| |
کابل در شبکه های کامپیوتری |
|
|
| |
 |
|
| |
محیط انتقال |
|
|
| |
در شبکه های محلی از کابل به عنوان محیط انتقال و بمنظور ارسال اطلاعات استفاده می گردد . از چندین نوع کابل در شبکه های محلی استفاده می گردد . در برخی موارد ممکن است در یک شبکه صرفا از یک نوع کابل استفاده و یا با توجه به شرایط موجود از چندین نوع کابل استفاده گردد . نوع کابل انتخاب شده برای یک شبکه به عوامل متفاوتی نظیر : توپولوژی شبکه، پروتکل و اندازه شبکه بستگی خواهد داشت . آگاهی از خصایص و ویژگی های متفاوت هر یک از کابل ها و تاثیر هر یک از آن ها بر سایر ویژگی ها ی شبکه، بمنظور طراحی و پیاده سازی یک شبکه موفق بسیار لازم است .بدلیل اینکه کابل ها باید سرویس های متنوعی را در حجم بالا انتقال دهند، درانتخاب ا نواع این کابل ها باید دقت فراوان نمود . باید کاربردهای مختلف را در نظر گرفت و باید انتخاب صورت گرفته کاربردها را پاسخ داد .کابلهای مخابراتی بسیار متنوعند ولیکن آنچه که امروز برای شبکه های کامپیوتری اهمیت دارد رده های مختلف(کابلهای زوجی بهم تابیدهTP)و انواع (فیبر های نوری)است.
|
|
| |
سیمهای زوجی بهم تابیده عموما در سه نوع ذیل به بازار عرضه میشوند: |
|
|
| |
|
الف)سیمهای زوجی بهم تابیده بدون زره یا UTP-Unshielded Twisted pair:
ارزانترین و رایجترین کابل در دنیای شبکه های کامپیوتری UTPاین کابل در رده های مختلف به بازار عرضه شده و پهنای باند هر رده با دیگری متفاوت است.
|
 |
 |
ب) سیمهای زوجی بهم تابیده دارای فویل یا ScTP-Screened Twisted pair:
این نوع از کابل در بر گیرنده چهار جفت سیم بهم تابیده است که برای کاهش اثر نویز های خارجی بر روی مجموعه این چهار جفت یک فویل نازک آلمینیومی یا مسی کشیده شده است.
|
|
ج) سیمهای زوجی بهم تابیده زره دار یا STP-Shielded Twisted Pair:
این نوع از کابل شامل چهار جفت سیم بهم تابیده است که بر روی هر جفت یک فویل کشیده شده و نهایتا مجموعه جفت سیمها توسط یک پوشش ژاکت گونه فلزی در مقابل نویزهای بیرونی حفاظت می شود.
|
 |
|
|
| |
| در شکل زیر نمای ظاهری این سه نوع کابل مشخص شده است که به ترتیب از بالا به پایین UTP،ScTPوSTPمی باشند. |
 |
|
|
| |
کابلهای UTPدر هفت رده (Category)به بازار عرضه شده اند که در حال حاضر از رده Cat5 تا Cat7آن در بازار ایران موجود است :
|
|
|
| |
|
کابل Cat 5:
تا چند سال گذشته جهانیترین رده کابلهای زوجی بهم تابیده رده 5آن بود این کابل که پهنای باند مفید آن 100MHzاست در سال 1994به منظور بکار گیری در شبکه اترنت سریع100Base-Tاستاندارد شد. با این کابل نرخ ارسال اترنت در باند پایه و با یک جفت سیم به 100mbpsرسید.بعدا در سال 1998این رده از کابل با تغییرات مختصر و بدون افزایش پهناب باند ،با نامe Cat 5(رده 5 ارتقاء یافته)برای بکار گیری در اترنت گیگا بیت استاندارد سازی شد.
|
| |
|
کابل Cat 6:
در تاريخ بيستم ژوئن سال 2002، انجمن صنايع مخابراتي (TIA) استاندارد Cat 6 را معرفي نمود.پهنای باند این کابل 250MHzاست ودر دو نوع Cat 6وCat 6+به بازار عرضه میشود تفاوت دو نوع Cat 6وCat 6+در پارامترهای مخابراتی انتقال است و هیچ تفاوتی در میزان تضعیف سیگنال یا پهنای باند با یکدیگر ندارند. پس از ارائه اين استاندارد، سؤالات متعددي بهوجود آمد. سؤالاتي از قبيل اينكه اين استاندارد چيست؟ چه شباهتها و تفاوتهايي با استاندارد قبلي خود يعني Cat5/5e دارد؟ آيا جايگزين Cat5/5e خواهد شد؟ نحوه كاركرد آن چگونه است؟ آيا كليه مشكلات را برطرف كرده است؟ چه تأثيرات مثبتي در عملكرد شبكهها ايجاد ميكند؟ و كاربردهاي خاص اين استاندارد كابلبندي كدامها هستند و چه كاربردهايي با استانداردهاي قبلي مشكل پيدا خواهند كرد؟
|
| |
|
استاندارد Cat 6 چيست؟
Cat 6 يك سيستم كابلبندي است كه تشكيل شده است از اجزاء مختلف نظير كابلها (Cable) ، قطعه كابلها (Cord) و كانكتورهاي اختصاصي كه از لحاظ شكل و نوع و مواد تشكيلدهنده شباهتها و تفاوتهايي را با استاندارد قبل از خود دارد.
|
| |
|
شباهتها و تفاوتها :
نخست بايد بدانيد كه اجزاء Cat 6 كه توسط شركتهاي سازنده مختلف توليد ميشوند ميبايست بتوانند با يكديگر كار كنند (Interoperability) و همچنين بايد بتوانند با ساير استانداردهاي قبل از خود نيز سازگاري داشته باشند. يعني اينكه بتوان اجزاء Cat 6 و اجزاء Cat5/5e را در يك شبكه در كنار يكديگر استفاده نمود و يا در صورت لزوم بتوان اجزاء Cat 6 را جايگزين اجزاء Cat5/5e نمود.
به غير از اين، تمامي اجزاء Cat 6 و Cat5/5e داراي امپدانس اسمي 100(Nominal Impedance) اهم هستند ولي در تجهيزات Cat 6 تحمل خطاي بيشتري در برابر تغييرات مقاومت وجود دارد.تغييرات مقاومت تحت عنوان پارامتري به نام Return loss (افت بازگشتي) سنجيده ميشوند.
هر چقدر مقدار Return loss (برحسب دسيبل) بيشتر باشد تطبيق امپدانس بهتري ميان اجزاء وجود خواهد داشت و طبيعتاً مقدار انعكاس سيگنال و انعكاس مجدد سيگنال كمتر خواهد بود. در نتيجه Cat 6 نرخ خطاي بيتي (BER) كمتري براي شبكههاي اترنت سريع و گيگابيت اترنت (1000Base-T) ارائه ميكند.
همانطور كه ميدانيد هر چقدر خطاهاي بيتي افزايش يابد، شبكه شما صرفنظر از قيمت ابزارهاي شبكهاي كه خريداري كردهايد در يك چرخه بيپايان كشف خطا و ارسال مجدد گرفتار ميشود و اين موضوع منجر به كاهش سرعت و افت شديد كارايي شبكه ميگردد.
سوم اينكه در Cat 6 تمامي پارامترهاي انتقال براي كانالهاي مختلف و اجزاء و ارتباطات پايدار قادرند تا حداكثر فركانس 250 مگاهرتز كاركنند. اين در حاليست كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e فقط 100 مگاهرتز است.
در جدول 1، مقايسه پارامتري مختلف انتقال استانداردهاي Cat5/5e و Cat 6 كه از سوي سازمان TIA منتشر شده، آمده است. تفاوتهايي نيز در مورد محدوده فركانسي و پهناي باند مفيد وجود دارد. طبق تعريف پهناي باند همان محدوده فركانسي است زماني كه PSACR (جمع جبري نسبت تضعيف به سيگنالهاي ناخواسته) مثبت است. Cat 6 پهناي باند 200 مگاهرتز را در دماي 20 درجه سانتيگراد در مسافتي حدود 100 متر پشتيباني ميكند كه اين مقدار براي استاندارد Cat5/5e حدود 100 مگاهرتز است يعني چيزي در حدود نصف.
|
| |
|
آيا اجزاء Cat 6 در مقايسه Cat5/5e تغيير كردهاند؟
يكي از تفاوتهاي اساسي و مشهود ميان اين دو استاندارد در ساختمان كابلها ميباشد.قطر كابلهاي Cat 6 به نسبت Cat5/5e بيشتر است. اين مقدار براي استاندارد Cat 6 از 3/5 ميليمتر تا 8/5 ميليمتر متغيراست ولي براي استاندارد Cat5/5e قطر كابلها از 8/4 ميليمتر تا 5/5 ميليمتر در نظر گرفته شده است و دليل آن هم به دو عامل برميگردد:
اولاً به خاطر ضخيمتر بودن سيمهاي مسي به كار رفته در اين كابلها و ثانياً اينكه در بعضي محصولات Cat 6 از يك جداكننده به نام Cross-Web استفاده ميشود كه به عنوان يك حائل در ميان زوج سيمها قرار ميگيرد تا اثرات نويز را كاهش دهد. البته اين Cross Web از ضروريات استاندارد Cat 6 نميباشد ولي برخي توليدكنندگان بااين روش اثرات نويز را در طول كابل كاهش ميدهند.
دليل افزايش قطر سيمها (32AWG) به خاطر كاهش مقياسي به نام افت تداخلي (Insertion loss) كه گاهي تضعيف نيز ناميده ميشود در يك محدوده فركانس ميباشد. هر چقدر مقدار Insertion loss كمتر باشد سيگنال دريافتي در گيرنده قويتر خواهد بود. اين اصلاح منجر به كاهش اثرات نويز صادره از منابع داخلي و خارجي ميگردد. بهعلاوه كابلهايي با Insertion loss كمتر ميتوانند مسافتهاي طولانيتر و تحمل بيشتر در مقابل تغييرات دما را پشتيباني كنند كه نتيجه نهايي آن عملكرد بهتر شبكه خواهد بود.
ويژگي ديگر Cat 6، وجود به هم تابيدگي بيشتر سيمها براي كاهش اثر نويز ميان زوج سيمها ميباشد.
همانطوركه ميبينيد در اين استاندارد، سازندگان مختلف، محصولات متنوعي را ميتوانيد توليد كنيد و اين موضوع، تصميمگيري صحيح در انتخاب كابل مناسب را مشكل ميكند.مهمترين مزيت كابلهاي Cat6 در بهينه كردن نسبت سيگنال به نويز با استفاده از بالا بردن پهناي باند است. نتيجه اينكه Cat6 در مقايسه Cat5/5e نسبت سيگنال به نويز را حدود 12 دسيبل (تقريباً 16 برابر) نسبت به Cat5 بهبود بخشيده است. Cat 6 از كاربردهاي مختلفي نظير امكان ارسال ويدئو از طريق خط باندپهن چند كاناله تا حداكثر محدوده فركانسي 550 مگاهرتز و نيز سيگنالهاي ويدئويي ديجيتالي تا 2 گيگابيت در ثانيه براي HDTV و همچنين كاربردهاي گيگابيت اترنت پشتيباني ميكند. از يك جنبه ديگر، كابلبندي Cat 6 براي كارهاي متداول در مقايسه با فيبر نوري مناسبتر است و دليل اصلي آن هم تفاوت قيمت عمده اين دو نوع از تجهيزات ميباشد.به غير از اينها، استاندارد جديد IEEE براي تغذيه راه دور تجهيزات DTE سازگاري بيشتري با تجهيزات Cat 6 دارد و دليل آن هم به خاطر اتلاف كمتر ولتاژ در اين كابلها ميباشد.
|
| |
|
|
| |
کابل های مسی |
|
|
| |
 |
متداول ترین نوع کابلی که در انتقال اطلاعات استفاده می گردد، کابل های بهم تابیده می باشند . این نوع کابل ها دارای دو رشته سیم به هم پیچیده بوده که هر دونسبت به زمین دارای امپدانس یکسان می باشند . بدین ترتیب امکان تاثیر پذیری این نوع کابل ها از کابل های مجاور و یا سایر منابع خارجی کاهش خواهد یافت . کابل های بهم تابیده دارای دو مدل متفاوت : Shielded (روکش دارSTP) و Unshielded (بدون روکشUTP) می باشند . کابل UTP نسبت به کابل STP به مراتب متداول تر بوده و در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد . کیفیت کابل های UTP متغیر بوده و از کابل های معمولی استفاده شده برای تلفن تا کابل های با سرعت بالا را شامل می گردد . کابل دارای چهار زوج سیم بوده و درون یک روکش قرار می گیرند . هر زوج با تعداد مشخصی پیچ تابانده شده (در واحد اینچ) تا تاثیر پذیری آن از سایر زوج ها و یا سایر دستگاه های الکتریکی کاهش یابد.
|
|
|
| |
مزایای کابل های بهم تاییده :
 |
سادگی و نصب آسان |
 |
انعطاف پذیری مناسب |
 |
دارای وزن کم بوده و براحتی بهم تابیده می گردند . |
|
|
| |
|
|
|
| |
معایب کابل های بهم تاییده :
 |
تضعیف فرکانس |
 |
بدون استفاده از تکرار کننده ها، قادر به حمل سیگنال در مسافتهای طولانی نمی باشند . |
 |
پایین بودن پهنای باند |
 |
به دلیل پذیرش پارازیت در محیط های الکتریکی سنگین به خدمت گرفته نمی شوند. |
|
|