بررسی کابلهای شبکه
در این بخش، کابلهای مختلف را بررسی می‌کنیم و با انواع آن کار می‌کنیم.
کل شبکههای امروزی از یکی از گروه‌های کابلی زیر استفاده میکند.
- كابل هم‌محور (coaxial)
- زوج تابیده‌شده (twisted-pair)
- فیبر نوری (fiber-optic)
- کابل سریال
- کابل Console
كابل هم‌محور coaxial:
این نوع کابل معمولاً در بیشتر شبکههای امروزی استفاده میشود، اما فقط در استفاده‌های خاص در ساده‌ترین شكل آن، كابل coaxial تشکیل‌شده است از يك هستهی ساخته‌شده از مس خالص كه توسط روكشي پوشيده شده است. يك روكش فلزي توري مانند و یک روكش بيروني. هستهی كابل coaxial حامل سیگنال‌های الكتريكي است که در واقع همان اطلاعات ما را تشکیل میدهد. این نوع کابلها از یک روکش توری استفاده میکنند که کابل را در برابر امواج مزاحم یا همان Noise دور میکند. کلاً این نوع کابل برای ارتباط راه دور استفاده میشود، چون در ارتباط راه دور، افت سیگنال ندارد و نسبت به کابل Twisted Pair بهتر است.
انواع كابل coaxial:
- نازك(Thinnet)
- ضخيم (Thicknet)
كابل نوع Thinnet:
Thinnet يك كابل coaxial انعطاف‌پذیر به ضخامت ۲۵/۰ اينچ است.
به خاطر انعطاف و سادگي استفاده، تقريباً در نصب هر نوع شبکهای میتوان از آن استفاده كرد. اين نوع كابل می‌تواند سيگنال را تقریباً ۱۸۵ متر بدون افت سیگنال حمل نمايد. كابل thninnet در خانواده‌ای از کابلها به نام ۵۸ -RG قراردارد و امپدانس معادل ۵۰ اهم دارد. امپدانس، مقاومت سيم است كه برحسب اهم، اندازه‌گیری شده است. اختلاف اصلي در کابلهای خانوادهی ۵۸- RG، هستهی كابل است كه ممكن است به شكل تك رشته يا چند رشته باشد.
كابل نوع Thicknet:
Thicknet يك كابل coaxial ضخيم به قطر ۵/۰ اينچ است. هرچه هستهی مس ضخیمتر باشد، به همان اندازه كابل می‌تواند سيگنال را به فاصلهی طولانی‌تر حمل كند. اين بدين معناست كه کابلهای Thicknet سيگنال را بيشتر از كابلهاي Thinnet ميتوانند حمل كنند. كابل Thinnet ميتواند سيگنال را تا ۵۰۰ متر حمل كند. توجه داشته باشید که به این کابل Ethernet هم میگویند، چون برای اولین بار در این شبکه استفاده شده است. به دليل اینکه این کابل می‌تواند در فاصلهی دورتر سیگنال را انتقال دهند. معمولاً از آن به عنوان ارتباط‌دهندهی چندين شبكه محلي استفاده ميكنند. به این موضوع هم توجه داشته باشید که این کابل برای انتقال تصاویر متحرک و صوت در فواصل دور استفاده میشود.
انواع connector های که در کابل Coaxial استفاده میشوند به صورت زیر میباشند.
کارت شبکهای که برای این کابل استفاده میشود، مخصوص همین کابل است. به شکل زیر توجه کنید.
برای ارتباط کابل Thinnet به کابل Ticknet از وسیلهای به نام Tranciver استفاده میشود که شکل آن را مشاهده میکنید.
همانطور که گفتیم حداکثر طول انتقال سیگنال‌ها توسط این دو نوع کابل coaxial، 185 و 500 متر است و بعد از آن بر روی آن noise تأثیرگذار میشود و عملاً کابل از مسیر خارج میشود. برای حل این مشکل از وسیلهای به نام Repeater استفاده میکنند که سیگنال‌ها را تقویت میکند و به کابل بعدی می‌فرستد که در زیر، شکل این دستگاه را مشاهده میکنید.
كابل Twisted-pair یا زوج به هم تابیده:
در ساده‌ترین شكل، كابل Twisted-pair داراي يك زوج سيم به هم تابيده از مس كه داراي روكش است. دو نوع كابل Twisted-pair وجود دارد:
- روکش‌دار يا STP (Shielded Twisted-pair)
- بدون روكش يا UTP(Unshielded Twisted-pair)
این کابل از noise های مزاحم با استفاده از پیچیدگی‌هایی که دارد جلوگیری میکند، البته استاندارد ساخت این کابلها برای کارخانه‌ها مهم است. اگر این کابلها به‌درستی تابیده نشوند، به مشکل برمی‌خورند.
کابل روکش‌دار يا (STP)
این نو ع کابل به هم تابیده شده، معمولاً توسط غلافی پوشیده میشوند تا در برابر امواج الکترومغناطیسی محافظت شوند. از آنجا که این غلاف‌ها فلزی هستند، میتوانند نقش سیم ارت را نیز ایفا کنند، اما معمولاً این نوع کابلها دارای رشته سیمی به همین منظور هستند که به آن، سیم تخلیه (drain wire) نیز میگویند.
کابل کاملاً روکش‌دار يا :SSTP (Screened Fully shielded Twisted Pair)
این کابل مانند کابل STP است، به‌طوری‌که به غیر از روکش‌های فلزی روی آن یک روکش فلزی دیگر، کل این روکش‌ها را دربرمی‌گیرد که این کابل را به نسبت قویتر و محکمتر در برابر ضربه و امواج الکترومغناطیسی کرده است.
کابلهای بدون روكش یا UTP (Unshielded Twisted-pair)
معمول‌ترین نوع كابل Twisted-pair نوع بدون روكش آن با مشخصهی 10 Base T است که بهعنوان يكي از محبوب‌ترین نوع کابل‌کشی براي شبكهی LAN شناخته شد. این کابلها در شبکههای امروزی استفاده میشود، مثلاً مودم ADSL شما از طریق همین کابل به کارت شبکهی کامپیوتر شما متصل میشود.
شما میتوانید این کابلها را در سیستمهای تلفن خانگی و اداره‌ی مخابرات مشاهده کنید که تمامی از این نوع کابلها استفاده میکنند.
این نوع کابلها، بسیار نازک و انعطاف‌پذیر است و به خاطر کوچک بودنشان برای سیم‌کشی به‌صرفه است، اما در برابر ضربه زیاد دوام ندارد.
کابلهای UTP از انواع مختلف تشکیل‌شده‌اند، جدول زیر انواع کابلهای UTP را نشان میدهد:
| طبقه‌بندی کابل | نوع | پهنای باند | موارد استفاده | توضیحات |
| Level 1 | 0.4 MHz | Telephone and modem lines | Not described in EIA/TIA recommendations. Unsuitable for modern systems. | |
| Level 2 | 4 MHz | Older terminal systems, e.g. IBM 3270 | Not described in EIA/TIA recommendations. Unsuitable for modern systems. | |
| Cat3 | UTP | 16 MHz | 10BASE-T and 100BASE-T4 Ethernet | Described in EIA/TIA-568. Unsuitable for speeds above 16 Mbit/s. Now mainly for telephone cables |
| Cat4 | UTP | 20 MHz | 16 Mbit/sToken Ring | Not commonly used |
| Cat5 | UTP | 100 MH | 100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet | Common in most current LANs |
| Cat5e | UTP | 100 MHz | 100BASE-TX & 1000BASE-T Ethernet | Enhanced Cat5. Same construction as Cat5, but with better testing standards. |
| Cat6 | UTP | 250 MHz | 10GBASE-T Ethernet | Most commonly installed cable in Finland according to the 2002 standard. SFS-EN 50173-1 |
| Cat6a | 500 MHz | 10GBASE-T Ethernet | ISO/IEC 11801:2002 Amendment 2. | |
| Class F | S/FTP | 600 MHz | Telephone, CCTV, 1000BASE-TX in the same cable. 10GBASE-T Ethernet. | Four pairs, S/FTP (shielded pairs, braid-screened cable). Development complete – ISO/IEC 11801 2nd Ed. Unofficially, Category 7 cable. |
| Class Fa | 1000 MHz | Telephone, CATV, 1000BASE-TX in the same cable. 10GBASE-T Ethernet. | Four pairs, S/FTP (shielded pairs, braid-screened cable). Development complete – ISO/IEC 11801 2nd Ed. Am. 2. Unofficially, Category 7a cable. |
کانکتورهای استاندارد برای کابلهای UTP در شبکههای LAN به نام RG45 است که شکل آن را در زیر مشاهده میکنید.
این کابلها از رنگ‌بندی خاصی استفاده میکند، این رنگ‌بندی بی‌دلیل نیست. در ادامه به این موضوع پی خواهیم برد.
نحوهی به هم بستن کابلها بر دو نوع است:
- Straight(به صورت مستقیم – برای دستگاههای غیرمشابه)
- Cross(برای به هم بستن دستگاههای شبیه به هم)
کابل Straight :
این نوع کابل برای ارتباط دو وسیلهی غیرمشابه مانند سوئیچ و کامپیوتر استفاده میشود. باید دو سرکابل را به یک صورت ببندیم، یعنی رنگ‌بندی را تغییر ندهیم.
کابل Cross:
برای ارتباط 2 دستگاه شبیه به هم مثلاً، ارتباط 2 کامپیوتر باهم قضیه کمی فرق میکند. برای این کار باید یک سری تغییرات در یک طرف کابل انجام دهید. به جدول زیر توجه کنید.
این رنگ‌ها در همهی کابلها ثابت است و یک استاندارد است که همهی کارخانه‌های تولیدی، آن را پیروی میکنند.
در جدول زیر نحوهی ارتباط دو دستگاه را از طریق کابل مربوطه مشاهده میکنید:
| Hub | Switch | Router | Workstation | |
| Hub | Crossover | Crossover | Straight | Straight |
| Switch | Crossover | Crossover | Straight | Straight |
| Router | Straight | Straight | Crossover | Crossover |
| Workstation | Straight | Straight | Crossover | Crossover |
نکته: کامپیوترهایی که از یک برند کارت شبکه استفاده میکنند میتوانند با کابل Straight هم به هم متصل شوند.
فیبر نوری:
ساختمان فیبر نوری:
فيبرهاي نوري تشكيل شده‌اند از یک استوانهی شیشه‌ای بسیار نازک به نام هسته كه توسط لايهی ضخیمتر از شيشه پوشيده شده است كه به اين لايه، Cladding ميگويند.
سرعت انتقال اطلاعات بر روی فیبر نوری، به خاطر استفاده از نور به‌جای سیگنال، خیلی سريع است. فیبرهای نوری فقط یک‌طرفه هستند و امواج را از یک‌طرف ارسال میکنند، به همین دلیل در داخل آن از دو مسیر برای انتقال و دریافت استفاده میکنند.
يک فيبر نوری از سه بخش متفاوت تشکيل شده است:
هسته (Core): هستهی نازک شیشه‌ای در مرکز فيبر که سیگنال‌های نوری در آن حرکت می‌نمایند.
روکش (Cladding): بخش خارجی فيبر بوده که دور تا دور هسته را دربرمی‌گیرد و باعث برگشت نور منعکس‌شده به هسته می‌گردد.
بافر رويه (Buffer Coating): روکش پلاستيکی که باعث حفاظت فيبر در مقابل رطوبت و ساير موارد آسیب‌پذیر است.
فيبرهای نوری در دو گروه عمده ارائه میگردند:
- فيبرهای تک‌حالته (Single-Mode)
فيبرهای چندحالته (Multi-Mode)
فیبر نوری به سه دسته کلی تقسیم میشود:
- Breakout
- Distribution
- Interconnect
فیبرهای نوری Breakout:
این کابل امکان خم کردن ندارد و چون از تعداد زیاد فیبر تشکیل شده است، این کابل را برای ارتباط Datacenter ها مناسب کرده است. از این کابلها برای زیر دریاها و زیر خاک استفاده میشود، چون مقاومت آن به علت لایه‌های متعدد محافظتی بسیار زیاد است. در زیر، شکل این کابل را مشاهده میکنید.
فیبرهای نوری Distribution:
این نوع کابلها به نسبت کابل قبلی کمی خم میشوند و تعداد رشته‌ها در آن زیاد است و برای ارتباط کابلهای Backbone با یک rack به کار می‌رود که شکل آن را میتوانید در زیر مشاهده کنید.
فیبرهای نوری Interconnect:
این نوع کابل که از یک پوشش پلاستیکی استفاده میکند، امکان خمش بالایی دارند و عموماً در داخل Rack استفاده میشود (Rack تجهیزاتی است که در داخل آن روتر، سوئیچ، فایروال و…. قرار میگیرد).
انواع لایه‌ها در فیبر نوری:
فیبرهای نوری در درون خود از چندین لایه تشکیل شده‌اند که هرکدام از آنها، کار خاصی را انجام می‌دهند.
همانطور که در شکل صفحهی قبل مشاهده میکنید، انواع لایه‌های محافظ در این کابل وجود دارد که البته این کابل برای زیر دریاها و زیر خاک بسیار کاربرد دارد. مادهی ژله‌ای که در این کابل وجود دارد، باعث میشود فیبر نوری داخل آن کمی متحرک باشد که اگر کمی خمیده شد، مشکلی برای آن پیش نیاید.
در شکلهای زیر انواع کانکتورهای فیبر نوری را مشاهده میکنید.
کابل Serial:
این کابلها برای ارتباط یک دستگاه، مانند روتر با روتر دیگر به کار می‌رود، که مدل آن RS232 است که فقط برای اتصالات کوتاه که حداکثر 14 یا 15 متر باشد کاربرد دارد، البته برای فواصل طولانی میتوان از مدل RS485 استفاده کرد.
دو مفهوم کلی برای کابلهای RS232 وجود دارد.
- DTE (Data Terminal Equipment)
- DCE (Data Communications Equipment)
DTE ها از یک کانکتور 9 پین یا 25 پین که به این کانکتور مادگی میگویند تشکیل میشوند و طرف دیگر DTE هم به همین صورت است که از یک کانکتور 9 پین یا 25 پین استفاده میکند که به آن نرگی می‌گویندکه در شکل زیر هر دو پین 9 و 25 را مشاهده میکنید.
تفاوت DCE با DTE:
تفاوت این دو در این است که طرف کابلی که DTE است، مربوط به شبکهی خودمان است و طرف دیگر که DCE است مربوط به مخابرات و یا همان Service Provider است که آن‌طرفی که DCE است، باید روی آن سرعت یا همان Clock Rate را تنظیم کند.
در شکل زیر نحوهی بستن کابلهای 9 پین و 25 پین را مشاهده میکنید.
کابلهای سریال به انواع مختلفی تقسیم میشوند که در زیر انواع آنها را مشاهده میکنید:
کابل DTE Smart Serial Cables :
این نوع کابل برای ارتباط روترهای DTE استفاده میشود.
کابل DCE Smart Serial Cables:
این نوع کابل برای ارتباط روترهای DCE استفاده میشود.
کابل E1:
این کابل در شبکههای Wan بیشترین کاربرد را دارند.
کابل Stacking Cables:
این نوع کابلها برای ارتباط سوئیچ‌ها با هم مورد استفاده قرار میگیرند.
کابل کنسول Console:
این نوع کابل که یک‌طرف آن از کانکتور RG-45 و در طرف دیگر از پورت COM استفاده میکند و همیشه هم به رنگ آبی است برای اتصال روتر یا سوئیچ به یک کامپیوتر برای تنظیم کردن روتر است. در درسهای آینده، نحوهی اتصال کامپیوتر به روتر از طریق این کابل بررسی میشود.
کابل Octal:
این کابل که برای اتصال مدارهای چندگانه استفاده میشود، از کیفیت بالایی برای انتقال اطلاعات برخوردار است.
منبع: کتاب ccna فرشید باباجانی
