کابل شبکه

کابل شبکه

 

برای این‌که هر نوع اطلاعاتی بخواهد از هر کدام از این دستگاه ها ارسال و یا دریافت شود، باید مراحل نرم افزاری و سخت افزاری خاصی را طی کند که این مراحل شامل دسته بندی اطلاعات، کدگذاری آن ها، مشخص شدن مبدأ و مقصد اطلاعات و بسیاری مراحل دیگر است.

در نهایت این اطلاعات آماده ارسال می‌شوند و سپس از طریق انواع کابل شبکه انتقال پیدا می‌کنند.

در حقیقت کابل شبکه رابط بین این دستگاه ها و کامپیوتر ها می‌باشد که تنها اطلاعات را رد و بدل می‌کند و هیچ دخالتی در اصل اطلاعات ندارد.

برای ساده تر شدن موضوع، کابل LAN شبکه را مانند یک مأمور اداره پست تصور کنید که فقط اطلاعات را از مبدأ به مقصد می‌رساند و چیستی اطلاعات برایش هیچ تفاوتی ندارد. در زبان انگلیسی به کابل شبکه Ethernet Cable یا LAN Cable گفته می شود.

کابل های شبکه در چندین نوع استاندارد تولید می‌شوند که هر کدام برای اهداف خاصی استفاده می‌شوند.

 

امروزه از سه نوع کابل (محیط ارتباطی) برای انتقال داده ها استفاده می‌شود:

 

• کابل های زوج تابیده‌شده یا Twisted Pair
• کابل های کواکسیال
• کابل های فیبر نوری

 

امروزه اقتصادی ترین و پرکاربرد ترین کابل های شبکه، کابل های زوج به هم تابیده یا زوج تابیده شده هستند.

این نوع کابل ها هزینه کمتری از سایر کابل ها دارند، نصب آن‌ها راحت است و ابزاری که برای نصب آن ها لازم است چندان گران نیستند.

کابل های زوج تابیده‌شده به دو نوع کلی شیلددار (STP) و بدون شیلد تقسیم می‌شوند (UTP).

این نوع کابل در دهه 1990 به تدریج جایگزین کابل های کواکسیال شدند.

سرعت انتقال داده در این کابل ها در ابتدای این دهه  حدود 10 مگابیت بر ثانیه بود (کابل های CAT3) و در حال حاضر کابل های زوج تابیده‌شده شده CAT8 توسعه داده شده‌اند که حدود 40 گیگابیت بر ثانیه سرعت دارند.

برای اتصال کابل های شبکه TP به تجهیزات دیگر از کانکتورها یا سوکت های RJ-45 استفاده می‌شود. 

کابل های شبکه زوج تابیده‌شده در استاندارد های مختلفی تولید شده‌اند و با گذشت زمان و بهبود استانداردها سرعت و پهنای باند آن ها افزایش یافته است.

 

کابل های شبکه Twisted Pair

 

کابل های شبکه بر اساس پهنای باند، سرعت، نویز‌پذیری، جنس روکش و … به چندین دسته تقسیم می‌شود.

اما به طور استاندارد کابل های شبکه به دسته های Cat1 تا Cat8 تقسیم می‌شوند.

این دسته ها از Cat1 (مخفف Category 1 و یا دسته 1) شروع شده و به Cat8 می‌رسند.

هر چه دسته بندی کابل های شبکه بالاتر باشد، تکنولوژی ساخت آن‌ها و در نتیجه سرعت انتقال اطلاعات، پهنای باند و نویزپذیری آن ها بهبود پیدا می‌کنند.

 

 

به عنوان مثال وقتی می‌گوییم کابل CAT6 منظور کابل LAN از دسته 6 یا نسل 6 است، و برای مابقی دسته‌بندی های کابل شبکه نیز به همین صورت است.

اولین دسته‌بندی در کابل ها، کابل های تلفن دوتایی یا تک زوج هستند.

در این نوع از کابل ها فقط سیگنال های صوتی رد و بدل شده و هیچ گونه اطلاعات دیگری فرستاده و دریافت نمی‌شود.

در دسته‌بندی دوم (Cat2) از کابل شبکه علاوه بر سیگنال های صوتی اطلاعات نیز رد و بدل می‌شود که آغازی برای شروع تولید کابل های شبکه یا LAN بود.

 

اجزاء تشکیل دهنده کابل شبکه زوج تابیده شده

 

با توجه به نوع و جنس Network Cable ، اجزای تشکیل دهنده آن‌ها متفاوت است.

اما اجزای زیر به صورت کلی در تمام کابل های شبکه یکسان می‌باشند.

 

 

 

روکش لایه ی بیرونی کابل شبکه

 

این روکش از هرگونه ضربه، قطعی و پوسیدگی زوج های تابیده‌شده جلوگیری کرده و باعث محافظت از کابل می‌شود، روکش های Network Cable  معمولا از دو نوع جنس PVC یا LSZH می‌باشد.

 

Cross-Web یا پلاستیک تفکیک کننده زوج ها

 

این پلاستیک به صورتی در مرکز چهار زوج کابل شبکه قرار گرفته است که هر زوج از زوج دیگری کاملاً تفکیک شود و از ایجاد هرگونه نویز توسط زوج‌های کابل شبکه بر روی یکدیگر جلوگیری می‌کند.

Cross-Web در کابل های شبکه cat5e به بعد در داخل کابل شبکه تعبیه شده‌اند.

 

زوج های تابیده‌شده

 

این رشته سیم‌ها 8 عدد می‌باشند که 4 زوج تابیده‌شده را تشکیل می‌دهند که وظیفه ارسال و دریافت اطلاعات را بر عهده دارند.

این 4 زوج کابل شبکه از 4 رنگ اصلی و 4 رنگ فرعی تشکیل شده‌اند.

رنگ های اصلی شامل سبز، آبی، قهوه ای و نارنجی، و رنگ های فرعی ترکیبی از رنگ سفید و رنگهای اصلی می‌باشند، یعنی: سفید نارنجی، سفید قهوه ای، سفید آبی و سفید سبز که رنگ های یکسان دو به دو به هم تابیده شده‌اند.

دلیل تابیده شده زوج به دور یکدیگر، حذف و جلوگیری از تأثیر نویز بر انتقال داده هاست.

 

شیلد و فویل

 

همانطور که در بخش قبلی صحبت شد، از اصلی‌ترین وظایف شیلد و فویل در کابل شبکه، دفع نویز و نوسانات الکتریکی اضافی است.

ممکن است برخی از کابل ها دارای یک اتصال به زمین، یک نخ کشش و یک لایه پلاستیکی بین فویل (شیلد) و زوج ها باشند.

 

کابل های فیبر نوری

 

کابل فیبر نوری نوعی کابل شبکه است که از یک یا چند رشته الیاف شیشه ای و چندین پوشش عایق محافظ تشکیل شده است.

این نوع کابل ها به منظور انتقال داده ها در مسافت های زیاد و با عملکرد بالا ساخته شده اند و در شبکه های حرفه‌ای و مخابرات کاربرد دارند.

در مقایسه با کابل های سیمی، کابل های فیبر نوری پهنای بیشتر دارند و می‌توانند داده ها را تا مسافت های بالاتری (مانند فاصله دو کشور یا شهر) انتقال دهند.

کابل های فیبر نوری در بیشتر سیستم های تلوزیونی، مخابراتی و اینترنتی جهان به کار رفته است.

 

 

 

 

این کابل ها سیگنال های مخابراتی و داده ها را به صورت پالس هایی نوری حمل می کنند که به وسیله لیزرها و LED های کوچک تولید شده‌اند.

این سیگنال ها از طریق رشته هایی شیشه ای منتقل می‌شوند که قطر آن ها در حد موی انسان است.

مرکز هر کدام از این رشته ها را هسته (Core) می‌نامند که در واقع محل عبور پالس های نوری است.

به دور هسته لایه ای شیشه ای قرار گرفته است که سیگنال های نوری را به درون هسته بازتاب می دهد تا از سیگنال ها از بین نروند و بتوانند از درون هسته عبور کنند.

 

کابل های کواکسیال

 

کابل های کواکسیال در گذشته بیشترین استفاده را در حوزه شبکه داشتند.

در حال حاضر بیشترین استفاده از این کابها برای اتصال آنتن تلویزیون یا اتصال انواع LNB به گیرنده های امواج تلوزیونی می باشد،  اما در حوزه شبکه های کامپیوتری به ندرت کاربرد دارند.

استفاده از کابل های کواکسیال مشکل است و هزینه آن ها از کابل های زوج تابیده‌شده بیشتر است.

اما از مزایای این نوع کابل این است که پهنای باند زیادی دارند و نویز زیادی نمی پذیرند.

با وجود قیمت بیشتر کابل های کواکسیال هزینه نصب آن ها معقول است زیرا زمان کمتری برای اتصال کانکتورهای آن ها صرف می‌شود.

ده‌ها نوع مختلف از کابل های کواکسیال وجود دارند اما ساختار آن ها به یک شکل است.

همانطور که در شکل زیر میبینید در مرکز این کابل ها یک سیم مسی قرار دارد.

یک نیمه رسانا مانند PVC این هسته را پوشانده است.

پس از این عایق یک لایه دیگر مسی یا سیم های بافته شده مسی یا آلومینیومی قرار می گیرند و در آخر روکش کابل این لایه را می پوشاند.

این آرایش باعث می‌شود که داده های که از هسته می گذرند از نویز و سیگنال های ناخواسته محافظت شوند.

انواع کابل شبکه از لحاظ جنس رسانا

 

کابل LAN بر حسب نوع رسانای به کار رفته در مغزی سیم ها به دسته های مختلفی تقسیم می‌شود.

منظور از این رسانا‌ها فویل یا شیلد به کار رفته در کابل شبکه نیست بلکه منظور رسانایی است که در سیم های هر زوج استفاده شده است.

کابل های شبکه از لحاظ جنس سیم به چند دسته تقسیم می‌شوند که در ادامه هر کدام از آن ها را شرح خواهیم داد:

 

کابل های شبکه تمام مسی (BC  یا CCC)

 

در کابل های شبکه تمام مسی جنس تمام سیم ها از مس است.

BC مخفف Bare Copper و به معنای مس بدون پوشش یا عریان است.

این کابل ها از سرعت بالایی برخوردارند، انعطاف بالایی دارند، خورده نمی‌شوند و می‌توانند از قابلیت PoE پشتیبانی کنند.

همچنین این نوع کابل از ایمنی بالایی برخوردار است زیرا گرمای زیادی تولید نمی‌کند.

به این نوع کابل ها کابل های CCC یا Copper Clad Copper نیز گفته می‌شود که به معنی مس با روکش مس یا به عبارتی تمام مس است.

 

کابل های شبکه CCA

 

CCA مخفف عبارت Copper Clad Aluminum و به معنی آلومینیوم با روکش مس است.

مغزی این سیم ها از جنس آلومینیوم است که با یک لایه از مس پوشیده است.

این کابل ها از کیفیت پایین تری نسبت به کابل های تمام مسی برخوردارند و برعکس آن ها انعطاف لازم را ندارند، خورده می‌شوند و قابلیت PoE را پشتیبانی نمی‌کنند.

با این که کابل شبکه CCA ارزان هستند اما استفاده از آن ها در شبکه چندان توصیه نمی‌شود.

 

کابل های شبکه CCS

 

CCS مخفف عبارت Copper Clad Steel و به معنی فولاد با روکش مس است.

مغزی این سیم ها از جنس فولاد بوده و با یک لایه از جنس مس پوشیده است.

این کابل ها حتی از کابل های CCA هم کیفیت پایین تری دارند و به ندرت به عنوان کابل شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

انواع کابل شبکه از لحاظ جنس روکش و محیط استفاده

 

بطور کلی کابل شبکه از لحاظ محیط نصب به دو گروه اصلی تقسیم می‌شود:

 

• کابل شبکهIndoor (فضای داخل ساختمان)
• کابل شبکهOutdoor (فضای باز)

 

کابل شبکه Indoor معمولا دارای روکشی از جنس PVC یا LSZH بوده و بر اثر عوامل محیطی مثل آب، گرما، سرما، گرد و غبار، نور خورشید، ضربه، کشش و … مقاومت بالایی ندارند و با گذشت زمان فرسوده و بلا استفاده می‌گردند.

ولی کابل شبکه Outdoor دارای یک روکش اضافی (معمولاً از جنس پلی اتیلن یا PE) جهت حفاظت در برابر عوامل محیطی فوق است. 

کابل شبکه Outdoor غیردفنی دارای یک روکش PE است.

در کابل های دفنی علاوه بر روکش فوق، یک لایه حفاظتی Steel Armored یا محافظ فولادی و نیز یک لایه سم وجود دارند که سبب جلوگیری از آسیب دیدن توسط حیوانات جونده مانند موش می‌شود.

 

دسته بندی کابل های شبکه براساس فرکانس

 

از انجایی که میزان فرکانس قابل پشتیبانی در انواع کابل شبکه متفاوت است، حجم اطلاعات قابل انتقال نیز متفاوت خواهد بود.

برای طبقه بندی کابلهای شبکه براساس فرکانس از دسته ها یا Catagoryها استفاده می شود که در فرم همگانی آنها را با CAT می شناسند.

 

CAT-3

 

این کابل حداکثر از فرکانس ۱۰ مگاهرتزی پشتیبانی می کند که امکان انتقال تا ۱۰Mbps را برای آن فراهم می آورد.

امروزه با توجه به محدودیت زیاد حجم قابل انتقال توسط این کابل استفاده از آن منسوخ شده است.

 

CAT-5

 

این کابل حداکثر از فرکانس ۱۰۰مگا هرتزی پشتیبانی می کند که امکان انتقال اطلاعات تا ۱۰۰Mbps را برای آن فراهم می کند.

 

CAT-6

 

در ابتدا فرکانس قابل پشتیبانی این کابلها تا ۲۵۰مگا هرتز بود اما با معرفی زیر مجموعه های جدید این کابل ها با عنوان CAT-6e و CAT-6a، امکان پشتیبانی از حداکثر فرکانس انتقال ۵۰۰ تا ۶۵۰ مگا هرتز نیز فراهم شد.

 

CAT-7

 

این کابل حداکثر از فرکانس ۶۰۰مگا هرتزی پشتیبانی می کند که امکان انتقال اطلاعات تا ۱۰Gbps را برای آن فراهم می کند.