کابل شبکه چیست؟ معرفی انواع کابل شبکه

در این مقاله قصد داریم تا انواع کابل های مورد استفاده در شبکه های کامپیوتری را به صورت کامل بیان کنیم. با مشخصات، استانداردها و ویژگی های کابل کواکسیال (Coaxial)، کابل جفت تابیده (Twisted Pair) و کابل فیبر نوری آشنا شوید.

کابل کواکسیال (Coaxial)

این کابل شامل هسته رسانا (Conductor)، عایق (Insulator)، حفاظ فلزی بافته شده (Braided shielding) و غلاف است. غلاف، حفاظ فلزی را می پوشاند، حفاظ فلزی، عایق را می پوشاند و عایق، هسته رسانا را می پوشاند.

تصویر زیر این ساختار را به طور کامل نشان می دهد:

غلاف

غلاف، لایه بیرونی کابل کواکسیال است و کابل را از آسیب فیزیکی محافظت می کند.

حفاظ فلزی بافته شده

حفاظ فلزی، سیگنال ها را از تداخل و نویز خارجی محافظت می کند. این سپر از همان فلزی ساخته شده است که برای ساختن هسته استفاده می شود.

عایق

عایق از هسته محافظت می کند. همچنین هسته را از حفاظ فلزی بافته شده جدا نگه می دارد. از آنجایی که هم هسته و هم حفاظ بافته شده از یک فلز استفاده می کنند، بدون این لایه، یکدیگر را لمس می کنند و یک اتصال کوتاه در سیم ایجاد می کنند.

هسته رسانا

هسته رسانا، سیگنال های الکترومغناطیسی را حمل می کند. بر اساس هسته رسانا، کابل کواکسیال را می توان به دو نوع طبقه بندی کرد: کابل کواکسیال تک هسته ای و کابل کواکسیال چند هسته ای.

کابل کواکسیال تک هسته ای از یک هسته رسانا فلزی مرکزی (معمولا مسی) استفاده می کند، در حالی که کابل کواکسیال چند هسته ای از چندین رشته نازک سیم فلزی استفاده می کند. تصویر زیر هر دو نوع کابل را نشان می دهد.

کابل های کواکسیال در شبکه های کامپیوتری

کابل های کواکسیال اصولاً برای شبکه کامپیوتری ساخته نشده اند. این کابل ها برای مقاصد عمومی ساخته شده اند و حتی قبل از به وجود آمدن شبکه های کامپیوتری نیز مورد استفاده قرار می گرفتند. کابل های کواکسیال هنوز هم در آنتن های تلویزیون، دوربین های مداربسته آنالوگ و … مورد استفاده قرار می گیرند اما استفاده از آنها در شبکه های کامپیوتری کاملاً متوقف شده است.

در آغاز پیدایش شبکه های کامپیوتری، زمانی که کابل های اختصاصی برای شبکه های کامپیوتری در دسترس نبود، مهندسین شبکه شروع به استفاده از کابل های کواکسیال برای ساخت شبکه های کامپیوتری کردند.

کابل های کواکسیال به دلیل هزینه کم و دوام طولانی آن، نزدیک به دو دهه (دهه های ۸۰ و ۹۰) در شبکه های کامپیوتری مورد استفاده قرار گرفتند. اما امروزه در ساخت شبکه های کامپیوتری استفاده نمی شوند.

کابل شبکه زوج به هم تابیده (Twisted Pair)

کابل زوج به هم تابیده یا Twisted Pair به طور مخصوص برای شبکه های کامپیوتری ساخته شده است. این کابل به کابل اترنت (Ethernet) یا کابل لن (LAN) نیز معروف است. تقریباً تمام شبکه های کامپیوتری مدرن LAN از این کابل استفاده می کنند.

این کابل از جفت سیم های مسی عایق بندی شده با کد رنگی تشکیل شده است. هر دو سیم به دور یکدیگر می پیچند تا جفت شوند. معمولاً چهار جفت وجود دارد. هر جفت دارای یک سیم رنگ ثابت و یک سیم رنگی است. رنگ های ثابت آبی، قهوه ای، سبز و نارنجی هستند. در رنگ نواری، رنگ ثابت با رنگ سفید مخلوط می شود.

بر اساس نحوه چینش جفت ها در غلاف پلاستیکی، دو نوع کابل زوج به هم تابیده وجود دارد: UTP و STP

در کابل UTP (Unshielded Twisted-Pair) همه جفت ها در یک غلاف پلاستیکی پیچیده می شوند.

در کابل STP (Shielded Twisted-Pair) هر جفت با یک محافظ فلزی اضافی پیچیده می شود، سپس همه جفت ها در یک غلاف پلاستیکی بیرونی پیچیده می شوند.

شباهت ها و تفاوت های کابل های STP و UTP

• هر دو STP و UTP می توانند داده ها را با سرعت های ۱۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰۰ مگابیت در ثانیه، ۱ گیگابیت بر ثانیه و ۱۰ گیگابیت در ثانیه انتقال دهند.
• از آنجایی که کابل STP حاوی مواد بیشتری است، گرانتر از کابل UTP است.
• هر دو کابل از همان کانکتورهای RJ45 استفاده می کنند.
• هر دو کابل می توانند حداکثر ۱۰۲۴ گره را در هر بخش در خود جای دهند.
• STP نسبت به کابل UTP مقاومت بیشتری نسبت به نویز دارد.
• حداکثر طول سگمنت برای هر دو کابل ۱۰۰ متر یا ۳۲۸ فوت است.

T568A و T568B دو استاندارد سیم کشی هستند که توسط کابل های شبکه زوج به هم تابیده استفاده می شود. آنها استانداردهای مخابراتی از TIA (انجمن صنعت مخابرات آمریکا) و EIA (اداره اطلاعات انرژی آمریکا) هستند که ترتیبات پین را برای اتصالات (اغلب RJ45) در کابل های شبکه UTP یا STP مشخص می کنند. شماره ۵۶۸ به ترتیبی اشاره دارد که سیم‌های درون کابل‌های جفت تابیده خاتمه یافته و به کانکتور متصل می‌شوند. تنها تفاوت بین T568A و T568B این است که جفت سیم نارنجی و سبز با هم عوض می شوند:

کابل شبکه ضربدری یا Cross Over به معنای سوکت زدن یک طرف کابل با استاندارد T568A و طرف دیگر با استاندارد T568B می باشد. از این روش سوکت زدن در صورتی استفاده می شود که بخواهیم دو رایانه را به یکدیگر متصل کنیم.

در صورتی که بخواهیم رایانه را به روتر، هاب، سوییچ و غیره متصل کنیم، از روش سوکت زدن مستقیم استفاده می کنیم؛ یعنی هر دو طرف کابل شبکه را با استاندارد یکسان به سوکت متصل می کنیم.

انواع کابل های STP

کابل های STP از لحاظ پوشش انواع مختلفی دارند که عبارتند از:

• F/UTP: که نام کامل آن Foiled/Unshielded Twisted Pair است. این نوع کابل دارای یک محافظ فویل است که می تواند در اطراف زوج سیم به هم تابیده بدون محافظ پیچیده شود. معمولاً در استقرار سریع اترنت استفاده می شود.
  
• S/UTP: که نام کامل آن Braided/Unshielded Twisted Pair است. این نوع کابل اطراف زوج سیم به هم تابیده بدون محافظ را با یک حفاظ فلزی بافته می پوشاند.
  
• S/FTP: که نام کامل آن Braided Shielding/Foiled Twisted Pair است. در این نوع کابل شبکه محافظ دار، هر زوج سیم با فویل پوشانده شده است.
  
• SF/UTP: که نام کامل آن Braided Shielding+Foil/Unshielded Twisted Pair است. این نوع کابل دارای پوششی در اطراف یک روکش فویل است که زوج سیم های بدون محافظ را در بر می گیرد.
  
• F/FTP: که نام کامل آن Foiled/Foiled Twisted Pair است. این نوع کابل FTP تمام زوج سیم های مسی را در فویل محصور می کند.
  
• U/FTP: که نام کامل آن Unshielded/Foiled Twisted Pair است. این کابل فقط زوج سیم ها را در فویل می پوشاند.
  
• U/UTP: که نام کامل آن Unshielded/Unshielded Twisted Pair است. در این نوع کابل از هیچ روکشی استفاده نمی شود. استاندارد CAT5E یک نمونه کابل معمولی از کابل های U/UTP است.
  

دسته بندی کابل های زوج سیم تابیده یا Twisted Pair

کابل های زوج سیم تابیده یا Twisted Pair در دسته بندی های مختلفی عرضه شده اند که هرکدام از دسته ها گنجایش مشخصی در انتقال داده ها در لحظه دارند. در جدول زیر، دسته ها و میزان گنجایش هر یک را مشاهده خواهید کرد:

کابل فیبر نوری

این کابل از یک هسته، روکش، بافر و ژاکت تشکیل شده است. هسته از رشته های نازک شیشه یا پلاستیک ساخته شده است که می تواند داده ها را در مسافت های طولانی حمل کند. هسته در روکش پیچیده شده است. روکش در بافر پیچیده شده است، و بافر در ژاکت پیچیده شده است.

• هسته، سیگنال های داده را به شکل نور حمل می کند.
• روکش، نور را به هسته منعکس می کند.
• بافر، از نشت نور جلوگیری می کند.
• ژاکت از کابل در برابر آسیب فیزیکی محافظت می کند.

کابل فیبر نوری کاملاً در برابر انواع نویز ها مصون است. این کابل می تواند اطلاعات را در مسافت طولانی با بالاترین سرعت انتقال دهد. فیبر نوری می تواند داده ها را تا ۴۰ کیلومتر با سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد.

فیبر نوری از نور برای ارسال داده استفاده می کند و نور را از یک نقطه پایانی به نقطه دیگر منعکس می کند. بر اساس تعداد پرتوهای نور در یک زمان معین، دو نوع کابل فیبر نوری وجود دارد: SMF و MMF.

کابل نوری SMF (فیبر تک حالته): کابل SMF تنها یک پرتو نور را حمل می کند. این کابل قابل اعتمادتر است و پهنای باند بسیار بالاتر و فواصل طولانی تری را نسبت به کابل MMF پشتیبانی می کند. این کابل از لیزر به عنوان منبع نور استفاده می کند و طول موج ۱۳۰۰ یا ۱۵۵۰ نانومتری نور را منتقل می کند.

کابل نوری MMF (فیبر چند حالته): کابل نوری MMF چندین پرتو نور را حمل می کند و به دلیل پرتوهای متعدد، داده های بسیار بیشتری را نسبت به کابل SMF حمل می کند. این کابل برای مسافت های کوتاه تر استفاده می شود و از یک LED به عنوان منبع نور استفاده می کند و طول موج ۸۵۰ یا ۱۳۰۰ نانومتری نور را منتقل می کند.

کلام آخر

کابل های زوج سیم تابیده (Twisted Pair)، کواکسیال (Coaxial) و کابل فیبر نوری سه نوع کابل شبکه رایج در سیستم های ارتباطی هستند. آنها ساختار کابل، سرعت، پهنای باند و کاربردهای متفاوتی دارند. همه آنها هم در زندگی روزمره و هم در کار ساخت شبکه به کار برده می شوند. برای اطلاع از تفاوت های دقیق تر و یا کسب اطلاعات بیشتر، کارشناسان ما در شرکت نگهبان سازه آسیا – نماینده دزدگیر پارادوکس و دوربین مداربسته سانل در مشهد – آماده پاسخگویی به سوالات شما می باشند.