انواع کابل و کانکتور شبکه

انواع کابل و کانکتور شبکه

یکی از مشخصه های لایه فیزیکی تعریف شاخص هایی برای رسانه انتقال نظیر نوع کابل،سطوح ولتاژ،حداکثر طول کابل،نوع کانکتورها و غیره می باشد.هرچند که در شبکه های بی سیم از رسانه های فیزیکی نظیر کابل و فیبرنوری استفاده نمی شود ولی با توجه به اینکه در برخی موارد این نوع از شبکه ها با شبکه های مبتنی بر زیرساخت فیزیکی نظیر اترنت در ارتباط می باشند داشتن یک دید کلی در ارتباط با کابل بندی مفید به نظر می رسد.

ساختار فیزیکی یک LAN یکی از مهم ترین اجزاء شبکه می باشد.اگر رسانه فیزیکی که مسئول ارسال و دریافت داده ها می باشد به صورت صحیح نصب نشده باشد،عملکرد شبکه مختل خواهد شد.اگر کابل بندی فیزیکی یک شبکه درست نباشد تمامی اجزایی که بر روی این زیرساختار پیاده سازی می شوند نظسر سوئیچ ها،مسیریاب ها و سرورها دچار اختلال شده و کار نخواهند کرد .

منظور از کابل ترکیبی از سیم های مسی،فیبرنوری،پلاستیک و سایر مواد می باشد.مردم هر روز کابلها را مشاهده می کنند.سیم کشی های داخل دیوار و پریزهایی که دستگاه های الکتریکی توسط آن به برق متصل می شوند.همچنین کابلی که با یک کانکتور خاص به منبع تغذیه کامپیوتر متصل می شود و انرژی لازم را برای فعالیت کامپیوتر فراهم می کند.کابل تلفن که با استفاده از یک سوکت خاص کامپیوتر مارا به شبکه اینترنت متصل می کند همگی نمونه ای از موارد استفاده عادی از کابل ها می باشد.

اغلب شبکه ها از یک کابل که در داخل خود دو رشته سیم دارد، برای ارسال سیگنال الکتریکی و یا از فیبر نوری برای ارسال سیگنال نوری استفاده می کنند.ولی استنباط بیشتر مردم از کابل همان ساختار قدیمی متشکل از دو رشته سیم می باشد.

بطور کلی دو نوع رسانه فیزیکی در شبکه بندی استفاده می شود : فیبر و مس. استانداردهای مختلفی در حد وسط این دو نوع از کابل ها تعریف شده اند که می توان به مواردی مانند : Unshielded,Shielded,twisted,un twisted,solid core,braided core‌ اشاره کرد. کابل مسی که از سال 1980 میلادی همراه با تولد اترنت توسط شرکت زیراکس مورد استفاده قرار گرفت در دو نوع Thick Coax و Thin Coax متداول می باشند که در شبکه های BUS استفاده می شود.بعد از کابل مسی ،کابل زوج بهم تابیده محبوبیت یافت که خود به دو گروه پوشش دار و بدون پوشش تقسیم می شود.

کابل های زوج بهم تابیده به چندین خانواده که اصطلاح Cat نامیده می شوند تقسیم می شود.تفاوت اصلی هر یک از این Catها در تعداد دورهای زوج سیم بهم تابیده در هر فوت می باشد که هرچه این تعداد در یک فوت بیشتر باشد سیم کیفیت مطلوب تری خواهد داشت.هدف از پیچاندان زوج سیم ها به یکدیگر کاهش اثر نویز می باشد.

هنگامی که یک سیگنال الکتریکی روی کابل ارسال می شود،سیگنال یک میدان مغناطیسی ایجاد کرده و همچنین فرکانس های مزاحم تولید میکند.لذا هنگام استفاده از کابل تشعشع های ساتع شده با سیگنال های سایر سیم ها یا سیگنال هایی که از طریق هوا منتشر می شوند متداخل می گردند و باعث بروز همصدایی (Crosstalk ) می شوند. برای کاهش این پیام ها کابل هایی با سیم متالیک طراحی گردید.

از طرفی کابل های کنار هم باعث نویز و اختلال در سیگنال الکتریکی شده و منجر به بروز خطا می شوند.امروزه متداول ترین روش برای حل این مشکل استفاده از جفت سیم بهم تابیده می باشد.بدین ترتیب هر یک از سیم ها یک میدان مغناطیسی تولید میکنند که در خلاف جهت می باشند بنابراین اثر یکدیگر را خنثی می کنند.

روش دیگر برای کاهش نویز استفاده از پوشش برای سیم ها می باشد.بدین معنی که اگر اطراف سیم موادی احاطه شده باشد،تشعشع های الکترومغناطیس کاهش داده می شود.متاسفانه پوشش دار کردن سیم ها باعث افزایش قیمت تمام شده کابل و همچنین انعطاف ناپذیری آن می شود.در شبکه های بزرگ که نیاز به مقدار قابل توجهی کابل می باشد هزینه کابل افزایش می یابد و از طرفی با توجه به انعطاف پذیری کم این نوع کابل ها،کابل کشی نیز مشکل می شود.

همصدایی

سیگنالهای ارسالی برروی کابل تحت تاثیر دو نوع نویز قرار می گیرند که در اصطلاح آنرا همصدایی می گویند که با پیچاندن رشته سیم های داخل کابل به یکدیگر این مشکل حل می شود.همچنین پوشش دار کردن کابل ها ضمن محافظت فیزیکی کابل به کاهش نویزهای محیط بیرونی نیز کمک می کند.

NEXT ( Near End Crosstalk) : همصدایی که از رشته سیم های مجاور یا از بازگشت سیگنال از انتهای کابل تولید می شود.

FEXT ( Far End Crosstalk): همصدایی با سیگنال هایی که از محیط خارج از کابل به داخل کابل نفوذ می کنند.

کابل های UTP و STP

آژانس اطلاعات و ارتباطات (TIA) دو استاندارد اصلی برای کابل کشی LAN با جفت سیم تعریف کرده است:

جفت سیم بهم تابیده شده پوشش دار STP

جفت سیم بهم تابیده شده بدون پوشش UTP

در کابل های UTP‌ تمامی کابل ها در داخل یک لایه محافظ قرار می گیرند.در داخل این لایه محافظ چندین رشته زوج سیم بهم تابیده قرار دارند که فاقد هر نوع پوششی می باشند.با توجه به اینکه سیم ها شکننده می باشند هر رشته سیم توسط یک محافظ پلاستیکی احاطه شده است که ضمن تقویت مقاومت فیزیکی سیم آن را از سایر سیم ها جدا می کند سیم ها در داخل حفاظ به صورت جفت بهم تابیده شده است که هر جفت سیم بهم تابیده رنگ یکسانی دارند با این تفاوت که رنگ یکی از سیم ها ترکیبی از رنگ مورد نظر با رنگ سفید می باشد.مثلا رنگ سفید و سفید نارنجی.

استانداردهای UTP

TIA چندین استاندارد متفاوت برای کابل های UTP تعریف کرده است.اما امروزه هیچ کسی از اصطلاح UTP استفاده نمی کند; بلکه از عبارتی مثل CAT5 که یکی از انواع کابلهای UTP می باشد استفاده می کنند.

جدول زیر انواع مختلفی از طبقه بندی کابل های UTP را نشان می دهد.

Description	Max Speed	UTP catagory
در تلفن استفاده می شود و در داده استفاده نمی شود	-----	CAT 1
برای پشتیبانی از token ring استفاده می شود	4 Mbps	CAT 2
می تواند در تلفن استفاده شود.انتخاب عمومی برای اترنت سال های اولیه بود	10 Mbps	CAT 3
در Token Ring سریع استفاده می شود	16 Mbps	CAT 4
بیشتر برای کابل بندی Desktop استفاده می شود.	1 Gbps	CAT 5
نسبت به Cat5 نویز کم تری دارد و برای استفاده در اترنت گیگابیت بهتر می باشد.	1 Gbps	CAT 5e
جایگزین Cat5 e می باشد که قابلیت پشتیبانی از سرعت های چندین گیگابیت را دارد.	1 Gbps	Cat 6

کابل کواکسیال

کابل کواکسیال در سال های قبل در اترنت 10Base2 و 10Base5 استفاده می شد.این کابل بصورت پوشش دار می باشد و شامل یک زوج سیم بهم تابیده می باشد که با پلاستیک از هم جدا شده و هر دو سیم با هم در یک پوشش قرار گرفته است.

در اترنت 10Base5‌ حداکثر طول کابل کواکسیال 500 متر خواهد بود. برای برقراری اتصالات از کانکتور vampire tap‌ استفاده می شود.همچنین با استفاده از یک کابل کوتاه که AUI نامیده می شود ارتباط vampire tap با کارت شبکه برقرار می شود.

در 10Base2 که بعد از 10Base5 توسعه داده شد به جای استفاده از کابل منفرد از یک خط که از مجموعه ای از کابل ها تشکیل شده استفاده می شود.نازکی و قابلیت انعطاف پذیری این کابل ها کار با آن را ساده تر می کند.این نوع کابل ها از کانکتور BNC استفاده می کنند که کار کردن با آن به مراتب راحت تر از Vampire tap می باشد.برای برقراری ارتباط کابل با کارت اترنت از T-connector استفاده می شود.

اگر چه استفاده از کابل کواکسیال امکان ایجاد شبکه های با سگمنت 500 متر را فراهم می کند و همچنین با استفاده از تکرارگر ، امکان ایجاد شبکه هایی با برد طولانی میسر می شود.ولی این نوع از کابل ها علاوه بر انعطاف پذیری نسبی و گران بودن وزن بیشتری نیز دارند.از طرفی یک شکستگی در کابل کل سگمنت اترنت جاری را از کار خواهد انداخت. مجموعه عوامل یاد شده همراه با تعدادی از موضوعات دیگر باعث شد که کابل کواکسیال به عنوان یک انتخاب عمومی برای شبکه های امروزی مدنظر قرار نگیرد.

فیبرنوری

انتخاب دیگری برای کابل بندی فیبرنوری است.مهم ترین تفاوت های فیبرنوری با انواع کابل های الکتریکی عبارتند از:

· پشتیبانی مسافت های دور

· قیمت بالا

· تداخل کم امواج و امنیت بالا

· تنها کابلی که سرعت بالای 10Gbps را پشتیبانی می کند.

برای مثال ممکن است مهندس شبکه برای ایجاد یک شبکه LAN که ساختمان های آن چندین مایل از هم فاصله داشته باشند از کابل بندی نوری استفاده کند.چرا که فیبرنوری می تواند مسافت های طولانی را پشتیبانی کند.اگر چه شما می توانید برای برقراری بین دو ساختمان که چندین مایل از هم فاصله دارند از خطوط اجاره ای که dark Fiber نامیده می شوند استفاده کنید.

این خطوط که از جنس فیبرنوری می باشند قبلا توسط ارائه دهنده خدمات تلفن یا هر نهاد دیگری از زیر خیابان ها کابل کشی شده است.ارائه دهنده خدمات خطوط زیادی را کابل کشی نموده است که می تواند تعدادی از آنها را که مورد نیاز شما می باشد به شما اجاره دهد.

اصلی ترین قسمت هر کابل نوری قسمت مرکزی آن است که از جنس شیشه می باشد.ابزارهای انتهایی شامل سوئیچ های اترنت و تولید کننده سیگنال نوری می باشد.در فیبر نوری هیچ سیگنال الکتریکی استفاده نمی شود و تنها از نور استفاده می شود.کابل های نوری به دو دسته اصلی تقسیم می شوند :

· چند حالته MM (Multi-Mode)

· تک حالته SM (Single –Mode)

در فیبرهای نوری از دو نوع کارت اترنت استفاده می شود.کابل های MM ‌که از تولید کننده نور LED استفاده می کنند و کابل های SM که از کارت های گران قیمت مولد نور لیزر استفاده می کنند.با توجه به اینکه مولدهای LED طول موج های متفاوتی تولید می کنند لذا، کابل های MM را چند حالته می گویند.برعکس مولدهای لیزری تنها یک طول موج تولید کرده و لذا کابل های SM را تک حالته می گویند.نرخ داده ارسالی و حداکثر طول کابل های SM بیشتر از کابل های MM می باشد.

برخی شاید گمان کنند که چون هسته مرکزی کابل از جنس شیشه است، با توجه به شکنندگی شیشه ~پس فیبرنوری مناسب نیست ولی اصلا جای نگرانی وجود ندارد چرا کگه شیشه مذکور استحکام لازم را داشته و از طرفی جنس شیشه کابل های نوری از فایبرگلاس (Fiberglass) می باشد که به سادگی شیشه هایی که در درب و پنجره نصب می شود نمی شکند.

کانکتورهای نوری برای اترنت

برای انتقال داده در کابل های نوری نیاز به یک strand منفرد از فیبر داریم.اصطلاح strand اشاره به قسمت شیشه ای مرکز کابل دارد.چنانچه بخواهیم انتقال در دو جهت انجام شودنیاز به دو استرند خواهیم داشت.یکی برای ارسال و دیگری برای دریافت.با توجه به اینکه درکابل های نوری حالت انتشار و نویز وجود ندارد نیازی نیست که دو strand‌ بهم تابیده شوند. لذا برای ارتباط دو دستگاه که از کابل نوری استفاده می کنند کافی است که دو فیبر یا دو stand ‌ با کانکتورهایی در انتهای آنها داشته باشیم.

انواع مختلفی از کانکتورها برای کابل های نوری وجود دارد.یکی از این کانکتورها کانکتور ST می باشد.کانکتور SC یکی دیگر از کانکتور هایی است که در کابل های نوری استفاده می شود.

یکی دیگر از کانکتورها که محبوبیت بیشتری پیدا کرده است کانکتور MT-RJ می باشد.این کانکتورها تقریبا شبیه کانکتورهای RJ-45 که نصب آن را راحت تر کرده است.

اگرچه کانکتورهای نوری از نظر هزینه گرانتر می باشند و همچنین کارت های اترنت آنها نیز گران قیمت هستند ولی در عوض این نوع از کابل ها قابلیت ارسال داده در مسافت های دور (10km) را دارند و می توانند پهنای باند 10Gbps را پشتیبانی کنند. همچنین ، به علت عدم استراق سمع امنیت بالای را فراهم می کنند. شبکه های اترنت می توانند ا استفاده از انواع مختلفی از کابل هایی که توضیح داده شد ایجاد شوند.

عیب	مزیت	قیمت	حداکثر سرعت	طول سگمنت	نوع کابل
نویزپذیر ، برد محدود	نصب ساده	کم	1 Gbps	100 m	UTP
برد محدود ، سختی کار	نویزپذیری کم	متوسط	100 Mbps	100 m	STP
اشکال در یک کابل کل شبکه را ازکار میاندازد	نویزپذیری بسیار کم	متوسط	100 Mbps	500 m(thicknet) 185 m(thinet)	Coaxial
سختی اتصال کانکتورها	امنیت بالا-سرعت بالا-پشتیبانی از مسافت طولانی	زیاد	100 Gbps(SM) 10 Gbps(MM)	10 km + (SM) 2 km + (MM)	Fiber

كابل زوج به هم تابيده ( Twisted pair)

* كابل زوج به هم تابيده استاندارد فعلي بيشتر شبكه هاي LAN است. در مقايسه با انواع كابل كواكس نصب آن آسانتر و كارايي آن بهتر است. بر خلاف كابل كواكس كه فقط يك هادي منتقل كننده سيگنال و يك زمين دارد ، كابل زوج به هم تابيده داراي چهار جفت سيم مسي عايق بندي شده است كه در هر اينچ به تعداد مشخصي به هم تاب مي خورند تا از تداخل الكترومغناطيسي ناشي از ساير جفت ها و منابع بيروني اجتناب شود.كابلهاي زوج به هم تابيده ، رنگ بندي خاصي دارند كه بر اساس استاندارد T568-A تعريف مي شوند. در هر جفت سيم ، سيم تك رنگ سيگنالها را منتقل مي كند و سيم راه راه به عنوان زمين عمل مي كند.كه به ترتيب زير ميباشند:
**جفت1- آبي ، آبي و سفيد
**جفت2- نارنجي ، نارنجي و سفيد
**جفت3- سبز ، سبز و سفيد
**جفت4- قهوه اي ، قهوه اي و سفيد

زوج به هم تابيده بدون حفاظ (UTP)

* بيشتر شبكه هاي اترنت دفتري از كابل UTP استفاده ميكنند. اين كابل از هادي مسي 22 يا 24 AWG استفاده ميكند. امپدانس آن 100 اهم است و به صورت زير درجه بندي ميشوند

*پايه هاي اتصال دهنده :كابلهاي زوج به هم تابيده از اتصال دهنده هاي RJ-45 استفاده ميكنند كه از لحاظ ظاهري مشابه سوكت سر كابلهاي تلفن ( تحت عنوان RJ-11 ) مي باشد. نحوه اتصال كابل به پايه هاي جك RJ-45 بر اساس استانداردهاي T568-A و T568-B بصورت زير است :

*دو استاندارد 568A و 568B از نظر عملكرد مشابهند و اگر در هر دو سركابل از طرح پايه هاي واحدي استفاده شود، هيچيك از لحاظ كارايي بر ديگري مزيتي ندارد.( در LAN معمولا كابل زوج به هم تابيده بصورت مستقيم سيم كشي مي شود، يعني هر از پايه هاي يك اتصال دهنده به پايه متناظر آن در اتصال دهنده ديگر وصل مي شود.)

زوج به هم تابيده حفاظ دار(STP)

* اين نوع كابل با پوششي خاص ، سيگنالهاي داده را در مقابل تداخل الكترومغناطيس حفظ ميكند. پوشش حفاظ كابل STP خود هادي است و در صورتي كه صحيح به زمين وصل شود نويز اطراف را به جريان تبديل كرده كه در فرايند انتقال به سيمهاي داخلي به جريانهاي مساوي و مخالف تبديل مي شود كه اثر همديگر را خنثي ميكنند و هيچ نويز مزاحمي باقي نمي ماند. دقت كنيد همه اجزايي كه در اتصال شركت دارند ، از جمله اتصال دهنده هاي RJ و پلاكهاي ديواري ، همگي بايد حفاظ دار باشند.حفاظ كابل STP مي تواند از جنس فويل يا فلز به هم تابيده باشد. فلز به هم تابيده حفاظ مؤثرتري است ولي وزن ، اندازه و هزينه كابل را افزايش ميدهد. كابل هاي STP با پوشش حفاظ از جنس فويل گاها FTP يا ScTP نيز خوانده مي شوند.كابل STP بر اساس جنس حفاظ به رده هاي زير تقسيم بندي مي شود:

- CAT 1A
- CAT 2A
- CAT 6A
- CAT 9A
كه از موارد فوق استاندارد T568-A فقط دو مورد از انواع كابل STP را ميشناسد.
- نوع 1A براي استفاده در زير ساختها (سيمهاي افقي).
- نوع 6A براي تكه كابلها مورد استفاده در شبكه.

اتصال دو كامپيوتر با درگاه RJ-45 كارت شبكه و بدون استفاده از HUB

* در اين حالت براي آنكه دو دستگاه با هم ارتباط برقرار كنند ، سيگنال ارسالي توسط يك كامپيوتر بايد به پايه هاي دريافت كننده ديگري برسد. يعني بايد بين جفت سيم هاي ارسال و دريافت ، تعويض سيكنال انجام شود. اين نوع تركيب بندي كابل به كابل متقاطع – Cross Cable معروف است كه از طريق آن مي توان دو سيستم را با دو كارت شبكه ، بدون نياز به هاب ، به يكديگر متصل نمود و يك شبكه خانگي ( LAN كوچك) بوجود آورد.دقت كنيد در يك LAN واقعي ، كابلها از اين جهت بصورت مستقيم سيم كشي مي شوند ( و نه متقاطع ) كه HUB مسؤوول جابجا كردن جفت ها است.

انواع کابل و کانکتور شبکه

مطالب مشابه :

مبانی کامپیوتر

اصول سیستم های شبکه :

انواع کابل و کانکتور شبکه

رئیس دانشگاه علمی کاربردی نهبندان: نقشه فرهنگی نهبندان تهیه شود

کابل های زوج به هم تابیده

دیدار رئیس اداره تبلیغات اسلامی نهبندان با رئیس دانشگاه علمی کاربردی نهبندان

بروشور آموزشی مربوط به اعتیاد

تاريخ‌ و محل‌ ‌ توزيع‌ كارت‌، تاريخ و محل برگزاري آزمون جامع وارزيابي حرفه اي

تجلیل از دانش آموزان برتر دبیرستان علوم و معارف اسلامی صدرا نهبندان

بيانيه مدارس علوم و معارف اسلامي صدرا به مناسبت 13 آبان