انواع کابل در شبکه های کامپیوتری


امروزه از کابل های مختلفی در شبکه ها استفاده می گردد .نوع و سیستم کابل کشی استفاده شده در یک شبکه بسیار حائز اهمیت است . در صورتی که قصد داشتن شبکه ای را داریم که دارای حداقل مشکلات باشد و بتواند با استفاده مفید از پهنای باند به درستی خدمات خود را در اختیار کاربران قرار دهد ، می بایست از یک سیستم کابلینگ مناسب ، استفاده گردد . در زمان طراحی یک شبکه می بایست با رعایت مجموعه قوانین موجود در خصوص سیستم کابلینگ، شبکه ای با حداقل مشکلات را طراحی نمود .با این که استفاده از شبکه های بدون کابل نیز در ابعاد وسیعی گسترش یافته است ، ولی هنوز بیش از 95 درصد سازمان ها و موسسات از سیستم های شبکه ای مبتنی بر کابل، استفاده می نمایند .

ایده های اولیه


ایده مبادله اطلاعات به صورت دیجیتال ، تفکری جدید در عصر حاضر محسوب می گردد. درسال 1844 فردی با نام “ساموئل مورس” ، یک پیام را از Washington D.C به Baltimore و با استفاده از اختراع جدید خود (تلگراف)، ارسال نمود . با این که از آن موقع زمانی زیادی گذشته است و ما امروزه شاهد شبکه های کامپیوتری بزرگ و در عین حال پیچیده ای می باشیم ولی می توان ادعا نمود که اصول کار ، همان اصول و مفاهیم گذشته است .
کدهای مورس ، نوع خاصی از سیستم باینری می باشند که از نقطه و خط فاصله با ترکیبات متفاوت به منظور ارائه حروف و اعداد ، استفاده می نماید . شبکه های مدرن داده از یک و صفر ، استفاده می نمایند . بزگترین تفاوت موجود بین سیستم های مدرن مبادله اطلاعات و سیستم پیشنهادی “مورس ” ، سرعت مبادله اطلاعات در آنان است.تلگراف های اواسط قرن 19 ، قادر به ارسال چهار تا پنج نقطه و یا خط فاصله در هر ثانیه بودند ، در حالی که هم اینک کامپیوترها با سرعتی معادل یک گیگابیت در ثانیه با یکدیگر ارتباط برقرار می نمایند (ارسال 1،000،000،000 صفر و یا یک در هر ثانیه).
تلگراف و تله تایپ رایتر ، پیشگام مبادله داده می باشند . در طی سی و پنج سال اخیر همه چیز با سرعت بالا و غیرقابل تصوری تغییر نموده است. ضرورت ارتباط کامپیوترها با یکدیگر و با سرعت بالا ، مهمترین علل پیاده سازی تجهیزات شبکه ای سریع ، کابل هائی با مشخصات بالا و سخت افزارهای ارتباطی پیشرفته است .

پیاده سازی تکنولوژی های جدید شبکه


اترنت در سال 1970 توسط شرکت زیراکس و در مرکز تحقیقات Palo Alto در کالیفرنیا پیاده سازی گردید . در سال 1979 شرکت های DEC و اینتل با پیوستن به زیراکس ، سیستم اترنت را برای استفاده عموم ، استاندارد نمودند . اولین مشخصه استاندارد در سال 1980 توسط سه شرکت فوق و با نام Ethernet Blue Book ارائه گردید . ( استاندارد DIX ) .
اترنت یک سیستم ده مگابیت در ثانیه است ( ده میلیون صفر و یا یک در ثانیه) که از یک کابل کواکسیال بزرگ به عنوان ستون فقرات و کابل های کواکسیال کوتاه در فواصل 5 / 2 متر به منظور ایستگاههای کاری استفاده می نماید . کابل کواکسیالی که به عنوان ستون فقرات استفاده می گردد ، Thick Ethernet و یا 10Basee5 نامیده می شود که در آن 10 به سرعت انتقال اطلاعات در شبکه اشاره داشته ( 10 مگابیت در ثانیه ) و واژه Base نشاندهنده سیستم Base band است . در سیستم فوق ، از تمامی پهنای باند به منظور انتقال اطلاعات استفاده می گردد . در Broad band به منظور استفاده همزمان ، پهنای باند به کانال های متعددی تقسیم می گردد . عدد 5 نیز شکل خلاصه شده ای برای نشان دادن حداکثر طول کابلی است که می توان استفاده نمود ( در این مورد خاص 500 متر ) .
موسسه IEEE در سال 1983 نسخه رسمی استاندارد اترنت را با نام IEEE 802.3 و در سال 1985 ، نسخه شماره دو را با نام IEEE 802.3a ارائه نمود . این نسخه با نام Thin Ethernet و یا 10Base2 معروف گردید. ( حداکثر طول کابل 185 متر می باشد و عدد 2 نشاندهنده این موضوع است که طول کابل می تواند تا مرز 200 متر نیز برسد )
از سال 1983 تاکنون ، استانداردهای متفاوتی ارائه شده است که یکی از اهداف مهم آنان ، تامین پهنای باند مناسب به منظور انتقال اطلاعات است . ما امروزه شاهد رسیدن به مرز گیگابیت در شبکه های کامپیوتری می باشیم .

امروزه چهار گروه از كابل‌ها، در ایجاد شبكه مطرح هستند:

کابل کواکسیال کابل UTP کابل STP فیبر نوری

کابل کواکسیال

كابلهای Coaxial زمانی بیشترین مصرف را در میان كابلهای موجود در شبكه داشت. چند دلیل اصلی برای استفاده زیاد از این نوع كابل وجود دارد:

1- قیمت ارزان آن.
2- سبكی و انعطاف‌پذیری.
3- این نوع كابل به نسبت زیادی در برابر سیگنالهای مداخله‌گر مقاومت می نماید.
4- مسافت بیشتری را بین دستگاههای موجود در شبكه، نسبت به كابل UTP پشتیبانی می‌نماید.
در شكل زیر ساختار كابل Coaxial مشاهده می‌شود:

(1) Conducting Core یا هسته مركزی كه معمولاً از یك رشته سیم جامد مسی تشكیل می‌گردد.
(2) Insulation یا عایق كه معمولاً از جنس PVC یا تفلون است.
(3) Copper Wire Mesh كه از سیم‌های بافته شده تشكیل می‌شود و كار آن جمع‌آوری امواج الكترومغناطیسی است.
(4) Jacket كه جنس آن اغلب از پلاستیك بوده و نگهدارنده خارجی سیم در برابر خطرات فیزیكی است.

كابل Coaxial به دو دسته تقسیم می‌شود:

1- Thin net: كابلی است بسیار سبك، انعطاف‌پذیر و ارزان قیمت، قطر سیم در آن 6 میلیمتر معادل 25/0 اینچ است. مقدار مسیری كه توسط آن پشتیبانی می‌شود 185 متر است.
2- Thick net: این كابل قطری تقریباً 2 برابر Thin net دارد. كابل مذكور، پوشش محافظی را(علاوه بر محافظ خود) داراست كه از جنس پلاستیك بوده و بخار را از هسته مركزی دور می‌سازد.
رایج‌ترین نوع اتصال دهنده (connector) مورد استفاده در كابل coaxial، Bayonet-Neill-Concelman (BNC) می‌باشد. انواع مختلفی از سازگار كننده‌ها برایBNCها وجود دارند شامل:Tconnector , Barrel connector وTerminator.

تصویر زیر یك BNC connector را نشان می دهد:

2-3 یك BNC connector

در شبكه هایی با توپولوژی اتوبوسی از كابلcoaxial استفاده می‌شود. شكل زیر نمونه استفاده از این نوع كابل در شبكه اتوبوسی است:

باید دانست كه از عبارتهایی مانند “10Base5 ” برای توضیح اینكه چه كابلی در ساخت شبكه بكار رفته استفاده می‌گردد. عبارت مذكور بدان معناست كه از كابل coaxial و از نوع Thicknet استفاده شده، علاوه بر آن روش انتقال در این شبكه، روش Baseband است و نیز سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه ((mbps می‌باشد. همچنین “10Base2″ یعنی اینكه از كابل Thinnet استفاده شده، روش انتقال Baseband و سرعت انتقال 10 مگابیت در ثانیه است.
در طراحی جدید شبكه معمولاً از كابلهای Twisted Pair استفاده می‌گردد. قیمت آن ارزان بوده و از نمونه‌های آن می‌توان به كابل تلفن اشاره كرد. این نوع كابل كه از چهار جفت سیم بهم تابیده تشكیل می‌گردد، خود به دو دسته تقسیم می‌شود:

کابل های (UTP (Unshielded Twisted Pair