کابل شبکه و انواع کابل شبکه

کابل شبکه انواع مختلفی دارد. ولی عموما تا صحبت از کابل شبکه میشود ذهن ها به سمت کابل شبکه مسی سوق داده میشود. بخشی از کار هر مهندس شبکه ، درک کابل شبکه است. اینکه انواع مختلف کابلهای موجود در بازار و قابلیت های آنها و موارد استفاده از آنها به چه صورت است . در این مقاله ، برخی از متداول ترین انواع کابل شبکه در شرکت ها را بررسی کرده و توضیح داده میشود که چرا در حاهای مختلف از کابل های متفاوت استفاده میشود. شناخت بهتر کابل ها باعث می شود انتخاب بهتری داشته باشیم.

انواع کابل شبکه که بیشترین کاربرد را در شیکه های امروزی دارند به شرح ذیل است :

1- کابل شبکه مسی

2- کابل فیبر نوری

3- کابل Twinaxial

در زیر هر کدام از این کابل ها را بیشتر خواهیم شناخت :

کابل شبکه مسی:

کابل کشی شبکه مسی گسترده ترین وسیله انتقال اطلاعات در شبکه های سازمانی است.  یک کابل شبکه ، به تنهایی ازهشت سیم تشکیل شده است که محکم به یکدیگر پیچیده شده اند. این به سیگنالهای الکترونیکی کمک می کند تا ضمن طی کردن طول کابل ، قدرت خود را حفظ کنند. کابل شبکه مس تقریباً به طور انحصاری از RJ45 برای اتصال به کارت شبکه ، روتر ، سوئیچ و سایر دستگاههای مجهز به اترنت مس، استفاده می کند.

كابل شبكه یکی از مواردی است که توجه کمی به آن می‌شود و شاید این تصور غلط وجود داشته باشد که کیفیت کابل شبکه تاثیری بر عملکرد شبکه ندارد ؛ ولی پارامترهایی كه در زیر برای یك كابل شبکه به آن اشاره شده نه تنها خلاف این موضع را ثابت كرده بلكه به اهمیت كابل شبكه به یكی از مهمترین اجزاء شبكه تاکید خواهد کرد:

کابل شبکه مسیفلز به کار رفته در زوج‌سیم‌های کابل شبکه آلیاژی ترکیبی از چند فلز است که در میان آنها فلز مس نقش بسزائی در کیفیت کابل مسی دارد و هرچه میزان این فلز بشتر باشد می‌توان به کابل مورد نظر مطمئن‌تر بود.

اما در این میان قیمت مس باعث پدپد آمدن مسائلی شده است. بعنوان مثال در مورد اقسام کابل‌ شبکه مانند  انواع کابل شبکه‌ UTP ، به دلیل افزایش قیمت مس، کارخانه‌های متفرقه اقدام به تولید کابل‌ شبکه هایی با جعل مارک‌های معتبر نموده‌اند که در آن کابل‌ها مقدار آلیاژ مس استفاده شده در کابل شبکه از حد استاندارد پایین‌تر است . در برخی کابل‌های Cat5e که در چین تولید می‌شود زوج 1 و 2 و زوج 3 و6 آن از مس است و زوج 4 و 5 و زوج 7 و 8 آن کاملا آهن است.

بنابراین در کابل‌ شبکه های مسی های تقلبی زوج 4 و 5 و زوج 7 و 8 از آهن است یا در آنها از آلیاژ مس کمتری استفاده شده است.

فاصله زوج ها در طول کابل شبکه مسی

همانطور که می‌دانید کابل‌ UTP که از خانواده 3 به بعد آن یعنی Cat4 , CAT5 و Cat6 و Cat7  در ایجاد شبکه استفاده می‌شوند دارای 8 رشته یا 4 زوج ( Pair ) دوتایی می‌باشند. هر زوج به هم تابیده شده‌اند که این پیچش کابل‌ها و اندازه ‌تاب‌ها و ثابت بودن فاصله دو کابل شبکه به هم تابیده شده در طول کابل شبکه از پارمترهای مهم دیگر کابل می‌باشد.

جنس عایق ( Jacket ) روی هر 8 رشته کابل مسی

حضور 8 رشته سیم دارای جریان در کنار مواد عایقی مانند روکش سیم باعث ایجاد حالت خازنی در کابل مسی می‌شود در حقیقت جنس عایق‌ها در پارامترهای خازنی کابل شبکه بسیار موثر است.

حفظ مرکزیت 8 رشته در تمام طول کابل شبکه

در برخی کابل های مسی مشاهده می‌شود که عایق روی کابل با 8 رشته کابلی که بصورت دوتایی به هم تابیده شده‌اند فاصله یکسانی ندارد و بطور کل 8 رشته کابل همیشه در مرکز Jacket بیرونی قرار ندارد. این موضوع نیز در کیفیت کابل مسی تاثیر بسزایی دارد.

بطور كلی اگر پارامترهای اشاره شده مناسب نباشند مشکلاتی از قبیل امواج سیگنال، تضعیف سیگنال، از بین رفتن اطلاعات، برگشت سیگنال وکاهش سرعت خواهیم داشت که باعث می‌شود اطلاعات درست منتقل نشود. در علم شبکه تمامی‌ پارامترها فوق به صورت مستقل اسامی ‌مختلف و معیارهای ویژه‌ای دارند که ترکیب این پارامترها باعث ایجاد یک سری پارامترهای تاثیر گذار روی کابل شبکه مسی خواهد شد که مجموع آنها حدود 14 پارامتر است.

شاید این پرسش مطرح شود که چگونه می‌توان این پارامترها را اندازه گرفت و یا از وجود یا عدم وجود آنها در کابل شبکه باخبر شد. در حقیقت ، تعیین اینکه آیا کابلی که خریداری شده استاندارد می باشد از عهده ما خارج است و به ابزارها و تست‌های ویژه‌ای نیازمند است. بنابراین تنها کاری که می‌توان برای خرید یک کابل شبکه خوب کرد توجه به شرکت سازنده آن در کنار اطمینان از اصل بودن این مارک است و فروشندگان این نوع کابل ها . معمولا تفاوت در قیمت این کابلها مشخص کننده کیفیت آنهاست. مارک‌های معتبر این رده دارای تأئیدیه‌هایی از مراکز و انستیتوهای استاندارد بین‌المللی هستند که بر کارکرد درست آنها صحه می‌گذارند.

پارامترهای کابل مسی در فرکانس‌های متفاوت

پارامترهای کابل مسی بر مبنای فرکانس‌های مختلف مقادیر مختلف دارد و این مقادیر مختلف در فرکانس‌های مختلف برای Categoryهای مختلف بازهم متفاوت است. بعنوان مثال حداقل فرکانس در Cat5 مقدار 100MHz است ولی برای Cat6 حداقل فرکانس مورد نیاز 200MHz است و این فرکانس در Cat7 به 600MHz می‌رسد. هرچه فرکانس بالاتر می‌رود میدان القایی بیشتری خواهد بود.

باید اشاره کرد که در Cat7 به دلیل بالا بودن فرکانس پارامترهای بیشتری باید محاسبه و مد نظر قرار گیرد. بعنوان مثال در Cat7 ، Cross talk یک کابل نسبت به کابل مجاور نیز باید محاسبه گردد. یعنی القاء متقابل کابل‌های مجاور روی یکدیگر باید محاسبه نمود. در حالیکه در Categoryهای پایین‌تر این موضوع تاثیر چندانی در نصب نخواهد داشت و مورد محاسبه قرار نمی‌گیرد.

انواع کابل مسی

کابل های  مسیرا از چند نظر میتوان دسته بندی کرد:

1-  دسته بندی بر اساس ساختار فیزیکی و محل استفاده از کابل

2- دسته بندی بر اساس سرعت کابل مسی

در عکسهای زیر میتوانید ساختار انواع کابل شبکه مسی را ملاحظه کنید:

 

انواع کابل مسی بر اساس ساختار فیزیکی :

1- کابل شبکه مسی محیط داخلی که به آنها کابل شبکه UTP هم اطلاق میشود.

2- کابل شبکه مسی شیلد دار برای محیطهایی با نویز و امواج الکترومغناطیسی بالا که از آنها با نام کابل شبکه مسی SFTP یا STP و یا FTp نام برده می شود. که هر کدام در موارد خودشان کاربردهای خاصی دارند.

3- کابل محیط بیرونی که برای محیط های بیرون از ساختمان که در معرض نور خورشید و باران میباشند مورد استفاده قرار میگرند که به آنها کابل شبکه Outdoor هم گفته می شود.

انواع کابل شبکه مسی بر اساس سرعت کابل شبکه :

1- کابل Cat1

Class A: Link/channel up to 100 kHz using Category 1 cable/connectors

2- کابل  Cat2

Class B: link/channel up to 1 MHz using Category 2 cable/connectors

3- کابل  Cat3

Class C: link/channel up to 16 MHz using Category 3 cable/connectors

4- کابل  Cat5/Cat5e

Class D: link/channel up to 100 MHz using Category 5e cable/connectors

5- کابل  Cat6/Cat6a

Class E: link/channel up to 250 MHz using Category 6 cable/connectors

Class EA: link/channel up to 500 MHz using Category 6A cable/connectors (Amendment 1 and 2 to ISO/IEC 11801, 2nd Ed.)

6- کابل  Cat7 / Cat7a

Class F: link/channel up to 600 MHz using Category 7 cable/connectors

Class FA: link/channel up to 1000 MHz using Category 7A cable/connectors (Amendment 1 and 2 to ISO/IEC 11801, 2nd Ed.)

7- کابل  Cat8 / Cat8.1 / Cat8.2

Class I: link/channel up to between 1600 MHz and 2000 MHz using Category 8.1 cable/connectors (specification under development)

Class II: link/channel up to between 1600 MHz and 2000 MHz using Category 8.2 cable/connectors (specification under development)

 

کابل فیبر نوری

کابل فیبرنوریکابل شبکه فیبر نوری با مس متفاوت است زیرا به جای سیگنالهای الکتریکی ، از پرتوهای نوری برای انتقال داده استفاده می کند. به همین دلیل ، فیبر اغلب می تواند در مسافت های بیشتر کار کند و به مراتب کمتر در معرض تداخل الکترومغناطیسی است.

دو نوع اصلی کابل شبکه فیبر نوری وجود دارد: سینگل مود ( Single Mode )  و مالتی مود ( Multi Mode ) .  کابل شبکه فیبر مالتی  MMF)   از چندین رشته شیشه ای یا پلاستیکی در داخل هر کابل استفاده می کند. این کار برای ایجاد انعطاف پذیری بیشتر کابل انجام می شود به طوری که هنوز قادر به انتقال ایمنی سیگنال از یک طرف کابل به سمت دیگر آن باشد.

فیبر مالتی برای انتقال اترنت در دو اندازه متفاوت هسته ای ، 50 و 62.5 میکرون ارائه می شود. کابل شبکه MMF بیشتر برای اجرای مسافت های کوتاهتر استفاده میشود.

فیبر یک حالته (SMF) از یک رشته شیشه ای به عنوان وسیله ای برای انتقال ، استفاده می کند . SMF می تواند داده ها را در مسافت های طولانی تر و با سرعت بالاتر انتقال دهد. دلیل این امر این است که هسته کوچکتر پرتوی نور را مجبور به حرکت بسیار تندتر در مقایسه با هسته های بزرگتر  MMF  ، می کند ، و در نتیجه باعث می شود تا پرتوی نوری در اطراف خود بتواند جهش کند.

فیبر دارای رتبه بندی نوری چند حالته (OM) است. امتیاز OM یک استاندارد ISO 11801 است که حداکثر سرعت اترنت را تعیین می کند و مسافت هایی را که کابل شبکه فیبرنوری می تواند انتقال و دریافت کند را ، تعیین می کند. کابل های OM1 و OM2 قدیمی ترین نوع کابلهای فیبر نوری هستند و با استفاده از فرستنده های 1000BASE-SX  ، می توانند اترنت  انتقال گیگابیتی را در فاصله حدود 300 متر حمل کند. اگر شما در حال اجرای فرستنده و گیرنده های 10Gb یا بالاتر هستید، میتوانید از  کابل  فیبر نوری دارای رتبه OM3  و OM4  استفاده کنید. چون این کابل ها بهینه شده توسط لیزر هستند .

کانکتورهای فیبرنوریزیادی از جمله FC، ST، SC و MT-RJ وجود دارد . متداول ترین فیبر اتصال دهنده ای که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد ، کانکتور LC است. در داخل مرکز داده ، ممکن است کابل را که دارای یک کانکتور منفرد در یک طرف و دارای چهار کانکتور در طرف دیگر است ، اجرا کنید. این حالت به کابل “اختاپوس” مشهور است. این کابل وظیفه گرفتن اتصال 40GBASE QSFP+   و تقسیم آن به اتصالات +4-SFP   را دارد که با 10Gbps کار می کنند.

قابل ذکر است که کانکتور نقش مهمی در سرعت انتقال دارد. پس در انتخاب آن دقت کنید.

کابل شبکه Twinaxial

Twinax-کابلآخرین نوع کابل شبکه که باید درباره آن بدانید کابل دوقلو یا Twinax است. این کابل شبیه به کابل کواکسیال (coaxial) است که شما برای کابل تلویزیون از آن استفاده می کنید . اما در مرکز داده (Data center) ، کابل کشی Twinax به دلیل قابلیت هزینه پایین و زمان بر نبودن ، انتخابی محبوب برای ترمینال های بسیار کوتاه 10Gbs و 40Gbs  است.

بیشتر کابل شبکه های Twinax که اغلب می بینید، به نام کابل های Direct Attach Copper (DAC) شناخته می شوند. این کابل ها با گیرنده هایی که مستقیماً به درگاه +SFP یا +QSFP متصل می شوند،  به کار می روند. یک DAC  پسیو 10GbE می تواند در مسافتی تا 30 فوت کار کند. یک DAC  پسیو که  40GbE با رابط +QSFP کار می کند می تواند تا 15 فوت فاصله داشته باشد .

 

 

 

 

 

 

 

چند توصیه برای استفاده از کابل شبکه:

1- ثابت ماندن سطح مقطع کابل شبکه

هر سیگنال ورودی به کابل مسی باعث ایجاد مقاومت در آن می‌شودکه این مقاومت با سطح مقطع کابل ها ارتباط دارد. بنابراین اگر سطوح مقطع مختلفی را در طول کابل شبکه داشته باشیم مقاومت‌های مختلفی را نیز خواهیم داشت.

بدین ترتیب نکته دیگری که در مورد کیفیت کابل‌ شبکه ها می‌توان به آن اشاره کرد، حفظ سطح مقطع در طول کابل است. وقتی سیگنالی را از یک کابل شبکه مسی عبور می‌دهیم فلز در موقع عبور جریان مقاومت از خود نشان می‌دهد که تغییر سطح مقطع در طول کابل ، افزایش یا کاهش مقاومت را به همراه خواهد داشت. اگر بخواهیم یک سطح مقطع یکنواخت داشته باشیم ابتدا باید کابل یکنواختی داشته باشیم. بنابراین نکته دیگری که باید در مورد کابل‌ها دقت شود دارا بودن یک سطح مقطع ثابت در تمام طول کابل است چرا که این پارامتر روی سرعت انتقال دیتاهایی که روی کابل شبکه در حال تردد هستند تاثیر می‌گذارد.کشیدگی در کابل شبکه یکی از مهمترین دلایل ایجاد سطوح مقطع متفاوت است.

برای جلوگیری از ایجاد چنین مشکلی در هنگام فرآیند کابل کشی به نصاب‌ها در خصوص کشیده شدن کابل شبکه هشدار دهید.

2- نصب اجزا شبکه و کابل کشی مهمتر از کیفیت

در Installation شبكه نیز پارامترهای زیادی وجود دارد كه در ادامه به برخی از آنها اشاره می‌گردد.

باز كردن بیش از اندازه پیچش كابل شبکه ( منظور زوج سیم‌ها ) : همانطور که می‌دانید وقتی روی یک کابل سیگنال الکتریکی جریان دارد روی کابل مجاور خود القاء الکتریکی خواهد داشت که در کابل‌ شبکه این القاء الکتریکی را با پیچدن و تابیدن کابل‌ها به دور یکدیگر حذف می‌کنند.

بنابراین حفظ پیچش‌ها تا آخرین نقاط تماس کابل‌ها با کانکتورها و کیستون شبکه از مهمترین نکات نصب و اتصالات شبکه است. حقیقت این است که بالا رفتن سرعت و فرکانس در کابل‌های مختلف ( منظور Cat3 ، Cat4 ، Cat5 ، Cat5e و Cat6 ) به عواملی مانند جنس کابل شبکه و تکنیک‌هایی که در پیچش‌ها بکار می‌برند، بستگی دارد. بنابراین عدم رعایت پیچش کابل تا آخرین نقاط و باز کردن پیچ زوج سیم‌ها باعث حذف اثر القاء متقابلی که کابل‌ها روی یکدیگر دارند می‌شود که این موضوع می‌تواند اثرات مخربی در کیفیت انتقال اطلاعات و بر هم زدن استانداردها داشته باشد. به این دلیل است که امر پانچ کردن و اتصالات کابل به کیستون و کانکتورها بسیار حیاتی می‌باشد.

برداشتن بیش از اندازه‌عایق کابل در هنگام اتصالات : اگر عایق ( Jacket ) روی كابل شبکه ها بیش از اندازه از روی كابل برداشته شود. باز هم اثر مخربی در راه رسیدن سیگنال سالم خواهد داشت.

3- كشیده شدن كابل شبکه

کشیده شدن کابل شبکه در هنگام کابل کشی باعث تغییر در سطح مقطع کابل خواهد شد که مشکل برگشت سیگنال را باعث خواهد شد.

جمع كردن كابل در فضای نامناسب : جمع کردن کابل‌های اضافه و تاکردن آن در انتهای خط و قرار دادن بافشار داخل داکت نیز خود باعث بروز مشکلاتی مانند تضعیف سیگنال و تغییر امپدانس (مقاومت) کابل می‌شود که تغییر امپدانس خود برگشت سیگنال را به همراه خواهد داشت. این موضوع وقتی ارتباطات توسط کابل Cat6 است بسیار بحرانی و می‌تواند کاملا ارتباط را قطع کند.

4- فشار دادن كابل شبکه

فشار دادن کابل‌ها در داکت کوچک نیز کاری است که برخی نصاب‌ها انجام می‌دهند كه این موضوع باعث تغییر در شكل فیزیكی كابل شبکه می شود.

بطور کل در هنگام نصب هر عاملی که باعث تغییر در شکل فیزیکی و یا خاصیت مواد کابل شبکه شود تا اندازه‌ای ( که بستگی به مارجین آنها دارد ) قابل تحمل است ولی بیشتر از آن پارمترهای کابل را تغییر خواهد داد و باعث بروز انواع مشکلاتی که به آن اشاره شد خواهد گردید.

مارجین چیست؟

به میزان حاشیه امنیتی که می‌توانید تا اندازه‌ استاندارد تغییر داشته باشید مارجین می‌گویند. بعنوان مثال یک لیوان پر از آب را در نظر بگیرید، درآن مارجین بسیار کم است چراکه به محض تکان خوردن، آب از استاندارد لیوان خارج شده و آب خواهد ریخت. ولی یک لیوان که در آن تا نصف پر شده است. مارجین آن نصف لیوان است یعنی می‌توانید مقداری نیز تکان بخورد بدون اینکه آب از استاندارد لیوان خارج شود.

مارجین ها در طبقه بندی‌های مختلف مانند Cat5 و Cat6 و Cat7 تفاوت‌های زیادی دارند. بعنوان مثال در Cat6 مارجین‌ها بسیار کم می‌باشد و به همین دلیل است که نصب و راه‌اندازی بستر فیزیکی شبکه در Cat6 بسیار حساس است.

یکی از تفاوت‌های کابل‌هایی که شرکت‌های مختلف تولید می‌کنند در همین مارجین‌هاست. در یک سری از آنها مارجین‌ها به لبه استاندارد چسبیده‌اند ولی برخی دیگر دارای مارجین مناسبی است و با اندکی تغییر در برخی پارامترها باز هم استاندارد را رعایت خواهند کرد و مشکلی بوجود نخواهد آمد و کابل به راحتی در اثر گرما یا کمی‌کشیده شدن و … بازهم جواب مناسبی خواهد داشت.

نکته ای که باید به آن توجه نمود این است که، استاندارد بالاترین سطح کیفیت نیست. استاندارد حداقل پارامترهایی است که برای داشتن ارتباط لازم اعلام می‌نماید. بنابراین اینطور نیست که وقتی استاندارد را رعایت کرده‌ایم مطلوب ترین کیفیت را داریم. وقتی سازنده‌ای استاندارد را رعایت می‌کند منظور این است که حداقل میزان کیفیت را رعایت کرده‌ است ولی معلوم نیست که محصول آن شرکت بالاتریت کیفیت را داشته باشد یا خیر.

5- هر چه سرعت کابل بیشتر، دقت نصب بیشتر

نصابی كه تا کنون مثلا روی Cat5 کار می‌کرده است به دلیل اضافه شدن پارامترهایی در Cat6 و یا Cat7، ممکن است کار را بدرستی نتواند انجام دهد و نتیجه کابل‌کشی باید در تست نهایی از طریق تسترهای معتبر مورد بررسی قرار گیرد.

واضح است وقتی روی استاندارد Cat6 یا Cat7 کار می‌کنید تنها مرغوبیت کالا مهم نیست. بلکه نکات بسیار جزیی و حیاتی نیز به آن اضافه می‌شود که فقط در هنگام نصب باید به آن دقت کرد و به هیچ عنوان به کیفیت کالا ربطی ندارد.

حال این موارد را نصاب‌های شبکه باید بدانند و اگر هم نمی‌دانند باید در زمان تحویل شبکه مورد تست قرار گیرند. بنابراین وقتی سرعت بالاتر می‌رود یکسری پارامترها اهمیت پیدا می‌کنند که برخی از آنها به مرغوبیت و کیفیت کابل شبکه بر می‌گردد و بعضی از آنها به نصب کابل و تجهیزات شبکه غیرفعال مرتبط است.

موارد فوق بسیار حساس و حیاتی هستند که یک کاربر و یا مدیر شبکه نمی‌تواند بدون تسترهای حرفه‌ای آنها را تست، اندازه‌گیری و از سلامت کار مطمئن شود. وقتی در هنگام نصب تجهیزات غیرفعال تمام نکات استاندارد Cat6 رعایت شده باشد ، همچنین تجهیزات فعال ( Active ) نیز استانداردهای Cat6 را رعایت کرده باشند ولی نتوانید از این Backbone ، استانداردهای Cat6 را دریافت نمایید، آنگاه یک جای کار ( که می‌تواند از لحاظ مرغوبیت و کیفیت کالا و یا از لحاظ نصب باشد ) ایراد دارد و طبیعتاً در اینجا فقط تسترهای تخصصی مثل تست فلوک است كه می‌تواند ایراد را پیدا کند.

//]]>