع کوتاه این کابل برای ایجاد ارتباط بین وسایل تصویری خانگی مناسب است. منتقل کردن سیگنال از آنتن به گیرنده، از ایستگاه تلویزیونی به گیرنده‌های تلویزیون و از دکل رادیویی به گیرنده رادیویی و دیگر موارد مشابه نیز از کاربردهای کابل کواکسیال است.

کابل فیبر نوری

فیبر نوری که معمولا از جنس سیلیسیم دی ‌اکسید است، داده‌ها را توسط نور لیزر انتقال می‌دهد. یک کابل فیبر نوری از مجموعه ای از این فیبرها تشکیل شده و کمتر از یک اینچ قطر دارد. این نوع کابل کاملا با کابل‌های زوج به هم تابیده شده و کواکسیال متفاوت است. در آن‌ها از سیم‌های مسی استفاده شده است و کابل فیبر نوری از شیشه ساخته شده است.

از فیبر نوری می‌توان برای ایجاد ارتباط میان شبکه‌هایی که فاصله زیادی از هم دارند، استفاده کرد. برای مثال می‌تواند شبکه‌های LAN

را به هم متصل کند.

کابل فیبر نوری دو نوع دارد:

1. Single Mode که برای مسافت‌های خیلی طولانی استفاده می‌شود.
2. Multi Mode حجم داده‌های بیشتری را می‌تواند انتقال دهد.

کابل شبکه Indoor و Outdoor

کابل شبکه Indoor یا  فضای داخل ساختمان، معمولا دارای روکش از جنس PVC یا LSZH است. به همین دلیل عواملی مانند آب، گرما،

سرما، گرد و غبار، نور خورشید، ضربه و … ممکن است به آن آسیب وارد کند و به مرور زمان فرسوده شود.

ولی مدل اوت دور روکش اضافی دارد که باعث می‌شود در برابر عوامل محیطی مقاوم باشد. سیم بیرونی دارای یک روکش PE مشکی رنگ است. و در حالتی که قرار است زیر خاک باشد علاوه بر روکش PE، یک لایه Steel Armorded و یک لایه سم دارد که باعث جلوگیری از آسیب دیدن توسط حیوانات جونده مانند موش می‌شود.

کابل شبکه پچ کورد چیست

پچ کورد در واقع یک سیم از نیم متر تا بیست متر است که در دو سر آن یک سوکت  RJ45 وصل شده است.

تفاوت پچ کورد و کابل شبکه چیست؟

کابل پچ کورد توسط کارخانه‌های سازنده و به وسیله یک دستگاه سوکت زده شدند و معمولا نسبت به کابل‌هایی که به صورت دستی سوکت زده می‌شوند مرتب و زیباتر به نظر می‌آیند.

پچ کوردها از نظر رنگ، تنوع زیادی دارند و در مواردی که کابل کشی زیادی دارند می‌توان از این نوع کابل‌ها با رنگ‌های متفاوت استفاده کرد.

پچ کوردها عموما در طول‌های کوتاه‌تری استفاده می‌شوند. به همین دلیل نویز کمتری دارند.

در کابل‌های شبکه چون به صورت دستی سوکت زده می‌شود، امکان اشتباه نیز وجود دارد. اما در پچ کوردهای آماده احتمال خطا کمتر است.

حداکثر سیم از نظر اندازه را می‌توان به مقدار نیاز سوکت زده تا آماده استفاده شود. در صورتی که پچ کوردها در اندازه‌های خاصی تولید شدند.

پچ کوردها از زوج سیم‌های مسی و افشان ساخته شدند. اما کابل‌های شبکه دارای هادی از نوع مفتول هستند.

 

کارت شبکه بی سیم

شبكه‌های بی سيم شامل دستگاه مركزی (Access Point) هستند كه هر کدام از آن‌ها می‌توانند حداكثر تا فاصله 30 متری را پشتیبانی شبکه کنند. این نوع کابل نیز انواع مختلفی دارد که از حوصله این مقاله خارج است. اما نکاتی در خصوص مدل با سیم و بی سیم را در ادامه عنوان خواهیم کرد.

امکان قطع شدن در کابل بی سیم بیشتر از با سیم است. تجهیزات کابلی در این زمینه بیشتر مورد اعتماد هستند. این نوع تجهیزات هزینه کمتری نسبت به کابل بی سیم دارند. البته نصب و راه‌اندازی شبکه هاب بی سیم مشکلات و پیچیدگی کمتری دارد.

اما در نهایت انتخاب هر کدام از این دو نوع کابل بستگی به شرایط نصب و راه اندازی دارد. برای هر شرایطی یک نوع سیم شبکه مناسب است.

کابل شبکه به usb

سریع‌ترین و راحت‌ترین راه برای اینکه لپ تاپ خود را به یک پورت LAN وصل نمایید کابل به usb است.