انواع کابل شبکه

در این مقاله قراره به انواع کابل های شبکه بپردازیم و به طور مختصر به ویژگی ها ، مشخصات فنی و استانداردهای انواع کابل‌های داخل شبکه می‌پردازیم. هر کابل مشخصات فنی مفصلی دارد که شما باید با توجه به نوع توپولوژی شبکه و امکاناتی که در دست دارید باید به انتخاب کابل بپردازید.

سه نوع کابل رایج در دنیای شبکه کابل های coaxial  ، twisted-pair  و fiber-optic می‌باشند.

کابل هم محور یا Coaxial :

این مدل کابل از یک سیم هادی مسی در مرکز تشکیل می‌شود که آن را با نام conductor می‌شناسیم. این کابل رسانای جریان‌های الکترومغناطیسی می‌باشد و با یک لایه عایق ضخیم insulation پوشیده شده‌است. این لایه عایقی که به رنگ سفید می‌باشد از هسته کابل محافظت می‌کند و چون جنس هسته کابل و لایه توری که در ادامه آشنا خواهید شد یکی می‌باشد وجود این لایه محافظتی از برخورد این دو لایه محافظت کرده و باعث جلوگیری از اتصالی میشود. لایه بعدی یک لایه تور بافتنی braided shielding می‌باشد، که از ورود سیگنال‌های خارجی و نویز جلوگیری می‌کند جنس این توری از جنس هسته سیم یعنی مس است. تمام این لایه‌ها توسط یک لایه sheath پوشش داده می‌شود که از آسیب‌های فیزیکی کابل را محفوظ میدارد.

کابل coaxial بر اساس هسته مرکزی آن به دو دسته تک هسته‌ای single-core و چند هسته‌ای multi-core تقسیم می‌شوند.

در مدل تک هسته‌ای کابل از یک هسته مرکزی هادی که معمولا از جنس مس است تشکیل می‌شود . در حالی که در مدل چند هسته‌ای کابل از چندین رشته‌سیم نازک فلزی در مرکز آن تشکیل می‌شود.

کابل‌های کواکسیال coaxial در دنیای شبکه

کابل coaxial در ابتدا برای استفاده در دنیای شبکه استفاده نمیشد و هدف از توسعه این کابل استفاده کلی در مدارهای الکتریکی بود. حتی زمانی که این مدل کابل عرضه شد هنوز سیستم‌های شبکه به وجود نیامده بود. در دهه 80 و 90 میلادی هیچ کابلی به صورت تخصصی برای تشکیل شبکه کامپیوتری مورد استفاده قرار نمی‌گرفت. مهندسان شبکه در آن زمان از این کابل برای برقراری ارتباط شبکه استفاده می‌کردند چون ارزان قیمت و بسیار با دوام بود. اکنون از این کابل دیگر در شبکه‌های کامپیوتری استفاده نمی‌کنند، اما کاربردهای دیگری در مدارهای ماهواره‌ای و آنتن‌های تلویزیونی و رادیویی دارد.

کابل زوج به هم تابیده یا Twisted-pair :

کابل Twisted-pair یا همون زوج به هم تابیده برای شبکه‌های رایانه‌ای توسعه داده‌شدند. این کابل که به Ethernet نیز معروف می‌باشد توسط بسیاری از دستگاه‌هایی که  مجهز به کارت شبکه هستند پشتیبانی می‌شود. تقریبا در تمام کامپیوترهایی که در شبکه LAN پیاده سازی شده‌اند از این کابل استفاده می‌کنند. این کابل از جفت سیم‌های مسی در یک طبقه بندی خاص تشکیل می‌شود. به دلیل جفت بودن این کابل‌ها به آن نام زوج به هم تابیده داده‌اند، چون هر زوج کابل به هم پیچیده شده‌اند. هر جفت، از یک سیم تک رنگ و یک سیم راه راه تشکیل می‌شود. رنگ‌های ثابت آبی ، قهوه‌ای ، سبز و نارنجی می‌باشند. رنگ جفت‌های تابیده‌شده رنگ‌های ثابت ترکیب‌شده با سفید می‌باشند.

کابل‌های زوج به هم تابیده بر اساس لایه محافظی که دارند در دو دسته کابل زوج به هم تابیده UTP و STP تقسیم می‌شوند .

در دسته‌ کابل UTP (Unshielded twisted-pair) همه جفت‌ها در یک غلاف پلاستیکی پیچیده می‌شوند.

در دسته کابل STP (Shielded twisted-pair) هر جفت همراه با یک لایه فلزی اضافه پوشانده شده و تمام جفت‌ها توسط یک غلاف پلاستیکی مجددا پیچیده می‌شوند.

شباهت های STP و UTP

• هر 2 در سرعت‌های متفاوت 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps, و 10Gbps میتوانند data را انتقال دهند.
• هر 2 از یک کانکتور (RJ-45) برای اتصال استفاده می‌کنند. حداکثر طول استفاده از هر 2 کابل 100 متر یا 328 فوت می‌باشد.
• هر 2 کابل میتوانند حداکثر 1024 گره در هر بخش خود جای دهند.

تفاوت های STP و UTP

• کابل STP به دلیل مجهز بودن به لایه محافظ گرانتر از UTP است.
• کابل STP به دلیل مجهز بودن به لایه محافظتی نویز کمتری نسبت به UTP می‌گیرد.

دسته بندی کابل های Twisted-pair

کابل های Twisted-pair از استاندارد TIA/EIA پیروی می‌کند. این استاندارد از سال 1990 شروع شد و تا هم اکنون آخرین تکنولوژی‌های به روز دنیا در زمینه انتقال data را پوشش می‌دهد. این استاندارد کابل های Twisted-pair را به چند دسته تقسیم بندی کرده است که با جزئیات آن در جدول زیر آشنا می‌شویم.

لازم به ذکر است که کابل‌های cat 1,2,3,4,5 در شبکه های مدرن مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و cat 7  تکنولوژی جدید است و هنوز داخل بازار خوب جا نیافتاده اما cat 5e,6,6a بیشترین استفاده را در شبکه دارد.

کابل فیبر نوری یا Fiber-optic :

این کابل‌ها از یک هسته، روکش، بافر و پوشش محافظ تشکیل می‌شوند. هسته این کابل از یک رشته شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود و Data از طریق نور تاپیده شده در داخل هسته‌‍ انتقال پیدا می‌کنند. ساختار این نوع کابل بدین صورت است که یک روکش دور هسته وجود دارد که درصورت برخورد نور ، نور برخورد شده‌را بازتاب می‌کند و این بازتاب می‌تواند بارها تکرار شود. این روکش با یک بافر محافظت می‌شود وظیفه بافر این است که از خروج نور جلوگیری کند و در انتها همه‌ی این لایه‌ها توسط یک پوشش بیرونی ذخیم مقاوم می‌شوند.

یکی از بزرگترین مزیت‌های کابل فیبر نوری استفاده از آن در مسافت‌های بسیار طولانی می‌باشد. برعکس کابل‌های دیگر که در در مسافت نهایت 100 متر قابل استفاده هستند از فیبرنوری تا 40 کیلومتر میتوان استفاده کرد. یکی دیگر از مزایای فیبر نوری سرعت آن در انتقال data است، این کابل میتواند تا سرعت data 100Gbps را انتقال دهد.

همانطور که قبل‌تر گفتیم این کابل برای ارسال data از نور استفاده می‌کند، این نور از یک نقطه پایانی ایجاد شده و تا نقطه پایان دیگر می‌رود. براساس تعداد پرتوهای نور تابیده شده در یک زمان واحد، 2 نوع فیبر نوری SMF و MMF داریم.

کابل فیبرنوری SMF (Single Mode Fiber)

همانطور که در شکل میبینید در این کابل فقط یک پرتوی نور تابیده میشود. این قابلیت باعث میشود که هم مسافت بیشتری به نسبت MMF پشتیبانی کند و هم پهنای باند بیشتری داشته باشد. این کابل از لیزر به عنوان منبع نور استفاده میکند و میتواند بین 1300 تا 1550 نانو متر طول موج های نور آن باشد.

کابل فیبرنوری MMF (Multi Mode Fiber)

همانطور که اسم این کابل پیداست می‌تواند چند پرتوی نور به صورت همزمان بتاباند به همین دلیل این کابل‌ها قادرند data بیشتری را به نسبت فیبر نوری حمل کنند. اما نسبت طول استفاده از کابل‌های MMF از SMF کمتر می‌باشد. این کابل‌ها از یک LED به عنوان منبع نور استفاده می‌کند و موج طول نور آن میتواند بین 850 تا 1300 نانو متر باشد.